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摘要：通信技术经历了一百多年的发展史，逐步成熟并完善。通信技术在我国铁路领域的应用日益增多，对于我国重点发展的高铁事业，通信技术的应用应当有新形式。本文对移动通信技术1G，2G，2.5G，3G，4G进行了简单阐述，并简述了5G系统的发展展望。
关键词：通信技术，铁路领域，高铁事业，5G技术
1.通信技术的发展史
通信技术在人类文明中的出现可以从贝尔发明了电话开始计算，距今已近有一百多年的历史了。通信网络技术的发展进程也历经了很多次革命性的进步。由一开始传统的模拟通信，发展到现代的数字化通信；由最初的人工信息交换进化到现在高校的自动化信息交换；由电路交换和分组交换演变到现在的软交换技术；大家都熟知，我们的通信技术也由最初的固定式的通信演变到现在的移动通信技术。当传统的窄带通信已经不能满足人类日益增加的信息传递需要时，于是发展出了现在普遍的宽带通信技术。现在的二十一世纪，是网络或者说是互联网高度发达的世纪，是一个信息化的世纪。伴随着互联网技术的高速发展，一系列新兴技术如雨后春笋应运而生。因此，电信行业也在进行着一个巨大的变革。
在互联网飞速发展的同时，电信领域方面的数据业务也在飞速发展。以数据业务为主要内容的新兴的电信业务已经成为人们耳熟能详的通信技术，而数据业务的高速发展更是前无古人。在网络这个大平台上，语音技术的发展也有迅猛的势头。因此，通信技术与之适应，也发展出了大量的多系列的语音压缩技术，使得以来互联网的语音交换设想得以完美的实现。最后，以IP为基础的分组交换网络越来越完善和成熟化，得益于网络的大量资源，高额的利用率使得分则交换网络能够作为许多媒体和信息的载体，能够同时进行多种信息的处理和传输，并且保持高效和准确。为了降低通信技术的经济成本，又发展出了密集波技术，其中典型的有密集波复用技术，该技术的应用大大降低了通信成本，从而提高了利益。
基于互联网的扑拓结构，通信网在其基础上围绕展开，一步一步发生着演进。其中，在铁路方面通信技术也显示了其神奇的价值。
2.通信技术在铁路领域的应用概述
应用于铁路的通信技术，主要有GSM-R系统。GSM-R系统是我国铁路领域中最为成熟的通信技术。这种系统是专门为铁路系统所发开的，能够很好地应用于高速的铁路环境中，GSM-R系统的应用为铁路的发展做出了难以估量的贡献。
在我国，GSM-R系统的规划大致可以被分为以下三个层次：一是利用GSM-R系统实现铁路的信息化，并完成信息化系统和移动通信系统的同步发展与运作。二是利用GSM-R系统实现与CTC铁路系统的同步工作性质，同时，还要对铁路系统的语音服务提供技术支撑。三是GSM-R系统与新建成的铁路项目的同步作用的实现，从而对铁路系统能够进行监测，以避免工作的重复和无效工作，从而提高了铁路的建设效率，降低了铁路建造的成本。
在我国，铁路发展的标志是我国高铁系统的普遍运行和普及。因此，通信系统在铁路领域的应用需要结合高铁事业的发展进行。与我国3G和4G技术的飞速发展相适应，通信技术能够使移动宽带与高铁相结合。同时，更加令人振奋的是，伴随着无线局域网技术的高速发展和成熟，手机用户在高铁上的无线连接即无线宽带的使用便更为之方便了。3G网络效率低，信号差，这是其主要的缺点，因此目前3G网络的下载速率大大降低，但是由于分组接入技术的引进，成功使得3G速率得到较高的上升。因此，对于逐渐发展的高铁通信技术而言，其属于移动通信的性质，并且借鉴3G和4G技术的成熟经验，来完成高铁通信技术的进一步发展。
另外，LTE技术作为3G技术长时间以来的成熟产品，实现了我国LET技术的实际应用。在未来的高铁系统或者说是铁路系统发展的过程中，通信技术会由目前的系统演变进入到4G时代。
3.移动通信技术概述以及5G技术发展展望
第一代通信技术（1G）于二十世纪八十年代被提出，1G是以模拟传输为基础，它所能处理的信息量少，业务量小，通信质量很差，也不能保证通信过程的安全性要求，不具备加密技术，通信速度很低。随之发展而来的第二代通信技术（2G）于二十世纪九十年代末期被使用。在1992年，第一个GSM网络应用问世，2G技术以数字传输为基础，GSM即全球移动系统，使用了900兆赫兹和800兆赫兹两个频率带。GSM技术利用了SIM技术对用户的模块进行识别和鉴别，并且发展出了加密技术，因此从2G时代开始，通信过程便可以对偷听行为进行防控。但是，2G技术不能够在全球范围内漫游，这是其一大缺点。第2.5代通信技术（2.5G）是2G与3G之间的过度阶段。2.5G对2G技术进行了加强，GPRS即通用无线分组业务是2G与3G技术中间的一个衔接过程，它对GSM技术进行了较大的延伸和增强，是一种基于数据的业务方式，该技术能够允许移动设备进行E-mail和图片信息的接受和发送。于二十世纪九十年代末，开始了第三代通信技术（3G）。3G技术也是目前仍在开发和使用的移动通信技术。3G技术给复杂的多媒体技术提供了载体，能够在全球范围内无缝漫游，速率快，质量好，成本低并且保密性强，安全性高。第四代移动通信技术（4G）现在已经实施，但是仍在研究阶段。4G通信技术所带来的超高的通讯速度和超高的容量设计，以及较低的运营成本和以IP为基础的业务作用，使得4G技术初步实现了巨大的成效。4G能够在以往的通信技术难以达到的高速率下进行数据的传输和漫游功能，同时能够为较低延时业务提供服务。
第五代通信系统（5G）虽然尚未清楚定义和应用，但是其发展也是勢在必得。5G的概念基于4G技术的发展，因此该技术的演进也是以4G技术为出发点。5G的先进性和完美的性能，使人类进入一个近乎于无暇的无线通信世界，在享受超高的传输速率的同时，还能体现到更多更广的智能化服务。
通信技术于人类文明的发展息息相关，是人类社会进步的体现，也是人类生活质量的保证。通信技术高度依赖于互联网技术的发展，计算机作为通信技术的技术手段支撑，也发挥了至关重要的作用。通信工程领域与我国高铁事业的结合，以及与我国各行各业的结合和相互作用都非常紧密，我们每天都在使用的移动通讯设备就是通信技术的作用载体。我们日常中对数据的传输，信息的处理等，都离不开通信技术，5G技术的发展令人兴奋，通信技术的提升和创新仍在进行中，系统的完善和改进仍然是当代科技的发展重点之一。
参考文献：
[1]彭小平，浅析移动通信技术的演进[J].通信技术，2007，06（18）：16-18.
[2]任哲，通信技术在高铁方向的发展与演进[J].信息通信.2014，05（25）：251.
[3]李丹，庄宏成.高速铁路3G及TD-LTE 移动通信关键问题研究综述[J].计算机应用研究，2013（5）.
[4]邬贺铨.移动互联网掀起下一波浪潮[J].北京电子，2008（2）：32-34.
[5]师亚莉，通信网技术的演进[J].西安邮电学院学报.2017，15（4）：4-9.
作者简介：
田容全（1996年5月4日），男，汉，籍贯：河北省高碑店市，身份证号：410603199605042510，职称：郑州大学在校本科生，研究方向信息与通信工程
高书强（1979年4月8日）男，民族汉身份证号：41010319790408241X，职称：中级实验师，研究方向：计算机应用技术和智能网络
关键词：通信技术，铁路领域，高铁事业，5G技术
1.通信技术的发展史
通信技术在人类文明中的出现可以从贝尔发明了电话开始计算，距今已近有一百多年的历史了。通信网络技术的发展进程也历经了很多次革命性的进步。由一开始传统的模拟通信，发展到现代的数字化通信；由最初的人工信息交换进化到现在高校的自动化信息交换；由电路交换和分组交换演变到现在的软交换技术；大家都熟知，我们的通信技术也由最初的固定式的通信演变到现在的移动通信技术。当传统的窄带通信已经不能满足人类日益增加的信息传递需要时，于是发展出了现在普遍的宽带通信技术。现在的二十一世纪，是网络或者说是互联网高度发达的世纪，是一个信息化的世纪。伴随着互联网技术的高速发展，一系列新兴技术如雨后春笋应运而生。因此，电信行业也在进行着一个巨大的变革。
在互联网飞速发展的同时，电信领域方面的数据业务也在飞速发展。以数据业务为主要内容的新兴的电信业务已经成为人们耳熟能详的通信技术，而数据业务的高速发展更是前无古人。在网络这个大平台上，语音技术的发展也有迅猛的势头。因此，通信技术与之适应，也发展出了大量的多系列的语音压缩技术，使得以来互联网的语音交换设想得以完美的实现。最后，以IP为基础的分组交换网络越来越完善和成熟化，得益于网络的大量资源，高额的利用率使得分则交换网络能够作为许多媒体和信息的载体，能够同时进行多种信息的处理和传输，并且保持高效和准确。为了降低通信技术的经济成本，又发展出了密集波技术，其中典型的有密集波复用技术，该技术的应用大大降低了通信成本，从而提高了利益。
基于互联网的扑拓结构，通信网在其基础上围绕展开，一步一步发生着演进。其中，在铁路方面通信技术也显示了其神奇的价值。
2.通信技术在铁路领域的应用概述
应用于铁路的通信技术，主要有GSM-R系统。GSM-R系统是我国铁路领域中最为成熟的通信技术。这种系统是专门为铁路系统所发开的，能够很好地应用于高速的铁路环境中，GSM-R系统的应用为铁路的发展做出了难以估量的贡献。
在我国，GSM-R系统的规划大致可以被分为以下三个层次：一是利用GSM-R系统实现铁路的信息化，并完成信息化系统和移动通信系统的同步发展与运作。二是利用GSM-R系统实现与CTC铁路系统的同步工作性质，同时，还要对铁路系统的语音服务提供技术支撑。三是GSM-R系统与新建成的铁路项目的同步作用的实现，从而对铁路系统能够进行监测，以避免工作的重复和无效工作，从而提高了铁路的建设效率，降低了铁路建造的成本。
在我国，铁路发展的标志是我国高铁系统的普遍运行和普及。因此，通信系统在铁路领域的应用需要结合高铁事业的发展进行。与我国3G和4G技术的飞速发展相适应，通信技术能够使移动宽带与高铁相结合。同时，更加令人振奋的是，伴随着无线局域网技术的高速发展和成熟，手机用户在高铁上的无线连接即无线宽带的使用便更为之方便了。3G网络效率低，信号差，这是其主要的缺点，因此目前3G网络的下载速率大大降低，但是由于分组接入技术的引进，成功使得3G速率得到较高的上升。因此，对于逐渐发展的高铁通信技术而言，其属于移动通信的性质，并且借鉴3G和4G技术的成熟经验，来完成高铁通信技术的进一步发展。
另外，LTE技术作为3G技术长时间以来的成熟产品，实现了我国LET技术的实际应用。在未来的高铁系统或者说是铁路系统发展的过程中，通信技术会由目前的系统演变进入到4G时代。
3.移动通信技术概述以及5G技术发展展望
第一代通信技术（1G）于二十世纪八十年代被提出，1G是以模拟传输为基础，它所能处理的信息量少，业务量小，通信质量很差，也不能保证通信过程的安全性要求，不具备加密技术，通信速度很低。随之发展而来的第二代通信技术（2G）于二十世纪九十年代末期被使用。在1992年，第一个GSM网络应用问世，2G技术以数字传输为基础，GSM即全球移动系统，使用了900兆赫兹和800兆赫兹两个频率带。GSM技术利用了SIM技术对用户的模块进行识别和鉴别，并且发展出了加密技术，因此从2G时代开始，通信过程便可以对偷听行为进行防控。但是，2G技术不能够在全球范围内漫游，这是其一大缺点。第2.5代通信技术（2.5G）是2G与3G之间的过度阶段。2.5G对2G技术进行了加强，GPRS即通用无线分组业务是2G与3G技术中间的一个衔接过程，它对GSM技术进行了较大的延伸和增强，是一种基于数据的业务方式，该技术能够允许移动设备进行E-mail和图片信息的接受和发送。于二十世纪九十年代末，开始了第三代通信技术（3G）。3G技术也是目前仍在开发和使用的移动通信技术。3G技术给复杂的多媒体技术提供了载体，能够在全球范围内无缝漫游，速率快，质量好，成本低并且保密性强，安全性高。第四代移动通信技术（4G）现在已经实施，但是仍在研究阶段。4G通信技术所带来的超高的通讯速度和超高的容量设计，以及较低的运营成本和以IP为基础的业务作用，使得4G技术初步实现了巨大的成效。4G能够在以往的通信技术难以达到的高速率下进行数据的传输和漫游功能，同时能够为较低延时业务提供服务。
第五代通信系统（5G）虽然尚未清楚定义和应用，但是其发展也是勢在必得。5G的概念基于4G技术的发展，因此该技术的演进也是以4G技术为出发点。5G的先进性和完美的性能，使人类进入一个近乎于无暇的无线通信世界，在享受超高的传输速率的同时，还能体现到更多更广的智能化服务。
通信技术于人类文明的发展息息相关，是人类社会进步的体现，也是人类生活质量的保证。通信技术高度依赖于互联网技术的发展，计算机作为通信技术的技术手段支撑，也发挥了至关重要的作用。通信工程领域与我国高铁事业的结合，以及与我国各行各业的结合和相互作用都非常紧密，我们每天都在使用的移动通讯设备就是通信技术的作用载体。我们日常中对数据的传输，信息的处理等，都离不开通信技术，5G技术的发展令人兴奋，通信技术的提升和创新仍在进行中，系统的完善和改进仍然是当代科技的发展重点之一。
参考文献：
[1]彭小平，浅析移动通信技术的演进[J].通信技术，2007，06（18）：16-18.
[2]任哲，通信技术在高铁方向的发展与演进[J].信息通信.2014，05（25）：251.
[3]李丹，庄宏成.高速铁路3G及TD-LTE 移动通信关键问题研究综述[J].计算机应用研究，2013（5）.
[4]邬贺铨.移动互联网掀起下一波浪潮[J].北京电子，2008（2）：32-34.
[5]师亚莉，通信网技术的演进[J].西安邮电学院学报.2017，15（4）：4-9.
作者简介：
田容全（1996年5月4日），男，汉，籍贯：河北省高碑店市，身份证号：410603199605042510，职称：郑州大学在校本科生，研究方向信息与通信工程
高书强（1979年4月8日）男，民族汉身份证号：41010319790408241X，职称：中级实验师，研究方向：计算机应用技术和智能网络