光纤通信技术在5G 移动通信技术中的应用分析

管春苗，侯冰俏，王晓君

山东信息职业技术学院，山东 潍坊 261061

0 引言

信息时代下，人们的生产生活都离不开通信网络环境，提升通信网络环境的稳定性、保障通信效率及通信质量至关重要。目前，比较先进的光纤通信技术具有丰富的性能优势，可以显著提升通信效率，因而普遍应用在数据交换领域。光纤通信技术在现阶段的5G 移动通信技术中能够发挥关键作用，从而满足用户对通信速率及质量的需求。

1 5G 移动通信技术

1.1 5G 移动通信技术的优势

1.1.1 通信速率大幅提升，时间延迟降低

移动通信技术在发展中经过数次创新，得到了第五代移动通信技术，即5G 移动通信技术。与前几代技术相比，其通信速率大幅度提升，时间延迟大幅度降低，并且能够进行大范围连接，为通信系统的整体功能提供了坚实的保障。在实际应用中，可以明显感受到5G移动通信技术的网络速度、网络稳定性与以往的4G 技术相比，实现了大跨度的提升[1]。

1.1.2 信息传输与处理速度加快

近年来，我国科研人员不断研发与完善5G 移动通信技术，目前5G 移动通信技术已经在部分领域得到了初步应用。在各电子企业的推动下，5G 移动通信技术研发效率进一步提高，5G 移动通信技术投入实际应用的速度不断加快。如今，每天产生的信息量巨大，要实现对各类信息的高效处理和传输，就要从移动通信技术出发，提升网络速度，满足用户需求。可见，5G移动通信技术的开发应用是时代发展的必然趋势。早在数年前，以华为为首的电子企业就开始了5G 移动通信技术的研发，其在不断创新中实现了技术突破，并通过建立5G 基站，制造5G 手机设备，为5G 移动通信技术的应用提供了基础条件，使其成功进入了商用阶段。

1.1.3 满足多样化的信息需求

现阶段的互联网呈现多样化发展趋势，要想满足多样化的发展要求，就要具备较高性能的技术支持，技术支持一方面要体现在容量上，另一方面要体现在时间延迟上。例如，智能驾驶领域的互联网技术要具备极低的延迟性，这样才能保障驾驶安全。此外，在社会信息交流上利用5G 移动通信技术能够增加沟通途径，提升信息可靠性，从而加快信息交流的速度与质量，以便于各行业企业进行融资[2]。

1.2 5G 移动通信技术的特点

1.2.1 频谱利用最大化

与以往的通信技术相比，5G 通信技术在频谱利用上得到了扩展，不再局限于低频频谱，能够利用高频频谱。在技术的持续完善中，频谱利用率会进一步提高。

1.2.2 通信系统性能好

基于5G 移动通信技术设计的通信系统，能够令各地区的用户进行组网协作，在数量及范围上得到了扩展，充分改善了通信系统性能。

1.2.3 设计理念先进

5G 移动通信技术致力于改变原有的室内通信环境，在设计方面融入了新时代的先进理念，为室内通信效率及质量提供了基础保障。

2 光纤通信技术

2.1 色散补偿技术与宽带放大技术

为了确保光纤通信技术在长距离传输时的稳定性，避免两信号线间的串音干扰，需要利用色散补偿技术及宽带放大技术。

2.2 复用技术

为了最大限度地利用光纤宽带，扩大传输容量，需要利用复用技术。复用技术包含波分、时分、空分三种类型。应用效果较为显著的为波分复用技术，能够实现一对多的传输方式，即一条线路对应多个信号，且不会产生相互影响[3]。波分复用技术的主要特点是一条光纤通信线路对应多个光波信号，并且这些信号在传输过程中能够通过各自的光信道进行传输，互不影响。同时，在WDM 技术的基础上可以令各种光波信号依附于不同波长的激光上，这一方面可以满足双向通信的需求，另一方面可以满足带宽容量扩展需求。目前，密集型光波复用技术正处于开发的关键时期，基于该技术的最大波长承载数量不低于160 个，且处于持续增长阶段，可以有效解决长距离信号传输中的问题。波分复用技术下的波分复用网络能够在5G 移动通信技术中发挥重要作用，并且在5G 移动通信技术的完善中，该项技术的应用范围会更加广泛。

2.3 光孤子传输技术

光纤通信技术具有非线性特征，可以通过光弧子传输技术平衡光纤色散，从而提升数据传输能力，扩大数据传输距离。

2.4 全光网络

全光网络的提出为光纤通信技术带来了更大的发展空间，打破了传统节点全光化的局限性，实现了传输与交换全过程的全光化，避免了光电相互转换，从而大幅度提升了数据传输效率，这能够满足新时代下人们对网络数据传输的多样化要求。在未来，全光网络的发展是主要趋势，而且是促进5G 移动通信技术发展的必要条件。

3 5G 移动通信技术中光纤通信技术的重要性

社会快速发展的背景下，各生产工作对网络环境的技术性能和经济性的要求显著提升。目前，大规模的机器通信环境中需要应用5G 移动通信技术。此外，时间延迟和稳定性要求较高的通信环境，移动高带宽的通信环境也需应用5G 移动通信技术。因此，5G 移动通信技术要想在各环境下发挥实际作用，就要利用光纤通信技术，优化系统架构，以此满足各方面技术要求。如今通过科研人员的不懈努力，我国现阶段的5G 移动通信技术已经位列世界前列，并且基于其开发的业务得到了更大的拓展，网络处理机制和网络节点也呈现多样化，这势必会为国家带来更大的发展空间，相应的光纤通信技术和5G 移动通信技术也会进一步升级优化[4]。

4 5G 移动通信技术中光纤通信技术的应用要求

4.1 提升波分复用技术的波长范围

以往的数据传输技术要求激光波长在1.53～1.57 μm，而光纤通信技术要求激光波长要达到1.3～1.6 μm，并且带宽容量要超过传统容量的7 倍，这样才能为5G移动通信技术提供充足的支持[5]。因此需要不断提高波分复用技术的波长范围，以此满足光纤通信的要求。

4.2 实现光弧子通信

光弧子通信本质上是一种超短脉冲通信，为了达到高精准光脉冲通信效果，在实际中需结合非线性效应和色散补偿技术使用。光纤传输过程普遍存在脉冲宽度扩展现象，经过研究分析，这一现象在正常光和反常色散区下都会出现。在正常光下产生这一现象主要是由于光纤自相位调制效应，而反常色散区下能够发生抵消，从而使脉冲宽度达到稳定状态。同时，还可以通过补偿光纤损耗实现脉冲宽度的稳定，且要具备及时性。光弧子通信能够使数据传输经济化、便捷化，并且传输容量、传输速率及传输距离都能提高数十倍；光弧子通信能够简化中继过程，且达到全光中继。因此5G 移动通信中的不断提高光孤子传输技术，实现光孤子通信，以此提高5G 移动通信的效率。

4.3 实现全光通信网络

全光网络主要是实现传输全过程的全光化，避免了光电之间的转换，因而在节点处无须进行信息处理，且能够规避电子设备的影响，从而极大程度地提升了传输水平，使其各项性能进一步优化。全光网络通信由全光内部部分和通信控制部分构成。内部全光网能够容纳多样化业务格式，是一种透明结构，网络节点可以通过选择合适的波长进行透明的发送或从别的节点处接收[6]。全光网络通信为系统的兼容性、容错性奠定了基础。光纤通信技术的大部分性能在全光网络下能够最大限度地实现，因此为了更好地服务于5G 移动通信技术，必须实现全光网络通信。

5 5G 移动通信技术中光纤通信技术的应用领域

5.1 超宽视频系统

以汽车领域为例，要想实现自动驾驶，就要满足超宽视频需求，这可以通过360°全息影像技术实现。除了自动驾驶，基于5G 移动通信技术的叉车无人驾驶也具有超宽视频系统。目前，无人驾驶叉车通过“5G+AI视觉”技术可以提升控制能力，以精准避开路障。应用该技术，企业无须购买进口激光雷达设备，节约大量成本。针对传统无人驾驶叉车中存在的问题，超宽视频系统可以避免因不稳定的Wi-Fi 信号而导致的路径不合理、定位不准确问题。同时，部分企业的仓库存在复杂性，不符合标准仓库规范的问题，该技术能为叉车的快速部署提供条件，并且能避免解决大批量叉车调度难度大的问题。具体而言，单AP 部署叉车数量能够在5G 移动通信技术的支持下大幅度提升，且能够打破空间限制，进行异地控制。在重要控制室的辅助下，能够远程控制上万台无人驾驶叉车。总之，在光纤通信技术支持下的5G 移动通信技术可以提升无人叉车驾驶的稳定性，在提升运营效率的同时，保障作业的安全有序[7]。

5.2 云DC 业务

云DC 业务为信息传输提供了基础保障，并且在后续的拓展以及完善中，能够发挥更为显著的中心结构优势。光纤通信技术的应用，可以进一步简化网络，从而构建信息管道工程。以我国建国70 周庆活动为例，央视引入4K+5G 背包技术，实现移动化拍摄，其网络通道需要的端到端网络切片在5G 网络专线的支持下得到保障[8]。

5.3 视频会议

目前，人们在实际工作中需要召开一系列会议，但由于外界各种因素的影响，会出现员工难以现场参加会议的问题。在信息技术的应用下，视频会议越来越普及，打破了传统会议的时空限制，员工可以随时随地参加会议。由于传统网络环境的不稳定性，在视频会议中会出现卡顿、延迟等网络问题，难以保持流畅性。在光纤通信技术支持下的5G 移动通信技术可以有效解决这一问题，不仅能够保障视频会议的流畅性，还能提升画面质感，以便于视频会议的顺利开展。

5.4 5G 网络业务

现阶段的5G 移动通信技术能够在多样化的专业领域中发挥作用，基于此形成的物联网、车联网等网络为各专业领域的快速发展提供了基础保障。在实际应用中对5G 移动通信技术的数据传输能力要求较高，特别是节点信息处理能力，并且由于网络类型众多，信息的处理机制需要具备一定的针对性，这样才能提升信息处理效率，保障数据信息传输的可靠性。为此，应用具有多种高性能的光纤通信技术，可以降低数据传输的延迟性，能够进一步拓展5G 网络业务。

6 结束语

综上所述，在科技迅猛发展的背景下，各领域都得到了进一步提升，为人们创造了舒适、便捷的生活环境。与此同时，人们对高水平生产生活的需求也逐渐增大。因此，5G 移动通信技术的开发应用极为关键。通过不断完善5G 移动通信技术，可以为社会各行业发展提供稳定的通信环境。光纤通信技术能够为5G 移动通信技术应用提供有力的支持，因而对其进行分析探讨和深入研究，能够进一步提升5G 移动通信技术的应用效果，促进社会发展。