5G應用前景及網絡切片技術研究

唐亞軍

【摘要】? ? 5G是繼4G網絡之后的新型技術之一，對人們的生活環境、生產制造具有十分重要的影響。在本文演研究中將針對5G網絡技術，5G切片技術進行詳細分析，了解網絡技術產生的特點、能夠滿足的需求，判斷其發展與應用趨勢等。力求能夠為相關行業的成長和建設提供借鑒與參考。

【關鍵詞】? ? 5G? ? 應用前景? ? 網絡切片技術

引言：

5G技術指的是第五代通訊技術，將云計算、大數據、遠程控制、智能化技術等相結合，形成集中化、統一化的網絡管理與運行，其優勢地位十分顯著。當下，各行各業對5G技術的關注和研究十分深遠，并且投入了大量人力物力，旨在能夠擴展5G網絡的使用范疇，實現更加優質、高效、穩定的網絡信息平臺建設目標，進而滿足人們在生產生活中的多樣化需求。

一、5G應用前景

1.1云計算技術

隨著5G技術標準逐漸強化和完善，5G技術在人們生活中的重要性與必要性逐漸加強，也大大提升了人們的生活質量和技術發展效率。針對5G技術的應用場景人也受到了眾多專家和學者的關注和認同，現階段對5G技術的應用研究主要集中在兩個方面。尤其鮮明的便是云計算技術，當下5G網絡在全球范圍內已經構建了超過500億個網絡連接點，其中互相聯動的網絡線路四通八達，成為移動終端、計算機技術、數字電視的必要保障，能夠實現實時數據存儲和分析，對數據應用工作提供保障和基礎[1]。

1.2物聯網技術

5G通訊技術與物聯網技術之間具有緊密聯系。后者在網絡平臺上的鏈接紐帶是移動技術，且隨著移動技術的蔓延鏈接到不同的終端設備中。而5G網絡出現之后，有效增強了物聯網發展的信息技術支撐力，使得在鏈接不同設備終端之后還能夠保障設備與網絡運行的穩定性、安全性。同時，還可完成智能家居設計工作，實現人機交互等現代化工程。

1.3工業4.0

隨著智能化技術的引進與發展，工業領域成長和建設的速度逐漸提升，工業需要借助數控操作、人工智能等形式實現自身產業結構調整與升級，靈活布局生產加工方式，對企業內部實施無死角的監督管理，借助增強現實技術、虛擬現實技術等完成設備檢驗維修工作。無線電技術在工業4.0中使用是現階段的誒好暢想，在此期間，人們需要進一步關注5G網絡的發展方向，深度挖掘其潛在價值、優質技術，為工業生產加油助力[2]。

1.4增強現實與虛擬現實技術

虛擬現實技術在當下主要應用于室內娛樂、商業貿易等活動，而增強現實技術在游戲競技、醫學研究、建筑設計等領域均有所涉及。技術融合了虛擬現實、圖像處理、模式分析、光電顯示等不同技術領域的先進成果。將計算機系統引進增強現實技術中能夠幫助用戶直接感受到真實世界的場景，并對其進行分析，進而營造出虛擬現實與真實世界之間的融合模式。虛擬現實與增強現實技術相結合又產生了混合現實基礎，借助5G網絡信息處理技術和鮮明的移動性，可實現不同技術的整合與利用[3]。

1.5人工智能技術

人工智能技術運用在建筑工程領域智能建造中，通過AI算法研發，實現質量管理數字化應用，利用手機APP、智能眼鏡等影像采集媒介，研發使用距離測量、數量識別、圖紙核對等功能輔助質量管理。識別應用AI+IOT技術、云計算算法（蜂鳥盒子），通過現場視頻監控，識別違規行為，借助平臺監控系統以及現場智能廣播進行反饋和通報。在國內 AI 技術圖像識別方面，主要探索方向是圖像識別、圖像分類以及活體檢測，AI智能巡檢通過智慧安監眼鏡交互連接，實現數據一體，可拓展性強，與安全管理系統一體貫通，統計分析數據同步，實現數據的一次采集多次使用。

二、5G網絡切片技術

2.1內涵

網絡切片技術的中心環節便是對網絡環境進行分流管理，將統一的網絡平臺分割成一個個具有獨立性又互相聯系的整體，被分割的部分網絡之間具有香茗的虛擬性，每一個網絡結構都具有獨立的資源配置，且切片之間是互相絕緣的關系，如若其中的某一個網絡結構出現問題，對其余切片并不會產生影響，具有個子生命周期。但是這一理念的虛擬性和抽象性十分明顯，切片的使用時間、部署方式、修改策略都具有截然不同的需求，為保證其穩定性和可靠性在管理階段的難度較大[4]。

網絡切片技術實施的首要方針和基礎便是正確認識到網絡功能虛擬化現象，這也是切片技術實施的前提條件。例如，在核心網設計中網絡功能虛擬化便是由傳統網絡設備中逐漸分離出來的軟件和硬件的集合體，硬件指的是服務器管理等工作，軟件則網絡功能展現出的實用性，能夠直接滿足5G網絡環境下的客戶需求，有效提升網絡平臺的整體質量。

2.2 5G網絡切片技術的網絡架構

1.無線網子切片。無線網子切片技術是5G網絡技術中最為重要的組成部分，且能夠根據系統中不同網絡平臺得到需求進行定位，而后結合無線資源配置設備管理網絡中的結構和參數，實現資源版塊協調配置，確保各項指標能夠在理想的情況下完成用戶給予的指令。

2.核心網子切片。這一技術能夠將網絡中不同的切片部分之間進行安全隔離，核心網切片借助網絡功能虛擬化、軟件自定義等技術實現不同場景下的5G網絡調整，進一步實現網絡整體結構的整體性、靈活性[5]。

3.承載網子切片。指的是在網元切片和鏈路切片技術的基礎上，結合網絡節點虛擬化技術，實現不同業務資源的協同管理。

4.網絡切片管理子系統。5G網絡切片技術依賴于無線網絡、核心網絡等不同技術支持，才能夠將網絡切片管理工作穩步推進，實現不同業務級別良性運轉。5G網絡切片將不同業務需求進行整合和規劃，確保網絡平臺上的一切業務都能夠在既定生命周期中協同管理。

三、5G網絡切片技術的應用

3.1智能駕駛

現階段，無人配送快遞已經不再是難以達到的“理想型”京東已經實現了無人配送貨品，一定程度上推進了無人配送、自動駕駛等技術的發展。在車輛上裝載智能感應裝置、攝像頭、雷達等不同設備，在車輛行駛的過程中能夠進一步觀察周圍的環境，利用5G網絡將環境情況傳遞到智能終端，數據信息也可直接轉移到控制平臺。借助5G網絡的大連接特點，能夠確保車輛遠程控制穩定性，最大限度保證車輛行駛安全。與此同時，借助物聯網、大數據等技術，能夠將車輛行駛環境、路線情況第一時間整合，上報至控制平臺，對車輛的整體路徑規劃奠定穩定、精準、安全的信息支持[6]。

3.2智能電網

1.無線接入，降本增效。當下我們生活中使用的配電網主要是由輸電線和配電站組成，配電站中的設備種類較多，且需要較多能源資源來提供工作動能。傳統意義上對電纜和電網的保護工作完全由光纖完成，電網建設中的光纖原材料數量會大幅度增加，且部署與設計的難度較大，建設成本壓力過重。借助5G網絡技術能夠實現10ms的超低時延，取代光纖對設備進行保護，能夠大大降低建設成本，獲得理想的電網運行效果。

2.無人機巡檢線路。電力生產管理工作中具有大量中低速的移動場景，此時也可借助5G系統，利用無人機進行場景拍攝與巡航，將對人工作業的難度與風險，也避免人工工作的不穩定性，有效提升運行效率。

3.高級量測體系（AMI）。傳統電網運行階段需要人工上門抄取電表數目，而5G網絡切片技術應用以來，有效轉變了數據收集較慢、整合較為困難、人工作業難度較大強度較高等現象。5G網絡支持下的信息系統存儲與整合能力顯著提升，能夠采集和處理高頻次變化、綜合性發展的信息內容，實現數據信息共享功能，滿足消費者智能用電、安全用電的生活需求[7]。

4.安全隔離。傳統4G網絡的覆蓋面積較大，且使用人數較多，一旦出現區域內流量使用人群增長現象時，4G網絡的流暢度、穩定性都會受到影響，這種現象對于消費者而言也頗為頭疼。當下5G網絡中使用的網絡切片技術能夠為網絡運行提供堅實的保障和支持，將一部分智能電網提供端到端的高隔離性的邏輯網絡，即便是使用人群大幅度增加時也能為其提供穩定運行的網絡系統，提升消費者使用滿意度。

3.3智慧醫療

智能醫療技術實施的保障便是5G切片技術和MEC計算能力，前者具有穩定性、可靠性、精準性，后者具有強效快速的計算能力，將二者相結合能夠實現醫療服務、機械手術的精準與高校，避免在使用階段影響患者身心健康，出現不必要的糾紛和矛盾。與此同時，5G網絡具有大寬帶特點，能夠真實準確的將醫療手術的現場情況呈現出來，為遠程醫療、病理研究等提供信息支持。

3.4三維激光掃描技術

三維激光掃描技術具有準確的實景展現效果，也可稱其為“實景復制技術”，這一技術的工作原理是借助無需接觸的高速激光掃描設備，能夠直接獲取地形復雜環境下的物體表面三維空間數據，并且能夠真實、準確的呈現出被測量建筑的表面情況，從而實現實物的數字三維模型重建。工作流程：掃描儀采集點云后對點云進行預處理，基于點云建立數字模型，然后對模型進行后處理，處理完成的白模，貼上采集影像，還原目標物原貌色彩信息。技術特點是：非接觸性、快速性、主動、實時和動態性、數據采集的高密度性、高精度、全天候、自動化和數字化、環境要求低。

3.5無人機拍攝

多旋翼無人機中安裝了清晰度較高的攝像設備，在使用的過程中能夠隨意操作其角度、方向、高度等因素，其定位體系對拍攝結果具有積極影響。在交通事故現場拍攝過程中能夠使用其六通道運動，將事故現場的基本情況清晰、準確的呈現出現場的情況，將清晰的影像資料傳遞到終端。

四、結束語

5G網絡已經逐漸滲透到我們生活中，從智能手機網絡開始，呈現出良好的發展趨勢。切片網絡技術是5G網絡流暢運行的必要保障，也是其能夠在眾多場景中靈活使用的技術支持。設計人員需要認識到5G技術與網絡切片技術在當下的良好發展空間，以及消費者對新技術、新方式的青睞與憧憬，在現階段技術發展的基礎上進行深化研究，構建嶄新的、智能化、多角度的5G網絡應用形式，助力我國信息產業結構升級和優化。

參? 考? 文? 獻

[1]鐘橙，張燕，唐懷坤.工業互聯網中5G切片技術淺析[J].數據通信，2021（1）：10-12.

[2]周榮坤，馮宇，李蒸，等.5G切片技術在電力隧道中應用研究[J].軟件，2021，42（7）：88-90.

[3]王太峰，顏軍.基于5G切片技術的智能電網應用研究[J].江蘇通信，2021，37（3）：117-121，124.

[4]葉楊，方慧霆，趙永良，等.5G切片在智能電網中的應用[J].電力信息與通信技，2020，18（8）：67-72.

[5]王剛.基于5G切片技術的電力物聯網應用研究[J].通訊世界，2021，28（3）：90-91.

[6]楊舟.5G切片技術在物聯網中的研究和實踐[J].中國寬帶，2021（5）：33.

[7]陳端云，謝勇添，林智航，等.基于5G切片技術的電力物聯網智能化管理研究[J].通信電源技術，2021，38（4）：116-119.