第一篇：汽車主動安全技術的發展現狀及趨勢

汽車主動安全技術的發展現狀及趨勢

摘要：回顧汽車安全技術的發展歷程，闡述汽車主動安全技術的發展現狀。并且分析和評價了比較典型的現代汽車主動安全技術-ESP及其它的特點，并對未來的汽車安全技術的發展趨勢做了簡要介紹。

關鍵詞：汽車，主動安全技術，ESP,發展趨勢 引言

隨著人類社會的不斷發展與進步, 汽車的普及和應用將更加普遍和深入。隨之帶來的道路交通安全問題也已成為世界性的大問題。據聯合國世界衛生組織最新一期的《世界災難報告》報道: 目前, 全球每年有超過130 萬人死于因汽車引起的道路交通事故, 道路交通事故僅次于心腦血管疾病、呼吸系統疾病和惡性腫瘤之后, 已經成為威脅人類生命的第4 大殺手。全球每年因道路交通事故造成的直接經濟損失高達5 800 多億美元。因此, 汽車的安全性能對人類生命和財產安全的影響是不言而喻的。特別是近幾年,隨著科學技術的迅速發展,越來越多的先進技術被應用到汽車上，汽車的安全性能正日趨完善。

汽車安全技術通?？煞譃橹鲃影踩夹g(active safty)和被動安全技術(passive safty)。主動安全技術是指通過預先的防范,避免事故發生的技術;被動安全技術則是在事故發生過程中及事故發生后,盡量減少損害的方法與措施。從現實生活中可以看到，盡管被動安全技術可以有效地減輕事故災害，但主動安全技術更為重要，它可以避免人員及車輛的損傷，尤其是可以避免事后由于交通堵塞引起的間接經濟損失，可以防患于未然。

1、汽車主動安全技術的發展現狀

實際上,汽車發展的歷史同時就是汽車安全性能不斷提高的歷史。1886 年汽車世,1896 年汽車撞死第1 名行人,1898 年第1 名汽車司機在交通事故中喪生。從那時開始,人們就在不斷努力地改善汽車的安全性能。當然,汽車安全性能真正引起人們高度重視,還是在20 世紀60 年代。1966 年,美國國會參、眾兩院通過了《國家交通和汽車安全法》,這雖然不是世界上第一部由國家頒布、實施的關于汽車安全性的法規,但在這部法規頒布實施后,汽車安全性得到了廣泛重視,汽車生產界為了生存采取積極響應的態度,汽車安全技術也從此走上快速發展的道路。20世紀60 年代以來的主要汽車安全技術:60 年代,汽車采用能量吸收式轉向柱、雙管路制動等,推動了汽車安全技術的進步;70 年代,汽車上推廣使用座椅頭枕、兒童安全座椅、安全門鎖、廣角后視鏡及安全輪胎等,進一步推動了汽車安全性能的提高;80 年代,汽車安全技術的最大成就之一是汽車制動防抱死裝置(ABS)的使用;ABS 系統在90 年代得到普及且發展了制動輔助系統(BAS)、電子制動系統(EBS)和驅動力調節裝置(ASR);90 年代后,汽車安全技術得到更加迅猛的發展,電子技術、控制技術、傳感器技術和新材料在汽車產品中的成功應用,為汽車安全技術的發展插上了“翅膀”,氣體放電前照燈和新的智能型前照燈改善了夜間行車會車時汽車的安全性,多種安全系統集成化趨勢已初見端倪;汽車的安全性能正日臻完善[1].根據“汽車理論”和“汽車設計”的概念, 所謂主動安全技術就是在汽車的設計和制造時, 對汽車的內、外部結構進行合理有效的設計, 采用更先進的技術和裝備, 主動預防、避免或減少汽車在行駛過程中發生事故, 以提高汽車的主動安全性能。俗話說: 防患于未然。通過提高汽車的主動安全技術和安全性能, 可以最有效地減少道路交通事故的發生, 從而可以從根本上降低道路交通事故對人類生命及財產安全造成的危害,因此, 汽車主動安全技術是當今汽車研發的重點研究領域。目前已廣泛采用的汽車主動安全技術主要有防抱死制動系統(ABS)、電子制動力分配裝置(EBD)、驅動防滑系統(ASR)和車距報警裝置等。還有Bosch公司生產的電子穩定程序(ESP)技術，將ABS中的先進技術與牽引力控制系統(TCS)結合起來。ESP可以穩定車輛并降低打滑危險。研究顯示ESP可減少50％的嚴重交通事故。世界著名的汽車零部件公司——德爾福，使用紅外線覆蓋倒車及變更車道時駕駛員視覺死角的“側面警報系統（Side Alert System）”，以及可接入藍牙的手機免提系統等。這些也都能大大提高汽車的主動安全性。隨著汽車工業的縱深發展, 新的主動安全技術更加先進, 涉及面更廣, 如提高駕駛者的安全視野、車輛行駛實施監控及信息處理與反饋、對行駛危險的提前預警和自動修正等, 自動化、智能化程度越來越高[3]。

2、比較典型的汽車主動安全技術---汽車電子穩定系統ESP

汽車電子穩定系統(ESP)最早由德國博世(Bosch)公司和奔馳(Mercedes-Benz)公司聯合研制,它集成了防抱死制動系統(ABS)、電子制動力分配系統(EBD)和牽引力控制系統(TCS)等的基本功能,能在幾毫秒內識別汽車不穩定行駛趨勢并予以修正,使其重新回到正常的行駛狀態。ESP 系統是汽車主動安全技術發展中的一個巨大突破,它可在極其惡劣的行車環境中確保汽車的行駛穩定性。

ESP 系統集成了ABS/ EBD、BAS(輔助制動系統)、EDS(電子差速鎖止系統)、TCS(ASR)系統,主要由中央控制單元和各種傳感器、執行器所組成,包括方向盤轉角傳感器、橫擺角速度傳感器、車輪速度傳感器、側向加速度傳感器以及液壓裝置中的壓力傳感器等。其中最為重要的是車身橫擺角速度傳感器和側向加速度傳感器,它們時刻監測汽車的準確姿態,并記錄汽車每個可能的翻轉運動趨勢。其他傳感器則分別記錄制動時制動力的大小、方向盤的轉動角度、行駛速度以及各個車輪的速度。ESP 系統的執行指令主要通過ABS/ EBD、BAS 和TCS 等的執行機構來完成,也就是說, ESP系統通過ABS、TCS 等系統起作用。ESP 與其他動力控制系統的關系: ① TCS 邏輯覆蓋ESP 邏輯(只發生在驅動輪),即選擇較低的制動壓力施加在車輪上。與TCS 直接介入不同的是,此時動力來自ESP壓力調節器。② ESP 邏輯覆蓋ABS 邏輯。這是由于ESP 系統將產生接近50 %的滑移率來穩定車輛(超出ABS 系統20 %邏輯控制范圍)。③發動機扭矩調節。如果ESP 和TCS 都想降低發動機扭矩,將優先采用最大調節量。④ ESP 工作時,若EBC(發動機制動控制)介入,則EBC 起作用,提高發動機轉速。當ESP 系統出現故障不能正常工作時,ABS 和TCS 系統照樣能擔負起自己的責任。

ESP 系統主要具有以下特點[5]: 1)實時監控。ESP 是一個實時監控系統,它每時每刻都在監控駕駛者的操控、路面反應和汽車運動狀態,并不斷向發動機和制動系統發出指令。

2)主動干預。ABS/ EBD 等系統在起作用時, 系統對駕駛者的操控起一定干預作用,但它不能調控發動機,而ESP 則是主動調控發動機的轉速并可調整每個車輪的制動力(四通道系統),以修正汽車的過度轉向和轉向不足。

3)事先提醒。ESP 具有實時警示功能,當駕駛者操作不當和路面異常時,它會在主動干預的同時用警告燈警示駕駛者。

奔馳公司關于ESP 系統適用性和可靠性檢測試驗結果表明,ESP 系統在汽車行駛的各種工況下都能起到良好效果,如彎道行駛、急速繞過障礙等。ESP 系統不僅可提高汽車在干燥路面上行駛時的穩定性,還可以在路面附著性較差(如結冰、濕滑及碎石等)時起作用。在上述不利狀況下,車輪與路面之間的附著力降低,汽車容易發生側滑和跑偏,失去方向穩定性,甚至在急轉彎時發生翻車事故。這時ESP 系統干預駕駛操作,精確控制各車輪的受力以 穩定車輛。圖1是裝備了ABS 系統與ESP 系統的同種汽車在濕滑路面上繞過障礙并完全制動的情況。由圖1可見,裝備ESP 系統的汽車表現出更好的線內行駛能力與制動性能。圖1 汽車在濕滑路面上繞過障礙并完成制動的情況

在過去幾年中,多家世界著名汽車廠商和研究機構對ESP 的有效性進行了科學研究。結果表明,裝備ESP 系統的汽車可以減少80 %由側滑引起的交通事故,而且可有效降低42 %的行車事故(并非因駕駛員受其他路人的影響而失去對車輛控制而引起的交通事故)。雖然ESP 系統是汽車主動安全技術中堪稱里程碑式的突破,但它并不是車輛自動駕駛系統,不能因為使用了ESP 系統,駕駛員就粗心大意,ESP 系統并不能在任何情況下都能保持汽車的行駛穩定性。

3、汽車主動安全技術的未來發展趨勢

隨著現代科學技術的飛速發展和人類社會文明的斷進步, 人們除了對當代汽車的動力性、經濟性、操性和舒適性有不斷地追求外, 對汽車的安全性也提出了更高更新的要求, 對汽車安全技術的研究和應用也越來越重視。在過去相當長的時間里, 提高車輛安全性都意味著提高被動安全性能, 也就是在發生車輛交通事故時如何更好地保護乘員和行人的生命安全, 而在發達國家, 主動安全性能的研究受到了更大的重視。提高車輛的被動安全性能只能代表過去, 而如何更好地避免事故的發生才是未來的目標。但是實踐證明, 主動安全系統并不能取代被動安全系統的作用, 就算給車輛裝上處理速度極高的巨型計算機, 并配以靈敏度極高的傳感器系統, 也不可能避免所有的交通事故。由此可見, 汽車安全技術中的主動安全和被動安全是相輔相成的, 是相互補充的, 兩者缺一不可。主動與被動安全系統的集成是一股勢不可擋的趨勢。復雜的整合技術將近距離雷達、遠程雷達、影像傳感、轉向及翻滾角度傳感、穩定控制電子傳感等諸多技術結合在一起, 對駕駛環境實施全面監控, 集中比較、分析多方面的數據, 在必要時啟動最適當的下一級系統, 自動地或輔助駕駛者采取正確的防護措施。集成的主、被動系統能實現更強的安全性能, 最大程度地保護車輛、乘員乃至行人的安全, 其價值遠遠超過了各自獨立、互不相干的防護系統[6]。

隨著現代科學技術的發展, 未來的汽車安全技術將向著微處理機、軟件技術、多通道傳輸技術、集成化技術、車載網絡系統、光導纖維傳導技術、聲納傳感技術、納米技術等更先進的技術領域發展。隨著更多的新技術不斷地運用到汽車上?？梢韵嘈? 未來的汽車將越 來越安全, 越來越可靠, 越來越人性化, 越來越智能化。

參考文獻

[1] 朱杰.現代汽車安全技術的發展趨勢[J].公路與汽運.2003(4): 1～3.[2] 佐藤武.汽車安全[M].北京:機械工業出版社, 2000: 23～41.[3] 汪衛東.國外汽車安全新理念和安全技術新進展[J].汽車與配件, 2006(14): 36～39.2006-09-13)[4] 白 杉.現代汽車安全技術[J ].中南汽車運輸,1999 [5]唐天德、任岫云.汽車電子穩定系統分析[J],公路與汽運.2007(4):14·16 [6]胡元.程.當代汽車安全技術及其未來發展趨勢][J],機械管理開發2007(4)

2007-12-06

第二篇：數控機床技術發展現狀及趨勢

數控機床技術發展現狀及趨勢

趙 學 明

（廣東工業大學，廣東 廣州 510006）

摘要：現在世界上很多發達的工業化國家在生產中廣泛應用數控機床。隨著電子技術和控制技術的飛速發展，當今的數控系統功能已經非常強大，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。隨著科學技術的發展，世界先進技術的興起和不斷成熟，對數控技術提出了更高的要求。當今數控機床正在不斷采用最新成果，朝著高速化、超精度化、多功能化、智能化、系統化、網絡化、高可靠性與環保等方向發展。

關鍵字：數控機床、技術、現狀、發展趨勢

引言

從20世紀中葉數控技術出現以來，數控機床給機械制造業帶來了革命性的變化。數控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管理的現代化以及經濟效益的提高。數控機床是一種高度機電一體化的產品，適用于加工多品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發展的重要裝備。

進入21世紀，我國經濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發展的新時期。機床制造業既面臨著機械制造業需求水平提升而引發的制造裝備發展的良機，也遭遇到加入世界貿易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數控機床的發展是解決機床制造業持續發展的一個關鍵。隨著制造業對數控機床的大量需求以及計算機技術和現代設計技術的飛速進步，數控機床的應用范圍還在不斷擴大，并且不斷發展以更適應生產加工的需要。1 數控機床的簡單介紹

車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，包含尺寸精度和幾何精度兩個方面。能完成以上功能的設備都稱為機床，數控機床就是在普通機床上發展過來的，數控的意思就是數字控制。數控系統是由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開關、傳感器構成。目前世界上最大的三家廠商是：日本法拉克、德國西門子、日本三菱；其余還有法國扭姆、西

班牙凡高等。國內有華中數控、航天數控等。從目前來看，我們國家機床業最薄弱的環節就在數控系統。國內的數控系統剛剛才開始，產業化、質量、技術水平一般，故障率比較高，質量精度一般。因此，高檔次的數控系統全都是依賴進口，每年國家需要在此方面花費大量的外匯。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發展到數控機床不只是加裝數控系統這么簡單，例如：從銑床發展到加工中心，機床結構發生變化，最主要的是加了刀庫，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說的數控設備，主要是指數控車床和加工中心。我國數控機床的機遇與挑戰

近6年來我國數控機床產量一直處于持續地以年均增長超過30％快速發展，據初步統計2004年數控機床的產量為51860臺，同比年增長40.8％，數控機床的消費量約70000余臺，同比年增長約30％。數控機床需求的旺盛也促進了2004年內新建的三資和民營機床廠以及數控機床品種的明顯增加。但是，另一方面進口的數控機床數量也在逐年同步增加，而且進口數控機床的消費額的增長趨勢更快。2004年數控機床的進口數量同比年增長30％，而進口消費額的增長卻達52％，從而導致國產數控機床在國內市場消費額中的所占比例已不足30％。之所以出現這一現象，其主要原因在于國內市場對技術和附加值高的高效精密數控機床和高性能大重型數控機床需求增長，要依靠進口解決。大量的高檔數控機床的進口，主要由于以下三個領域發展的需求：高新技術和國防工業領域；重大基礎裝備制造領域。國民經濟支柱產業領域等。因此，對于高速超精密數控機床，國內還是欠缺的，主要依賴進口。

但是最近幾年國家也加大了對數控機床研發的大力支持?？萍疾繉閿悼貦C床專項研發投入2億元，主要圍繞數控設備支撐技術和航天、交通、能源等方面需要的超大型超精密加工設備。第一個建立在企業的數控機床國家重點實驗室已經進入審批階段?？萍疾窟€將組織重大專項研究，在關鍵功能部件等配套技術和產品研發上取得核心技術。國家的政策支持，產業扶持，這是數控機床業的春天，將會促進我國數控機床朝向世界頂級技術邁進。3 數控機床技術發展的趨勢高速度與超精度化

速度和精度是數控機床的兩個重要指標，它直接關系到加工效率和產品的質量。高速度、超精度加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一，國際生產工程學會(CIRP)

將其確定為21世紀的中心研究方向之一。特別是在超高速切削、超精密加工技術的實施中，對機床各坐標軸位移速度和定位精度提出了更高的要求；另外，這兩項技術指標又是相互制約的，也就是說要求位移速度越高，定位精度就越難提高。

目前，在超高速加工中，車削和銑削的切削速度已達到5000～8000m/min以上；主軸轉數在30000轉/分(有的高達10萬轉/分)以上；工作臺的移動速度(進給速度)：在分辨率為l微米時，在100m/min(有的到200m/min)以上，在分辨率為0.1um時，在24m/min以上；自動換刀速度在1秒以內；小線段插補進給速度達到12m/min。

在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10um 提高到5um，精密級加工中心則從3～5um，提高到1～1．5um,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0．01um)。2 高可靠性

隨著數控機床網絡化應用的發展，數控機床的高可靠性已經成為數控系統制造商和數控機床制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在l6小時內連續正常工作，無故障率在P(t)>99％以上，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。我們只對一臺數控機床而言，如主機與數控系統的失效率之比為l0：1(數控的可靠比主機高一個數量級)。此時數控系統的MTBF就要大于33333．3小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF就必須大于l0萬小時。當前國外數控裝置的MTBF值已達6000小時以上，驅動裝置達30000小時以上，但是，可以看到距理想的目標還有差距。多功能化

在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上，因此數控機床實現了一機多能，以最大限度地提高設備利用率。另外前臺加工、后臺編輯的前后臺功能，充分提高其工作效率和機床利用率。數控機床還具有更高的通訊功能，現代數控機床除具有通信口，DNC功能外，還具有網絡功能。多軸化

隨著5軸聯動數控系統和編程軟件的普及，5軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發熱點，由于在加工自由曲面時，5軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3軸聯動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參與切削，因此，5軸聯動機床以其無可替代的性能優勢已經成為各大機床廠家積極開發和競爭的焦點。

數控機床的網絡化，主要指機床通過所配裝的數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網絡連接和網絡控制。數控機床一般首先面向生產現場和企業內部的局域網，然后再經由因特網通向企業外部，這就是所謂Internet/Intranet技術。隨著網絡技術的成熟和發展，最近業界又提出了數字制造的概念。數字制造，是機械制造企業現代化的標志之一，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。

隨著信息化技術的大量采用，越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求具有遠程通訊服務等功能。機械制造企業在普遍采用CAD/CAM的基礎上，越加廣泛地使用數控加工設備。數控應用軟件日趨豐富和具有“人性化”。虛擬設計、虛擬制造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代機床發展的重要趨勢。在數字制造的目標下，通過流程再造和信息化改造，ERP等一批先進企業管理軟件已經脫穎而出，為企業創造出更高的經濟效益。柔性化、智能化

數控機床向柔性自動化系統發展的趨勢是：從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統)的方向發展，另一方面向注重應用性和經濟性方向發展。柔性自動化技術是制造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段，是各國制造業發展的主流趨勢，是先進制造領域的基礎技術。其重點是以提高系統的可靠性、實用化為前提，以易于聯網和集成為目標；注重加強單元技術的開拓、完善；CNC單機向高精度、高速度和高柔性方向發展；數控機床及其構成柔性制造系統能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯結，向信息集成方向發展；網絡系統向開放、集成和智能化方向發展。

智能化是21世紀制造技術發展的一個大方向。智能加工是一種基于神經網絡控制、模糊控制、數字化網絡技術和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的智能活動，以解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預才能解決的問題。智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量的智能化，如自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作的智能化，如智能化的自動編程，智能化的人機界面等；智能診斷、智能監控，方便系統的診斷及維修等。世界上正在進行研究的智能化切削加工系統很多，其中日本智能化數控裝置研究會針對鉆削的智能加工方案具有代表性。

21世紀的金切機床必須把環保和節能放在重要位置，即要實現切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上，這主要是因為切削液既污染環境和危害工人健康，又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行，但也包括在特殊氣體氛圍中(氮氣中、冷風中或采用干式靜電冷卻技術)不使用切削液進行的切削。不過，對于某些加工方式和工件組合，完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用，故又出現了使用極微量潤滑(MQL)的準干切削。對于面向多種加工方法/工件組合的加工中心之類的機床來說，主要是采用準干切削，通常是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經由機床主軸與工具內的中空通道噴向切削區。在各類金切機床中，采用干切削最多的是滾齒機。結束語

總之，數控(NC)機床技術已成為制造技術的發展基礎。數控機床技術的進步和發展為現代制造業的發展提供了良好的條件，促使制造業向著高效、優質以及人性化的方向發展。為了滿足制造技術不斷發展的需要，NC機床將朝著智能化、網絡化、集成化、數字化的方向發展。今后，隨著計算技術、測試技術、微電子技術、計算機技術、材料和機械結構等方面的研究和科技的進步，也必將面臨著新的挑戰?？梢灶A見，隨著數控機床技術的發展和數控機床的廣泛應用 制造業將迎來一次足以撼動傳統制造業模式的深刻革命。

參考文獻：

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第三篇：光纖通信技術發展的現狀及趨勢

光纖通信技術發展的現狀及趨勢

年級：大一

學號：***

姓名：傅天一

專業：計科

指導老師：

二零一四年五月

摘要：由于光纖通信具有損耗低、傳榆頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速,文章概述光纖通信技術的發展現狀,并展望其發展趨勢。

關鍵詞：光纖通信技術;趨勢;光纖到戶;全光網絡

一、前 言

1966年,美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發表論文,預見了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開了光纖通信的大門,引起了人們的重視。1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖,光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從

1980年到2000年增加了近1萬倍,傳輸速度在過去的10年中大約提高了10倍。

二、光纖通信技術的發展現狀

為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究,實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究,實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發達國家,在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統,對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面,光網技術合作計劃(ONTC)、多波長光網絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(PHOTON)、泛歐光網絡(OPEN)、光通信網管理(MOON)、光城域通信網(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成,為下一代寬帶信息網絡,尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。

(一)復用技術

光傳輸系統中,要提高光纖帶寬的利用率,必須依靠多信道系統。常用的復用方式有:時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、空分復用(SDM)和碼分復用(CDM)。目前的光通信領域中,WDM技術比較成熟,它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

(二)寬帶放大器技術

摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術實用化的關鍵,它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄,約有35nm(1530~1565nm),這就限制了能容納的波長信道數。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有:(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA),它可實現75nm的放大帶寬;(2)碲化物光纖放大器,它可實現76nm的放大帶寬;(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來,可放大帶寬約80nm;(4)拉曼光纖放大器(RFA),它可在任何波長處提供增益,將拉曼放大器與EDFA結合起來,可放大帶寬大于100nm。

(三)色散補償技術

對高速信道來說,在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導致脈沖展寬而引起誤碼,限制高速信號長距離傳輸。對采用常規光纖的10Gbit/s系統來說,色散限制僅僅為50km。因此,長距離傳輸中必須采用色散補償技術。

(四)孤子WDM傳輸技術

超大容量傳輸系統中,色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統中,使用孤子傳輸技術的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散,因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優點。色散管理和孤子技術的結合,凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優勢,繼而向高速、寬帶、長距離方向發展。

(五)光纖接入技術

隨著通信業務量的增加,業務種類更加豐富。人們不僅需要語音業務,而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已得到用戶青睞。這些業務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接人部分更是關鍵。傳統的接入方式已經滿足不了需求,只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開,核心網和城域網的容量潛力才能真正發揮出來。光纖接入中極有優勢的PON技術早就出現了,它可與多種技術相結合,例如ATM、SDH、以太網等,分別產生APON、GPON和EPON。由于ATM技術受到IP技術的挑戰等問題,APON發展基本上停滯不前,甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應用,APON將用于實現FITH方案。GPON對

電路交換性的業務支持最有優勢,又可充分利用現有的SDH,但是技術比較復雜,成本偏高。EPON繼承了以太網的優勢,成本相對較低,但對TDM類業務的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數據裝在以太網幀內傳送的網絡技術。現今95%的局域網都使用以太網,所以選擇以太網技術應用于對IP數據最佳的接入網是很合乎邏輯的,并且原有的以太網只限于局域網,而且MAC技術是點對點的連接,在和光傳輸技術相結合后的EPON不再只限于局域網,還可擴展到城域網,甚至廣域網,EPON眾多的MAC技術是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術。

三、光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言,超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標,光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

(一)光纖到戶

現在移動通信發展速度驚人,因其帶寬有限,終端體積不可能太大,顯示屏幕受限等因素,人們依然追求陸能相對占優的固定終端,希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬,它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代,光纖到戶的成本大大降低,不久可降到與DSL和HFC網相當,這使FITH的實用化成為可能。據報道,1997年日本NTT公司就開始發展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數量大增。美國在2002年前后的12個月中,FTTH的安裝數量增加了200%以上。在我國,光纖到戶也是勢在必行,光纖到戶的實驗網已在武漢、成都等市開展,預計2012年前后,我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設高潮。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點,伴隨著相應技術的成熟與實用化,成本降低到能承受的水平時,FTTH的大趨勢是不可阻擋的。

(二)全光網絡

傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍用電器件,限制了目前通信網干線總容量的提高,因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性,并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率,網絡結構簡單,組網非常靈活,可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術,它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。

四、結 語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。在國內各研發機構、科研院所、大學的科研人員的共同努力下,我國已研制開發了一些具有自主知識產權的光通信高技術產品,取得了一批重要的研究與應用成果。這些研究工作和突出成果為O-TIME(光時代)計劃的實施奠定了堅實的基礎,有望在“十一五”期間取得更多的成果,為我國的信息基礎設施建設做出貢獻。

第四篇：藥型罩材料技術發展現狀及趨勢

藥型罩材料技術發展現狀和趨勢

破 甲技 術 作為攻擊裝甲目標的一種重要手段，近幾十年來在我國進行了系統的研究。在破甲戰斗部方面:對起爆源、調整器、輔藥柱、隔板、主藥柱、藥型罩等各個環節，都進行了詳細研究。在破甲機理方面:對藥型罩的壓垮、射流的形成、侵徹過程的研究，均比較深人。在破甲彈對目標的侵徹方面:對炸高的影響、著靶姿態、引信瞬發度、破甲深度的動靜差等也都進行了研究。此外，在測試手段、計算技術、模擬技術等方面都進行了大量研究工作。隨著裝甲技術的不斷更新，對破甲技術的要求也越來越高?？招难b藥戰斗部與各種制導技術的結合使之成為目前最具威力的反裝甲武器，近年來隨著子母彈、末敏彈以及末制導炮彈等各種制導武器的發展，更加拓寬了空心裝藥戰斗部的應用前景。作為空心裝藥戰斗部的關鍵部件之一的藥型罩，其研究也相應地得到了加強，并取得很多進展。藥型 罩 有 兩大基本類型，即角度小于700的錐形藥型罩和角度大于120“的盤形或球缺形藥型罩。當炸藥引爆之后，錐形罩內表面形成軸向射流，而外表面材料朝與射流相反的方向形成一個大的柞體。射流頭部速度超過10 km/s。采用這種藥型罩的戰斗部，適宜攻擊厚裝甲目標。當炸 藥 引 爆之后，盤形或球缺形藥型罩向前翻轉，形成彈丸。人們稱這種彈為爆炸成形彈(EFP).它們的應變速率和應變比錐形罩的低得多，但破孔較大。因此，爆炸成形彈適宜攻擊較薄的裝甲目標，例如坦克的頂裝甲及艦船等。1 空心裝藥破甲彈錐形罩技術

年 代以 來，國外在銅藥型罩的基礎上，研究了鋁、鎢、鎳等單金屬及鎢合金、徠合金、超塑合金和非晶態合金等錐形罩罩材。對這些罩材的研究涉及材料的化學成分、靜態和動態力學性能、顯微結構等內容，涉及到電鑄、單晶和其它一些新制造方法在內的先進制造工藝。研究的目的是獲得具有高密度、穩定、延性好、速度高和抗旋等特點的高質量射流，以便有效侵徹現代復合裝甲。為了進一步提高破甲威力，反現代反應裝甲和復合裝甲，國外還研究了多級和新結構藥型罩。1.1 單金屬藥型罩

研究 和 實 踐證明，材料的塑性、密度和聲速與侵徹性能直接相關。塑性好的材料易于加工成形，可形成侵徹性能較好的長射流。而射流的長度與侵徹深度成正比關系。此外，總侵徹深度還同射流密度與靶密度之比的平方根成正比關系，因而罩材的密度越高，侵徹深度將越深。材料的聲速越高，射流的伸長速度越快，有利于射流侵徹裝甲。因此，材料的塑性、密度和聲速是選擇藥型罩材料不可缺少的參考指標。1.1.1 銅

純銅 是 錐 形罩普遍采用的材料。其原因是，純銅具有優良的綜合性能，即塑性好，密度和聲速較高，最終獲得延性射流。國內外的研究人員詳盡地研究了銅藥型罩的影響因素，研究了不同顯微結構、不同再結晶溫度對銅藥型罩射流特性的影響，研究了材料雜質及晶粒尺寸和結構對藥型罩射流性能的影響。除了傳統的制造工藝外，還研究了多種制造工藝，如電鑄藥型罩、單晶銅藥型罩技術。1.1.2 鎢

鎢具 有 高 聲速和高密度，是一種藥型罩侯選材料。雖然鎢材在室溫條件下非常脆，但是，鎢罩可獲得延性良好的射流。目前，鎢罩由于射流破斷性能不穩定，而限制了實際應用。國外對鎢罩射流的脆性破斷性能進行了研究，得出鎢罩射流的脆性破斷性能可能與高溫脆性有關。1.1.3 鎳 鎳與 銅 相 比，都是塑性優良的材料，密度相伺，聲速卻較高。鎳罩形成射流的頭部速度為11400m/s，比銅罩形成射流的速度大約高巧%。因此，鎳是一種良好的藥型罩侯選材料。目前，美國的海爾法導彈串聯戰斗部的主裝藥已采用電鑄鎳藥型罩。法國、德國均試驗了鎳藥型罩，研究了晶粒尺寸與射流延性的關系以及晶粒尺寸的影響因素。1.2 合金藥型罩

近幾 年 來，國內外都在積極尋求更高性能的藥型罩新材料。其中一條途徑就是研制高性能合金藥型罩，包括W一CU,Re一Cu,Ni 合金以及超塑合金等。1.2.1 鎢合金

W 一C u合 金因具有高密度，用作藥型罩可改善射流對均質鋼靶的侵徹性能。但W與Cu不能互相溶解，難以用常規工藝制造，所以其發展相當緩慢。日本采用粉末冶金技術成功地制造了W一Cu合金。1.2.2 鎳合金

199 2 年，瑞典粉末技術公司提出了一種高密度、高延性鎳基單相合金材。據稱，該藥型罩的侵徹性能遠遠高于純銅藥型罩。1.2.3 超塑合金

法國 研 究 了具有超塑性細晶Zn一Al,C u 一Zn合金藥型罩可產生理想射流，但是由于這些材料的射流對靶板強度敏感而缺乏實用性。合金 藥 型 罩的缺點就是合金密度不均勻，射流性能不穩定。需要解決的問題是精密制粉和精密粉末冶金技術，目標是使材料微區密度均勻，沒有缺陷，并且可獲得高致密度。

1.3 新結構藥型罩

隨著 反 應 裝甲的出現，串聯戰斗部應運而生。它的基本原理是:用前邊一個小破甲戰斗部引爆反應裝甲，為后面的主破甲戰斗部掃清通道，避免了反應裝甲盒爆炸后產生的爆轟波和破片對主射流的干擾。無論美國或者西歐研制的新一代反坦克破甲彈，都考慮了串聯戰斗部方案。實踐證明，國外配置成功的串聯戰斗部，破甲威力遠遠大于配置單一藥型罩的普通破甲彈。對藥型罩結構的改進，可以提高或改變裝藥質量與藥型罩質量的比值，借此控制射流速度，使侵徹性能得到提高。2 爆炸成形彈丸(EFP)技術

爆炸 成 形 彈丸(EFP)是反坦克彈藥的一個新支。它的爆炸成形類似于破甲彈射流的形成，不同之處是藥型罩為大錐角，因而在壓垮過程中藥型罩要翻轉，最終形成一個彈丸。同時該彈對裝甲目標的侵徹又類似于穿甲彈。因此,它是把破甲和穿甲聯系于一體的一種新型彈丸。爆炸 成 形 彈丸(EFP)與普通破甲彈相比，具有以下特點:①對炸高不敏感;②反應裝甲對其干擾小;③侵徹后效大。由于 爆 炸 成形彈丸(EFP)是從頂部攻擊坦克要害部位，頂部攻擊面積大，彈丸的攻擊效果又不受炸高的限制，特別是爆炸成形彈丸(EFP)能夠有效攻擊披掛了反應裝甲的坦克，而且后效又大，所以是一個應用前景廣泛的新彈種。它與制導武器結合是對付直升機、坦克及其它裝甲車輛頂部防護的有力武器。爆炸 成 形 彈丸(EFP)是末敏彈的關鍵部件之一。美國1972年就完成了末敏彈的概念研究，1985年已經突破了末敏彈的技術關鍵。繼美國之后，德國、法國和瑞典等國也都開展了末敏彈的研究。我國從70年代即開展了末敏彈的可行性研究，同時開始了關鍵技術的攻關，其中爆炸成形彈丸(EFP)戰斗部是關鍵技術之一。影 響爆 炸 成形的主要因素有:炸藥性能、藥型罩材料和錐角。關于藥型罩材料:鎢合金密度高、強度高，侵徹效果好，但由于其脆性和不易成型，應用難度較大。國外目前廣泛采用鈕罩，但其成本高，我國尚未進行試驗。目前試驗大部分采用紫銅。2.1 單金屬藥型罩材料

爆炸 成 形 彈丸(EFP)的罩材目前主要是軟鋼或紫銅。研究表明，罩材特性如強度和密度對形成爆炸成形彈丸(EFP)有著重要影響。如果罩材強度、塑性差，則跟不上變形速度，在變形過程中罩體會破碎。因此，為形成彈丸，減小變形過程中的質量損失，必須選擇韌性、塑性較好的材料，尤其要考慮材料的動態特性。目前正在研究的韌性較好的重金屬有Ta,U.2.1.1 延性鐵

延性 鐵 的 塑性類似于銅，是爆炸成形彈丸(EFP)用藥型罩廣泛使用的材料之一。2.1.2 銅

純銅 是 爆 炸成形彈用藥型罩普遍采用的材料。其原因是純銅塑性很好，密度較高。2.2 新結構藥型罩

多級 球 缺 形藥型罩英國 亨 廷 有限公司研究一種爆炸成形彈，其中有兩個口部朝向完全相反的球缺形藥型罩。這兩個球缺形藥型罩口部與戰斗部飛行方向垂直。當戰斗部飛越目標時，爆炸成形彈丸(EFP)對目標實施攻擊。德 國應 用 研究公司研究了串聯重金屬雙球缺藥 型罩。戰斗部中的裝藥爆炸后，雙球缺形藥型罩生 成一前一后在同一彈道上飛行的兩個彈丸。前一彈 丸可用于攻擊反應裝甲，后一彈丸用于破壞主裝甲。法 國軍 械 部研究了一種帶有變壁厚緊貼雙球缺 形藥型罩的戰斗部。在裝 藥 量 給定的條件下，雙藥型罩產生的爆炸 成形彈丸質量要比單藥型罩的大，而且在彈道上的 速度降低較小，終點彈道效果也較好。

就侵 徹 特 性而言，爆炸成形彈丸(EFP)很難與 現代的動能彈和優化破甲彈的高速射流相比。然 而，它在這兩類侵徹裝甲彈藥中占有重要的地位。一方面，爆炸成形彈丸(EFP)不需要象動能彈那樣 直接向目標發射和具有很高的速度;另一方面與成 形裝藥彈頭相比，爆炸成形彈丸(EFP)不要求直接 接觸被侵徹靶而發生作用，而且因為爆炸成形彈質 量較大，所以在侵徹之后它具有比破甲彈更高的二 次效應。

隨著 先 進 的爆炸成形彈和現代傳感技術的發 展，利用爆炸成形彈自動對付裝甲車輛新系統的研 究將會不斷發展和加強。3 總結

隨著 材 料 科學技術的發展，破甲彈用藥型罩材 料與技術研究取得了一系列重大進展。除傳統的銅 藥型罩材料外，又逐步研究了多種金屬材料。破甲 彈各部分與最終形成的射流或彈丸各部分之間存在 著對應關系，對這種對應關系認識的逐步加深，今后 會出現各種形式的藥型罩。各種性能的材料和最佳 結構使藥型罩既具有先進材料效應又具有先進結構 效應，從而大大提高了破甲彈的侵徹威力。

第五篇：淺談5G移動通信技術發展現狀及未來趨勢

淺談5G移動通信技術發展現狀及未來趨勢

劉遠石

（通信工程 1312402-11）

摘要：隨著現代社會的快速發展，現代科學技術的發展也日新月異，而通信技術方面的技術變革，更是站在當今發展最快的技術變革行列的前茅。4G移動網絡是我國當前正大力推廣的移動通信技術，現已發展的十分成熟，而5G移動網絡則是面向2020年的第五代移動通信技術。很多國家自2013年起就開始研究5G移動網絡，目前我國5G移動網絡正處于探索階段。文章根據我國5G移動網絡應用現狀，對5G移動網絡的發展趨勢進行了分析與預測。關鍵詞：5G、移動通信、發展現狀、未來趨勢 1、5G發展現狀及應用前景

隨著社會經濟以及科學技術的不斷發展，移動通信技術也有突飛猛進餓進步和發展。從2G到3G，再到當前的4G，短短幾年移動通信技術有質的飛躍。不同類型的通信技術具有各自的發展階段和技術特點。接下來的通信技術朝什么方向發展，有什么創新技術，這些都是人們對移動通信技術發展的期望和關注點。5G通信技術是接下來發展的趨向，也將成為新一代的的移動通信系統。每一代網絡的出現與應用都是對移動網絡技術進步的充分肯定與證明。為進一步促進移動網絡技術發展，加快新一代5G移動網絡的來臨，有需要對5G移動網絡應用現狀與發展趨勢進行關注與分析。5G是未來十年的發展方向，在2020年以后將成為第五代的移動通信系統。根據以往的移動通信技術發展的規律分析，5G應具有著超高的頻譜利用率及利用能效，在傳輸速率和資源的利用效率方面，將比現今的4G技術有一個高度和質的提升，在其無線信號的[1]覆蓋性能、傳輸時效、通信安全及用戶體驗方面也將會有明顯的提高和進步。5G移動通信技術和其他無線移動技術有著深入的聯系和結合，形成了新一代的全面性的通信網絡。滿足未來十年互聯網移動通信網速的1000倍要求。未來5G移動通信還須很強的靈活性，可實現自動化和智能化的網絡調整。移動互聯網技術的發展為5G移動通信提供了動力基礎。移動互聯網將成為未來各種技術的基礎性平臺。當前的移動通信技術和無線技術將成為5G通信系統的基礎，但有著更高的通信傳輸質量和系統效率的要求。未來5G技術的發展方向將在三個方面得到提升：（1）無線傳輸效率；（2）通信系統的智能化和系統吞吐率；（3）無線通信頻率資源。當前科學信息技術處于新的發展和變革時期，5G技術的發展將有這樣的特點：一，更加注重用戶的體驗，提高和改善通信網絡的傳輸速率、吞吐效率及3D等下能力，將成為5G性能的重要指標；二，完善和健全網絡，實現多點、多面、多用戶多無線，提高系統性能；三，5G技術將實現無處不在的無線信號覆蓋，優化系統的設計目標；四，充分利用高頻段頻譜資源，實現5G的普遍廣泛應用；五，可靈活化的配置5G移動無線通信網絡，相關通信運營商科根據實時的流量動態調整網絡資源，降低成本和消耗。

5G移動通信技術，已經成為移動通信領域的全球性研究熱點。隨著科學技術的深入發展，5G移動通信系統的關鍵支撐技術會得以明確，在未來幾年，該技術會進入實質性的發展階段，即標準化的研究與制定階段。同時，5G移動通信系統的容量也會大大提升，其途徑主要是進一步提高頻譜效率、變革網絡結構、開發并利用新的頻譜資源等。2013年初，歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關于5G的研發項目，共有29個參加方，我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動，各種5G移動通信技術的研發組織應運而生，如韓國成立的5G技術論壇，中國成立的IMT-2020(5G)推進組等。目前，世界各個國家正積極的就5G移動通信技術的應用需求、關鍵技術指標、使能技術、候選頻段、發展愿景等各個方面進行全面的研討，以期在2015年召開世界無線電大會時達成共識，在2016年后積極啟動關于5G移動通信技術的相關行業標準進程。

移動互聯網的快速發展是推動5G移動通信技術發展的主要動力，移動互聯網技術是各種新興業務的基礎平臺，目前現有的固定互聯網絡的各種服務業務將通過無線網絡的方式提供給用戶，后臺服務及云計算的廣泛應用勢必會對5G移動通信技術系統提出較高的要求，尤其是在系統容量要求與傳輸質量要求上。5G移動通信技術的發展目標主要定位在要密切銜接其他各種無線移動通信技術上，為快速發展的網絡通信技術提供全方位和基礎性的業務服務。就世界各國的初步估計，包括5G移動通信技術在內的無線移動網絡，其在網絡業務能力上的提升勢必會在三個維度上同步進行：第一，引進先進的[2]無線傳輸技術之后，網絡資源的利用率將在4G移動通信技術的基礎上提高至少10倍以上；第二，新的體系結構（如高密集型的小區結構等）的引入，智能化能力在深度上的擴展，有望推進整個無線網絡系統的吞吐率提升大概25倍左右；第三，深入挖掘更為先進的頻率資源，比如可見光、毫米波、高頻段等，使得未來的無線移動通信資源較4G時代擴展4倍左右。為了提升5G移動通信技術的業務支撐能力，其在網絡技術方面和無線傳輸技術方面勢必會有新的突破。在網絡技術方面，將采用更智能、更靈活的組網結構和網絡架構，比如采用控制與轉發相互分離的軟件來定義網絡架構、異構超密集的部署等。在無線傳輸技術方面，將會著重于提升頻譜資源利用效率和挖掘頻譜資源使用潛能，比如多天線技術、編碼調制技術、多址接入技術等等。

5G移動通信技術的發展，在移動通信技術領域掀起了新一輪的競爭熱潮，加快5G技術的研發應用，力求在5G通信領域的商業競爭中脫穎而出，已成為各國信息領域發展的重要任務。5G移動通信技術，必將會得到空前的發展，并給社會的進步帶來前所未有的推動力。

2、5G移動通信的核心技術

2.1 非正交多址接入技術

非正交多址技術（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）的基本思想是在發送端采用非正交發送，主動引入干擾信息，在接收端通過串行干擾刪除（SIC）接收機實現正確解調。NOMA的子信道傳輸依然采用正交頻分復用（OFDM）技術，子信道之間是正交的，互不干擾，但是一個子信道上不再只分配給一個用戶，而是多個用戶共享。同一子信道上不同用戶之間是非正交傳輸，這樣就會產生用戶間干擾問題，這也就是在接收端要采用SIC技術進行多用戶檢測的目的。

2.2 高頻段傳輸技術

移動通信傳統工作頻段主要集中在3GHz以下，這使得頻譜資源十分擁擠，而在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現狀，可以實現極高速短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需求。[3]高頻段在移動通信中的應用是未來的發展趨勢，業界對此高度關注。足夠量的可用帶寬、小型化的天線和設備、較高的天線增益是高頻段毫米波移動通信的主要優點，但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環境影響等缺點。射頻器件、系統設計等方面的問題也有待進一步研究和解決。

2.3 超密集組網技術

超密集網絡能夠改善網絡覆蓋，大幅度提升系統容量，并且對業務進行分流，具有更靈活的網絡部署和更高效的頻率復用。未來，面向高頻段大帶寬，將采用更加密集的網絡方案，部署小區/扇區將高達100個以上。與此同時，愈發密集的網絡部署也使得網絡拓撲更加復雜，小區間干擾已經成為制約系統容量增長的主要因素，極大地降低了網絡能效。干擾消除、小區快速發現、密集小區間協作、基于終端能力提升的移動性增強方案等，都是目前密集網絡方面的研究熱點。

2.4 大規模 MIMO（multiple input multiple output）技術

現有4G網絡的 8 端口多用戶MIMO不能滿足頻譜效率和能量效率的數量級提升需求，而大規模 MIMO系統可以顯著提高頻譜效率和能量效率。大規模MIMO 技術是MIMO技術的擴展和延伸，其基本特征是在基站側配置大規模的天線陣列(從幾十至幾千)，其中基站天線的數量比每個信令資源的設備數量大得多，利用空分多址原理，同時服務多個用戶.此外，大規模 MIMO系統中，使用簡單的線性預編碼和檢測方法，噪聲和快速衰落對系統的影響將逐漸消失，因此小區內干擾也得到了降低.這些優勢使得大規模 MIMO系統成為5G 的一大潛在關鍵技術。

3、對5G的看法

目前，5G標準正處于技術研究和評估的階段。2016年，產業界將進一步遴選出5G采用的技術，進行單一技術的仿真與驗證，開展系統性的仿真工作及原理驗證工作。同時，5G在網絡架構上也將產生深刻變化，SDN/NFV技術的引入，將使5G網絡能夠更靈活、更智能地適合應用需求。5G是基于第四代移動通信的演進，其未來的發展方向必定以“人的體驗”為中心，在終端、無線、業務、網絡等領域進行融合以及創新。同時，5G在用戶感知、獲取、參與和控制信息的能力上帶來革命性的影響。5G網未來將會結合蜂窩網和局域網的優點，形成一個更加智能、友好的環境。

4、總結

根據移動通信發展規律和本文對5G移動網絡發展趨勢分析來看，5G移動網絡預計將在2020年正式實現商用，以滿足未來移動通信用戶和移動互聯網業務飛速增長的高需求。雖然我國關于5G移動網絡的研究尚處于起步階段，但隨著研究力度與深度的逐漸加大，今后幾年時間里我國5G移動網絡研究工作將進入技術研究的關鍵時期，從而為5G移動網絡的形成打下堅實基礎。參考文獻

[1]尤肖虎.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].中國科學，2014(5)[2]唐興.移動通信技術的歷史和發展趨勢[J].江西通信科技，2010（2）

[3]孔令兵.5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J].通信電源技術，2015,04：124-125.