通信工程中5G移动通信技术和软交换技术应用

 通信工程中5G移动通信技术和软交换技术应用

凌明帮

广西壮族自治区通信产业服务有限公司 541004

摘要：新时期背景下，随着我国各种科学技术的不断发展，在通信工程中越来越多的新技术应用到实践当中，例如5G移动通信技术以及软交换技术的应用能够给通信工程开展奠定良好的基础，为了能够对这两者技术的应用情况有更为全面的了解，文章结合比较多年以来的工作实际经验，在分析5G移动通信技术内涵的同时对软交换技术的现状进行了探讨，而后对两者技术的应用情况进行深入探究。希望通过本文的论述后，能够给相关领域的工作人员提供一些参考。

关键词：通信工程；5G移动；通信技术；软交换技术；应用

0引言

通信工程属于系统性的工程，在此类工程开展阶段中将5G移动技术以及软交换技术应用到实践当中，可以提高通信工程的整体质量。因此对这两种技术的应用情况进行分析，探寻出更为科学有效的技术方案意义重大。

1  5G通信技术简述

1.1 5G通信技术的优势

（1）多天线的优势

5G技术与4G相比，其明显的优势为当前的移动通信带来新的前景，其具有覆盖性广和灵敏度高的特点。5G技术采用多天线，这样可以保证信号传达的速度和范围。相较于传统的通信技术，无法采用多天线，为实现精准传输只能使用毫米波这种技术，而5G通信技术可以采用多天线，这样不仅可以保证传播的速度也可以保证传播的范围。

（2）小基站的优势

因为采用多天线这一传播方式，所以不需要再采用传统的大基站，因此可以使用小基站。而小基站具有很多的优势，首先，小基站的覆盖面积所受限制变小，所以在选择建设基地时，可以更加灵活。其次，小基站的距离更加灵活。因为小基站自身体积比较小，所以可以根据实际情况来选择距离，运营商可以在全城市范围内根据需要来选择合适的建设点，并且可以建设多个数量的小基站，通过密集的基站建设便可以形成庞大的信息网络。其次，基站的密集度与信号的强度有关，因为小基站的数量庞大，信息网更加密集，那么每个基站便可以接收信号，进而保证了信号的稳定性，最后，小基站能量消耗更加少，虽然小基站建设数量多，更加密集，但消耗的功耗更小，所以总的算下来，其成本还是比较小的。

（3） Massive MIMO的优势

5G采用的天线数量几乎是4G采用的天线数量的十几倍，而这些天线又需要通过Massive MTMO这一技术来进行转换，通过天线矩阵的形成，便可以是基站信号的容纳量极大地增强，便可以保证使用户的信息接收更加稳定。Massive MTMO这一技术不是最先在5G中应用的，而是在4G中就有采用过的经历。到目前为止，虽然进展仍然是停留在测试，但是却为5G基站的建设提供了一个新的思路，这一技术的应用需要5G技术的发展与之匹配，这样便可以实现数量庞大的用户同时使用5G网络时，仍然可以保持数据稳定的局面，因为Massive MTMO可以同时导入数量庞大的用户信息。

（4）波束成形的特点

波束成形的主要原理是将有限的能量聚集，往特定的方向传输，尽可能减少在传输过程中的能量消耗，进而形成一个波束。波束的形成可以减免其他信号对其干扰从而增加传输的距离，这一技术的应用还可以保证信号的强度，因为其可以利用频谱，然后通过处理算法来计算路径，从而计算出通信工程的起始阶段和终端路线的信号，便可以尽可能减少信号因为距离中障碍物而造成信号衰弱的风险。

1.2软交换技术简介

（1）软交换技术的含义

软交换这一概念来源于美国，主要是指使用者通过呼叫的方式，将软件同局域网相连接，从而保证企业的管理和维护相结合的一种技术。本质上就是将传统的交换设备分化，分化成呼叫控制和媒体处理，接着再使用软件连接两者，最后达到实现通信需求的效果。软交换技术的发展，满足了通信发展的需求，并且国际上还有关于软交换技术论坛的建立，更是促进了软交换技术的规模的扩大，甚至得到了国际组织的认同和支持，比如LETF、ITU等。而国际软交换组织对软技术有了新的定义即软交换技术时在分组网建设的基础上来利用程控软件，控制功能和媒体处理相分离的设备和系统主要是通过呼叫来实现的。

（2）软交换技术的建设原理

软交换技术的应用与自身的网络结构特点密切相关。其通信最大的特点就是网络通信的分层化和构件化，使其能在通信工程中发挥重要作用。软交换技术主要包括接入层、承载层、控制层、应用层四个部分。（1）接入层主要是软交换技术为用户提供的接入方式，接入层连接作用是通信工程建设的基础，可以获取有用的用户信息资源。（2）承载层主要是对数据进行分组，使数据更加明确化，从而传输准确无误的数据，承载层是通信工程建设的重要保障。（3）控制层是软交换技术的核心组成部分，主要就是通过软交换技术来呼叫，除了呼叫控制结构之外，还可以承载信息。（4）应用层主要是可以丰富用户的使用体验感，主要通过基层的软交换技术的建设，可以丰富服务功能能够。总而言之，软交换家属的建构性比较完整，自成体系，包含功能和作用均不同的基础建设，同时又会随着基础设施的完善而满足新的需求，比如通信工程对数据传输精准化的需求，并且随着技术的发展，软交换技术的业务也会更加丰富，从而更加契合现实生活的发展和人们对通信技术的要求。

2软交换技术的应用

2.1 5G通信技术的现实意义

通信工程与人们的日常生活息息相关，在推动社会前进的同时，也给人们的日常生活带来了翻天覆地的改变，人们的需求也随之发生改变，普通的“可以通信”这一需求已经不能满足人们的日常生活了，随之而提出的“通信更加稳定”这一要求也提上日程，人们对网络高质量的要求，是通信工程不断发展的动力。而5G通信工程技术的应用不仅满足了人们对于网络建设的新要求，而且对于整个社会的发展和进步都具有重要意义。

2.1.2 5G通信工程建设的实际应用

5G通信技术现在没有普及全国，而仅仅是在试点城市执行，但通过显示的数据，仍然可以发现5G在通信工程应用中的紧迫性，5G通信技术需要扩大网络覆盖范围，因为通信网络的建设主要是以基站建设为主，而基站的建设比较消耗人、物力，并且基站建设还具有局限性，其自身容纳的用户量有限，所覆盖的网络面积比较小，所以不能满足通信的稳定性和强度。5G通信技术可以满足数据的传输，主要是通过端端相连的方式，这样不仅可以近距离传输数据信息，从而保证数据信息保存的完整性；还可以保证数据信息传输的稳定性，通过在传输过程的障碍物的减少，保证信息传输的速度，进而节约时间。在以往的通信工程建设中，运营商在建设信息工程时，需要依靠网络组建和配置，这样不可避免地损耗资源，但5G技术可以减少此类情况的发生。此外，网络通信技术可以减少成本的消耗，却又能够保证质量，通过缩短信息的传输时间，而形成更加完善的通信网络体系，并且网络体系具有多层次、组合自由度更高、渠道更加丰富的特点，从而推动5G技术的进步。

2.1.2智能通信技术应用的可能性

5G通信技术具有超高的智能性，相较于传统的4G技术，5G通信技术在建设过程中也应该着重考虑其智能建设的匹配度。5G通信技术的发展需要社会建设加以保证，通信工程建设的发展也能够促进社会建设的发展，两者相辅相成，5G通信技术可以促使网络传输更加便捷，从而满足社会发展对智能化的需求，5G网络通信技术不仅可以在普通的通信设备上使用，还可以将网络同人们的日常生活工具相连接，比如交通信号灯、智能家具等等都可以实现智能化管理，而智能化建设是新的时代需求，智能化建设离不开网络建设，而5G自身的优势在这方面体现的淋漓尽致。通过更加高校、更加稳定的5G技术地建设可以帮助实现信息智能化的发展。所以智能城市成为通信工程发展的新的努力方向，而5G通信技术的应用为这方面提供可能性，甚至在不久的将来，便可以实现智能汽车的开发和生产，智能汽车的研发离不开网络技术的健全、地理信息数据的收集、人文地理资源的汇集等等。

智能城市的建设包括很多方面，可以从主客观两个层面来进行分析，主观方面主要包括城市基础设施建设、城市感知层建设；客观方面可以包括统计数据层、通信技术建设层、应用智能设备层等等，为了网络建设更加全面，需要5G技术作桥梁，通过5G技术，实现网络全部覆盖，并且需要确保信息的安全可靠性。所以无论是“智能城市”的建设发展要求，还是社会对“可持续”发展的要求，都需要5G通信技术的应用和建设，总而言之，5G通信技术是信息稳定传输的强有力保证以及城市化建设的重要基础。

2.1.3 5G物联网通信技术的应用

4G通信技术的发展成为移动通信发展的重要标志，但随着时代的发展和科技的进步，4G通信技术已经不能很好地适应社会的需求，需要进一步提高网络传输的稳定性以及灵敏性。在实际的应用过程中，5G通信技术可以根据现实生活的需求因地制宜地解决问题，各个行业的信息化发展，都需要基础的网络设施建设，随着互联网技术的发展，越来越多的依据网络而运营的企业应运而生，因此，物联网的接入数据信息不仅庞大而且复杂，在互联网行业背景下，时代对物联网传递的信息提出了更高的要求，通信技术和物联网逐渐变得联系更加紧密，不再是彼此独立的个体，此外，通信工程的建设成为物联网发展的基础，尤其是我国物联网智能化的发展，对网络通信技术的发展提出了更高的要求。

2.2软交换技术的应用

2.2.1软交换技术应用分时间段

（1）初期应用

网络通信技术在刚开始应用的时候，各个条件还不是很成熟，提供的网络服务还不够完善。在建设通信网络时，需要考虑到建设的具体位置，然后由点扩展到面，逐渐地是网络所容纳的数据容量满足生活的基本需求。在建设初期，主要关注的是通信工程对于软交换技术的建设，即通过构建相关的设备，从而实现电话网络的完善，为后续的通信工程的基础建设提供一定的设备支持，从而更好的实现可以电话网络和交换网络相通的目标。

（2）中期建设

在建设中期，通信工程系统变得相对更加完善，规模也进一步扩大，同时要求更高标准的网络服务。中期的通信工程建设，网络交换节点的数量和规模都得到进一步的拓展，在此阶段中，原有的网络被替换，采用电路交换网和包交换网这一新的数据网络设备，这一设备的更替，可以使数据网涵盖的用户信息更加广泛，标志者通信网络技术进入新的发展阶段。电话运营是为了信息技术更加符合现实生活的需求，电话运营商需要同其他的运营商相合作，使得电话交换范围更加广泛，同时又可以提供更加丰富的网络服务。

（3）后期建设

后期建设的通信工程已经建构比较完善的软交换网络体系了，使用者对网络运营商的要求也随之提高，各大运营商不仅需要采取相应的措施来是通信技术更加完善，还要提供更为优质的网络服务。此时，便可以通过多个软交换设备的建设来使数据传输更加的便捷来实现，同时还可以采用媒体网关这一方式，可以共享数据资源，使各个运营商的连接更加紧密，这样便可以使不同的用户的网络需求得到满足的同时，还会建构体系健全的通信网络。

2.2实际应用

（1）固定网络电话

软交换技术的开发，可以满足广泛的设备接口，业务信息交换更加流畅，接入设备种类更加多样，通信网络系统的应用更加稳定、更加高效。软交换技术的应用可以在固定电话中进行改造，主要包括端局先行和汇接局先行两个种类。关于端局先行，主要是要求软交换和网络形态相一致，其演讲速度要求不高，所以整体来讲其改造难度不是很大；汇接局先行主要是需要改造软交换，所以整体难度比较大，对通信系统的运行的影响也是非常大的，还有一个非常重要的点是，软交换技术可能无法为本地固定网络提供相应的网络支持。

（2）移动电话网络技术应用

MSC服务器在移动网络中扮演重要角色，不仅可以控制口令，还可以完成业务对接和处理。尤其是H.248协议的不断应用，MSC服务器还可以对MCW这一功能加以控制，从而保证媒体的信息交换更加便捷，MSC服务器设置会更加灵活。同时可以根据不同的需求来设置不同的网络，一个MSC服务器可以将多个MGW同时控制，使不同用户网络同时接入，从而实现3G和4G用户网络的信息接入，这样不同网络的用户也可以联合起来。省会城市对移动网络的建设提出了更高的要求，需要同时满足长途网和传统网，这可以通过省内的网关设置即选择MSC、TMSC2、GMSC等交换机的电路来实现。IP承载网络的LAN可以连接服务器（TMSC服务器和MSC服务器），而TMG的连接主要是通过网状网方式连接的，而TDM电路主要连接的是各省的MSC、TMSC2、GMSC。

2.3软交换技术在通信工程中应用的建设性意见

根据目前分析，可知电信运营商已经将软交换作为未来发展规划之一，作为一种新型的技术，在应用的阶段中，它也还是存在一些问题，例如在大规模的网络运营的阶段，只能够覆盖部分的信息系统，它的整体性还需要进行进一步的测试，所以在实践阶段必须要做好软交换技术改造。

首先，在网络建设的初期阶段，该阶段的软交换技术能够提供的业务类型还不是很多种，它也存在一定的局限性，所以对应的网络规模也是比较小的。在实践的阶段中可以设置一些软交换的设备，通过配合媒体接入到网关当中，使其能够实现各种相关系数的交流，来达到语音以及多媒体业务的支持。根据目前分析，可知通用媒体网关UMG能够与电话网络进行交换，作者认为采用该方式能够给软交换技术的改造提供更多的服务。

其次，在网络建设中期阶段，该阶段的业务量在不断的增加，相应的网络规模也在不断的扩张通信网络中的软胶接点，数量也在增加。一旦软包交换网以及电路交换网的用户大于预期值的时候，电路交换网就会退居二线这就使得相关业务的数量激增。在这个关键的周期之内，通过使用媒体网关UMG作为媒体的网关基础，负责对相应的交换功能进行实现，才能够提高整体全面的覆盖工作效率。

最后在网络的建设后期之内，在该环节采用的软交换网络，主要是通过协议连接或者是BICC传输，能够实现业务联通的，但是通过媒体网关UMG应用它能够给用户提供一些方便，可以将各种功能提高，大大的强化了电力交换网络之间的连接工作，对各项工作的开展有着很促进的作用。因此在建设的阶段需要对软交换技术的应用范围及应用要求进行全面分析，合理的将各种多功能技术联合在一起实现更为高效的工作模式。

3 结语

综合以上叙述，在通信工程中采取5G移动技术以及软交换技术能够实现通信工程的快速发展，但是由于通信工程涉及到的技术非常先进，如果没有做好相关技术方案的部署，就会导致通信工程质量存在问题，所以在进行5G移动网络技术以及软件化技术应用的阶段，要根据通讯工程的建设目标，对技术的应用以及兼容性进行考虑，通过技术搭配以及技术更新的方式，提高通信工程的建设水平。同时在未来通信技术会随着科学技术的发展呈现新的发展趋势，会选择应用软交换技术、5G通信技术等，这些技术的应用使通信技术的发展更上一层楼，为实现智能通信奠定良好的基础。通信工程的发展需要同实践相结合，两者相辅相成，在实践中提升通信建设，使加强的通信技术能够为实践工作提供动力。

参考文献：

[1] 兰成良.通信工程中5G移动通信技术和软交换技术研究[J].中国新通信.2020,(20).13~14.

[2]李苹.5G移动通信技术和软交换技术在通信工程运用概述[J].电脑知识与技术.2021,(24).43-44.

[3]魏兴菊.软交换技术在通信工程中的应用[J].通信电源技术.2020,(15).201-203.

[4]张春涛.5G通信技术的应用分析[J].中国新通信.2020,(15).25.

[5]许岳.5G 技术和软交换技术在电子信息中的应用分析[J].数码设计（下）.2020,(11).55-56.