5G应用前景及网络切片技术研究

唐亚军

【摘要】    5G是继4G网络之后的新型技术之一，对人们的生活环境、生产制造具有十分重要的影响。在本文演研究中将针对5G网络技术，5G切片技术进行详细分析，了解网络技术产生的特点、能够满足的需求，判断其发展与应用趋势等。力求能够为相关行业的成长和建设提供借鉴与参考。

【关键词】    5G    应用前景    网络切片技术

引言：

5G技术指的是第五代通讯技术，将云计算、大数据、远程控制、智能化技术等相结合，形成集中化、统一化的网络管理与运行，其优势地位十分显著。当下，各行各业对5G技术的关注和研究十分深远，并且投入了大量人力物力，旨在能够扩展5G网络的使用范畴，实现更加优质、高效、稳定的网络信息平台建设目标，进而满足人们在生产生活中的多样化需求。

一、5G应用前景

1.1云计算技术

随着5G技术标准逐渐强化和完善，5G技术在人们生活中的重要性与必要性逐渐加强，也大大提升了人们的生活质量和技术发展效率。针对5G技术的应用场景人也受到了众多专家和学者的关注和认同，现阶段对5G技术的应用研究主要集中在两个方面。尤其鲜明的便是云计算技术，当下5G网络在全球范围内已经构建了超过500亿个网络连接点，其中互相联动的网络线路四通八达，成为移动终端、计算机技术、数字电视的必要保障，能够实现实时数据存储和分析，对数据应用工作提供保障和基础[1]。

1.2物联网技术

5G通讯技术与物联网技术之间具有紧密联系。后者在网络平台上的链接纽带是移动技术，且随着移动技术的蔓延链接到不同的终端设备中。而5G网络出现之后，有效增强了物联网发展的信息技术支撑力，使得在链接不同设备终端之后还能够保障设备与网络运行的稳定性、安全性。同时，还可完成智能家居设计工作，实现人机交互等现代化工程。

1.3工业4.0

随着智能化技术的引进与发展，工业领域成长和建设的速度逐渐提升，工业需要借助数控操作、人工智能等形式实现自身产业结构调整与升级，灵活布局生产加工方式，对企业内部实施无死角的监督管理，借助增强现实技术、虚拟现实技术等完成设备检验维修工作。无线电技术在工业4.0中使用是现阶段的诶好畅想，在此期间，人们需要进一步关注5G网络的发展方向，深度挖掘其潜在价值、优质技术，为工业生产加油助力[2]。

1.4增强现实与虚拟现实技术

虚拟现实技术在当下主要应用于室内娱乐、商业贸易等活动，而增强现实技术在游戏竞技、医学研究、建筑设计等领域均有所涉及。技术融合了虚拟现实、图像处理、模式分析、光电显示等不同技术领域的先进成果。将计算机系统引进增强现实技术中能够帮助用户直接感受到真实世界的场景，并对其进行分析，进而营造出虚拟现实与真实世界之间的融合模式。虚拟现实与增强现实技术相结合又产生了混合现实基础，借助5G网络信息处理技术和鲜明的移动性，可实现不同技术的整合与利用[3]。

1.5人工智能技术

人工智能技术运用在建筑工程领域智能建造中，通过AI算法研发，实现质量管理数字化应用，利用手机APP、智能眼镜等影像采集媒介，研发使用距离测量、数量识别、图纸核对等功能辅助质量管理。识别应用AI+IOT技术、云计算算法（蜂鸟盒子），通过现场视频监控，识别违规行为，借助平台监控系统以及现场智能广播进行反馈和通报。在国内 AI 技术图像识别方面，主要探索方向是图像识别、图像分类以及活体检测，AI智能巡检通过智慧安监眼镜交互连接，实现数据一体，可拓展性强，与安全管理系统一体贯通，统计分析数据同步，实现数据的一次采集多次使用。

二、5G网络切片技术

2.1内涵

网络切片技术的中心环节便是对网络环境进行分流管理，将统一的网络平台分割成一个个具有独立性又互相联系的整体，被分割的部分网络之间具有香茗的虚拟性，每一个网络结构都具有独立的资源配置，且切片之间是互相绝缘的关系，如若其中的某一个网络结构出现问题，对其余切片并不会产生影响，具有个子生命周期。但是这一理念的虚拟性和抽象性十分明显，切片的使用时间、部署方式、修改策略都具有截然不同的需求，为保证其稳定性和可靠性在管理阶段的难度较大[4]。

网络切片技术实施的首要方针和基础便是正确认识到网络功能虚拟化现象，这也是切片技术实施的前提条件。例如，在核心网设计中网络功能虚拟化便是由传统网络设备中逐渐分离出来的软件和硬件的集合体，硬件指的是服务器管理等工作，软件则网络功能展现出的实用性，能够直接满足5G网络环境下的客户需求，有效提升网络平台的整体质量。

2.2 5G网络切片技术的网络架构

1.无线网子切片。无线网子切片技术是5G网络技术中最为重要的组成部分，且能够根据系统中不同网络平台得到需求进行定位，而后结合无线资源配置设备管理网络中的结构和参数，实现资源版块协调配置，确保各项指标能够在理想的情况下完成用户给予的指令。

2.核心网子切片。这一技术能够将网络中不同的切片部分之间进行安全隔离，核心网切片借助网络功能虚拟化、软件自定义等技术实现不同場景下的5G网络调整，进一步实现网络整体结构的整体性、灵活性[5]。

3.承载网子切片。指的是在网元切片和链路切片技术的基础上，结合网络节点虚拟化技术，实现不同业务资源的协同管理。

4.网络切片管理子系统。5G网络切片技术依赖于无线网络、核心网络等不同技术支持，才能够将网络切片管理工作稳步推进，实现不同业务级别良性运转。5G网络切片将不同业务需求进行整合和规划，确保网络平台上的一切业务都能够在既定生命周期中协同管理。

三、5G网络切片技术的应用

3.1智能驾驶

现阶段，无人配送快递已经不再是难以达到的“理想型”京东已经实现了无人配送货品，一定程度上推进了无人配送、自动驾驶等技术的发展。在车辆上装载智能感应装置、摄像头、雷达等不同设备，在车辆行驶的过程中能够进一步观察周围的环境，利用5G网络将环境情况传递到智能终端，数据信息也可直接转移到控制平台。借助5G网络的大连接特点，能够确保车辆远程控制稳定性，最大限度保证车辆行驶安全。与此同时，借助物联网、大数据等技术，能够将车辆行驶环境、路线情况第一时间整合，上报至控制平台，对车辆的整体路径规划奠定稳定、精准、安全的信息支持[6]。

3.2智能电网

1.无线接入，降本增效。当下我们生活中使用的配电网主要是由输电线和配电站组成，配电站中的设备种类较多，且需要较多能源资源来提供工作动能。传统意义上对电缆和电网的保护工作完全由光纤完成，电网建设中的光纤原材料数量会大幅度增加，且部署与设计的难度较大，建设成本压力过重。借助5G网络技术能够实现10ms的超低时延，取代光纤对设备进行保护，能够大大降低建设成本，获得理想的电网运行效果。

2.无人机巡检线路。电力生产管理工作中具有大量中低速的移动场景，此时也可借助5G系统，利用无人机进行场景拍摄与巡航，将对人工作业的难度与风险，也避免人工工作的不稳定性，有效提升運行效率。

3.高级量测体系（AMI）。传统电网运行阶段需要人工上门抄取电表数目，而5G网络切片技术应用以来，有效转变了数据收集较慢、整合较为困难、人工作业难度较大强度较高等现象。5G网络支持下的信息系统存储与整合能力显著提升，能够采集和处理高频次变化、综合性发展的信息内容，实现数据信息共享功能，满足消费者智能用电、安全用电的生活需求[7]。

4.安全隔离。传统4G网络的覆盖面积较大，且使用人数较多，一旦出现区域内流量使用人群增长现象时，4G网络的流畅度、稳定性都会受到影响，这种现象对于消费者而言也颇为头疼。当下5G网络中使用的网络切片技术能够为网络运行提供坚实的保障和支持，将一部分智能电网提供端到端的高隔离性的逻辑网络，即便是使用人群大幅度增加时也能为其提供稳定运行的网络系统，提升消费者使用满意度。

3.3智慧医疗

智能医疗技术实施的保障便是5G切片技术和MEC计算能力，前者具有稳定性、可靠性、精准性，后者具有强效快速的计算能力，将二者相结合能够实现医疗服务、机械手术的精准与高校，避免在使用阶段影响患者身心健康，出现不必要的纠纷和矛盾。与此同时，5G网络具有大宽带特点，能够真实准确的将医疗手术的现场情况呈现出来，为远程医疗、病理研究等提供信息支持。

3.4三维激光扫描技术

三维激光扫描技术具有准确的实景展现效果，也可称其为“实景复制技术”，这一技术的工作原理是借助无需接触的高速激光扫描设备，能够直接获取地形复杂环境下的物体表面三维空间数据，并且能够真实、准确的呈现出被测量建筑的表面情况，从而实现实物的数字三维模型重建。工作流程：扫描仪采集点云后对点云进行预处理，基于点云建立数字模型，然后对模型进行后处理，处理完成的白模，贴上采集影像，还原目标物原貌色彩信息。技术特点是：非接触性、快速性、主动、实时和动态性、数据采集的高密度性、高精度、全天候、自动化和数字化、环境要求低。

3.5无人机拍摄

多旋翼无人机中安装了清晰度较高的摄像设备，在使用的过程中能够随意操作其角度、方向、高度等因素，其定位体系对拍摄结果具有积极影响。在交通事故现场拍摄过程中能够使用其六通道运动，将事故现场的基本情况清晰、准确的呈现出现场的情况，将清晰的影像资料传递到终端。

四、结束语

5G网络已经逐渐渗透到我们生活中，从智能手机网络开始，呈现出良好的发展趋势。切片网络技术是5G网络流畅运行的必要保障，也是其能够在众多场景中灵活使用的技术支持。设计人员需要认识到5G技术与网络切片技术在当下的良好发展空间，以及消费者对新技术、新方式的青睐与憧憬，在现阶段技术发展的基础上进行深化研究，构建崭新的、智能化、多角度的5G网络应用形式，助力我国信息产业结构升级和优化。

参  考  文  献

[1]钟橙，张燕，唐怀坤.工业互联网中5G切片技术浅析[J].数据通信，2021（1）：10-12.

[2]周荣坤，冯宇，李蒸，等.5G切片技术在电力隧道中应用研究[J].软件，2021，42（7）：88-90.

[3]王太峰，颜军.基于5G切片技术的智能电网应用研究[J].江苏通信，2021，37（3）：117-121，124.

[4]叶杨，方慧霆，赵永良，等.5G切片在智能电网中的应用[J].电力信息与通信技，2020，18（8）：67-72.

[5]王刚.基于5G切片技术的电力物联网应用研究[J].通讯世界，2021，28（3）：90-91.

[6]杨舟.5G切片技术在物联网中的研究和实践[J].中国宽带，2021（5）：33.

[7]陈端云，谢勇添，林智航，等.基于5G切片技术的电力物联网智能化管理研究[J].通信电源技术，2021，38（4）：116-119.