5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用 朱弱

发表时间:2020/12/3   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:朱弱
[导读] 摘要:通信工程在我国众多行业中都占据重要地位,这是因为通信工程与信息传递速度、信息传递质量有直接关系。
        中移铁通有限公司上海分公司  上海市  200070
        摘要:通信工程在我国众多行业中都占据重要地位,这是因为通信工程与信息传递速度、信息传递质量有直接关系。经研究发现,通信技术、信息技术是通信工程的基础,随着企业现代化转型工作变成了社会发展趋势,通信工程从业人员也应做好准备。将5G移动通信技术与软交换技术应用在通信工程中,可以促进通信工程的发展,提高通信工程完成现代化转型的速度,本文对其进行了详细阐述,供工作人员参考使用。
        关键词:5G移动通信技术;软交换技术;通信工程
        0 引言
        随着社会的不断发展,人们对通信工程的依赖性越来越强,5G通信技术的问世,是时代发展的必然趋势。并且随着信息技术的不断发展,使得5G技术拥有了更多的可能性。在当今社会,人们的实际需求不断发生改变,使得5G技术的工作需求也发生了改变。虽然5G通信技术普及已经成为了必然现象,但是通信工程如何更好的应用5G移动通信技术仍然是工作人员的重点思考内容。同时软交换技术是通信工程中另外一项非常重要的技术,基于此,工作人员在开展日常工作时,应结合实际情况应用软交换技术,确保此项技术可以发挥自身作用。
        1  5G移动通信技术简介
        1.1 5G移动通信技术发展背景
        近年来,5G移动通信技术一直是通信行业与学术界的热门讨论话题。之所以5G移动通信技术可以问世,主要是因为两方面原因,一方面是4G移动通信网络系统已经完成普及,商用、家用日益稳定,在社会原因的驱使下,使得5G移动通信技术研究成为了技术人员的工作内容。另一方面是由于社会的发展,使得民众的移动数据需求不断提升,为保证通信系统的稳定运行,技术人员必须研究出新的移动通信技术。
        5G移动通信技术的发展与移动数据总量日益增长有直接关联。随着互联网的普及,移动网络接入了更多设备,服务器与应用方式越来越多,在2018年,全球移动用户高达90亿,在那时移动通信网络就需要有一个非常高的容量,然后截止到今年年底,移动通信网络容量应增长1000倍左右,这就使得网络运行成为了工作人员的重点关注内容。首先按照这一网络发展速度,容量的大幅度增长会提高网络能耗与比特成本,通信工程企业无力负担;其次当流量增长后,频谱必然会发生改变,只有这样才可以保证通信网络的稳定,但是移动通信频谱属于稀有资源,工作人员很难实现频谱高效利用,同时想要提高网络容量,就必须对网络资源进行高效利用,然后此方面工作是我国通信工程的弱项;最后,多网并存的异构网络是未来网络结构必然趋势,为了保证用户的使用体验,必须对网络使用流程进行优化。基于此,开展5G移动通信技术研究工作成为了工作人员的重点工作内容。
        1.2 5G移动通信技术概念
        与2G、3G、4G移动网络一样,5G移动网络也是数字蜂窝网络,这是因为我们将供应商所覆盖的区域划分为若干个小区域,将每个小区域称作蜂窝。目前5G移动通信技术正处于研究当中,与前几个移动网络技术相比,5G移动通信网络技术速度更快,通信质量更高,覆盖区域更高。但是在进行信息传播时,损耗更大,实现全覆盖需要花费更多的资金。并且5G移动通信技术的运行基础是MIMO与波束聚合。
        经调查发现,目前陆续有十七个国家获得了5G移动通信商用牌照。分析相关资料可知,5G移动通信技术传输波为毫米波,频率交款,并且为连续型频谱,但是衍射与绕射能力较弱。因此为了提高实际应用效果,技术人员应尝试将天线与波束聚合技术结合在一起,进一步扩大5G覆盖范围。技术人员对5G移动通信技术更为严格,导致此技术具有更高的灵活性,可以进一步提高用户实际体验,也证明5G移动通信具有非常大的发展空间[1]。
        1.3 5G移动通信技术网络特点
        经研究表明,5G移动通信技术具有以下几大特点:
        (1)峰值速率可以达到Gbit/s相关标准,可以保证高清视频、虚拟现实等大数据传输的稳定。
        (2)空中接口时延水平在1ms左右,符合自动驾驶、远程医疗等实时工程。
        (3)网络容量大,可以保证物联网通信的稳定,可以为千亿设备提供连接。
        (4)与LTE相比,频谱效率提高十倍。
        (5)受广域覆盖性与高移动性的影响,用户体验速率可以达到100Mbit/s左右。
        (6)流量密度与连接数密度明显上升。
        (7)系统协调性提高,可以实现智能化工作。具体表现为具备多用户特点、多点特点、多天线特点的协同网组,可以结合实际情况进行自我调整。
        1.4 在应用5G移动通信技术时可能遇到的问题
        目前,工作人员在进行5G移动通信技术应用测试时会遇到以下问题:
        (1)5G移动通信技术网络传播速度飞快,常见频谱为3.4GHz-38GHz,多为中高频,这就使得工作人员在进行推广工作时,需要投入大量的推广资金,传播损耗也会明显上升。
        (2)5G移动通信的发展目标为实现既定设计传输标准,因此在传输数据信息时,工作人员通常会选择宽频毫米波,但是受绕射技术与衍射技术的影响,使得5G移动通信网络覆盖范围一致无法达到预期标准。
        为了解决这一问题,必须借助MIMO技术。也就是说,在进行通信工程建设工作时,如果想要将5G移动通信技术发挥出最大价值,那么工作人员就必须在这方面投入跟更多的精力,制定出具体的工作方法,彰显此技术的安全优势与灵活优势。


        2 软交换技术简介
        2.1 软交换技术概念简介
        软件换这一概念最早出现在美国。在企业网络背景下,用户以以太网电话为基础,设计了一套PC服务器呼叫控制软件,以实现PBX。对于此设备,不需要在系统内单独铺设网络,而且只需要借助局域网共享就可以对其进行管理与维护,运行成本远低于传统PBX。而且由于企业网络环境对设备可靠性、计费要求与管理需求较低,主要目标就是满足用户通信需求,基于此绝大多数身上都可以解决此类问题,使得IPPBX在社会中迅速占据有利市场。受IPPBX启发,为了提高网络运行商的实际收益,在进行网络发展时,将用户实际需求放在了首位,并且相关技术人员提出了这一思想:利用部件化思想处理传统交换设备,将其分为呼叫控制与媒体处理两部分,借助标准协议与纯软件对其进行处理。再此背景下,软交换技术应运而生。
        软交换技术概念被提出后就受到了业界人士的认可,ISC的成立使得软交换技术的发展速度进一步提升,并且与软交换技术有关的标准协议收到了IETF、ITU-T等组织的重视[2]。
        通过分析国际Softswitch论坛对ISC的定义可知,Softswitch是以分组网为基础,利用程控软件将呼叫控制功能与媒体处理分离开来的设备系统。因此我们也可以将软交换技术的定义就是从媒体网关中将呼叫控制功能分离开来,借助基础软件完成基础呼叫控制功能,将呼叫传输与呼叫控制分离,为控制、交换、软件编程等工作提供专业的工作平台。软交换主要功能有很多,比如提供连接控制、翻译与选路、网关管理、宽带处理等等,并且软交换技术还可以将网络资源与网络能力进行封装,将标准业务接口与应用层进行连接,提高网络业务的更新频率。
        2.2 软交换技术网络结构
        软交换技术是5G移动通信网络的核心设备之一,各大运营商在构建软交换网络结构时必须思考软交换技术与其他网络的连接问题。在5G移动通信网络中,网络系统结构必须统一。软交换系统位于网络控制层,这是因为这样才可以最好的发挥它的自身价值。并且为保证软交换接口可以与其他软交换设备接口进行连接,还可以使用SIP-T、H.323、BICC等协议。同时软交换技术还可以对通信信息进行同步控制,对同步通信控制网络拓扑进行优化,提高自身自我修复能力。
        3 5G移动通信网络技术与软交换技术在通信工程中的应用
        3.1 5G移动通信网络技术在通信工程中的应用
        3.1.1 在通信领域的应用
        目前绝大多数无线通信网络都是借助星型结构拓扑完成数据传输,建筑方法为以基站为中心,向四周进行散射,进而完成网络覆盖。在这一结构中,网络覆盖范围内的所有终端在进行通信任务是,必须先与基站建立连接,然后由基站向终端发射信号,由此可见,基站的主要作用就是连接。正是因为这一原因,使得通信工程整体容量与基站实际容量存在直接关系,并且实际覆盖范围也会受基站辐射范围的影响。但是5G移动通信网络技术不同,它可以与终端直接建立联系,不需要借助基站,可以直接完成网络通信,因此可以降低基站容量与基站覆盖范围等因素对通信工程的影响。同时在传统的无线通信中,设备配置工作与网络组建工作会受到运营商的限制,运营商需要投入一定的人力物力。但是5G移动通信网络技术不需要,用户可以直接自主进行网络设置与网络组建,使得经营成本大幅度降低,并且可以有效提高通信效率[3]。
        3.1.2 在智能通信领域的应用
        与4G移动通信网络相比,5G移动通信网络更容易实现智能传输,因此工作人员可以将5G移动通信网络技术融入到智能通信领域。4G移动通信网络是5G移动通信网络的基础,实际传播效率明显提升,可以更好为民众提供服务。随着现代科技发展速度的逐渐增加,使得5G移动网络数据传输速度进一步提高,并且还实现类异地存储、远程计算等功能。再比如在物联网中使用5G移动网络,还可以完成物与物的沟通,可以提高通信速度。
        3.2 软交换技术在通信工程中的应用
        3.2.1 在固话通信领域中的应用
        在通信工程发展初期,各个工程都需要借助电话网络维持日常工作,在这一时期,软交换技术通常被应用在“点面通信网络”构建工作当中,以实现电话与交换网络的来呢及,保证通信工程硬件设备的稳定运行。在当今社会,网络业务范围逐渐增加,并且地位越来越高,目前软交换技术已经完成了对传统电话网络的替代,扩大了通信网络实际覆盖范围。
        随着软交换技术的不断发展,它的社会影响力逐渐增加。在实际应用时需要考虑用户实际需求,完成异地通信。在固话通信领域使用软件换技术,可以对网络终端进行进一步优化,通过改变网络形态来提高通信速度,降低网络运行风向。而且借助软交换设备还可以对网络进行进一步优化,提高用户网络速率。同时为了降低对主控系统的干扰,技术人员可以对某些用户的联网方式进行进一步调整,提高整体通信系统的安全性。
        3.2.2 在移动通信领域的应用
        以移动长途网络为例,将软交换设备安装在移动通信网络的各个区域,可以保证通信质量与通信效率。并且同时使用两个软交换设备,可以解决因意外而导致的数据丢失、损坏问题,提高整体网络安全性。同时将此技术应用在通信工程当中,还可以将不同的网络整合在一起,提高网络传输安全性。
        4 结束语
        目前我国已经进入了互联网时代,5G移动通信技术、软交换技术的应用范围逐渐增加。将5G移动通信技术与软交换技术应用在通信工程中,可以促进通信工程的发展,改变传统的通信工程格局,摆脱技术局限现状,提高通信效率与通信质量,为通信工程的发展提供技术支持。
        参考文献:
        [1]刘成,李正辉,高基豪,习江飞.基于5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用研究[J].轻纺工业与技术,2020,49(03):142-143.
        [2]黄文皓.探究5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用[J].福建茶叶,2020,42(02):21-22.
        [3]王旺.试论5G移动通信技术和软交换技术在通信工程中的应用[J].电子世界,2019(05):183-184.
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