【关键词】 无线通信 应用 发展趋势
一、前言
无线通信技术指的是通过电磁波信号可以在自由空间展开传播的功能从而达到信息交换的目的的一种通信方式。无线通信自研发出来后，一直是当代高新技术的研究前沿，更属于信息技术科学重点研究内容，其主要是由三个部分构成，分别是应用服务器、无线终端与无线基站。随着通信技术的快速发展和移动终端设备的广泛应用，手机已经成为人们日常生活中所必需的物品，不过，大部分人在享受着无线通信技术所带来的便利时，可能不了解其技术原理。手机运用无线通信技术能够为人们提供多N服务，其中最基础的就是无线通话功能，其原理是利用电磁波的不同振动频率来实现音频信息在不同手机间的传输目的。不过，我们需要注意的是，手机的发出电磁信号只有在经过信号接收基站对电磁信号实施强化处理后才能借助特定的频率信道成功传递到另一个手机，实现通话功能，如果没有对电磁信号进行处理是无法直接在两台手机间直接传递电磁信号的。信号接收站在处理信号过程中的保密与抗干扰信道要求必须是安全可靠的。所以，要想运用无线通信功能，无线信号发射端、信号中转装置与信号接收端是必不可少的。
二、无线通信技术的特点
2.1无线通信技术之间的互补性日益明显
从传统的角度来看，通信领域不同，其所使用的无线通信技术往往也有较大区别。研究结果显示，在一种场所或地区中适用的无线通信技术，在换了一个场所或地域后其效果可能远不如在之前环境下的使用结果，这与“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”有着异曲同工之妙。从现阶段无线通信技术的发展趋势来看，随着技术的不断革新和水平的快速上升，不同无线通信技术之间彼此也在相互借鉴，实现取长补短、优势互补的目的，这也是该技术发展的必然趋势。[1]
2.2通信技术的地域差异性明显
通信技术的发展受到多种因素的影响，尤其是地区间的科学技术的差异与用户地域分布的不平衡等多种因素决定了不同地区间的通信技术水平差异。不同国家和地区之间因为社会经济水平、整体科技建设成就、基础设施投入力度等因素，使得彼此存在着发展不平衡的现象，同时随着现代通信技术日新月异的发展以及发达国家和发展中国家经济发展水平持续拉大，使得彼此间的发展差距不仅没有缩小，反而持续拉大。[2]
2.3宽带化成为无线通信技术的重要发展方向
随着信息化时代的到来和手机、笔记本等信息设备及WiFi上网技术的普及，人们对于无线通信技术的要求越来越高，尤其是上网的便利性和上网快速性成了人们的首要追求。[3]因此宽带无线通信技术热点也在不断创新中，相关人员在这方面的研究力度也不断加大，使得无线通信技术的在更多领域中推广应用开来。
2.4国家对无线通信行业进行大力支持
政治经济制度决定着科技发展水平，同时科技发展水平对于政治经济也有重要影响，可以说一个国家的综合实力衡量标准之一就是科技发展水平。为了推动国家软实力发展，实现科技对社会生产力的推动作用，政府在无线通信这一重要科技领域中也投入了大量资源，有效地促进了无线通信技术的创新，为我国人民提供了诸多便利服务。[4]不过，我国通信领域与发达国家相比，在发展水平上仍有一定差距，因此，需要我们继续加强对无线通信技术的研发，努力缩小与发达国家间的差距。
三、无线通信技术发展趋势
3.1宽带化方向
随着手机、笔记本等设备的进一步普及和人们对于上网速度要求的不断提高，无线通信技术的发展一直符合市场需求，朝着无线接入宽带化的方向推进。[5]目前，第四代移动通信技术（4G）已经出现，4G系统能够以100Mbps的速度下载，比以前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。[6]移动运营商们正力争为消费者提供更快、更加便捷以及成本更低的信息传输服务。
3.2信息个人化方向
随着信息化时代的到来以及信息技术的不断创新，信息个人化已经成了未来信息产业发展的一个重要方向。移动IP技术的出现极大地促进了个人化信息的发展，移动IP技术的创新实现了在手机上不同信息化应用的运用，同时中国大规模的手机使用率也加速了信息个人化的发展，应当说在移动智能网技术和IP技术有效结合的基础上，个人通信实现了快速发展，这也意味着在足够的技术条件支撑下，信息个人化时代离我们也不远了。[7]
3.3 RFID自动识别技术
RFID识别技术也就是射频识别技术，人们通常称为电子标签，该技术与普通的识别技术的根本区别在于前者是利用射频信号对信号对象实施自动识别同时搜集相关数据的一种非接触式的自动识别技术。[8]该技术能够自动完成工作，不需要人工操作，同时对于环境条件要求不高，在大多数恶劣环境下都能正常工作。由于其操作的便捷性，并且可以同时快速处理多个高速运动物体的识别工作，因此被广泛应用于多个领域中，尤其是对物流运输行业的发展有着重要意义，其市场前景非常可观。
3.4网络的优化融合与演进并行
通信技术在不断革新的同时，网络技术的水平也在快速提高，网络在便利了人们生活的同时，也让人们对于网络技术的发展提出了更高的要求。现阶段中诸多的移动运营商正通过增量升级网络，来努力提高4G网络市场份额占有比重。[9]从市场竞争和消费者的需求来看，网络的融合必将是无线通信技术发展的主要方向。随着社会的进步和无线通信技术的进一步发展，作为目前全球新兴技术，该行业将持续受到大量关注，其行业竞争也将趋于白热化，这对于计算机网络、电信网络等网络的完善有着极大帮助。
四、结语
总结全文，科学技术的发展对于我国社会生产力发展和人们的生活都有重要意义。而无线通信技术作为目前最前沿的高端技术，其发展水平对于信息化时代的发展有着重要的推动作用。
未来的无线通信技术将朝着宽带化、个人化、网络融合化等方向发展，研发部门可根据无线通信技术的发展现状和市场用户的实际需求，对未来无线通信领域的发展趋势做出大胆假设并提出可行性规划，这对于满足人们的无线通信应用需求、提高用户无线通信应用体验有很大帮助。
参 考 文 献
[1]熊卿青，邓媛. 现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J]. 科技创新导报，2012（02） .
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[3]（美） 拉帕波特 无线通信原理与应用[M]. 电子工业出版社 ， 2004 .
[4]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发，2011，（8）.
[5]崔志皇，鲍培波. 关于对无线通信技术的研究与探讨[J]. 信息系统工程. 2015（04）
[6]杨博，王磊，杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术. 2010（18） .
[7]江海明. 无线通信技术的发展历程及其意义体现[J]. 科技创新导报，2013（01） .
现如今人们生活水平以及生活质量不断提升，对各方面的需求都更加严格化，高铁作为我国重要的交通运输工具，极大地满足了人们的物质追求。随着国内高铁应用得越加广泛，通信技术作为高铁的重要组成部分，也在不断与时俱进，适应着高铁的快速发展。本文重点介绍了我国高铁通信技术的发展现状以及发展趋势。
【关键词】
高铁；通信技术；发展现状；趋势
1引言
高铁因其具有高速性而被广大出行乘客所欢迎，然而速度快是需要多个强大的技术系统作为支撑的。高铁通信技术就是其中一个有力支撑点。高铁通信技术的建立不但是为了满足顾客的移动通信需求，还为高铁在行车过程中提供安全可靠数据信息分析，减小出行风险。可以说，高铁的通信技术是整个高铁的灵魂所在，决定着高铁前进的方向，同时还为旅客的车程提供便利，因此，高铁成为越来越多人们选择的出行工具，很大一部分原因是由于其通信技术的优越性。
2高铁通信技术的发展现状
高铁的最大特点就是其速度快，明显缩短了出行时间，方便了人们的工作生活。然而因其自身高速性的特点，也就必然对通信技术的要求越来越高。高铁通信技术GSM在基础上加以创新，通过无线通信方式完成数据间的传输以及实现移动话音。随着科学技术的不断发展，人们对未知领域的探索力愈发强烈，人们出行的地方也遍布世界的各个角落，这其中有不少特殊地形。鉴于我国国土的特殊情形，高铁在运行过程中会经过很多山区、山洞，这些地方的通信信号很弱，对高铁通信技术的发展要求因此就越来越高。我国高铁通信技术的发展是基于铁路通信技术发展起来的，运用到了许多通信技术，这其中就包括光纤通信技术，光纤通信技术虽然只发展了短短20年，但是以其传导速度快的特点，被成功运用到了高铁通信技术中，很大程度上满足了当展的需求，对于提升高铁通信能力、完善通信系统起着重要作用。除了光纤通信技术，高铁通信技术还包括主干通信网技术、数字程控交换技术、监控系统技术、收费系统技术等多个组成部分，共同维持着通信系统的正常运行。但是数据化的今天，高铁运行中除了解决现有的通信问题外，还面临着各种各样的难题，这都需要继续完善高铁通信技术，提高高铁带给人的满意度。
3高铁通信技术的发展趋势
现如今，传统的2G通信网络时代已经转变为4G通信时代，并且近日新闻报道随着华为公司新产品手机的推出，5G时代即将到临。在如此快速发展的时代下，我国高铁通信技术也在不断加快创新步伐，致力于在实现高铁不断刷新速度记录的同时提高对通信技术的应用能力。但是由于高铁运行的独特性，任何一项通信技术的应用都必须是建立在高铁安全工作的前提基础上，因此并不是所有公共高科技通信技术都可以直接应用到高铁中，必须结合高铁运行实际情况，对相应技术做出科学合理的改善，并在做好充分的实验后才可以投入到高铁通信技术中。在2009年我国成功将3G技术运用到高铁建设中，相比以往的2G技术，有了更稳定的通信质量以及服务保障，但是也面临着频谱资源以及频率干扰等一系列问题，有待解决。目前，我国正在逐渐将3G通信技术转向LTE技术，后者技术成熟后再向4G通信技术演进，可以肯定地说，高铁通信技术具有很大的发展空间，今后的技术将会越来越成熟，越来越协调，将会把高铁的高速性与通信技术的全面性进行有机整合，来实现高铁通信的飞跃发展。
4高铁通信技术存在的常见问题
（1）多普勒效应。高铁通信相比其他普通列车由于其技术要求高，所以更容易遇到一些问题，例如多普勒效应，多普勒效应发生在高速移动的环境中，而对低速度移动的环境影响极小，甚至可以忽略。如果对多普勒效应处理不当，将会间接影响无线列调以及频率容差，对高铁通信运行系统产生不良影响。
（2）通信质量问题。由于地区与地区间地理位置不同，通信信号强弱也就不同，这很容易造成高铁通信质量问题，例如切换转换问题、话务接通信号弱及接通率低、掉线率高、网速慢等一系列通信问题。其中高速切换难题是主要问题，因为当高铁在快速经过某一个位置时需要进行信号切换，这就造成了移动网络信号薄弱，而出现频繁的通信失败。
（3）通信技术的难度性高。由于高铁速度过快，对通信技术的难度要求也越来越大，致使某些尖端高科技通信技术还不能与高铁相适应，以致不能被利用到高铁运行中，例如我国现如今已全面覆盖4G网络，而高铁还只是处于3G状态，通信速度过慢，使得人们在乘坐高铁时不能满足其相应需求，降低了对高铁的满意度。
5结语
高铁作为我国人民现代出行的重要交通工具，其快速性、安全性、舒适性是人们选择的主要原因，但是对通信技术的要求也越来越高。因此，我国在加大高铁建设投入的同时，必须要提高对通信技术的重视程度，投入新的技术理论与研究成果，来满足人们日益增长的物质精神追求，提高我国各方面现代化进程。
作者：曲沛然 单位：北京师范大学第二附属中学
参考文献
[1]孙建伟.浅谈光纤通信技术现状及发展趋势[J].信息工程，2016（15）.
5G是以用户体验为中心，而不是传统的以技术为中心的新型智能化自主网络。欧盟METIS项目描绘的5G目标是［2］，使数据流量增长1000倍;用户数据速率提升100倍，速率提升至10Gb/s以上;入网设备数量增加100倍;低功率设备的电池续航时间增加10倍;端到端时延缩短5倍。在频率分配上，从2～6GHz的频段中选取2G频谱供5G使用，同时选择超高频段的频谱用于室内覆盖的场景;所有功能以低成本和可持续发展的方式完成。5G关键目的是用来构建网络社会，除了要满足超高速的传输需求外，还需要满足超高容量、超可靠性、随时随地接入等要求。韩国信息技术融合研究所认为，未来5G技术需同时达到“无线传输容量大、低功率化、万物互联”等三大条件，并以此作为韩国5G技术发展的主要目标。我国863计划5G专家组组长尤肖虎认为，5G应该具有超高的频谱利用率和超低的功耗，将与3G、4G无线移动通信技术密切融合，构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求。华为公司技术专家表示，5G是在4G技术的基础上，在吞吐率、时延、连接数量、能耗等方面进一步提升通信系统的性能。综合上述各方对5G的描述，笔者认为，5G应是一个继第4代移动通信技术之后、面向2020年以后人类信息社会需求的新一代移动通信系统，是一个通过技术演进和创新，综合集成多业务多技术的融合网络，能满足未来各种业务快速发展的需求，极大地提升用户体验。目前，国际电信联盟(ITU)下属的无线电通信部门正在起草关于2020年移动通信的愿景和技术两个文件，将对5G技术形成一个基本的全球共识。业界预测，5G标准化的正式进程将在2015～2016年间在ITU－RWRC－15上正式启动。根据METIS的研究，5G技术的未来应用场景主要有［3］:一是超高速传输，为未来移动宽带用户提供超高速数据网络接入;二是超大规模的用户，为人口高密度地区或场合提供高质量移动宽带服务;三是永远在线，随时随地最佳应用，确保用户在移动状态仍享有高品质服务;四是超可靠的实时连接，确保新应用和用户在时延和可靠性方面符合安全标准;五是无处不在的物物通信，确保高效处理多样化的大规模设备通信，包括机器类设备和传感器联接等。在具体应用方面主要有［4］:机器间通信，如车联网，对车辆自动定位、导航，甚至有自动驾驶功能;人机交互类型，如自动生物识别、带传感器的远程医疗;人与人交互类型，如高速多媒体通信，终端有投影功能，能显示3D图像。
25G技术特征
对于5G的未来愿景和应用，学术界和产业界都进行了相关描述，从这些描述中可以总结出人们对未来5G的技术需求，相对于传统的移动通信网络，5G应具有如下的基本特征［5］。2．1数据流量增长1000倍业界预测10年后，全球移动数据流量将达到2010年的1000倍。因此，5G的单位面积的吞吐量能力，特别是忙时吞吐量能力也要求提升1000倍，至少达到100Gb/s/km2以上。2．2联网设备数目扩大100倍随着物联网和智能终端的快速发展，预计2020年后，联网的设备数目将达到500～1000亿部(个)。未来的5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目将大大增加，相对于目前的4G网络将增长100倍，一些特殊应用，单位面积内通过5G联网的设备数目将达到100万/km2。2．3峰值速率至少10Gb/s面向2020年的5G网络，相对于4G网络的峰值速率，其峰值速率需要提升10倍，即达到10Gb/s，特殊场景下，用户的单链路速率要求达到10Gb/s。2．4用户可获得速率达到10Mb/s，特殊用户需求达到100Mb/s未来5G网络，在绝大多数的条件下，任何用户一般都能够获得10Mb/s以上的速率，对于诸如急救车内高清医疗图像传输服务等特殊需求用户和业务，获得速率将高达100Mb/s。2．5时延短和可靠性高2020年的5G网络，要满足用户随时随地的在线体验服务，并满足诸如应急通信、工业信息系统等更多高价值场景需求。因此，要求进一步降低用户时延和控制时延，相对于4G网络要缩短5～10倍。对于关系人类生命、重大财产安全的业务，端到端服务可靠性需提升到99．999%以上。2．6频谱利用率高由于5G网络的用户规模大、业务量大、流量高，对频率的需求量大，要通过演进及频率倍增或压缩等创新技术的应用，提升频率利用率。相对于4G网络，5G的平均频谱效率需要5～10倍的提升，解决大流量带来的频谱资源短缺问题。2．7网络耗能低绿色低碳、节省能源是未来通信技术的发展趋势，未来的5G网络，要利用端到端的节能设计，使网络综合能耗效率提高1000倍，满足1000倍流量要求，但能耗与现有网络相当的水平。
35G关键技术
目前，关于5G的关键技术仍处于研究和发展阶段，但业界和学术界认为，5G的关键技术应该包括如下几个方面［6］:一是5G无线网络构架与关键技术。5G的核心技术是异构网的融合，相较于之前的3G、4G移动通信技术，需要考虑的是多技术的融合与多业务的应用。因此，5G的网络构架更加复杂，需要对支持高速移动互联的新型网络架构、高密度新型分布式协作与自组织组网、异构系统无线资源联合调配技术等进行研究。二是5G无线传输关键技术。5G融合了传统的移动通信技术，速率要求达到10Gb/s以上。因此，要想在现有4G技术基础上提高速率，必须研发新型的无线传输技术，尤其是需要突破大规模业务所涉及的技术瓶颈，包括大规模协作配置情况下的无线传输、阵列天线、低功率可配置射频等新型关键技术。另外，也要关注新型信号处理技术，如:更先进的干扰消除信号处理技术;新型多载波技术;协同无线通信技术，例如:小基站(SmallCell)的优化技术等。三是5G移动通信系统总体技术。5G网络的数据流量大，有关5G业务应用技术、商业发展模式、用户体验模式、网络演进技术、空间接口技术、面向5G频谱应用的信号传播技术、测量与建模等技术也都是重要研究方向。另外，新型多天线技术，例如:有源天线阵列、三维波束赋形、大规模天线等。新的频谱使用方式，例如:TDD/FDD的融合使用;实现频谱共享的认知无线电技术等。高频段的使用，例如:6GHz以上高频段通信技术等，也要多加关注。四是5G移动通信测试验证技术。通信技术进步和发展离不开通信测试技术进步，5G网络相对于4G而言，是一个新兴的技术，对其进行测试的参数、精度、方式等也都发生了变化。因此，要研究5G移动通信网络的评估与测试技术，建立仿真测试评估平台和传输技术仿真测试评估平台。下面对业界目前十分关注的5G关键技术进行简要介绍［5，7］。3．1高频段传输技术目前的移动通信系统工作频段主要在3GHz以下，随着用户的增加，使得频谱资源十分拥挤，而在高频段，如毫米波频率范围为26．5～300GHz，带宽高达273．5GHz，超过从直流到微波全部带宽的10倍。与微波相比毫米波元器件的尺寸要小得多，毫米波系统更容易小型化，可以实现极高速短距离通信，支持5G容量和传输速率等方面的需求。韩国在28GHz频段，利用64根天线，采用自适应波束赋形技术，在2公里的距离内实现了1Gb/s的峰值下载速率。3．2新型多天线传输技术多天线技术经历了从无源到有源，从二维(2D)到三维(3D)，从高阶多输入多输出(MIMO)到大规模阵列的发展，能将频谱利用率提升数十倍甚至更高，是目前5G技术重要的研究方向之一。引入有源天线阵列，基站可支持128个协作天线。将2D天线阵列拓展成为3D天线阵列，形成新颖的3D－MIMO技术，支持多用户波束智能赋型，减少用户间干扰，加上毫米波技术优势，将进一步改善无线信号的覆盖性能。目前研究人员正在针对大规模天线信道测量与建模、阵列设计与校准、导频信道、用户空分多址(SDMA)、码本及反馈机制等技术问题进行研究，实现绿色节能和提升覆盖能力。3．3同时同频全双工技术同时同频全双工技术被认为一项有效提高频谱效率的技术，该技术是在同一个物理信道上实现两个方向信号的传输，即通过在通信双工节点的接收机处消除自身发射机信号的干扰，在发射机信号同时，接收来自另一节点的同频信号。对比传统的时分双工(TDD)和频分双工(FDD)而言，同时同频全双工可以将频谱效率提高一倍。同时，全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活。因此，该技术可有效解决5G对频谱的需求。然而，全双工技术需要具备极高的干扰消除能力，这对干扰消除技术提出了极大的挑战，同时，还存在着邻小区同频干扰问题。3．4设备间直接通信技术(D2D)传统的移动通信系统组网方式，是以基站为中心实现小区覆盖，中继站及基站不能移动，网络结构的灵活度有限制。未来5G网络，数据流量大，用户规模大，传统的以基站为中心的业务组网方式，无法满足业务需求。D2D直接通信技术能够在没有基站的中转下，实现通信设备之间的直接通信，拓展了网络连接和接入方式。D2D技术是短距离直接通信，信道质量高，具有较高的数据速率、较低的时延和较低的功耗;通过广泛分布的终端设备，能够改善覆盖，实现频谱资源的高效利用;支持更灵活的网络架构和连接方法，提升链路灵活性和网络可靠性。目前，D2D正在发展更强的中继技术、多天线技术和联合编码技术等，提高通信效率和质量，将是5G采用的关键技术之一。3．5密集网络技术5G是一个多元化、宽带化、综合化、智能化的网络，数据流量将是4G的1000倍。要实现这个目标有两种技术:一是在宏基站处部署大规模天线来获取更高的室外空间增益，二是部署更多的密集网络来满足室内和室外的数据需求。针对未来5G网络的数据业务将主要分布在室内和热点地区，并且，在相对等的条件下，密集网络提升的信噪比增益不低于大规模天线带来的信噪比增益的特点，人们将超密集网络做为提高数据流量的关键技术进行研究。超密集网络缩短发送端和接收端的物理距离，从而提升终端用户的性能，改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，并能对业务进行分流，具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。未来，面向高频段大宽带，将采用更加密集的网络方案，部署高达100个以上小小区/扇区。3．6新型网络架构技术为了满足未来大规模、高容量的业务需求，未来的5G网络架构将具有扁平化、低时延、低成本、易维护特点。目前的业界主要集中在C－RAN和云架构的研究。C－RAN是根据现有网络条件和技术进步的趋势，提出的新型无线接入网构架，是基于集中化处理(CentralizedProcessing)，协作式无线电(Collabora-tiveRadio)和实时云计算构架(Real－timeCloudIn-frastructure)的绿色无线接入网构架(Cleansystem)。其本质是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。C－RAN架构适于采用协同技术，能够减小干扰，降低功耗，提升频谱效率，同时便于实现动态使用的智能化组网，集中处理有利于降低成本，便于维护，减少运营支出，能满足未来5G网络的需求。另外，基于云计算大规模协作的无线网络架构也是5G网络的架构选项［7］。云架构无线接入网络利用光纤分配网络连接云机房的基带处理单元(BBU)和室外的远端射频头(RRH)，可以通过BBU“云”方式减少基站机房数量，减少设备特别是空调的能耗;减少小区覆盖以及大规模天线协作，大幅提高射频功率效率;网络动态资源协同调度避免负载时段潮汐效应造成的大量发射功率浪费;集中化大规模协作，变小区间干扰为增益，大幅度提高频谱效率;软件定义无线电技术灵活支持多标准，降低运营成本。3．7智能化技术5G的中心网络将是一个大型服务器组成的云计算平台，通过具有数据交换功能的路由器及交换机网络与基站相连，宏基站具有云计算和大数据存储功能，特别大或时效性强的数据将提交云计算中心网络处理，基站或终端的形态、数量多，不同的业务采用不同的频段，天线和连接方式多样。因此，需要具有智能配置、智能识别、自动模式切换的功能，实现智能自主组网，未来，智能化技术将是5G网络的关键技术之一。
45G技术面临的问题
全面满足2020年及以后信息社会对无线移动通信系统的需求，5G网络的发展面临着频率、运营和技术上的挑战。目前，在技术上还需要解决如下的问题:技术与系统融合、频谱效率和容量提升、物联网和业务灵活性、降低网络能耗、终端设备、产业生态这6个方面［3］。4．1技术与系统融合问题随着芯片技术的更新换代和智能终端的快速发展，无线移动通信业务和技术不断拓展和相互融合。未来的5G网络将是一个集成多业务、多技术的融合网络，是一个多层次覆盖的通信系统。要将多种接入技术、多种业务网络以及多层次覆盖的系统进行综合集成、有机融合，高效利用等，就目前技术而言，还有许多需要解决的问题。4．2频谱效率和容量问题要实现5G网络数据流量大、用户规模大、数据速率高、永远在线的需求目标，必须研发扩展频率、提高容量和空间效率、提升系统覆盖层次和站点密度等各种通信技术。例如，超密集网络技术、多天线技术和多址技术、多输入多输出(MIMO)空间传输技术等新型通信技术，将成为未来5G技术的重要研究方向。新型传输技术的启用和组网方式的创新，将增加设备的复杂度和研发成本，对网络建设和运营维护带来重大挑战。4．3物联网和业务灵活性问题物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，实现万物互联将是物联网的发展目标，未来5G技术将与物联网相互渗透，为人类提供更加广泛的智能服务。但物联网的应用还面临着系统容量、服务质量(QoS)、传输瓶颈、安全隐患等挑战。5G的用户应用更加广泛，业务范围和业务灵活性也将极大提升。在信息速率上，5G既要满足几十个小时甚至更长时间才突发一些小数据包的抄表业务，也要满足3D全息实时会议宽带业务。在延迟上，既要满足对延迟不敏感的下载，也要满足延迟5ms以下的即时控制业务。就应用上，既要满足静止和低速需求，也要满足高铁、航空器等的高速和超高速应用。因此，要想制定统一的通信协议，满足业务灵活性，还面临诸多挑战。4．4网络能耗与成本降低问题5G目标是提供1000倍数据流量，并且运营成本和用户成本不能增加，这就意味网络总体能耗和整体成本基本不能提升。因此，5G网络的端到端比特能耗效率就要提升1000倍，并且降低单位比特开销1000倍，这对网络架构、空间传输、内容分发、交换路由、网络管理和优化等技术带来挑战。4．5终端设备问题5G是一个多技术的集成网络，融合了目前2G、3G、4G的技术，并将启用和开发多种新兴技术。5G终端设备将支持5～10个甚至更多不同的无线通信技术，并且要支持1Gb/s以上空间速率，待机时间达到现有的4～5倍。因此，要实现低成本多模终端的研发，对终端设备的芯片和工艺、射频技术以及器件、电池寿命等技术研发带来了挑战。4．6产业生态问题传统的3G、4G通信系统是以网络运营商和技术为主体，未来5G网络是以用户体验和业务应用为主体，当前的网络架构、管控理念并不适用未来5G的产业生态结构和潜在的新兴运营模式。因此，需要发展诸如软件定义网络(SDN)新技术来满足未来业务应用需求，解决产业生态结构问题。
55G发展趋势
当前，全球关于5G的技术研究，还处于早期阶段，将来还要经过技术研究、标准化、外场试验等阶段，并最终实现商用部署。不过，尽管对于5G概念和技术仍在探讨，但对于5G标准融合的大方向，现在学术界和产业界基本形成了共识。在2G、3G时代，不同的通信协议标准之间存在较大的差异。而在4G时代，TD－LTE和LTE－FDD在核心网方面已拥有95%的相似性，在无线传输方面也有90%的相似性。面向2020年的5G时代，在频谱的使用上将更加高效和灵活，核心技术和系统架构将进一步融合，全球共用一套通信标准将成为5G技术的发展趋势。
6结语
关键词：光纤通信技术；波分复用技术；光纤接入技术；超高速系统；超大容量系统
中图分类号： S972 文献标识码： A 文章编号：
前言
在经济飞速进步和科技快速发展的趋势下，通信行业的基础性地位显得尤为重要，众多行业需要通信为其提供信息沟通和实现控制的功能，在社会发展加快和行业竞争加大的局面下，对通信提出了速度、质量和服务上的要求。光纤通信技术以高速、高品质和高可操作性成为通信行业新时期广泛应用的技术，是通信技术革命的重要标志，随着光纤通信技术的发展，光纤通信在各领域的应用面积越来越广泛，在各行业的应用程度将越来越深远，成为通信的基础性的重要技术。光纤通信是依靠光纤为骨干，目前波分复用技术和光纤接入技术是当前光纤通信技术发展的重点。相信随着光纤通信技术的进一步发展，光纤通信将向着超高速系统、超大容量系统、光联网、新一代光纤和新型光纤接入方向发展。通信行业应该对光纤通信技术有高度的重视，技术人员要了解光纤通信技术的概况和历史，对当今光纤通信技术的发展重点有所知晓和掌握，并在此基础上把握未来光纤通信技术的发展方向，达到促进光纤通信技术在通信行业的普及和其他领域应用的目的。
1光纤和光纤通信技术的概述
1.1光纤的定义
在通信行业，光纤是光导纤维的简称，是指：利用光波发生全反射原理，在玻璃或塑料制成的纤维中达到传输光线的传导性工具。
1.2光纤通信
光纤通信是指：在以光纤为主要架构的通信体系和网络中，以光波的波长、频率和谱系为信息加载对象实现信息交换和信息控制的通信方式。
1.3光纤通信技术
光纤通信技术是研究在光纤通信中材料的分类、光纤的用途、光纤的工艺、光波的处理、光波的加工等基础性通信工作，使光纤通信达到更高速度，更好服务的技术。
1.4光纤通信技术的优点
首先，光纤通信技术具有通信容量大、传输距离远的优点。其次，光纤通信技术具有信号串扰小、保密性能好。其三，光纤通信技术具有抗电磁干扰、传输质量佳、无辐射、难窃听、安全性好等优点。其四，光纤通信的光纤尺寸小、重量轻，便于施工的运输和敷设。其五，光纤材料来源丰富，有客观的的环境功效。最后，光纤物理和化学性质稳定，寿命长。
2光纤通信技术发展的现状
2.1WDM（波分复用）技术
WDM技术是利用单模光纤低损耗区达到扩大带宽资源的基本技术。WDM技术根据每一信道光波的物理性质不同，将光纤的低损耗区域划分成若干个通信的信道，把光波作为信号的载体，在发送端和接收端采用波分复用器将这些不同物理性质的光波实现传输，使他们相互独立、互不干扰，达到一根光纤内多路光信号传输的目的。
2.2FTTx（光纤接入）技术
根据光纤到达位置的不同，光纤接入技术由FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用形式，目前FTTx是国内光纤通信技术发展重点也是技术难点，如果FTTx技术取得突破和商业化运营，将会为广大通信用户，特别是大中型企业用户提供速度更快、频谱更快，更为理想的光纤接入方式
3光纤通信技术未来发展的趋势
3.1向超高速系统的发展
超高速系统的光纤网络是通信技术发展的必然要求，超高速系统可以增加通信业务和通信传输的容量，特别是对宽带业务和多媒体业务，超高速光纤网络系统为其提供了实现的可能，在北美和西欧以及日韩地区，超高速光纤系统成为建设和研发的重点。
3.2向超大容量系统的发展
应用波分复用系统可以扩大光纤网络的系统容量，可以充分利用光纤的巨大带宽资源，节约大量光纤和再生器，实现网络交换和恢复达到智能网络的功能。
3.3向光联网方向发展
在光纤网络中实现分插功能和交叉连接功能，扩大光网络的容量，实现网络的扩展和业务量的增长，实现灵活组网和网络可重构性，实现网络的透明性，确保快速恢复网络状态的能力。
3.4新一代的光纤
研发新型光纤已成为开发光纤通信技术的重点，目前出现了非零色散光纤(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)，是这一趋势的应用。
3.5光接入网
接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费用和故障率;开发新设备，增加新收入;配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖;充分利用光纤化所带来的一系列好处;建设透明光网络，迎接多媒体时代。
结语
综上所述，进入历史发展的新阶段，通信行业的新技术和新材料不断推出，通信为个人、社会和其他行业提供更高速的信息传统、更高质量的通信服务和更多层次的选择成为通信发展和壮大的基本。光纤通信技术以高速、高品质和高可操作性成为通信行业新时期应对各种更高层次需求的基本技术，是通信技术实现技术创新和通信行业革命的重要标志，随着光纤通信技术的发展，光纤通信在各领域的应用面积越来越广泛，在各行业的应用程度将越来越深远。目前波分复用技术和光纤接入技术是当前光纤通信技术发展的重点，是降低损耗、利用资源和推进实际应用的关键性技术，通信行业应该迅速推进上述技术的研发和商用工作。于此同时，通信行业也应该牢固掌握光纤通信技术进一步发展的步伐，通过超高速系统、超大容量系统、光联网、新一代光纤和新型光纤技术的研究和试验把握光纤通信技术发展的方向，达到促进光纤通信技术在通信行业的普及和其他领域应用的目的。
参考文献：
[1]李中满.我国光纤通信技术发展现状及趋势探讨[J].现代商贸工业.2010(24)
[2]王凤武.光纤通信技术发展的现状及趋势[J].数字技术与应用.2011(01)
[3]刘晓静.光纤通信技术的现状及发展趋势刍议[J].科技资讯.2011(06)
关键词：移动5G通信技术；传输技术；发展趋势
15G通信技术概述
5G通信技术的覆盖性能高和传播速度快，得以被广大用户所重视和期待，但目前而言，我国通信技术的发展并未达到真正的符合5G开通的条件。此外，5G通信技术较传统的通信技术有较大的区别，5G通信设备能够在一定的程度上使得通信性能大幅度提升，为人们提供很好的体验。室内通信是通信技术中通讯业务发展的重中之重。5G通信技术之所以能够受到广大用户的重视，主要是因为它在传统的通信技术的基础之上得到了大幅度的提升。在创新的过程中，既不失传统中的优秀部分，也结合了当今时代人们对网络的要求。5G作为新一代的通信设备，无论是在信号方面还是在网速方面，都与4G网络之间有着较大的区别。除此之外，根据最新的消息，5G技术还会在其范围内与其他无线技术进行有效的结合，以便于能够提供给用户更加高效的网速。只要一直沿着这个目标和发展速度前进，我们有理由相信，未来5G通信技术也能够得到大家长期的支持和应用[1]。
2移动5G通信技术下的传输技术
5G通信技术的快速发展，离不开关键技术的帮助和支持。
2.1信道建模技术
所谓的信道建模技术是一种能够对无线网络技术进行全面评估的新型技术。并且对于5G通信技术而言，信道建模技术也是十分重要，并且不可缺少的。自从5G通信技术的概念产生以来信道建模技术为了满足需求也实现了高速的发展，并呈现出多元化的发展趋势，4G通信技术为5G通信技术的发展奠定了强大的基础，也正是因为如此，在5G通信技术得到广泛的应用后，信道建模技术都会持续处在移动性能最佳状态。很明显，传统的4G通信技术下的建模已经无法满足5G通信技术应用的要求。并且另外的D2D信号与5G通信技术之间也有着较强的联系。但在4G通信技术中，信道建模的支链具有较强的独立性。他们之间的信号辐射范围是相互独立的，支链之间不会相互影响，换句话说，在传统的信道建模技术中，D2D与其是真实存在一定对立面的。但也正是因为如此，在5G通信技术发展的过程中，5G技术也会在潜移默化中得到影响，最终使得信道建模技术拥有空间连续性和双新移动性[2]。
2.2大规模多天线技术
经济的发展给人们的生活水平带来了一定的便利，因此，在5G通信发展的同时，一大研发重点就是大规模多天线技术。所谓的大规模多天线技术是5G通信里包含的一项重要技术，同时也是一项必不可少的技术。由于4G技术在应用的过程中存在一定的缺陷，用户在使用的时候并形成完整的天线系统。这种类型的天线系统在一定程度上满足了人们当今现阶段的需求。大规模多天线技术还能让资源利用更加合理化，使数据传输速度进一步加快，降低了数据延迟率。
2.3全双工技术
在5G通信技术的背景下，相关技术的功能较以往更加的分明，如信号的传输由基站负责，信号接收由接收站负责等，这便是较为典型的半双工模式。随着互联网用户的大幅度增加，信号传输与接收的工作量较以往有了极大的提升，原有的双半工模式已经远远无法满足用户的基本需求，为更好地满足客户的基本需求，相较于双半工模式更加先进的双全工技术应运而生，全双工技术的应用能够有效弥补半双工技术在数据信号传输和接收方面的缺点。这也就是说，在全双工技术背景下，接收方和基站可以同时进行数据的接收和传输，对频率资源的使用效率等方面有一定的增强。在天线信号传输过程中，波束等极有可能会对通信系统造成一定的干扰，因此，与半双工技术相比较，全双工技术在应用过程中必须对质量标准进行更加严格的控制。在应用中我们可以发现，双全工背景下消除干扰最好用的方法是物理方法，随着双全工技术优点的逐渐显现，相信在不远的未来，双全工技术将会得到更好的普及[3]。
35G移动通信技术未来发展趋势
就当今我国科技发展和经济发展的现状而言，5G通信技术在未来的发展中会得到大量的应用和发展，人们对5G通信技术的信任度和使用率也会大大增加。目前，5G通信技术不仅仅是在我国国内受到了瞩目，更是受到了全世界各地人们的关注。通信技术的发展在给通信领域带来机遇的同时，也将带来一定的挑战。目前来说，5G通信技术所涉及的领域还未能达到一定的标准，但我们要相信随着科技的进步，一定能使5G通信技术在未来的应用中得到更好更快更高效的发展。当前，互联网技术也在科技的发展中得到了一定的进步，也正是因为如此，5G技术也得到了一定的发展。在5G通信技术发展过程中，最重要的发展目标就是各个移动通信技术之间是否能够得到有效的联系。并且通过我们对5G通信技术现有技术的观察，可以发现其优势在于以下几点：一是相较于4G，无线传输技术的效率提升了十几倍不止；二是体系结构的革新，无线网络吞吐率较过去将提升25倍不止；三是有效挖掘频率资源。通过现阶段我们对网络技术的需求，可以预测到未来人们对通信设备与技术会有着更大的要求。在网络技术方面，未来网络架构的发展方向将会朝着更加智能化的方向发展，无线传输技术和频谱资源也将成为利用的重点。目前，由于舞剧备受世界各国人民的重视，在各国家的信息领域中也得到了一定的竞争。但该竞争并不是恶意的，而是能够给5G提供更好发展的良性竞争。如果5G通信技术得到了一定的使用率，那么将在人们的生活中起到更加重要的作用。人们对上网速度的需求使得5G受到了极大的关注，信息传输的效率和安全性能也得到了极大的提升，就目前的情况而言，5G的全面覆盖将会在很短的时间内得以实现[4]。
【关键词】5G通信技术；传输技术；发展趋势
15G技术的主要特征和优势
和当前已经广泛应用的4G技术相比，5G技术在各方面都具备较为显著的优势作用。首先，网络延迟率大大降低，传输速度也得到了明显提升，这种传输方式可以帮助用户进一步提升体验感。当前5G通信技术全面发展背景下，已经基本可以将网络延迟时间控制在1ms范围内[1]。和传统4G技术相比，5G通信技术的技术特征更为突出，此技术发展背景下不仅保障了传输技术的稳定性，同时在全球范围内都可以得到广泛应用，因为5G通信技术具备更高频率的传输效率，对于无线信号的传输将提供有效帮助。基于天线矩阵的多样化趋势，所以用户在对5G信号进行应用的过程中，能实现对不同基站之间的同步连接，在多样化的连接过程中，可以更好的推进优势发挥，这也使得5G通信技术在近年来的发展过程中，逐渐成为了全世界群众共同期待的全新通信技术[2]。
25G技术平台下的传输技术
基于5G通信技术迅猛发展，与社会多项关键技术之间的发展有着不可分割的紧密联系，因此，本文在进行5G通信技术的研究过程中，也将展开对齐传输技术的研究。
2.1信道建模技术
5G技术发展过程中，信道建模技术作为一项基础传输技术也需要引起关注，这项技术的应用可以实现对无线技术性能的准确判定。信道建模技术通过对无线网络运营环境的评估，可以借助相关数据实现对无线环境特征的研究，从而根据无线环境实现对信号传播方式的判断。在当前5G通信技术理念发展以来，也给信道建模技术的发展提出了更为严格的标准和要求。在4G通信技术背景下，信道建模技术所采用的发送方式往往是固定的，也就是接收端始终处于移动状态下。而5G通信技术中的信道建模技术发送端和接收端都是移动的，两项技术的对比过程中可以发现，4G通信技术中的信道建模技术存在较为显著的单向移动性特点，这种方式在5G通信技术下已经无法继续发挥优势作用[3]。D2D信道自身也具备较强的空间连续性，但是基于4G通信技术所限，信道建模的支链也将在工作中直观展现其特征，出现信号辐射范围存在独立性，所以在实际工作中，并不会发生影响，而传统信道建模技术和D2D空间性本身就存在矛盾性，因此，5G通信技术要想在我国得到更显著的发展，怎样对其移动性进行双向发展，实现空间连续性也是当前需要相关工作者不断探索和研究的重点问题。
2.2大规模多天线技术
在我国社会发展水平全面提升背景下，群众生活水平和质量得到了明显提升，由于群众对网络通信技术的要求进一步增加，所以进行大规模多天线技术研究也是当前5G通信技术的重要研究环节。作为5G通信技术中的重要传输技术，工作人员在技术研究的过程中也要加强对相关问题的关注[4]。在之前4G通信技术发展背景下，由于天线规模比较小，信号之间传输速度有限，所以延迟率较高，但是通过对大规模多天线技术的应用，则能对用户天线进行集中，这对于构建系统的完整性也有着重要影响。在此种天线系统下，可以有效发挥整体性优势，能大大满足我国社会发展需求，对于资源的合理化发展也有着重要影响，这项技术不仅实现了延迟率的降低，同时还能为群众生活提供更大的便利性。
2.3全双工技术
在当前社会发展中，互联网用户规模大量增长，业务需求量也有了显著提升，传统工作中以基站为基础的双半工模式已经难以满足社会实际需求，所以在此种基础上，全双工技术的研究也成为了当前工作的重点环节[5]。换言之，在全双工发展基础上，基站与接收方都可以在信号传输中进行数据接收，这对于资源利用效率的提升将起到更为显著的积极影响。在相关实验中发现，双全工技术在应用过程中需要发挥较强的抗干扰能力，因此工作人员也可以借助合理的手段进行干扰因素的控制和消除，只有这样，才能进一步推进双全工技术的普及和应用。
35G通信传输技术的发展趋势
在当前通信领域全面发展背景下，5G通信技术作为一项新型通信技术，其优势也将更为显著，和4G技术相比，有着显著通信特征，这对于我国整体经济发展而言也是一项不可忽视的重要环节[6]。在近年来的社会发展过程中，我国已经逐渐意识到了5G通信技术的投资力度，并且这项技术的发展目前仍然属于世界领先水平，希望在2020年，5G通信技术能在我国得到正式投产和应用。
一、目前光传播通信技术的现状分析
1.1目前光传播通信技术的优势
随着4G时代的到来，光传输通信技术的发展也得到了迅速发展，并且在通信行业中取得了重要的地位，但是随着OTN、PTN、PON等通信技术的出现，打破了传统的单一传输方式，并为网络传输注入了新鲜血液。由于光传输通信具有信息容量大、体积小、安全性能较好等优势，所以不仅可以降低对于已经建成的网络维护成本，而且也可以进一步提高宽带服务质量，更能实现移动通信行业网络的进一步发展[1]。而且由于4G移动通信技术具有通信效率高、通信速度较快、多种业务融合、具有灵活通信方式等特点，并在人们的而生活中更具有实用性。
1.2目前光传输通信技术存在的问题
随着光传播网络技术的不断发展，目前光纤通信系统已经得到突飞猛进的发展，所以在整个过程中信息传输过程中，传输的规模和安全可靠运行一直受到电力通信部门的重点关注。光传播网络技术传输具有维护相对简单和高扩容性的特点，随着科技的发展，光端机也在不断的提高槽位宽度的均匀、增加扩容量等各种能力。在随着社会经济不断的发展的同时，这些光传输设备的老化程度也越来越严重，甚至有部分设备的性能已经很难满足通信发展在传输方面的要求。
二、光传输通信技术的应用及发展
2.1光传输通信技术的广泛应用
伴随着近几年我国宽带光传输技术取得了较好的发展，而且我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐向国际化发展，进而推动全球高速宽带光传输通信技术的发展。相比于城域网技术的发展，在和4G业务竞争的过程中，容易导致城域网在2G或者3G的语音和数据业务发展下，还需要承载集团客户和家庭的一些业务。然而高速带宽光传输技术的核心采用的是密集波分复用技术，但随着市场需求消费的不断增加，并在较短的时间内就成为了网络建设的重心。由于OTN和PTN系统作为光传输技术的重要组成部分内容，并且已经广泛的应用，其两者相结合所形成的组网模式，进一步为运营商带来强大的业务接入能力和灵活调度能力[2]。
2.2光传输通信技术的前景分析
随着经济的不断发展，社会的需求也在不断的增长，4G时代下的光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了突飞猛进的发展。所以在未来光传输通信发展的过程中，源节点与目的节点之间的传输将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心的技术内容。随着科研人员的不断研究，以WDM技术为主导的OTN、PTN系统将取代DWDM和MST地位，进一步成为光传输通信技术的重要技术之一。其自身所具有的优势将顺应业务IP化的发展趋势，因此，也越来越受到更多运营商的重视。
2.3光传输通信技术的发展
由于在预见未来光传输通信技术将会给人们带来不一样的变化，而且人们在无线网络环境中学习、工作等，都可以通过网络获得比较丰富的信息，这样就会变得更加简单和快捷。但随着光传输通信技术的不断发展和完善，而且结合通信技术的优势，由此可见，光传输通信技术在4G移动通信的发展中潜力是无限的。所以光传输通信技术的发展推动着城域传输网的不断融合，这也是目前所有运用商的最好选择。
三、结束语
综上所述，随着我国通信技术水平不断的发展和人们生活水平的不断提高，大量的宽带业务也不断的出现，基于这种大背景下的4G通信将成为新的通信技术手段，所以它的出现将加快了通信技术的不断发展和进步。因此，在当代社会中，光传输技术的进一步实现将可以更好的为社会服务，并对于新时代下的光传输通信技术的研究具有重大意义。
作者:张凌 单位:云南科技信息职业学院
参考文献:
