5G移動通信網絡架構在校園的應用

時間:2022-03-01 10:33:23

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5G移動通信網絡架構在校園的應用

摘要:在我國信息技術與互聯(lián)網技術不斷發(fā)展的當下,5g移動通信網絡積極發(fā)展,成為當前社會最為先進的網絡技術之一,為社會各個領域發(fā)展進步做出強大基礎保障。信息技術促使大數據、人工智能、云計算、虛擬現實等諸多技術,在我國教育領域應用范圍日漸廣泛,為智慧校園建設帶來了技術層次上的支撐。在信息技術與互聯(lián)網技術的支持下,無論是學校教學方式還是教學模式,都有了前所未有的創(chuàng)新。5G移動通信網絡作為當前信息技術發(fā)展最為前沿的領域,可以有效促進智慧校園建設,為數字校園發(fā)展做出貢獻。本文將針對5G技術內涵以及5G移動通信網絡架構設計進行詳細分析,提出5G移動通信網絡架構在校園中的應用優(yōu)勢,其目的是研究出5G移動通信網絡架構在校園中的應用途徑。

關鍵詞:5G;移動通信技術;網絡架構;智慧校園

5G移動通信網絡技術當前已經積極運用到社會各個領域,為社會發(fā)展助力。在信息化時代下,高校教學管理工作實現了信息化發(fā)展,學校教學管理人員已經認識到信息化建設的緊迫性,力求利用物聯(lián)網、云計算、物聯(lián)網、智能化、信息化技術,構建面向師生的個性化服務體系。在智慧校園建設風潮的引領之下,智慧校園注重借助互聯(lián)網技術手段來進行教學管理工作,以便于構建開放性、全過程、具備便捷性的教學管理環(huán)境,為學生學習、教師教學、師生日常生活帶來便利。5G移動通信網絡作為當前最為先進性的信息技術手段,可以有針對性地結合智慧校園管理要求,構建獨特的5G移動通信網絡系統(tǒng),以便于促進智慧校園建設與發(fā)展。本文將針對5G移動通信網絡架構在校園中的應用進行詳細分析。

15G技術內涵概述

5G移動通信技術是在4G移動通信技術基礎上進行的升級與更新,在開展5G移動通信技術設計的過程中,考慮到了環(huán)境的變化與未來人們對通信技術的需求,所以5G移動通信技術具備超高速、超大容量、低延遲等3大特征。5G移動通信技術的發(fā)展具備創(chuàng)新優(yōu)化性,可以實現4K傳輸、虛擬現實,并且還能夠切實有效的提升互聯(lián)網傳輸速度。相比4G移動通信技術來說,具備超大寬帶、超大容量、高安全性高等優(yōu)勢。5G作為一種安全、高效、快速的信息技術手段,還能夠有效提升客戶之間的互聯(lián)網傳輸速度,有效為用戶們提供全方位的服務,滿足用戶們的實際需求。

25G移動通信網絡架構

5G移動通信網絡是在3G技術、4G技術基礎上,創(chuàng)新出來的第五代移動通信網絡。5G移動通信網絡促進了社會各個領域的發(fā)展,相比4G網絡,5G移動通信網絡的速度比4G網絡快20倍,不僅提升了人們的上網體驗,而且還有效為人們解決了諸多網絡傳輸困惑。在5G移動通信網絡當中,最為重要的部分便是網絡切片,為了讓5G技術充分融入社會不同環(huán)境當中,可以將5G移動通信網絡切開,按照應用環(huán)境劃分成若干個邏輯網絡,不同邏輯網絡可以應用到各種網絡環(huán)境當中。網絡構架一般可以分成2個部分,分別是5G接入網與核心網,另一部分是中心介入層。在接入網與核心網當中,最為重要的內容便是核心云和邊緣云。在核心云當中,作用是存儲5G用戶的核心數據,核心控制系統(tǒng)的作用是發(fā)布指令,控制著5G網絡當中各項服務系統(tǒng)運行。針對邊緣云來說,邊緣云當中涵蓋了MEC和CU,邊緣云會將數據傳遞到DU當中,再經過DU傳輸到AU當中,最后AU便可以通過基站連接到規(guī)模MI⁃MO,在400MHz寬帶毫米波作用下,5G移動通信網絡傳輸速度可以達到20Gb/s。針對中心介入層次來說,AU可以通過基站介入到中心交換機當中。中心交換機相當于5G應用平臺的中心結構,中心平臺可以直接介入到郵件服務器、OA服務器、VOD服務器中。這些服務器在運行的過程中,可以接發(fā)郵件,并且促使辦公自動化,還能夠實現視頻點播服務。中心交換機可以通過路由器轉換的方式,在防火墻當中引入DNS服務器,獲取網絡中主機的地域名與IP地址,在防火墻當中引入校園局域網,以便于有效服務教學樓、辦公樓、實驗室、圖書館、信息樓等不同環(huán)境。在實際開展學校5G移動通信網絡架構時,5G移動通信網絡系統(tǒng)模型如圖1所示。

35G移動通信網絡架構在校園中的應用優(yōu)勢

3.1超高速率

5G移動通信網絡最為明顯的優(yōu)勢便是超高速率,這也是移動通信行業(yè)發(fā)展的主要因素之一。5G移動通信網絡發(fā)展呈現出了前所未有的超高率效率,相比傳統(tǒng)4G網絡來說,5G移動通信網絡最高速度可以高達20Git/s,是4G網絡的20倍。5G移動通信網絡可以最大程度上帶動教學效率,讓龐大的教學數據資源都在互聯(lián)網當中傳輸交互。

3.2超低延時

在智慧校園的建設當中,自動化建設是最為關鍵的內容之一。在理想的情況之下,5G的時間延遲情況幾乎是毫秒級別。相對于傳統(tǒng)4G網絡來說,5G移動通信網絡切實將延時縮短,切實有效的為智慧校園建設打下良好基礎保障。

3.33Dmimo技術

3Dmimo技術也是5G移動通信網絡運行過程中另一個技術優(yōu)勢,該技術可以通過大規(guī)模陣列天線、波束賦形算法應用,動態(tài)整合SDMA技術,實現多場景覆蓋模式。該項技術的引入可以最大程度上打破現有網絡局限,靈活地應用到多個互聯(lián)網場景當中,實現互聯(lián)網的高樓覆蓋、熱點覆蓋、體育場覆蓋、最后一公里教師覆蓋等,切實為智慧校園建設打下良好基礎保障。

45G移動通信網絡架構在校園中的應用途徑

4.15G+高清視頻

5G+高清視頻技術可以借助超高網絡傳輸速度,為智慧校園的高清視頻業(yè)務提供技術保障,讓高清視頻引入到校園各個環(huán)節(jié)當中,為智慧校園建設打下良好基礎保障。5G+高清視頻技術可以引入到“網絡教學、智慧雙師課堂、平安校園”等各個環(huán)節(jié)當中。針對網絡教學課堂來說,借助5G+高清視頻技術能夠實現在線教學直播、在線學習互動、互聯(lián)網留言實時化等,有效打破時間空間的限制,讓學生和教師們在互聯(lián)網平臺上便可以實現交流互動。學生們只要借助互聯(lián)網便可以隨時隨地實現現在課堂聽講,讓學生們感受到身臨其境的課堂學習效果。針對智慧雙師課堂來說,雙師課堂能夠將名師教學內容,借助直播視頻的手段進行數據信息傳輸,實現教學信息傳播。尤其是針對教學資源匱乏的地區(qū),借助資源互動與資源共享,能夠讓學生們第一時間享受到最好的教學資源。引入高清視頻與AI技術,更加便捷地開展教學互動、在線評估,有效促進教學工作創(chuàng)新優(yōu)化,增強教學質量。針對平安校園來說,可以促進校園監(jiān)控系統(tǒng)全面覆蓋,通過動態(tài)化視頻監(jiān)控,對學校每一個角落進行監(jiān)控,杜絕學校出現潛在的安全威脅,5G+高清視頻技術可以切實有效的助力安全校園工作,讓視頻畫面更加清晰。

4.25G+AR/VR

5G移動通信網絡具備高速率、低延時等諸多特點,可以有效與AR/VR技術相融合,為智慧校園構建打下良好基礎保障,有效提升用戶們的體驗感。AR/VR技術可以應用三維圖像開展數據傳輸,增強視頻的分辨率,并且降低視頻延遲。借助5G技術,構建AR/VR實訓實驗室,可以真切地將知識與實訓內容聯(lián)系,構建出虛擬工程實驗室、醫(yī)學手術實驗室、模擬場景實驗室,讓學生們在學習的過程中體驗實踐,強化學生們的實踐動手能力,讓課堂教學更加真實有趣。

4.35G+物聯(lián)網

5G移動通信網絡可以支持100萬/平方公里設備接入,真切為智慧校園互聯(lián)網發(fā)展打下良好基礎保障。5G+物聯(lián)網技術可以引入到智慧教室當中,借助5G技術手段,對教室當中的光感、空氣濕度與溫度、空氣質量、能耗、攝像機、教學設備等諸多內容進行合理把控,支持各項教學工作狀態(tài),對歷史數據進行集中監(jiān)控分析。5G+物聯(lián)網技術還能夠對教室環(huán)境進行控制,管控教室中各個設備狀態(tài),確保教室能耗系統(tǒng)、實時影像系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)高效運行,切實促進智慧課堂的發(fā)展。

5結束語

總而言之,5G移動通信網絡作為當前最為先進的通信網絡技術,在學校當中應用可以最大程度上促進智慧校園建設。在實際開展智慧校園建設的過程中,應該結合學校自身實際情況和發(fā)展方向,科學開展5G高速移動通信網絡架構,將借助5G+高清視頻技術、5G+物聯(lián)網技術、5G+AR/VR技術,為智慧校園發(fā)展提供技術支撐。

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作者:白鴿 單位:洛陽科技職業(yè)學院