白皓文　林君

摘 要：5G移動通信技術和軟交換技術將成為未來通信工程建設的核心技術，目前仍處在研發(fā)和初步應用階段。本文首先對5G移動通信技術和軟交換技術進行概述，然后探討其在通信工程中的應用，并總結5G移動通信技術在網(wǎng)絡通信傳輸方面的優(yōu)勢。

關鍵詞：5G移動通信技術;軟交換技術;通信工程;網(wǎng)絡通信傳輸

Abstract： 5G mobile communication technology and soft switch technology will become the core technology of future communication engineering construction， which is still in the stage of research and development and preliminary application. Firstly， this paper summarized 5G mobile communication technology and soft switch technology， then discussed its application in communication engineering， and summarized the advantages of 5G mobile communication technology in network communication and transmission.

Keywords： 5G mobile communication technology;soft switch technology;communication engineering;network communication and transmission

5G（第五代移動通信）技術是建立在4G（第四代移動通信）技術基礎之上的，屬于4G技術的優(yōu)化和延伸。本文在對5G移動通信技術和軟交換技術展開分析的基礎上，探討5G移動通信技術和軟交換技術在通信工程中的應用。

1 移動通信技術和軟交換技術概述

1.1 5G移動通信技術

5G移動通信技術是在4G移動通信技術的基礎上發(fā)展起來的新技術[1]，目前仍處于研發(fā)和初步應用階段。5G技術是4G技術的升級，將在4G網(wǎng)絡的基礎上，帶來更高網(wǎng)速的提升。此外，5G網(wǎng)絡不僅傳輸速度快，而且在傳輸過程中呈現(xiàn)低時延、高可靠和低功耗的特點，低功耗能更好地支持未來物聯(lián)網(wǎng)應用。

從相關技術參數(shù)可以看出，5G移動通信頻譜在中高頻段集中，相較于前幾代移動通信技術，傳播損耗更大，網(wǎng)絡覆蓋所需的成本較高。其在上下行解耦、大規(guī)模MIMO、波束聚合、波束賦形等方面需要更多的關鍵技術支撐[2]。從2018年全球移動設備供應商協(xié)會發(fā)布的報告可知，全球計劃或發(fā)布5G商用牌照的國家已經(jīng)有17個。在通信傳輸標準中，毫米波是主要的傳輸手段，其波長為1～10mm，其頻率較寬，具有大量的連續(xù)頻譜，可支持的接入速率也可超過10GPbs，但是毫米波的繞射和衍射能力不足，覆蓋面積較小[3]。所以，需要利用大規(guī)模MIMO等技術提高天線增益，擴大網(wǎng)絡覆蓋面積。在技術性能指標上，5G技術要求更高，靈活性更強，因此能給用戶帶來更好的使用體驗，未來將取得較好發(fā)展。圖1展現(xiàn)了5G的十大應用場景。

1.2 軟交換技術

軟交換技術是下一代通信網(wǎng)絡的核心技術之一，在通信工程中占據(jù)重要地位。采用該技術，能利用計算機軟件分離呼叫控制功能實現(xiàn)通信網(wǎng)絡控制，利用開放的業(yè)務接口實現(xiàn)網(wǎng)絡能力和資源封存，為信息用戶提供新業(yè)務。在通信工程中，采用軟交換技術需要應用相應的軟交換設備，能夠通過核心分組網(wǎng)實現(xiàn)多種通信業(yè)務同時進行，所以能滿足用戶的基本要求，提高用戶使用率。在通信網(wǎng)絡中，軟交換技術的主要特點是分層，可以將網(wǎng)絡分成接入層、承載層、控制層和應用層。其中，接入層為基礎，能實現(xiàn)網(wǎng)關、綜合設備等各種設備的接入，為網(wǎng)絡用戶提供可選擇的網(wǎng)絡接入方式，在網(wǎng)絡線路交換中發(fā)揮著重要作用。承載層采用分組技術，負責將軟交換網(wǎng)絡內(nèi)各類信息流傳送至目的地。控制層是提供呼叫控制和承載控制功能，其核心技術就是軟交換技術。應用層由多個服務器構成，主要用來為用戶提供不同類型服務[4]。相較于一般的網(wǎng)絡通信技術，軟交換技術能使通信業(yè)務保持獨立，同時提供豐富的通信接口，因此在網(wǎng)絡技術服務上具有廣泛性優(yōu)勢。圖2是軟交換技術涉及的領域。

軟交換技術涉及的領域

2.1 5G移動通信技術的應用

2.1.1 在通信工程建設中的應用。當前的無線通信網(wǎng)絡拓撲結構主要為星型結構，即以基站為中心，向網(wǎng)絡覆蓋范圍輻射。網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)的終端需要通信時，必須先與基站建立連接關系，設備之間的通信，需要經(jīng)過基站的轉(zhuǎn)發(fā)。由于所有的通信都經(jīng)過基站，因此，基站的容量決定了工程通信容量的上限，基站的輻射范圍限制了網(wǎng)絡的覆蓋范圍。5G通信網(wǎng)絡能實現(xiàn)終端間點對點通信，無需通過轉(zhuǎn)接，使得網(wǎng)絡通信擺脫基站容量和覆蓋范圍的束縛，可以極大地提高用戶體驗度。另外，傳統(tǒng)的無線通信對運營商依賴度較高，無論是設備的配置還是網(wǎng)絡的組建，都需要運營商投入大量的人力和物力成本。而5G技術支持用戶自由地對網(wǎng)絡進行設置和組建，可以大幅降低網(wǎng)絡運營成本，并提升通信效率。采用5G技術也為未來復雜網(wǎng)絡投運提供了技術基礎，有效推動了網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

2.1.2 在智能通信領域的應用。5G通信技術實現(xiàn)了智能化傳輸，相較于4G通信，能更廣泛地應用在智能通信領域。在4G通信的基礎上，5G通信速率得到了極大提升，能滿足不斷發(fā)展的各種高新技術對網(wǎng)絡速率的要求。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術的發(fā)展，5G通信技術能支持數(shù)據(jù)快速傳輸、異地存儲、遠端計算，能推動“互聯(lián)網(wǎng)+”的高速發(fā)展。對于物聯(lián)網(wǎng)領域，5G通信的出現(xiàn)，可以實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)，進而實現(xiàn)高速通信，可以廣泛應用在智慧城市建設工作中，實現(xiàn)各種市政設施及基礎設備之間的通信。此外，5G通信技術還可以應用在VR技術中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速、穩(wěn)定及實時同步傳輸;也可以應用在汽車自動駕駛、無人倉庫建設等領域。5G技術基于其高速、穩(wěn)定的通信特點，可以在智能化領域發(fā)揮巨大作用。

2.2 軟交換技術的應用

2.2.1 在固話網(wǎng)通信領域的應用。在通信工程建設的初期階段，通常運用電話網(wǎng)絡來提供有限業(yè)務。在該時期，軟交換技術主要用于構建實現(xiàn)由點到面的通信設備網(wǎng)絡，實現(xiàn)電話網(wǎng)絡和交換網(wǎng)絡的相互連通，在通信工程建設中發(fā)揮了硬件支撐的作用。隨著通信技術的日益發(fā)展，網(wǎng)絡業(yè)務逐漸增多并占據(jù)主導地位，采用軟交換技術的交換網(wǎng)取代了原有電話網(wǎng)絡，有效擴大了通信網(wǎng)絡的覆蓋范圍。目前，軟交換技術已日趨成熟，并廣泛運用于固話網(wǎng)通信領域，可以結合用戶的實際需求搭建交換設備，實現(xiàn)跨區(qū)域間的通信。在固話網(wǎng)通信領域應用軟交換技術，需要對網(wǎng)絡終端進行改造，并促使現(xiàn)有網(wǎng)絡形態(tài)發(fā)生相應變化，實現(xiàn)通信速度的優(yōu)化提升，降低網(wǎng)絡的運行風險。針對網(wǎng)絡局端，采用軟交換設備改善本地網(wǎng)絡的運行，結合實際情況提高本地網(wǎng)絡整體運行速度，同時注意避免干擾主控系統(tǒng)。針對匯接局端，則可以通過改造交換機的接入，調(diào)整相應用戶的聯(lián)網(wǎng)方式，使通信系統(tǒng)的運行安全性得到顯著提升。

2.2.2 在移動通信領域的應用。目前，隨著移動通信技術的快速發(fā)展，軟交換技術在該領域也得到廣泛應用。在移動長途網(wǎng)絡中，通過設置軟交換設備，可以實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡中各個區(qū)域的全面覆蓋，保證通信高效暢通。此外，通過同時啟動兩個軟設備，能對通信工程數(shù)據(jù)進行備份，避免數(shù)據(jù)丟失后難以恢復的問題，提高網(wǎng)絡運行的安全性。采用軟交換技術可以實現(xiàn)對通信工程基礎網(wǎng)、移動長途網(wǎng)以及媒體網(wǎng)關中繼站的整合，提高整個網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩?。在目前普遍應用?G和4G通信網(wǎng)絡中，可以采用軟交換技術在TMG和TMSC1機設備間設置過橋電路，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的合理鏈接、信息的高效傳輸。

3 結語

5G技術雖然還未真正成型，但在部分發(fā)達國家已經(jīng)逐漸開始應用，而其發(fā)展也呈現(xiàn)出以下幾方面的趨勢：一是各國在對5G技術的研究上會不斷加大力度，以為本國通信技術事業(yè)的發(fā)展提供助推力;二是5G技術的性能將會不斷優(yōu)化，比當前廣泛使用的4G技術更具使用體驗;三是5G技術的用戶會不斷增多，移動通信設備使用者不斷增加的同時，源于5G技術自身的優(yōu)勢特征帶來更大吸引力。此外，軟交換技術也在逐步發(fā)展，其本身體系結構清晰，層次分明，便于不同網(wǎng)絡之間的融合，便于快速生成業(yè)務，優(yōu)化了通信體系結構。因此，5G移動通信技術和軟交換技術在通信領域都會有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]盛旭然.軟交換技術在通信工程中的應用及發(fā)展方向[J].通訊世界，2018（12）：46-47.

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[3]李業(yè)田.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術[J].電子技術與軟件工程，2017（21）：42.

[4]楊凌，高楠.5G移動通信關鍵技術及應用趨勢[J].電信技術，2017（5）：30.