移动通信技术发展探究
【摘要】 移动通信等技术的创新发展已经成为必然，现阶段第五代移动通信技术已经步入研发应用的成熟期，随着新技术的快速普及，展开移动通信技术发展研究具有积极现实意义。
【关键词】 移动通信 互联网 技术能力
移动通信技术起步于上世纪80年代末期，经过近30年的发展，移动通信已经成为当今社会不可缺少的基础性技术。移动通信技术经历了第一代蜂窝式模拟通信阶段、第二代蜂窝数字移动通信阶段、第三代支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术阶段，现阶段已经步入到第四代移动通信技术的普及期。这一代移动通信技术具有更强的网络传输能力，其实际传输能力数倍强于上一代技术。除了全面推广4G技术以外，全球移动通信业也在马不停蹄地展开技术创新和研发。
一、移动通信技术发展重点
1.1 五代通信技术成为重点
现阶段，移动通信技术发展要围绕网络化、数字化、信息化等主要方向，为用户提供更为便捷和高效的综合性通信服务。五代(5G)通信系统，早已经成为当前通信技术研发和未来应用重点。作为新一代的通信系统，5G符合移动通信发展的整体需要，顺应了移动通信技术的发展规律，与第四代技术相比较，五代技术在用户体验、传输稳定性、系统安全和覆盖率方面具有明显的技术优势。相对于过往的移动通信技术，5G能够将移动通信技术与其他通信技术结合起来，进而构建成为一套更为科技化和信息化的网络。总的来看，五代移动通信技术的持续应用价值要高于过往的技术。
1.2 移动通信技术发展特征
1、频谱具有高利用率。在新的移动通信技术支持下，高频段的频谱资源将得到更为广泛的有效应用。现阶段，受限于科技水平条件问题，受高频段无线电波穿透能力的直接影响，高频段频谱资源的整体利用效率和水平并不理想。随着技术的创新，有线与无线宽带技术更为有效融合，新一代移动通信技术其频谱将具备更强的可利用性。2、通信系统性能得到明显提升。在新的移动通信技术发展过程中，突出了综合性组网。以五代通信技术为例，其重点集合了多点、多天线、多用户、多小区相互协作、相互组网，进而能够明显提升通信系统的性能。3、设计理念持续创新。在移动通信的主要业务当中，占据业务主导地位的是室内通信业务。移动通信技术发展要围绕这一方向，着重做好室内无线网络覆盖及业务支撑，逐渐转变设计理念，创新技术规划和设计。4、综合成本降低。5G移动通信技术在配置设计方面更具优势，网络资源能够得到更为科学和有效的配置，进而使运营商能够结合流量情况进行实时的有效调整，降低能耗和运营成本，提升移动通信的性价比。
二、移动通信技术发展策略
2.1以满足于更高品质通信要求为目标
从移动通信技术诞生以来，其不断发展的主要原因就是应用需求的攀升。随着全球移動用户保持持续增长趋势，为了能够有效满足于用户对于高品质移动通信服务的要求，移动通信技术将延续现有发展方向，以技术品质为基础，实现有效发展和持续化发展。以五代通信技术为例，在智能互联的影响下，到2020年前后，全球互联接入设备将超过500亿部，网络单位覆盖面积需要成倍增加，进而才能满足于实际应用需求。五代技术在单位覆盖面积方面较上一代技术提升了近百倍，单位面积之内可接入服务的设备能够达到100万/ km2，使更多用户能够获取高品质移动通信服务。
2.2 围绕移动互联网应用发展
未来5年之内，全球移动数据流量将达到现阶段的500倍。未来移动通信技术要在单位覆盖面积当中有效满足于用户移动互联的需求，要确保任何时间节点都能保证数据流量标准达到100Gb/s/km2以上。通过构建有效的移动互联网系统，能够更好地推动移动网络发展，带动实体产业转型，实现经济融合发展。
2.3 朝着绿色移动通信方向发展
未来的移动通信发展要朝着绿色低耗方向前行，现阶段第五代移动通信技术研发重点也放在了低耗能、绿色低碳方面。可以说，节省能源是未来移动通信技术的主要发展趋势，在低功耗的前提下，自然降低了移动通信网络的辐射水平，营造出更为安全和健康的通信环境。在设计应用当中，移动通信技术要实现端到端的节能设计，确保网络综合能耗效率得到明显提升，提升幅度超过1000倍，在满足实际应用需求的同时，自身能耗不提升，甚至能够降低能耗。
三、结语
移动通信技术的快速发展改变了人们的生活，未来移动通信技术依然具有非常大的发展空间，进一步挖掘和创新其中的关键技术已成为促进产业发展的必然之举。
参 考 文 献
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作者：杨润宇
【摘要】2012年1月18日，LTE-Advanced和Wireless MAN-Advanced(802.16m) 技术规范被国际电信联盟确立为4G国际标准，由中国主导制定的TD-LTE-Advanced包含其中，这是我国通信事业的一大里程碑。本文主要介绍4G通信技术的发展历程，并对4G移动通信系统的网络结构和关键核心技术进行研究。
【关键词】 4G LTE OFDM
2012年1月18日，我国具有自主知识产权的通信标准TD-LTE正式成为国际标准，标志着我国通信事业实现了与国际的接轨和同步发展。之前我国通信产业发展相对世界发达国家而言一直处于相对落后的地位，为了改变这种不利的局面，我国在3G发展初期就积极参与4G国际标准的制定，对下一代通信技术进行了前瞻性的研究，逐步建立和形成了自主的移动通信标准体系。2013年12月4日，工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照，标志着中国通信事业正式进入了4G时代。
一、4G移动通信技术简介
4G是第四代移动通信的简称，通常被用来描述相对于3G的下一代通信网络。实际上，4G在开始阶段也是由众多自主技术提供商和电信运营商合力推出的，技术和效果也参差不齐。从2009年初开始，国际电信联盟(ITU)在全世界范围内征集IMT-Advanced(俗称4G)候选技术。截止2009年10月，共计征集到了六个候选技术，分别来自于北美标准化组织IEEE的802.16m、日本3GPP的FDD-LTE- Advanced、韩国(基于802.16m)和中国(TD-LTE- Advanced)、欧洲标准化组织3GPP(FDD-LTE- Advanced)。ITU在收到候选技术后，组织世界各国和国际组织进行了技术评估。2010年10月份，在中国重庆，ITU-R(国际电信联盟无线电通信组)下属的WP5D工作组最终确定了 IMT-Advanced的两大关键技术，即LTE- Advanced和802.16m技术。我国提交的候选技术作为LTE- Advanced的一个组成部分也包含其中。
4G最大的技术特点就是具有更高的无线下载和上传速度，可以对无线数据服务进行更好的支持，让移动用户能够更快的访问无线互联网。4G技术支持100Mbps-150Mbps的下行网络带宽，也就意味着用户可以体验到最大12.5MB/S-18.75MB/S的下行速度，这是当前国内主流中国移动3G(TD-SCDMA)2.8 Mbps的35倍，中国联通3G(WCDMA)7.2Mbps的14倍。因此4G技术可提供更高质量、高带宽和高速速的网络服务与应用选择。
二、4G移动通信系统网络结构和关键技术核心OFDM
4G移动通信系统网络结构一般可分为三层，分别为物理网络层、中间环境层和应用网络层。物理网络层由无线和核心网的结合格式构成，主要提供接入和提供接入和路由选择功能;中间环境层主要完成QoS映射、地址变换和完全性管理等;物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，可以提供无缝高速数据率的无线服务。
第四代移动通信系统的关键技术包括OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)、SDMA(Space Division Multiple Access， 空分复用接入)、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出技术)、SDR(Software Defined Radio，软件无线电)、MUD(Multiple User Detection，多用户检测技术)、IPv6等。而正交频分复用(OFDM)为其关键技术核心。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是正交频分复用的简称，是在无线环境下的高速传输技术。这种技术能够将信道划分中许多的正交子信道，每个子信道使用一个子载波调制，各子载波并行传输。总的信道具有频率选择性，但每个子信道相对平坦，可以在子信道上进行窄带传输，信号带宽小于信道带宽。该技术的主要优点是能够显著提高频谱的利用率，再加上该技术可以消除或减小小信号波形间的干扰，因此具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供无线数据技术质量更高(速率高、时延小)的服务和更好的性能价格比，使网络结构高度可扩展。
三、结语
4G移动通信技术的发展，更好的实现了人与互联网、移动终端的互联，逐步改变和满足了用户的上网模式和对网络的需求。随着科技的进步，4G本身也必将不断的演进和完善，向着第五代移动通信技术发展。
作者简介：虞沧，男，1981年12月生，湖北浠水人，武汉理工大学信息工程本科、电子与通信工程硕士。现任武汉职业技术学院讲师，长期从事通信工程方向的教学和研究
邮寄地址：湖北省武汉市洪山区关山大道463号武汉职业技术学院社会职业与职业教育研究院，430074
联系电话：13476826066
作者：虞沧
摘要：通信技术与计算机技术间存在着学科交叉，换而言之计算机技术为通信技术广泛应用提供传播媒介，通信技术加快计算机技术普及进程及技术更新速度，持续扩大计算机技术的市场需求规模。受社会经济文化等领域长足发展的影响，促使通信技术与计算机技术间有机融合成为不可逆转的主流发展趋势。文章以通信技术与计算机技术融合为切入点，分析其发展意义，进一步提出具体的表现，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。
关键词：通信技术;计算机技术;融合
一、通信技术及计算机技术的概述
1、通信技术
通信概念起源较早，说明通信需求跟随人类社会演变发展而形成。无论是人与人间沟通，或国与国间信息传递，均无法脱离通信技术的支持。受时代进步及社会生产力发展影响，大数据时代下通信方式由原有的邮驿向网络化、信息化及电子化等方向转变，大大提高通信效率。从本质角度来看，通信技术指凭借互联网技术精确、安全及便捷向用户传递信息数据的技术手段，意味着利用现代化通信技术及配套设备能摆脱时间及空间局限，真正意义上做到高效快速完成信息交换任务，促使全球各个国家各个地区间交流日趋顺畅频繁，拉近人与人间空间距离，以至于兴起“地球村”的概念。同时，现代化通信技术专业的理论知识内容相对复杂，涉及信息论、高频、通信原理及线性系统等方面知识，对于基础数学的学习能力要求相对严格，并且上述课程也是研发通信系统的必备基础课程。与计算机技术相比，通信技术具有较强的研发挑战性等鲜明特点，意味着计算机技术科学现已拥有相对成熟的操作系统，而通信技术领域研究呈现“从零开始”的局面。无论是信号处理、高频及信号编码均无法脱离深厚专业知识积累的支持，往往需要从业人员阅读及学习大量的理论知识及他人文献，再坚持不懈开展实践探究，方可取得令人满意的研究成果。
2、计算机技术
计算机技术指计算机所应用的技术方法，可划分为组装技术、硬件技术及系统技术3个方面内容。同时，计算机技术贯穿于现代化社会各个行业各个领域之中，得到广泛的关注及重视，是大数据时代下不可或缺的主要组成部分。通常情况下，计算机专业的理论知识内容具有信息量庞大及逻辑思维要求严格等鲜明特点，囊括离散数学、数据库、操作系统及计算机系统等方面知识，而上述课程是开发软件系统的必备基础课程。与通信技术相比，计算机技术侧重于软件开发或顶层工作，一旦需要进行深入探究则需要积累大量专业化理论知识。无论编写底层操作系统或建设大型服务器均无法脱离技术知识沉淀的支持。
二、通信技术与计算机技術融合发展的作用分析
1、紧跟发展步伐
新形势下通信技术及计算机技术普及范围渐渐扩大，对社会进步及经济发展产生极其深远的影响，计算机技术作为信息技术的主要组成部分，占据着推动社会经济发展极其重要的地位及作用。由此可见，将通信技术与计算机技术间有机融合发展是实现现代化社会经济技术发展目标的必经之路，能明显提升我国科技经济的总体发展水平。同时，目前我国各项新型技术层出不穷，各种技术手段间联系渐渐增强，特别是计算机技术及通信技术，现实生活中存在着密切联系，意味着计算机技术与通信技术相融合能促进科学技术水平进步，能满足现代化社会的发展要求。
2、加快传输速度
通信技术及计算机技术间有机融合是时代发展的产物，不止能满足新形势下社会经济的发展要求，更能明显提高信息交流及数据传输的工作效率，大大拉近人与人间距离，有助于推动现代化通信技术的进步及发展，往往被视为现代化通信技术进步及发展的重要标志。同时，通信技术中灵活运用计算机技术能为社会大众日常生活及生产提供更多便利，为其带来高质量的通信服务。目前全球范围内各个国家间联系日渐密切，而现代化通信技术演变发展一定程度上为国与国间沟通交流提供支持。此外，通信技术与计算机技术呈现相辅相成的关系，换而言之计算机技术发展加快通信技术发展，二者融合运用能明显提高工作效率。
三、通信技术与计算机技术融合发展的体现分析
1、计算机通信技术
从本质角度来看，计算机通信技术指利用计算机完成通信任务的技术手段，而通信技术与计算机技术间有机融合为计算机通信技术产生及发展提供有利支持及夯实基础。同时，计算机技术及互联网技术的大规模普及，极大程度上拓展计算机通信技术的应用范围，大大提升其应用效果。与传统通信技术相比，计算机通信技术具有兼容性良好、形式多样、抗干扰能力强、响应及时、容量庞大、距离远及传输高效等鲜明特点，并且将通信技术与计算机技术相融合能明显提高信息服务的工作效率，即用户拥有1台连接网络的计算机可随时随地享受计算机通信技术所带来的便捷快感。
2、大数据技术
通常情况下，大数据指的是利用全新信息处理模式或技术手段满足管理分析捕捉海量数据集合要求的技术手段。与传统零散数据相比，大数据更加具备技术代表性，不止能为日常决策提供更为丰富准确的信息支持，更被视为信息时代下重要的资产构成。同时，大数据技术出现无法脱离通信技术与计算机技术相融合的支持，说明经二者融合发展，能迅速增强人类社会信息处理、信息存储及信息交换的能力，进一步大幅度提升统一分析整理各类信息及既有渠道中存储信息空间、交换信息数量的能力。此外，大数据技术的处理目标不再是简单的随机样本数据。
结束语
通过本文探究，认识到大数据时代下社会大众对信息数据传输提出全新的要求及标准，着重强调信息数据传输的可靠性及真实性。由此可见，将通信技术与计算机技术间有机融合，能加快信息通信行业的发展进程，满足随时随地传输交换信息数据的要求。同时，受科学技术水平日趋成熟影响，通信技术与计算机技术融合速度渐渐加快，大大提高信息数据的传输效率及计算机信息数据的处理速度，而以二者融合为基础所开发的计算机系统呈现丰富多样化的表现，极大程度上增强其综合性能。
参考文献
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[2]董林峰.关于通信技术与计算机技术的融合发展探讨[J].数字技术与应用，2020，38(07)：29-30+33.
作者：王永红
内容摘要：回顾移动通信技术发展史，主要的发展都在近几十年，而且发展的速度越来越快，蓝牙、WAP和GPRS仅仅是目前移动新技术的几个亮点而已。北美国家对3G的发展持观望态度，积极探索窄带备选方案。 欧洲、亚洲各国正积极准备着3G的商用。中国目前正在论证3G许可证的发放方式。
移动通信技术的发展：
移动通信技术发展史是怎样的呢?移动通信可以说从无线电通信发明之日就产生了。1897年，M.G.马可尼所完成的无线通信试验就是在固定站与一艘拖船之间进行的，距离为18海里。现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。
第一阶段从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。
第二阶段从40年代中期至60年代初期。在此期间内，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。当时使用三个频道，间隔为120kHz，通信方式为单工，随后，西德(1950 年)、法国(1956年)、英国(1959年)等国相继研制了公用移动电话系统。美国贝尔实验室完成了人工交换系统的接续问题。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。
第三阶段从60年代中期至70年代中期。在此期间，美国推出了改进型移动电话系统(1MTS)，使用150MHz和450MHz频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。德国也推出了具有相同技术水平的B网。可以说，这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。
第四阶段从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。1983年，首次在芝加哥投入商用。同年12月，在华盛顿也开始启用。之后，服务区域在美国逐渐扩大。到 1985年3月已扩展到47个地区，约10万移动用户。其它工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。日本于1979年推出800MHz汽车电话系统 (HAMTS)，在东京、大胶、神户等地投入商用。西德于1984年完成C网，频段为450MHz。英国在1985年开发出全地址通信系统(TACS)，首先在伦敦投入使用，以后覆盖了全国，频段为900MHz。法国开发出450系统。加拿大推出450MHz移动电话系统MTS。瑞典等北欧四国于1980 年开发出NMT—450移动通信网，并投入使用，频段为450MHz。
第五阶段从80年代中期开始。这是数字移动通信系统发展和成熟时期。 回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大
区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。
接下来，回到十年前，我们来重点看一下当时第三代移动通信系统在世界各国的发展情况。
1、 美国3G系统的发展情况
从近年来北美运营者在发展第3代移动通信系统的做法来看，似乎许多北美国家的运营者在承诺实施第3代或者甚至在测试真正的高速3G技术之前一直持着观望的态度。
GSM2.5G系统比起先前的系统只是在数据传输速率和容量上有所提高，而CDMA方面，2.5G系统不但能将数据速率提高到144kbit/s，而且可以使老式的话音系统的容量提高一倍。CDMA的2.5G系统通常被运营者们称为3G1x。
尽管3G系统在世界范围内已经得到了广泛的认可，但是在成本降到一定程度或需求提高到一定程度之前，美国和加拿大将不会保证提供3G业务。因为确定是否要把网络升级到3G的水平需要运营者解决许多问题。尽管亚洲和西欧在3G技术上已经取得了领先地位，但他们能取得这样的地位也不完全是主动的，容量限制和当地的管制制度等促使这些地区形成现在的格局。
相比之下，美国的运营者仍在为2G网络还债。因此，既然市场上还看不到什么需求，就没有必要担上更多的债务，这也许是美国许多运营者对3G态度暧昧的根本原因。
2、 欧洲3G系统的发展情况
欧洲大部分国家第2代通信系统采用的是GSM系统，在移动数据业务市场的推动下，欧洲的运营者们一方面在积极开发新的技术，对现有GSM网络进行升级，以满足目前移动数据市场的需求，同时他们又未雨绸缪，积极为第3代移动通信系统的商用做准备。
(1)英国挑起许可证拍卖的“战火”
近期英国发出第3代牌照，库房进帐350亿美元，惹来欧洲各国的羡慕目光。英国拍卖无线频率的成功经验使欧洲不少国家的财政部门垂涎欲滴，随之纷纷效仿。
(2)德国3G许可证拍出天价
经过激烈的竞争，德国3G系统频率使用权拍卖终于结束，并创下了移动通信频率使用权总拍卖价988亿马克(1马克约合0.46美元)的世界新纪录。比不久前英国拍卖“3G频段”使用权时所创下的世界纪录高出了约35%。除德国的电信巨头外，英国、法国、加拿大、芬兰以及西班牙的无线通信企业也参加了此次竞拍。后来，来自加拿大的企业退出了竞争，而坚持到最后的6家企业终于以平均165拥有了3G频率使用权，谁就能够在未来的无线通信市场中处于有利的地位，这也正是此次德国拍卖3G频率使用权引起如此激烈竞争的重要原因。
(3)意大利先评审，后拍卖
意大利则将施行两阶段开放——先评审，后拍卖，预定发出5张3G许可证。根据意大利政府的设计，在评审阶段，评审的重点在于技术基础建设及容量、服务项目、市场预测及商业目标等。在竞标阶段，目前设定的底价是每张许可证为19.5亿美元，而市场分析认为，业者将进行一场价格的捉迷藏，最后使得拍卖金不断攀升。
(4)瑞典采取保守的态度发放许可证
在欧洲国家普遍以拍卖形式发放3G执照，为国家赚进大把大把钞票之际，瑞典的传统作法就显得十分特别。瑞典政府强调消费者的权利，而坚持走“评审制”，仅收取1.1万美元的权利金，往后每年则按业者营收收取0.15%的权利金，以降低业者经营成本。瑞典预定在2000年9月接受申请，预定在11月发出4张3G许可证，并希望业者能在2002年提供服务。
3、亚洲地区3G系统的发展情况
(1)日本
日本邮政电信部在2000年7月初将下一代移动电话运营牌照发放给了日本电报电话公司移动通信公司(NTT DoCoMo)、J-Phone集团和由DDI移动电话公司与Nippon I do Tsushin公司成立的合资公司。
这3家获准建设第3代移动电话网的企业当中，日本电报电话公司移动通信公司的计划最为超前，这家公司已计划在2001年5月在东京地区开通第一期商业运营业务，到该年底将业务范围扩展到日本第二大和第三大城市，即大阪和名古屋。日本电报电话公司是宽带CDMA技术的主要研发力量。
J-Phone集团作为日本电信的下属企业，计划在2001年12月在东京、大阪和名古屋3地同时开通以宽带CDMA为基础的第3代移动电话网。DDI集团的计划是在2002年开通自己的以CDMA2000为标准的移动网。
(2)韩国
韩国最多将发放4个3G许可证，采用“选秀”方式，投标者包括：移动网运营商Korea Telecom、K Telecom 、Shisegi Telecom 、Hansol PCS、 KTFree-tel 和LG Telecom，以及固定网运营商Dacom、 Onse Telecom 和 Hanaro Tele-com，计划于2000年末发放许可证。3G的商业服务将于2002年初开始。
(3)香港
香港计划于2000年发放许可证，商业服务将于2001年开始，将通过“混合的拍卖/选秀”方式发放4～6个许可证。征询阶段于2000年5月22日结束。 全球移动电信系统设备与服务市场分析
系统设备与服务市场具有两个特征。
第一，市场总量发展缓慢。由于电信运营业收入及利润增长放缓，电信运营商严格控制成本支出，导致全球系统设备与服务的需求增长缓慢。根据Dell’Oro预测，未来四年的年均复合增长率约为3%。
第二，竞争格局不断变化。由于技术更新放缓、设备成本快速下降，价格竞争成为设备与服务厂商竞争的主要手段，华为和中兴不断地在国际市场上进一步蚕食传统电信设备制造厂商的市场份额。为了应对中兴和华为的竞争压力，传统
设备与服务厂商一方面通过“节流”降低成本，譬如：将其研发与生产加速向中国、印度等低成本国家转移，通过并购抱团取暖;另一方面通过“开源”获得新的收入，譬如：大力挖掘专业服务领域并不断开创新的交易模式，构筑新的竞争壁垒，以获取长期平稳的收入。以“网络托管”为例子，由于ARPU值的持续下降，运营商被迫加大市场开拓力度、扩大市场份额，以数量补质量。设备及系统厂商则接手其设备维护、后台业务支撑系统和相关技术人员。这样一来，设备与服务厂商不仅能够持续获得长期稳定的服务收入，还能够更深入地掌握运营商的市场需求，不断推出适合需求的业务解决方案，从而巩固自身地位。尤其是在ITIME产业生态系统的环境下，是屏蔽竞争对手的杀手锏。与单纯的设备供应相比，“网络托管”需要设备与服务厂商提供技术、财务、供应链等多方面的服务，附加值更高，中国厂商限于条件，目前在这一领域开拓不深。
全球移动终端设备市场分析
终端的增长及功能演进取决于用户数的增长及用户需求。2006-2011年，全球终端的出货量将维持平稳增长，约为7%。
从区域上看，增长率最快的是中东、非洲和西欧，这主要来源于用户数的增长和3G所带来的换机增长;而在总量上，2011年，中国、印度、西欧和亚太合计占到市场总量的60%，比2006年增长三个百分点。
从标准上看，GSM手机仍占主导地位，到2011年将占市场份额的51%，但WCDMA手机的出货量将快速增长，2006-2011年均复合增长率达32%。
从功能上看，多功能手机将占主导地位，2006-2011年均增长10%，到2011年将占市场份额的91%。这也体现了数码产品与电信终端的融合加速。
从价格上看，超低端手机(40美元以下)市场增长迅猛。
从厂商及产品特征看，一方面，诺基亚同时从事终端和系统设备，对电信业务的理解深刻，龙头地位难以撼动;另一方面，越来越多的IT及消费电子厂商进入该领域，显示了咄咄逼人的竞争力。以苹果为例，对消费者需求和流行趋势把握能力极强，市场反应迅速，产品创新速度快，获得了巨大成功。
未来两年，电信设备行业具有两个投资催化剂。
第一，3G网络建设。如果芯片及终端设备能够达到大规模商用的成熟度——我们预测还需要有半年的时间，TD-SCDMA网络建设必然全面铺开。而一旦运营商重组成为现实，WCDMA的网络建设也将提上日程。这对于整个电信设备行业而言都将是一个利好消息。
第二，中央企业整合与上市。目前涉及电信设备制造的中央企业共有11家。包括：原邮电部下属的5家中央企业，原电子工业部下属的4家中央企业4家，以及华侨城(康佳)和中国铁路电信信号集团公司两家主营与电信设备有关的中央企业。其中，原邮电部下属的中央企业尤其值得关注。
总结
对于移动通信的标准及设备生产，第1代通信系统我们是看着国外发展起来的，第2代移动通信系统我们是在网络建设起来之后才开始进行研发，第3代移动通信系统目前尚没有大量进入市场。对于中国，在投入精力积极开拓第2代移动通信市场的同时，要积极为第3代移动通信系统的建设做好充分准备。
移动通信不仅仅局限于移动电话，凡是有关数据语音通信的技术都可称为移动通信技术。如今通信技术与Internet技术的融合，使通信技术逐步成为办公自动化的支撑技术，加上智能手机的快速发展，智能手机已可具有绝大部分电脑的功能，也难怪会有人断言未来的一二十年内智能手机会取代电脑。
移动通信设备相较于电脑的最大不足在于它的数据传输速率过低，这使移动通信技术无法与发展臻于成熟的IP网络相媲美，但移动通信也具有着与生俱来的优势。由于移动通信具有灵活性、机动性且可实现多址及便于组网，故移动通信系统尤其是数字移动通信系统，其主要发展方向为：①移动网增加数据业务，②固定数据业务增加移动性。
移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM 技术实际上是多载波调制的一种。OFDM技术之所以越来越受关注，是因为OFDM 有很多独特的优点：① 频谱利用率高，频谱效率比串行系统高近一倍。②抗衰落能力强。③适合高速数据传输④抗码间干扰(ISI)能力强。
移动通信与互联网的结合，给移动通信与互联网的发展都将注入更大的活力。随着互联网高速发展，第四代移动通信系统将会得到更快的发展。我们要积极参与ITU关于第四代移动通信标准建议的研究，掌握世界移动通信技术的研究动向和最新成果，加强国际合作，关注并积极进行第四代移动通信技术的研究与开发工作，把第四代移动通信的研发与建立我国移动通信产业结合起来，加快我国移动通信产业的发展，使我国的移动通信产业在国内外拥有强大的市场。
TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式)是中国继TD-SCDMA之后，提出的具有自主知识产权的新一代移动通信技术，已获批成为ITU第四代移动通信六大标准之一。拥有标准就等于拥有发言权，相信在未来的移动通信领域，我国将会占有不容忽视的地位。
在这信息技术快速发展的时代，人们对于信息生活质量的要求也也越来越高，移动通信必然会快速发展以满足人们日益增长的需求。我们的专业通信工程也注定会是改变时代的一种技术，因此我们专业有着无限的发展前景，只要我们努力学好我们的专业知识，不断提升自身的素养，有朝一日我们就真的会成为时代的主人!
刘远石
(通信工程 1312402-11)
摘要：随着现代社会的快速发展，现代科学技术的发展也日新月异，而通信技术方面的技术变革，更是站在当今发展最快的技术变革行列的前茅。4G移动网络是我国当前正大力推广的移动通信技术，现已发展的十分成熟，而5G移动网络则是面向2020年的第五代移动通信技术。很多国家自2013年起就开始研究5G移动网络，目前我国5G移动网络正处于探索阶段。文章根据我国5G移动网络应用现状，对5G移动网络的发展趋势进行了分析与预测。 关键词：5G、移动通信、发展现状、未来趋势
1、5G发展现状及应用前景
随着社会经济以及科学技术的不断发展，移动通信技术也有突飞猛进饿进步和发展。从2G到3G，再到当前的4G，短短几年移动通信技术有质的飞跃。不同类型的通信技术具有各自的发展阶段和技术特点。接下来的通信技术朝什么方向发展，有什么创新技术，这些都是人们对移动通信技术发展的期望和关注点。5G通信技术是接下来发展的趋向，也将成为新一代的的移动通信系统。每一代网络的出现与应用都是对移动网络技术进步的充分肯定与证明。为进一步促进移动网络技术发展，加快新一代5G移动网络的来临，有需要对5G移动网络应用现状与发展趋势进行关注与分析。5G是未来十年的发展方向，在2020年以后将成为第五代的移动通信系统。根据以往的移动通信技术发展的规律分析，5G应具有着超高的频谱利用率及利用能效，在传输速率和资源的利用效率方面，将比现今的4G技术有一个高度和质的提升，在其无线信号的
[1]覆盖性能、传输时效、通信安全及用户体验方面也将会有明显的提高和进步。5G移动通信技术和其他无线移动技术有着深入的联系和结合，形成了新一代的全面性的通信网络。满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求。未来5G移动通信还须很强的灵活性，可实现自动化和智能化的网络调整。 移动互联网技术的发展为5G移动通信提供了动力基础。移动互联网将成为未来各种技术的基础性平台。当前的移动通信技术和无线技术将成为5G通信系统的基础，但有着更高的通信传输质量和系统效率的要求。未来5G技术的发展方向将在三个方面得到提升：(1)无线传输效率;(2)通信系统的智能化和系统吞吐率;(3)无线通信频率资源。当前科学信息技术处于新的发展和变革时期，5G技术的发展将有这样的特点：一，更加注重用户的体验，提高和改善通信网络的传输速率、吞吐效率及3D等下能力，将成为5G性能的重要指标;二，完善和健全网络，实现多点、多面、多用户多无线，提高系统性能;三，5G技术将实现无处不在的无线信号覆盖，优化系统的设计目标;四，充分利用高频段频谱资源，实现5G的普遍广泛应用;五，可灵活化的配置5G移动无线通信网络，相关通信运营商科根据实时的流量动态调整网络资源，降低成本和消耗。
5G移动通信技术，已经成为移动通信领域的全球性研究热点。随着科学技术的深入发展，5G移动通信系统的关键支撑技术会得以明确，在未来几年，该技术会进入实质性的发展阶段，即标准化的研究与制定阶段。同时，5G移动通信系统的容量也会大大提升，其途径主要是进一步提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源等。2013年初，欧盟等国家的第7框架计划中启动了关于5G的研发项目，共有29个参加方，我国的华为公司也参与其中。随着该项目的启动，各种5G移动通信技术的研发组织应运而生，如韩国成立的5G技术论坛，中国成立的IMT-2020(5G)推进组等。目前，世界各个国家正积极的就5G移动通信技术的应用需求、关键技术指标、使能技术、候选频段、发展愿景等各个方面进行全面的研讨，以期在2015年召开世界无线电大会时达成共识，在2016年后积极启动关于5G移动通信技术的相关行业标准进程。
移动互联网的快速发展是推动5G移动通信技术发展的主要动力，移动互联网技术是各种新兴业务的基础平台，目前现有的固定互联网络的各种服务业务将通过无线网络的方式提供给用户，后台服务及云计算的广泛应用势必会对5G移动通信技术系统提出较高的要求，尤其是在系统容量要求与传输质量要求上。5G移动通信技术的发展目标主要定位在要密切衔接其他各种无线移动通信技术上，为快速发展的网络通信技术提供全方位和基础性的业务服务。就世界各国的初步估计，包括5G移动通信技术在内的无线移动网络，其在网络业务能力上的提升势必会在三个维度上同步进行：第一，引进先进的
[2]无线传输技术之后，网络资源的利用率将在4G移动通信技术的基础上提高至少10倍以上;第二，新的体系结构(如高密集型的小区结构等)的引入，智能化能力在深度上的扩展，有望推进整个无线网络系统的吞吐率提升大概25倍左右;第三，深入挖掘更为先进的频率资源，比如可见光、毫米波、高频段等，使得未来的无线移动通信资源较4G时代扩展4倍左右。为了提升5G移动通信技术的业务支撑能力，其在网络技术方面和无线传输技术方面势必会有新的突破。在网络技术方面，将采用更智能、更灵活的组网结构和网络架构，比如采用控制与转发相互分离的软件来定义网络架构、异构超密集的部署等。在无线传输技术方面，将会着重于提升频谱资源利用效率和挖掘频谱资源使用潜能，比如多天线技术、编码调制技术、多址接入技术等等。
5G移动通信技术的发展，在移动通信技术领域掀起了新一轮的竞争热潮，加快5G技术的研发应用，力求在5G通信领域的商业竞争中脱颖而出，已成为各国信息领域发展的重要任务。5G移动通信技术，必将会得到空前的发展，并给社会的进步带来前所未有的推动力。
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2、5G移动通信的核心技术
2.1 非正交多址接入技术
非正交多址技术(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除(SIC)接收机实现正确解调。NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用(OFDM)技术，子信道之间是正交的，互不干扰，但是一个子信道上不再只分配给一个用户，而是多个用户共享。同一子信道上不同用户之间是非正交传输，这样就会产生用户间干扰问题，这也就是在接收端要采用SIC技术进行多用户检测的目的。
2.2 高频段传输技术
移动通信传统工作频段主要集中在3GHz以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，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。[3]高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点，但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。
2.3 超密集组网技术
超密集网络能够改善网络覆盖，大幅度提升系统容量，并且对业务进行分流，具有更灵活的网络部署和更高效的频率复用。未来，面向高频段大带宽，将采用更加密集的网络方案，部署小区/扇区将高达100个以上。与此同时，愈发密集的网络部署也使得网络拓扑更加复杂，小区间干扰已经成为制约系统容量增长的主要因素，极大地降低了网络能效。干扰消除、小区快速发现、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等，都是目前密集网络方面的研究热点。
2.4 大规模 MIMO(multiple input multiple output)技术
现有4G网络的 8 端口多用户MIMO不能满足频谱效率和能量效率的数量级提升需求，而大规模 MIMO系统可以显著提高频谱效率和能量效率。大规模MIMO 技术是MIMO技术的扩展和延伸，其基本特征是在基站侧配置大规模的天线阵列( 从几十至几千) ，其中基站天线的数量比每个信令资源的设备数量大得多，利用空分多址原理，同时服务多个用户.此外，大规模 MIMO系统中，使用简单的线性预编码和检测方法，噪声和快速衰落对系统的影响将逐渐消失，因此小区内干扰也得到了降低.这些优势使得大规模 MIMO系统成为5G 的一大潜在关键技术。
3、对5G的看法
目前，5G标准正处于技术研究和评估的阶段。2016年，产业界将进一步遴选出5G采用的技术，进行单一技术的仿真与验证，开展系统性的仿真工作及原理验证工作。同时，5G在网络架构上也将产生深刻变化，SDN/NFV技术的引入，将使5G网络能够更灵活、更智能地适合应用需求。5G是基于第四代移动通信的演进，其未来的发展方向必定以“人的体验”为中心，在终端、无线、业务、网络等领域进行融合以及创新。同时，5G在用户感知、获取、参与和控制信息的能力上带来革命性的影响。5G网未来将会结合蜂窝网和局域网的优点，形成一个更加智能、友好的环境。
4、总结
根据移动通信发展规律和本文对5G移动网络发展趋势分析来看，5G移动网络预计将在2020年正式实现商用，以满足未来移动通信用户和移动互联网业务飞速增长的高需求。虽然我国关于5G移动网络的研究尚处于起步阶段，但随着研究力度与深度的逐渐加大，今后几年时间里我国5G移动网络研究工作将进入技术研究的关键时期，从而为5G移动网络的形成打下坚实基础。 参考文献
[1]尤肖虎.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J].中国科学，2014(5) [2]唐兴.移动通信技术的历史和发展趋势[J].江西通信科技，2010(2)
[3]孔令兵.5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 通信电源技术，2015,04：124-125.
[摘要]对光纤通信技术领域的主要发展热点作一简述与展望，主要有超高速传输系统、 超大容量波分复用系统、光联网技术、新一代的光纤、IP over SDH与IP over
Optical以及光接入网。
关键词：光纤 超高速传输 超大容量波分复用 光联网
光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。近几年来，随着技术的进步， 电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬 勃发展的新局面，本文旨在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望。
1 向超高速系统的发展
从过去2O多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主 要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行，每当传输速率 提高4倍，传输每比特的成本大约下降30%～40%;因而高比特率系统的经济效益大致 按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续 增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了 20O0倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅增加了业 务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。 目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，全世界安装的终端和中继器已超过5000个，主 要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。我国也将在近期开始现场试验。 需要注意的是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经敷设的光缆并不
一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。 在理论上，上述基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高，例如在实验室
传输速率已能达到4OGbps，采用色度色散和极化模色散补偿以及伪三进制(即双二进制) 编码后已能传输100km。然而，采用电的时分复用来提高传输容量的作法已经接近硅和镓 砷技术的极限，没有太多潜力可挖了，此外，电的40Gbps系统在性能价格比及在实用中 是否能成功还是个未知因素，因而更现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很 多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验 研究阶段。
2 向超大容量WDM系统的演进
如前所述，采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资 源仅仅利用了不到1%，99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信 号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用(WDM) 的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是：(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资 源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤 和再生器，从而大大降低了传输成本;(3)与信号速率及电调制方式无关，是引入宽 带新业务的方便手段;(4)利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具 有高度生存性的光联网。
鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系
统发展十分迅速。如果认为1995年是起飞年的话，其全球销售额仅仅为1亿美元，而2000 年预计可超过40亿美元，2005年可达120亿美元，发展趋势之快令人惊讶。目前全球实
际敷设的WDM系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2*16*10Gbps)， 美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gbps(80*2.5Gbps) 或400Gbps(40*10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13*20Gbps)。预计不 久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。可以认为近2年来超大容量密集波分复用系
统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑。不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的 容量，而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础。 3 实现光联网——战略大方向
上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通
信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电 路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路， 光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功，前者已 投入商用。
实现光联网的基本目的是：(1)实现超大容量光网络;(2)实现网络扩展性，允 许网络的节点数和业务量的不断增长;(3)实现网络可重构性，达到灵活重组网络的 目的;(4)实现网络的透明性，允许互连任何系统和不同制式的信号;(5)实现快速 网络恢复，恢复时间可达100ms。
鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势，发达国家投入了大量的人力、物力和财力进 行预研，特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目，如以Be11core 为主开发的“光网技术合作计划(ONTC)”，以朗讯公司为主开发的“全光通信网”预 研计划”，“多波长光网络(MONET)”和“国家透明光网络(NTON)”等。在欧洲和 日本，也分别有类似的光联网项目在进行。
综上所述光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。其标准化
工作将于2000年基本完成，其设备的商用化时间也大约在2000年左右。建设一个最大透 明的。高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络不仅可以为未来的国家信息基础设施( NII) 奠定一个坚实的物理基础，而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞 以及国家的安全有极其重要的战略意义。
4 新一代的光纤
近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，电信网正开始向下一代可持续发展的方向发 展，而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。传统的G.652 单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势， 开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前，为了适应干线 网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非
零色散光纤(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。
4.1 新一代的非零色散光纤 非零色散光纤(G.655光纤)的基本设计思想是在1550 窗口工作波长区具有合理的较低色散，足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿， 从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本;同时，其色散值又保持非零特性， 具有一起码的最小数值(如2ps/(nm.km)以上)，足以压制四波混合和交叉相位调 制等非线性影响，适宜开通具有足够多波长的DWDM系统，同时满足TDM和DWDM两种发展 方向的需要。为了达到上述目的，可以将零色散点移向短波长侧(通常1510～1520nm 范围)或长波长侧(157nm附近)，使之在1550nm附近的工作波长区呈现一定大小的色 散值以满足上述要求。典型G.655光纤在1550nm波长区的色散值为G.652光纤的1/6～ 1/7，因此色散补偿距离也大致为G.652光纤的6～7倍，色散补偿成本(包括光放大器， 色散补偿器和安装调试)远低于G.652光纤。
4.2 全波光纤 与长途网相比，城域网面临更加复杂多变的业务环境，要直接支持大 用户，因而需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力。但其传输距离却很短，通常只有 50～80km，因而很少应用光纤放大器，光纤色散也不是问题。显然，在这样的应用环 境下，怎样才能最经济有效地使业务量上下光纤成为网络设计至关重要的因素。采用 具有数百个复用波长的高密集波分复用技术将是一项很有前途的解决方案。此时，可
以将各种不同速率的业务量分配给不同的波长，在光路上进行业务量的选路和分插。 在这类应用中，开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键。目前影响可用波段的 主要因素是1385nm附近的水吸收峰，因而若能设法消除这一水峰，则光纤的可用频谱 可望大大扩展。全波光纤就是在这种形势下诞生的。
全波光纤采用了一种全新的生产工艺，几乎可以完全消除由水峰引起的衰减。除
了没有水峰以外，全波光纤与普通的标准G.652匹配包层光纤一样。然而，由于没有了 水峰，光纤可以开放第5个低损窗口，从而带来一系列好处：
(1)可用波长范围增加100nm，使光纤的全部可用波长范围从大约200nm增加到 300nm，可复用的波长数大大增加;
(2)由于上述波长范围内，光纤的色散仅为155Onm波长区的一半，因而，容易实 现高比特率长距离传输;
(3)可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输，改进网络管理;
(4)当可用波长范围大大扩展后，允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要 求较低的光源、合波器、分波器和其它元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度 下降，这就降低了整个系统的成本。
5 IP over SDH与IP over Optical
以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地 支持IP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。
目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IP over ATM和IP over SDH两者各有千秋。 IP over ATM利用ATM的速度快、颗粒细、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、 易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的，不足之处是网络体系结构复杂、
传输效率低、开销损失大(达25%～30%)。而SDH与IP的结合恰好能弥补上述IP over ATM的弱点。其基本思路是将IP数据包通过点到点协议(PPP)直接映射到SDH帧，省
掉了中间复杂的ATM层。具体作法是先把IP数据包封装进PPP分组，然后利用HDLC组帧， 再将字节同步映射进SDH的VC包封中，最后再加上相应SDH开销置入STM-N帧中即可。 IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征，形成统一的平面网， 简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于IP组插和兼容的不同技术 体系实现网间互联。最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP over ATM封装和分段组装功能，使通透量增加25%～30%，这对于成本很高的广域网而言 是十分珍贵的。缺点是网络容量和拥塞控制能力差，大规模网络路由表太复杂，只有 业务分级，尚无优先级业务质量，对高质量业务难以确保质量，尚不适于多业务平台， 是以运载IP业务为主的网络理想方案。随着千兆比高速路由器的商用化，其发展势头 很强。采用这种技术的关键是千兆比高速路由器，这方面近来已有突破性进展，如美 国Cisco公司推出的12000系列千兆比特交换路由器(GSR)，可在千兆比特速率上实 现因特网业务选路，并具有5～60Gbps的多带宽交换能力，提供灵活的拥塞管理、组 播和QOS功能，其骨干网速率可以高达2.5Gbps，将来能升级至10Gbps。这类新型高速 路由器的端口密度和端口费用已可与ATM相比，转发分组延时也已降至几十微秒量级， 不再是问题。总之，随着千兆比特高速路由器的成熟和IP业务的大发展，IP over SDH将会得到越来越广泛的应用。
但从长远看，当IP业务量逐渐增加，需要高于2.4Gbps的链路容量时，则有可能
最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路上跑，形成十分简单统一的IP网结构(IP over Optical)。显然，这是一种最简单直接的体系结构，省掉了中间ATM层与SDH层，减 化了层次，减少了网络设备;减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网管复杂性，特 别是网络配置的复杂性;额外的开销最低，传输效率最高;通过业务量工程设计，可
以与IP的不对称业务量特性相匹配;还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务，尽 量避免缓存，减少延时;由于省掉了昂贵的ATM交换机和大量普通SDH复用设备，简化 了网管，又采用了波分复用技术，其总成本可望比传统电路交换网降低一至二个量级! 综上所述，现实世界是多样性的，网络解决方案也不会是单一的，具体技术的选
用还与具体电信运营者的背景有关。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和 网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看，IP over Optical 将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后，这种对 IP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。在相当长 的时期，IP over ATM，IP overSDH和IP over Optical将会共存互补，各有其最佳应 用场合和领域。
6 解决全网瓶颈的手段——光接入网
过去几年间，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换，还是传输都 已更新了好几代。不久，网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高 度集成和智能化的网络。而另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90% 以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约 全网进一步发展的瓶颈。目前尽管出现了一系列解决这一瓶颈问题的技术手段，如双 绞线上的xDSL系统，同轴电缆上的HFC系统，宽带无线接入系统，但都只能算是一些 过渡性解决方案，唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网。 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。 所谓光接入网从广义上可 以包括光数字环路载波系统(ODLC)和无源光网络(PON)两类。数字环路载波系统 DLC不是一种新技术，但结合了开放接口VS.1/V5.2，并在光纤上传输综合的DLC(ID LC)，显示了很大的生命力，以美国为例，目前的1.3亿用户线中，DLC/IDLC已占据
3600万线，其中IDLC占2700万线。特别是新增用户线中50%为IDLC，每年约500万线。 至于无源光网络技术主要是在德国和日本受到重视。德国在1996年底前共敷设了约230 万线光接入网系统，其中PON约占100万线。日本更是把PON作为其网络光纤化的主要技 术，坚持不懈攻关十多年，采取一系列技术和工艺措施，将无源光网络成本降至与铜 缆绞线成本相当的水平，并已在1998年全面启动光接入网建设，将于2010年达到6000 万线，基本普及光纤通信网，以此作为振兴21世纪经济的对策。近来又计划再争取提 前到2005年实现光纤通信网。
在无源光网络的发展进程中，近来又出现了一种以ATM为基础的宽带无源光网络
(APON)，这种技术将ATM和PON的优势相互结合，传输速率可达622/155Mbps，可以 提供一个经济高效的多媒体业务传送平台并有效地利用网络资源，代表了多媒体时代 接入网发展的一个重要战略方向。目前国际电联已经基本完成了标准化工作，预计 1999年就会有商用设备问世。可以相信，在未来的无源光网络技术中，APON将会占据 越来越大的份额，成为面向21世纪的宽带投入技术的主要发展方向。
7 结束语
从上述涉及光纤通信的几个方面的发展现状与趋势来看，完全有理由认为光纤通 信进入了又一次蓬勃发展的新高潮。而这一次发展高潮涉及的范围更广，技术更新更 难，影响力和影响面也更宽，势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响。它的 演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局，也将对下一世纪 的社会经济发展产生巨大影响。
通信原理论文
通信技术的新宠—光纤通信技术
班级：信息101 学号：201027012 姓名：张化迪
通信技术的新宠—光纤通信技术
摘要：
光纤通信技术就是以光波作为消息载体，以光导纤维作为传输媒介的一种通信技术。光纤通信的历史虽然不长，但其发展速度和规模却十分惊人。光纤通信以其宽带、大容量、低损耗、中继距离长、抗电磁干扰、体积小、重量轻、便于运输和敷设等一系列优点，成为当代信息传输的最主要的一种技术手段。
关键词：
通信技术、光纤通信、光通信历史、光纤通信发展趋势
正文：
一、光通信的发展历史：
1. 古老的光通信技术： 光无处不在，在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息，举例来说：打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能进行。白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器;3000多年前就有的烽火台以及直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
这类古代的光通信方式有显著的缺点，一是它们能够传输的容量极其有限。二是其所利用的自然光为非相干光，方向性不好，不易调制和传输;第三点是这种通信技术以空气作为传输介质，损耗会很大，无法实现远距离传输，又易受天气影响，通信极不稳定可靠。
2. 现代光通信技术发展简述：
要发展光通信，最重要的问题就是要寻找适用于光通信的光源和传输介质。 (1)光源
1960年，美国的梅曼(T.H.Maiman)发明了红宝石激光器，它可以产生单色相干光，使高速信息的光调制成为可能。
1970年，美国贝尔实验室研制出在室温下连续工作的砷化镓铝半导体激光器，为光纤通信找到了一种可实用化的光源器件。后来逐渐发展到性能更好、寿命更长的异质结条型激光器和现在的分布反馈式单纵模式激光器以及多量子阱激光器。
在研究光通信光源的同时，人们进行了多种光波导的研究，其中包括光导纤维。
(2)传输介质 1966年，美籍华人高锟发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了光纤通信的基础。
1970年，美国康宁公司研制出成功损耗仅为20dB/km的石英光纤。从而明确了光通信的发展目标。 1974年美国贝尔实验室制造出了损耗为1db/km的光纤，到1990年损耗降到了1.1dB/km。
至此制约光纤通信的两个关键问题，光源和传输媒介问题都得到了解决。光纤通信的普及和推广获得了高速发展的基本条件。
二、探讨光纤通信的可应用性
光纤通信技术近年来迅速发展，已经成为当代信息传输的最主要的技术手段，这些与其自身的特性是分不开的。
光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波作为消息载体，以光导纤维作为传输媒介的一种通信技术。光纤通信以其宽带、大容量、低损耗、中继距离长、抗电磁干扰、体积小、重量轻、便于运输等一系列有点，在信息传输的多种方式中脱颖而出。
光纤通信系统主要由电端机、光端机、光中继器和光缆组成。
1. 电发送端机
如果信源是数字信号，电发送端机即成为信源;如果信源是模拟信号，电发送端机把其转换为电数字信号。 2.光发送端机
光发送端机主要由光源、驱动电路和控制电路组成。电发送端机给出的电数字脉冲信号经过线路编码形成适合于光纤通信的码型。驱动电路用该码型对光源发出的光波进行调制，并将调制后的光信号耦合到光纤纤芯上去传输，完成电/光转换。 3.中继器
中继器起到放大信号功率、延长通信距离的作用。 4.光端接收机 光端接收机主要由光检测器、前置放大器、主放大器、均衡器、时钟提取电路、取样判决器以及自动控制增益电路组成。其功能是将光纤传输过来的微弱光信号，经光检测器转变为电信号，然后再经放大电路放大到足够大的电平，送到电接收端机。 5.电接收端机
电接收端机接收判决器输出的再生码元数据流，并还原为信宿可接收的形式。
三、光纤通信的特点
光纤通信获得如此巨大的发展和广泛的应用是与其自身所具有的许多特点密切相关的。
1.传输损耗小，中继距离长。
在长途光纤通信系统中，通常大约每2km需要一个光纤熔接点，每个熔接点的损耗不超过0.2db。光纤的这种低损耗特点支持长距离无中继传输。并可大大减少系统的维护费用。
2.传输频带宽，通信容量大。
用于光纤通信的近红外区段的光波波长为800～2000nm之间，具有非常宽的传输频带。
3.抗电磁干扰，保密效果好。
光纤的非金属制造材料决定了它是一种电磁绝缘体，因此高压、雷电、磁暴都不能对它产生影响。其次，光波的频率很高，而各种外界电磁干扰信号的频率相对来说较低，很难对它产生干扰。光信号一旦逸出就会衰减消失，具有极强的保密效果。
4.体积小、重量轻、便于运输和敷设
光纤制成的光缆直径一般为十几毫米，比金属制作的电缆线径细、重量轻，在长途运输或敷设的时候空间利用率高。
5.原材料丰富、有利于环保
制造光纤的主要原料石英在地球上储量十分丰富，而制造电缆的铜、铝等有色金属材料储量有限且造价昂贵。光纤还具有耐高温、化学稳定性好、抗腐蚀能力强，不怕潮湿、可在有害气体下工作的优点。
但是，光纤传输媒介有其自身的不足，光纤质地脆弱易断，需要适当增加保护层保护;光缆铺设时弯曲半径不宜太小，否则会产生弯曲损耗;切断和连接光纤时需要高精度溶解技术和器具，接续点存在着接续损耗;光信号的分路耦合也不是很方便。但这些不足在现在都一一被人类克服。从长远来看，光纤通信技术完全会成为通信技术领域的新宠儿。
四、光纤通信的前景
(1)向超高速系统的发展。光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加,未来的光纤高速系统的出现不仅会增加业务传输容量，也会为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。
(2)向超大容量波分复用系统的演进。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，满足波分复用的基本思路。
(3)新一代的光纤。近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，传统的单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。
(4)光接入网。过去几年间，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换，还是传输都已更新了好几代。另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约全网进一步发展的瓶颈。唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网。
五、结束语
总的说来，任何一项技术的发展都是要与人类生活相适应的。目前社会，很多产品都在向小型化、集成化方向发展，光纤通信领域的设备也不例外，而其技术则在向越来越有利于人类的方向发展，这些技术、设备的进步都是在我们的研究中不断进步的，并且我国的光纤通信技术的建设还需要我们进一步的学习和研究发展。
【参考文献】：
[1] 樊昌信 曹丽娜编著 《通信原理》
[2] 崔健双主编 《现代通信技术概论》 [3] 穆道生主编 《现代光纤通信系统》
关键词：光纤通信技术 发展历史 现状 发展趋势
摘要：本文针对光纤通信技术的发展及趋势展开研究，分别介绍了光纤通信技术的发展历史和现状，以及光纤通信技术的发展趋势，对一些先进的光纤通信技术进行了介绍。
1、导言
目前，在实际运用中相当有前途的一种通信技术之一，即光纤通信技术已成为现代化通信非常重要的支柱。作为全球新一代信息技术革命的重要标志之一，光纤通信技术已经变为当今信息社会中各种多样且复杂的信息的主要传输媒介，并深刻的、广泛的改变了信息网架构的整体面貌，以现代信息社会最坚实的通信基础的身份，向世人展现了其无限美好的发展前景。
自上世纪光纤通信技术在全球问世以来，整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革，光纤通信技术以光波作为信息传输的载体，以光纤硬件作为信息传输媒介，因为信息传输频带比较宽，所以它的主要特点是:通信达到了高速率和大容量，且损耗低、体积小、重量轻，还有抗电磁干扰和不易串音等一系列优点，从而备受通信领域专业人士青睐，发展也异常迅猛。
2、光纤通信技术的发展历史总结
近十几年来，光纤通信技术有了长足的进展，其中的新技术也不断被发掘，大大提高了传统意义上的通信能力，这使得光纤通信技术在更大的范围内得到了应用。
光纤通信技术是指把光波作为信息传输的载波，以光纤作为信息传输的媒介，将信息进行点对点发送的现代通信方式。光纤通信技术的诞生及深入发展是信息通信史上一次重要的改革。光纤通信技术从理论提出到工程领域的技术实现，再到今天高速光纤通信的实现，前后经历了几十年的时间。
上世纪六十年代开始的光纤通信技术最开始起源于国外，当时研制的光纤损耗高达400分贝/千米，后来，英国标准电信研究所提出，在理论上光纤损耗能够降低到20分贝/千米，然后，日本紧接着研制出通信光纤的损耗是100分贝/千米，康宁公司基于粉末法研制出了损耗在20分贝/千米以下的石英光纤，到最近的掺锗石英光纤的损耗降低至0. 2分贝/千米，已经接近了石英光纤理论上提出的损耗极限。
由以上光纤通信技术的发展历程，可以把光纤通信技术分为大致五个阶段，即850纳米波段的多模光波，到1310纳米多模光纤，到1310纳米单模光纤，再到1550纳米单模光纤，最后是长距离进行传输的光纤通信技术。
3、光纤通信技术的现状研究
(1)光纤通信技术中的波分复用技术。即WDM，充分利用了单模光纤低损耗区的优势，获得了大的带宽资源。波分复用技术基于每一信道光波的频率和波长不同等情况出发，把光纤的低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道，并在发送端设置了波分复用器，将波长不同的信号集合到一起送入单根光纤中，再进行信息的传输，而接收端的波分复用器把这些承载
着多种不同信号的、波长不同的光载波再进行分离。
(2)光纤通信技术中的光纤接入技术。光纤接入网技术是信息传输技术的一个崭新的尝试，它实现了普遍意义上的高速化信息传输，满足了广大民众对信息传输速度的要求，主要由宽带的主干传输网络和用户接入两部分组成。其中后者起着更为关键的作用，即FTTH(意思是光纤到户)，作为光纤宽带接入的最后环节，负责完成全光接入的重要任务，基于光纤宽带的相关特性，为通信接收端的用户提供了所需的不受限制的带宽资源。
4、光纤通信技术的发展趋势
下面介绍在未来将会大有发展的几种光纤通信技术，如下图1所示。
(1)光接入网通信技术的更进一步发展。现存技术上的接入网依旧是双绞线铜线的连接，仍然是原始的、落后的模拟系统，而网络中的光接入技术的应用使其成为了全数字化的，且高度集成的智能化网络。
光接入网通信技术所要达到的主要目标有:最大程度的使维护费用得到降低，故障率得到明显下降;可以用于新设备的开发和新收入的不断增加;与本地网络相结合，达到减少节点数目和扩大覆盖面范围的目的;通过光网络的建立，为多媒体时代的到来做好准备;另外，可以最大化的利用光纤本身的一些优势特点。
(2)光纤通信技术中光传输与交换技术的融合一光接入网通信技术的后延。基于上述光接入网通讯技术的成熟发展，网络的核心架构己经得到了翻天覆地的改变，并正在日新月异的变化发展着，在交换和传输两方面来讲也都早已进行了好几代的更新。光接入网技术和光输与交换技术的融合技术，前者较后者在技术应用上有了一些技术上改进，从而也就提高了全网的往前的进一步有效发展，但此项技术相对来讲仍不成熟。
(3)新一代的光纤在光纤通信技术中的应用。传统意义上的G. 652单模光纤已经在长距离且超高速的传送网络发展中表现出了力不从心的缺点，新一代光纤的研发己成为当今务实之需，它也构成了新一代网络基础设施建设工作的一个重要组成部分。在目前普遍需求的干线网和城域网的背景下，基于不同的发展需要，己经发展出了两种新一代光纤一非零色散光纤和全波光纤。
5、结束语
光纤通信技术现已作为一种重要的现代信息传输技术之一，在现在的信息社会背景下得到了普遍意义上的应用，在全球通信领域及相关行业在全球处于非常低迷的状态时，光纤通信技术仍得到了一些发展。依照我国现行的通信技术领域的发展模式，光纤通信技术的应用必会代替一切其他的信息传送方式，而成为未来通信领域发展的主流技术，带领人类进入全光时代!
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