从工程的角度讲:气体是可压缩流体,液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压,也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封;气体可以被压缩而产生高温;气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作;气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多;平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动,因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压,而液压传动要靠液体,而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶,只适合短距离的传动,但是稳定性更好,传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G.威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
近五年以第一或第二作者发表的学术论文有:[1] Maolin Cai, Kenji Kawashima, Toshiharu Kagawa:Power Assessment of Flowing Compressed Air, Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME, Vol.128, No.2, pp.402-405, 2006[2] Maolin Cai, Toshiharu Kagawa: Energy Quantification of Compressed Air in Pneumatic Actuating Systems including Compressor, Compressors & Pneumatics of Russia, pp.24-28, December, 2002[3] 蔡茂林,藤田??,香川利春:空??シリンダの作?における有?エネルギ??支,日本フル?ドパワ?システム学会?文 集,Vol.33,No.4,pp.91-98,2002[4] 蔡茂林,藤田??,香川利春:空????システムにおけるエネルギ?消?とその??,日本油空?学会?文 集,Vol.32,No.5,pp.118-123,2001[5] 王涛,蔡茂林,川?健嗣,香川利春:流量??表示式を用いた等温化放出法による空??要素の流量特性の??,日本フル?ドパワ?システム学会?文 集,Vol.36,No.4,pp.102-108,2005[6] Harus L.Guntur, Maolin Cai, Kenji Kawashima, Toshiharu Kagawa: Increasing Accuracy of Differential Pressure based Air Leak Detector by Well-Predicting the Required Temperature Recovery Time, Measurement Science and Technology, Vol.17, No.2, pp411-418, 2006[7] リシン,蔡茂林,川?健嗣,香川利春:旋回流を用いた非接触搬送系に?する研究(第1?ボルテックス?チャックの基?特性),日本フル?ドパワ?システ ム学会?文集,Vol.38,No.1,2007[8] 王涛,蔡茂林,川?健嗣,香川利春:?等温化?力容器を用いた空???器の流量特性??に?する研究-???を考?した等温化放出法の温度??の提案,日 本フル?ドパワ?システム学会?文集,Vol.37, No.2, 2006[9] Tao Wang, Maolin Cai, Kenji Kawashima and Toshiharu Kagawa: Modeling of a Nozzle-flapper Type Pneumatic Servo Valve Including the Influence of Flow Force, International Journal of Fluid Power, Vol. 6, No. 3, pp. 33-43, 2005[10] CAI Maolin and Toshiharu KAGAWA: Simulation for Energy Savings in Pneumatic System, Asian Simulation Conference 2006, pp.258-261, 2006[11] Maolin Cai, Toshiharu Kagawa:Power Distributions in Pneumatic System, Proceedings of First BIT-TIT Joint Workshop on Mechanical Engineering, Beijing, China, 2005[12] Maolin Cai, Toshiharu Kagawa:Design and Application of Air Power Meter in Compressed Air Systems, EcoDesign 2001: Second International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, Tokyo, Japan, pp.208-212, 2001[13] Maolin Cai, Toshiharu Kagawa:Energy Consumption Assessment of Pneumatic Actuating Systems including Compressor, International Conference on Compressors and their Systems, London, UK, pp.381-390, 2001[14] L.G. Harus, CAI Maolin, Kenji KAWASHIMA and Toshiharu KAGAWA: Dynamic Model of Leak Measurement by Pneumatic Pressure Change, Asian Simulation Conference 2006, pp.253-256, 2006[15] Toshiharu Kagawa, Maolin Cai, Kenji Kawashima:Energy Assessment in Pneumatic Systems and Air Power Meter, Bath Workshop on Power Transmission & Motion Control, Bath, UK, pp.377-387, 2002[16] Toshiharu Kagawa, Maolin Cai, Hirotaka Kameya: Overall Efficiency Consideration in Pneumatic Systems with Compressor, Dryer, Pipe and Actuators, The 5th JFPS International Symposium on Fluid Power, Kyoto, Japan, pp.383-388, 2002[17] Toshiharu Kagawa, Maolin Cai, Kenji Kawashima, Tatsuya Funaki:Energy Conversion Mechanics and Evaluation of Compressible Fluid in Pneumatic Actuator Systems, IECEC Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, Washington, DC, US, CD-ROM, 2002[18] L.G., Harus, Maolin Cai, Kenji Kawashima and Toshiharu Kagawa: Characteristics of Leak Detection Based on Differential Measurement, Proc. of the 6th JFPS International Symposium on Fluid Power, Tsukuba, Japan, pp.316-321, 2005[19] Tao Wang, Maolin Cai, Kenji Kawashima and Toshiharu Kagawa: Determination of Flow Rate Characteristics of Pneumatic Components by Pressure Response Considering Heat Transfer, 8thTriennial International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization, CD-ROM, Chengdu, China, Aug., 2005[20] Harus L.G., Maolin Cai, Kenji Kawashima, Toshiharu Kagawa: Analysis of Differential Pressure based Air Leak Tester, SICE Annual Conference, Kochi, Japan, pp.3059-3063, 2005[21] Harus L.G., Maolin Cai, Kenji Kawashima, Toshiharu Kagawa: Analysis of Temperature Effect on Differential Pressure Method for Air Leak Detection, SICE Annual Conference, Saporo, Japan, CD-ROM, 2004[22] Toshiharu Kagawa, Maolin Cai, Kenji Kawashima, Tao Wang: Extended representation of flow-rate characteristics for pneumatic components and its measurement using isothermal chamber, Proceedings of Power Transmission and Motion Control 2004, Bath, UK, pp.271-282, 2004[23] Tao Wang, Maolin Cai, Kenji Kawashima and Toshiharu Kagawa: Model of a Nozzle-flapper Type Pneumatic Servo Valve and Differential Pressure Control System Design, Proc. of the 6th JFPS International Symposium on Fluid Power, Tsukuba, Japan, pp.322-327, 2005[24] Changho YOUN, Maolin CAI, Tatsuya FUNAKI, Kenji KAWASHIMA, Toshiharu KAGAWA: Fundamental Analysis of Super Low Noise Control Restriction for Compressible Fluid, Proceedings of ICHP 2003, pp.387-394, 2003[25] 蔡茂林,香川利春:气动系统的能量消耗评价体系及能量损失分析, 第四届全国流体传动与控制学术会议,大连,中国,2006[26] 蔡茂林,?木?也,川?健嗣,香川利春:省エネのためのエアパワ?メ?タの??,平成15年度春季フル?ドパワ?システム?演会?演?文 集,pp.119-121,2003[27] 蔡茂林,藤田??,香川利春:エアエクセルギによる空??エネルギ???,平成13年度春季フルイドパワ?システム?演会?演?文 集,pp.85-87,2001[28] ハルス グントル,蔡茂林,川?健嗣,?木?也,香川利春:空?漏れ??における差??出法に?する研究,平成17年度春季フル?ドパワ?システム?演会?演?文 集,?京,日本,pp.140-142,2005[29] 王涛,蔡茂林,仙石?治,香川利春:空??小口径接??器の流量特性の??及び考察,平成15年度春季フル?ドパワ?システム?演会?演?文集,?京,日 本,pp.104-106,2003[30] 蔡茂林,藤田??,香川利春:多孔オリフィス形のショックアブソ?バのシミュレ?ション,第19回シミュレ?ション?テクノロジ??コンファレンス?表? 文集,?京,日本,pp.227-230,2001[31] 王涛,蔡茂林,?木?也,川?健嗣,香川利春:ノズルフラッパ型空??サ?ボ弁の?力流量特性の??に?する研究,平成16年度秋季フル?ドパワ?システ ム?演会?演?文集,高知,日本,pp.137-139,2004[32] 王涛,蔡茂林,川?健嗣,香川利春:ノズルフラッパ型空??サ?ボ弁のモデル化,平成16年度春季フル?ドフル?ドパワ??システム?演会?演?文 集,Vol.36,No.4,pp.70-72,2004[33] 王涛,蔡茂林,?木?也,川?健嗣,香川利春:ノズルフラッパ型空??サ?ボ弁の特性解析,??自?制御学会2003 年度???用部?大会,?京,日本,pp.52-55,2003[34] 蔡茂林,川?健嗣,藤田??,香川利春:空??シリンダ??システムの供??力と制御性に?する研究,平成16年度春季フル?ドパワ?システム?演会?演 ?文集,?京,日本,pp.73-75,2004[35] リシン,蔡茂林,川?健嗣,香川利春:ノズルフラッパ型サ?ボ弁と?空??器による?力制御性の比?,平成17年度春季フル?ドパワ?システム?演会?演 ?文集,?京,日本,pp.137-139,2005与多人合作著书一本:[1]《气动系统入门》, 承担其中一章,日本流体动力系统学会创立30周年出版,2003年出版;另外,在日本行业杂志《油空压技术》等上针对企业研发人员发表了20篇技 术解说文章;在气动系统节能,气动元件特性表示方法和试验方法规格化,气动系统高速精密控制特性,气动系统及元件的信赖性方面参与了大量的调查研究工作, 完成调研报告6篇,与相关学术组织、研究机构及日本企业建立起了紧密的联系。
1. 乘客电梯的PLC控制(字数:20386,页数:49 价格:¥90.00)2. 西门子S7-300PLC在六层变频调速电梯控制中的应用(字数:24198,页数:68 价格:¥98.00)3. 七层建筑电梯PLC控制系统设计(字数:36753,页数:73 价格:¥168.00)4. 交流变频五层电梯控制系统的设计(字数:32540,页数:57 价格:¥168.00)5. 基于西门子PLC的变频调速电梯控制系统的设计(字数:22309,页数:44 价格:¥128.00)6. 基于MCGS电梯控制系统设计(字数:25318,页数:57 价格:¥168.00)7. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文(字数:20697,页数:68 价格:¥108.00)8. PLC控制变频调速五层电梯系统设计(字数:17380,页数:51 价格:¥68.00)9. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用(字数:12900,页数:43 价格:¥98.00)10. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用(字数:24527,页数:47 价格:¥68.00)11. 松下系列PCL五层电梯控制系统(字数:23094,页数:31 价格:¥79.00)12. 松下PLC控制的五层电梯设计(字数:10429,页数:28 价格:¥60.00)13. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统(字数:14291,页数:35 价格:¥79.00)14. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文(字数:13240,页数:42 价格:¥88.00)15. 基于plc的五层电梯控制(字数:20509,页数:59 价格:¥88.00)16. PLC电梯控制毕业论文(字数:15029,页数:44 价格:¥98.00)17. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文(字数:9622,页数:34 价格:¥90.00)18. 基于三菱PLC的三层电梯控制系统设计(字数:9596,页数:30 价格:¥98.00)19. PLC在电梯自动化控制中的应用(字数:22033,页数:61 价格:¥108.00)20. 基于FPGA控制的电梯设计与实现(字数:15083,页数:44 价格:¥118.00)21. 基于PLC的三层电梯控制系统毕业设计(字数:10221.页数:31 价格:¥98.00)22. 基于PLC的电梯系统设计(字数:9419,页数:27 价格:¥60.00)23. 基于FXON系列PLC的六层电梯控制设计(字数:15677,页数:33 价格:¥118.00)24. 多层住宅楼电梯的PLC控制系统的设计(字数:21346,页数:62 价格:¥118.00)25. 三层楼电梯的PLC自控系统的设计(字数:19310,页数:45 价格:¥118.00)26. 三层楼交流双速电梯的PLC电气控制系统的设计(字数:23317,页数:54 价格:¥118.00)27. 液压电梯设计(字数:14364.页数:32 价格:¥98.00)28. 西门子PLC控制的四层电梯设计(字数:17725,页数:58 价格:¥118.00)29. PLC电梯控制系统(字数:23085,页数:32 价格:¥60.00)30. 基于单片机的电梯控制系统(字数:13302,页数:45 价格:¥118.00)31. 基于PLC控制的调压调速电梯拖动系统设计(字数:17562,页数:43 价格:¥118.00)32. 高层建筑电梯控制系统设计(字数:20079,页数:47 价格:¥148.00)33. 模拟电梯的制作(字数:18703,页数:49 价格:¥148.00)34. 三层电梯的单片机控制电路(字数:10430,页数:35 价格:¥98.00)35. 单片机控制电梯系统的设计(字数:11302,页数:27 价格:¥90.00)36. S7-300 PLC在电梯控制中的应用(字数:19613,页数:46 价格:¥108.00)37. 基于PLC的七层交流变频电梯控制系统设计(字数:17233,页数:57 价格:¥118.00)38. 五层交流双速电梯PLC电气控制系统的设计(字数:20556,页数:36 价格:¥118.00)39. 四层交流双速电梯的PLC电气控制系统的设计(字数:20750,页数:42 价格:¥118.00)40. 基于PLC控制的交流变频电梯设计(字数:15930,页数:57 价格:¥90.00)41. 基于三菱PLC的四层电梯控制系统的设计(字数:9688,页数:23 价格:¥79.00)42. 基于PLC的双速六层电梯控制系统设计(字数:18705,页数:75 价格:¥118.00)43. 基于PLC和变频器实现电梯的精确控制(字数:20804,页数:45 价格:¥118.00)44. PLC三层楼电梯系统设计与调试(字数:7645,页数:19 价格:¥60.00)45. 电梯控制系统的设计(字数:12486,页数:31 价格:¥79.00)46. 四层电梯的PLC控制及组态(字数:15445,页数:43 价格:¥88.00)47. 单台电梯PLC控制系统的总体设计(字数:19287,页数:49 价格:¥90.00)48. 电梯控制系统设计(字数:15163,页数:69 价格:¥128.00)49. 五层单台电梯PLC控制系统的总体设计方案(字数:15457,页数:43 价格:¥90.00)50. 交流变频电梯控制系统的设计(字数:25520,页数:53 价格:¥148.00)可联&>系Q+.Q:8.9.....后面输入....3..6........接着输入2..8....136Q+Q空间.里有所&有内容。
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"幸福校园"有不少形式的论文范文,参考一下吧,希望对你可以有所帮助。第1章 绪 论1.1 温度控制系统的发展状况近几年来,在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展,温度已成为工业对象控制中一种重要的参数,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。例如:在食品加工、冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业和机械制造等诸多领域中,广泛使用的各种锅炉、加热炉、热处理炉和反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等。单片微型计算机的功能不断的增强,许多高性能的新型机种应运而生。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中成为必不可少的器件。在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。像用于化工生产的智能锅炉、用于融化金属的加热炉等都广泛应用。
自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下,利用附加装置(自动控制装置)使生产过程或生产机械(被控对象)自动地按照某种规律(控制目标)运行,使被控对象的一个或几个物理量(如温度、压力、流量、位移和转速等)或加工工艺按照预定要求变化的技术。它包含了自动控制系统中所有元器件的构造原理和性能,以及控制对象或被控过程的特性等方面的知识;自动控制系统的分析与综合;控制用计算机(能作数字运算和逻辑运算的控制机)的构造原理和实现方法。自动控制技术是当代发展迅速,应用广泛,最引人瞩目的高技术之一;是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术;是自动化领域的重要组成部分。自动控制技术有很强的应用背景,无论是在炼钢、轧钢、化工、石油、电力等工业上,或是造纸、纺织、皮革和食品等工业上;无论是在航空、航海、汽车和铁路运输工业和国防工业上,或是图书资料的管理、实验室技术设备上都得到广泛应用。自动控制技术对导弹和人造地球卫星是非常重要的,对于研究原子能的应用,研究飞机和导弹的空气动力和结构强度也是有用的。没有应用背景的“控制理论”就缺乏生命力。如何巧妙地运用控制的基础理论来解决实际问题是和研究控制理论本身不同的另一种创造性工作。近年来自动控制技术发展迅猛,特别是计算机技术、网络和通信技术发展的突飞猛进,使人们籍助于许多使能技术的进步和一些开发工具的扩大,将人们构思的自动操作得以付诸实现。如网络控制技术、可编程控制器等均属于自动化控制技术中的使能技术。自动控制技术正向着网络化、集成化、分布化、节点节能化的方向发展。自动控制技术领域为广大用户提供的科学数据主要包括自动控制理论和方法、自动控制系统、控制软件技术、自动控制设备、可靠性技术、功能安全技术等6个数据集。自动控制理论与方法数据集:主要包括自动控制的基本理论,其中包含决策分析和博弈、多级递阶和分散控制、稳定性和鲁棒性、决策支持系统、自适应、自学习、自校正等数据。系统的建模与仿真、图像处理与模式识别、智能计算与控制均有大量基础数据。并且提供了自动控制最新理论与方法,其中包含基于网络的控制、对象模型不确定系统和鲁棒性、协调控制相关数据。自动控制系统数据集:主要包括自动控制系统体系结构,技术规范,系统集成及典型系统——分布式控制系统(DCS)、基于现场总线的控制系统(FCS)、可编程自动化系统(PAC)、数据采集和监督控制系统(SCADA)相关数据,在典型系统中我们采集了每个系统的应用实例及一些国际知名厂商的典型产品,为用户提供最新、优质、全面、可靠的技术规范。控制软件技术数据集:包括了常规PID控制和先进控制软件:多变量模型预测控制、专家系统、模糊控制及人工神经网络控制组态软件相关基础数据。详细介绍了制造执行系统MES,包含制造执行系统概述、制造执行系统有关的国际标准、实用的制造执行系统软件等数据。自动控制设备数据集:包括可编程序控制器、嵌入式控制器、工业控制计算机、分布式I/O、变频驱动器以及运动控制和伺服控制设备的体系结构、性能参数、技术参数及工业控制用编程语言,并且提供典型产品的基础数据。可靠性技术数据集:包括可靠性概述、可靠性有关国际标准、故障诊断、可靠性设计数据,为技术人员进行产品设计提供重要参考数据。功能安全技术数据集:包括其基本概念、电气/电子/可编程电子安全以及行业适用的功能安全国际标准及风险评价、安全性设计、网络通信安全等数据。自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等自动控制技术是对设备进行技术改造和推动技术发展的重要手段,在科研、生产乃至家庭生活等各个领域得到了广泛的应用。.在工农业生产和日常生活中,自动控制的例子是很多的。工业生产设备的自动化,可以改善劳动条件,增加产量,提高质量,提高企业的经济效益;军事装备的自动化,可以提高武器的精度、速度和战术技术性能;在许多人们无法接近的场合,自动控制将是解决问题的惟一的技术手段。近年来,随着电子元器件和电路技术的迅速发展,尤其是计算机技术的推广应用,为自动控制技术的发展增添了新的活力。为了普及自动控制知识,满足技术革新和技术改造以及自动控制人员岗位培训的需要本书主要讲述自动控制电路的设计、制作与调试,从基本知识讲起,介绍自动控制系统的基本组成、常用传感器、基本单元电路和终端执行机构等的原理和应用技术。在此基础上,介绍自动控制电路的一般设计思路、分析方法;以及设计自动控制电路时应注意的问题。最后详细讲解温度自动控制、灯光自动控制、时间自动控制、液位自动控制、湿度自动控制等自动监控类电路的特点、原理、识图方法以及实例分析。学习这些典型实例,可以开拓读者的设计思路,从中得到启发,并可作为实际制作时的参考。.自动化控制(automation control ),广义来说,通常是指不需借着人力亲自操作机器或机构,而能利用动物以外的其他装置元件或能源,来达成人类所期盼执行的工作。更狭义地说即是以生化、机电、电脑、通讯、水利、蒸汽等科学知识与应用工具,进行设计来代替人力或减轻人力或简化人类工作程序的机构机制,皆可称之。自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下,利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响,以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看,它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯特·维纳,鲁道夫·卡尔曼提出的。
5G通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。下面是我带来的关于5g通信技术论文的内容,欢迎阅读参考!5g通信技术论文篇一:《5G无线通信通信系统的关键技术分析》 摘要:5G无线通信是未来移动通信系统一个新的发展方向,当前这种技术还不是很成熟,处于探索和研发阶段。笔者在对5G无线通信技术系统进行简要介绍的基础之上,重点针对了5G无线通信系统的大规模MIMO 技术、超密集异构 网络技术 和全双工技术进行论述。 关键词:5G无线通信大规模MIMO 技术全双工技术超密集异构网络 引言: 经过了几十年的发展,移动通信使得人们生活和工作得到了翻天覆地的变化。当今已进入了信息化发展的新时代,由于移动终端越来越普及,使得多媒体数据业务的需求量极具增长。可以预测到,移动通信网络将在2020年增长1000倍的容量和100倍的连接数,众多的用户接入以及很低的营运成本的需求也会随之出现。因此,对5G 无线网络 技术的研究就显得格外重要。鉴于此,笔者希望本文的论述能够对5G无线通信网络技术的研究起到抛砖引玉的作用。 一、5G无线通信系统概述 5G无线通信和4G相比具有更高的传输速率,其覆盖性能、传输时延以及用户体验方面比4G更加良好,5G通信和4G通信之间有效的结合将贵构成一个全新的无线移动通信网络促进其进一步扩展。当前国内外对5G无线通信技术的研究已经进入到了深入时期,如2013年欧盟建立的5G研研发项目METIS(mobile and wireless communications enablers for the 2020 information society)项目,中国和韩国共同建立的5G技术论坛以及我国的813计划研发工程的启动。 由此可以看出5G无线通信是移动互联网在外来发展的最为重要的驱动力,将对移动互联网作为未来新兴业务的基础平台起到了重要的推动作用。而当前在互联网进行的各种业务大多都是通过无线传播的方式进行,而5G技术对这种传输的效率和传输质量提出了更高的要求。而将5G通信系统和 其它 通信系统进行有效的结合以及无缝的对接是5G无线通信技术研究的主要方向和目标。因此,在5G无线蓬勃发展的今天,其技术的发展主要呈现出以下特点: 首先,5G通信技术系统更加注重用户体验,而良好的用户体验主要是以传输时延、3D交互游戏为主要支撑来实现。 其次,5G无线通信系统以多点和多用户协作的网络组织是其与与其它通信系统相比最为明显的特点和优势,这种网络组织系统使得系统整体的性能得到了极大的提升。 再次,5G无线通信系统和其它通信系统相比应用到了较多的高端频谱,但是高端频谱无线电波穿透能力有限,因此,有线和无线相结合是系统采取的最为普遍的组成形式。 二、5G无线通信通信系统的关键技术 (一)大规模MIMO 技术 1技术分析 在多种无线通信系统中已经普遍采用了多天线技术,这种技术能够有效的提升通信系统的频谱效率,例如,3G系统、LTE、LTE-A、WLAN 等.频谱效率是随着天线数量的增多而效率随之提高。MIMO信道容量的增加和收发天线的数量呈现出近似线性的关系,因此在5G无线系统内采取较多数量的天线是为了有效的提高系统容量。但是当前系统收发终端配备的收发天线数量不多,这是由于天线数量的增多使得系统的空间容量会被压缩,并且多数量天线技术复杂所造成的。 但是,大规模MIMO 技术的优势还是非常明显的,主要体现在以下几个方面:首先,大规模MIMO分辨率更强,能够更加深入挖掘到空间维度资源,从而使得多个用户能够在大规模MIMO的基站平台上实现同一频率资源的同时通信,因此,使得能够实现小规模数量基站的前提下高频谱的信息传输。其次,大规模 MIMO抗干扰性能强,这是由于其能够将波束进行集中。再次,能够极大程度的降低发射功率,提高发射效率。 2我国的研究和应用现状 我国对大规模MIMO 技术的研究主要是集中在信道模、信道容量以及传输技术等方面,在理论模型和实测模型方面的研究比较少,公认的信道模型当前还没有建立起来,而且传输方案都是采用TTD系统,用户数量少于基站数量使得导频数和用户数呈现出线性增长的关系。除此之外采用矩阵运算等非常复杂的运算技术来进行信号检测和信息编码。因此,我国要充分挖掘MIMO 技术的内在优势,结合实际来对通信信道模型进行深入的研究,并且在频谱效率、无线传输 方法 、合资源调配方法等方面应当进行更多的有效分析和研究。 (二)全双工技术 所谓全双工技术就是指信息的同时传输和同频率传输的一种通信技术。由于无线网络通信系统在信息传输过程中传输终端和接受终端存在一种固有的信号自干扰。全双工计划苏能够充分的提高频率利用率,以实现多频率的信息的信息传输,从而改变了一般通信系统不能够实现同频率和双向传输的技术现状,因此这种技术已经成为无线通信技术当前研究的一个重要的关键点。这种技术应用在5G无线通信系统中能够实现无线频谱资源得到充分的挖掘和利用。当前5G无线通信系统由于接受信号的终端和发射信号的终端频率之间存在着较大的差异,使得其产生自干扰的现象比较突出,是5G无线通信技术发展的一个主要瓶颈,因此,全双工技术在5G无线通信系统内有效的应用使得信号自干扰的问题能够通过相互抵消的方式得到有效的解决。通过模拟端干扰抵消、对已知的干扰信号的数字端干扰抵消等各种新的干扰技术的发展以及这些技术的有效结合使得极大多数信号之间的自干扰现象都基本上得到了有效的抵消。 (三)超密集异构网络技术 5G无线通信通信系统不仅包括无线传输技术,而且也包括后续演化的无线接入技术,因此,5G网络系统就是各种无线接入技术,例如,5G,4G,LTE, UMTS (universal mobile telecommunications system)以及wireless fidelity等技术共同组成的通信系统,在系统内部,宏站和小站共同存在,例如,Micro,Pico,Relay以及Femot等多层覆盖的异构网络。在异构网络内部,运营商和用户共同部署基站,而用户部署的主要是一些功率较低的小站,并且节点的类型也比较多使得网络拓扑变得相当复杂。并且由于异构网络网络基站的密集程度较高,因此其网络节点和用户终端之间的距离就更为接近,使得功率的效率和频谱的效率以及网络系统容量等方面比一般通信网络系统更为优良。 虽然这种技术应用于5G无线网络通信系统中有着非常良好的发展前景,但是也存在着一些缺陷,这种缺陷主要表现在以下几个方面:首先,由于节点之间比较密集使得节点之间的距离相应就比较短,这样就会造成系统内会存在同种无线接入技术之间的同频干扰的现象以及不同无线接入技术在共享频谱之间分层干扰的现象,这种问题的解决有赖于对5G无线通信网络系统进一步的深入研究。其次,由于系统内存在着大量的用户部署的节点,使得拓扑以及干扰图样呈现出范围较大的动态变化。因此,要加强应对这种动态变化的相关技术的研究。 结束语 5G无线网络系统的建立是建立在现有无线网络技术的进步以及新的无线接入技术的研发的基础之上,通过5G无线网络技术的进一步发展,将会在未来极大的拓展移动通信业务的应用领域和应用范围。 参考文献 [1]石炯.5G移动通信及其关键技术发展研究[J].石家庄学院学报,2015(06) [2]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(05). [3]杨绿溪.面向5G无线通信系统的关键技术综述[J]。东南大学学报,2015(09). 5g通信技术论文篇二:《试谈5G移动通信发展现状及其关键技术》 【摘要】 第5代移动通信(5G)是面向2020年以后的新一代移动通信系统,其愿景和需求已逐步得以确立,但相关技术发展目前仍处于探索阶段。本文简单介绍了5G移动通信的发展前景;概述了国内外5G移动通信的发展现状及相关研发单位和组织的学术活动;重点针对5G移动通信中富有发展前景的若干项关键技术做了详细的阐述,包括Massive MIMO、超密集异构网络、毫米波技术、D2D通信、全双工无线传输、软件定义网络、网络功能虚拟化和自组织网络等。 【关键词】 5G 发展现状 关键技术 前言 社会的进步,使人与人、人与万物的交集越来越大,人们对通信技术的需求和更优性能的追求在当今变得更加迫切。无论是在移动通信起步的伊始,还是迅速发展的当下,人们对移动通信的追求都是更快捷,更低耗,更安全。第五代移动通信为满足2020年以后的通信需求被提出,现今受到无数学人的关注。 第5代移动通信(fifth generation mobile communication network,5G)作为新一代的移动通信肩负着演进并创新现有移动通信的使命。它主要通过在当今无线通信技术的基础上演进并开发新技术加以融合从而构建长期的网络社会,是新、旧无线接入技术集成后方案总称,是一种真正意义上的融合网络。 一、5G发展现状 移动通信界,每一代的移动无线通信技术,从最开始的愿景规划,到技术的研发,标准的制定,商业应用直至其升级换代大致周期都是十年。每一次的周期伊始,谁能抢占技术高地,更早的谋划布局,谁就能在新一轮‘通信大洗牌’中获得领先优势。我国在5G之前的全球通信竞备中一直是落后或慢于发达国家的发展速度,因而在新一轮5G通信的竞备中国家是非常重视并给予了大力支持。2013年初,我国便成立了专项面对5G移动通信研究与发展的IMT-2020推进组,迅速明确了5G移动通信的愿景,技术需求,应用规划。2013年6月,国家863计划启动了5G移动通信系统先期研究一期重大项目。令人振奋的是2016年伊始,我国正式启动5G技术试验,这是我国通信业同国际同步的一个重要信号。 同样2013年以来,欧盟、韩国等国家与地区也成立相关组织并启动了针对5G的相关重大的科研计划[1]:1)METIS是欧盟第七框架计划中的一部分,项目研究组由爱立信、法国电信及欧洲部分学术机构共29个成员组成,旨在5G的愿景规划,技术研究等。2)5G PPP是由政府(欧盟)出资管理项目吸引民间企业与组织参加,其机制类似于我国的重大科技专项,计划发展800个成员,包括ICT的各个领域。3)5G Forum是由韩国发起的5G组织,成员涵盖政府,产业,运营商和高校,主要愿景是引领和推进全球5G技术。 二、5G关键技术 结合当前移动通信的发展势头来看,5G移动通信关键技术的确立仍需要进一步的考量和市场实际需求的检验。未来的技术竞争中哪种技术能更好的适应并满足消费者的需求,谁能够在各项技术中脱颖而出,现阶段仍然不能明确的确立。但结合当前移动通信网络的应用需求和对未来5G移动通信的一些展望,不难从诸多技术中 总结 出几项富有发展和应用前景的关键性技术[1]。 2.1 Massive MIMO MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术其实在5G之前的通信系统中已经得到了一些应用,可以说它是一种作为提高系统频谱效率和传输可靠性的有效手段。但因天线占据空间问题、实现复杂度大等一系列条件的制约,导致现有MIMO技术应用中的收发装置所配置的天线数量偏少。但在Massive MIMO中,将会对基站配置数目相当大的天线,将把现阶段的天线数量提升一到两个数量级。它所带来的巨大的容量和可靠性吸引了大量通信研究人员的眼球,彰显了该技术的优越性。 它的应用能够给我们带来的好处是:1)较于以往的多入多出系统,Massive MIMO可以加大对空间维度资源的利用,为系统提供更多的空间自由度。2)因其系统架构的优越性,可以做到降干扰、提升功率效率等。 同时它也存在着一系列问题:1)因缺乏大量理论建模、实测建模方面工作的支撑,当前没有认可度较高的信道模型。2)在获取信道信息时的开销要依靠信道互易性来降低,但是当前的假定方案中使用比较多的是TDD系统,且用户均为单天线,与基站天线数量相比明显不足,当用户数量增加时则会致使导频数量线性增加,冗余数据剧增。3)当前Massive MIMO面对的瓶颈问题主要是导频污染。 Massive MIMO在5G移动通信中的应用可以说是被寄予厚望,它将是5G区别以往移动通信的主要核心技术之一。 2.2 超密集异构网络 应5G网络发展朝着多元、综合、智能等方向发展的要求,同时随着智能终端的普及,数据流的爆炸式增长将逐步彰显出来,减小小区半径、增加低功率节点数等举措将成为满足5G发展需求并支持愿景中提到的网络流量增长的核心技术之一。超密集组网的组建将承担5G网络数据流量提高的重任。未来无线网络中,在宏站覆盖范围内,无线传输技术中的各种低功率的节点密度将会是现有密度5-15倍,站点间的距离将缩小到10米以内,站点与激活用户甚至能够做到一对一的服务,从而形成超密集异构网络[2]。超密集异构组网中,网络的密集化的构造拉近了节点与终端的距离,从而使功率效率和频谱效率加以提升,并且可以让系统容量得到巨幅提升。 2.3毫米波技术 在5G网络中,与即将面对的巨大的业务需求相冲突的是传统移动通信频谱资源已趋于饱和。如何将移动通信系统部署在6GHz以上的毫米波频段正成为业界广泛研究的课题。相比于传统移动通信频谱的昂贵授权费,MMW频段中包含若干免费频段,这使得其使用成本可能会降低。MMW频谱资源极为丰富可以寻找到带宽为数百兆甚至数千兆的连续频谱,连续频谱部署在降低部署成本的同时也提高了频谱的使用率[3]。 2.4 D2D通信 在未来5G网络中,无论是网络的容量还是对频谱资源的利用率上都将会得到很大空间的提升,丰富的信道模式以及出色的用户体验也将成为5G重要的研发着力点。D2D通信具有潜在的提升系统性能,增强用户体验,减轻基站压力,提高频谱利用率等前景,因而它也是未来5G网络的关键技术之一。 D2D通信是一种在蜂窝系统架构下的近距离数据直接传输技术。用户之间使用的智能终端可以在不经基站转发的情况下直接传输会话数据,且相关的控制信号仍由蜂窝网络负责。这种新型传输技术让终端可以借助D2D在网络覆盖盲区实现端到端甚至接入蜂窝网络,从而实现通信功能。 2.5全双工无线传输 全双工无线传输是区别于以往同一时段或同一频率下只能单向传输的一种通信技术。能够实现双向同时段、同频传输的全双工无线传输技术在提升频谱利用率上彰显出其优越性,它能够使频谱资源的利用趋于灵活化。全双工无线传输技术为5G系统挖掘无线频谱资源提供了一种很好的手段,使其成为5G移动通信研究的又一个 热点 技术。 同样,在全双工无线传输技术的应用上也有很多阻力因素:同频、同时段的传输,在接收端和发射端的直接功率差异是非常大的,会产生严重自干扰。而且全双工技术在同其他5G技术融合利用时,特别是在Massive MIMO条件下的性能差异现在还缺乏深入的理论分析[4]。 2.6软件定义网络(SDN)与网络功能虚拟化(NFV) SDN技术是源于Internet的一种新技术。该技术的思路是将网络控制功能从设备上剥离,统一交由中心控制器加以控制,从而实现控、转分离,使控制趋于灵活化,设备简单化。 同时在考虑网络运营商的运维实际也提出了一种新型的网络架构体系NFV,该体系利用IT技术及其平台将网元功能虚拟化,根据用户的不同业务需求在VNF(Virtual Network Feature)的基础上进行相应的功能块连接与编排。NFV的核心所在即降低网络逻辑功能块和物理硬件模块的相互依赖,提高重用,利用软件编程实现虚拟化的网络功能,并将多种网元硬件归于标准化,从而实现软件的灵活加载,大幅度降低基础设备硬件成本。 2.7自组织网络 运营商在传统的移动通信网络中,网络的部署和基站的维护等都需要大量人工去一线维护,这种依赖人力的方式提供的服务低效、高昂等弊端一直深受用户诟病。因此,为了解决网络部署、优化的复杂性问题,降低运维成本相对总收入的比例,便有了自组织网络的概念。 SON的应用将会为无线接入技术带来巨大的便利,如实现多种无线接入技术的自我融合配置,网络故障自我愈合,多种网络协同优化等等。但当前在技术的完备上也存在一系列挑战:不支持多网络之间的协调,邻区关系因低功率节点的随机部署和复杂化需发展新的自动邻区关系技术等。 三、小结 5G移动通信作为下一代移动通信的承载者,肩负着特殊的使命,在完成人们对未来移动通信的诸多憧憬上被寄予厚望。本文概述了当前5G几项富有发展前景的关键性技术,结合5G一系列的发展背景和人们多方面的通信需求,对几项关键技术的利弊加以剖析。可以预计的是未来几年5G的支撑性技术将被确立,其关键技术的实验、标准的制定以及商业化的应用也将逐步展开。 参 考 文 献 [1]赵国峰,陈婧等.5G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2015.08 DOI:10.3979/j.issn.1673-825X.2015.04.003 [2] Kela,P. Turkka,J. Costa,M. Borderless Mobility in 5G Outdoor Ultra-Dense Networks[J],Access, IEEE(Volume:3),2015.08,pages1462-1476. [3] JungSook Bae, Yong Seouk Choi,Architecture and Performance Evaluation of MmWave Based 5G Mobile Communication System[C],Information and Communication Technology Convergence(ICTC),2014 International Conference On.IEEE,2014.10,pages847-851. [4] Wang,X.Huang,H.Hwang,T. On the Capacity Gain from Full Duplex Communications in A Large Scale Wireless Network[J], IEEE EARLY ACCESS ARTICLES, 2015.10. 5g通信技术论文篇三:《试论5G无线通信技术概念》 引言 近年来,移动通信技术已经历数次变革,从20世纪80年代速度慢、质量差、安全性小、业务量低的1G通信技术,到20世纪90年代提出的低智能的2G无线通信技术,再到近年来的频谱利用率较低的3G网络,和现在的前三代无可比拟的4G无线通信技术,可谓是长江后浪推前浪,一浪更比一浪高啊!5G无线通信工程技术作为当代最具前景的技术,将可以满足人们近期的对移动无线技术的需求。 15G无线网络通信技术的相关概念 5G无线网络通信技术实际上就是在前面无线网络技术的基础上不断改进充分利用无线互联网网络。这项技术是最近才在国际通信工程大会上被优点提出的,他将会是一项较为完美的、完善的无线通信技术,他将可能会将纳米技术运用到这种将会在未来占据一席之地的无线互联网网络工程中,运用纳米技术更好的做好防护工作,保护使用者的一切信息。在未来5G无线网络通信技术将会融合之前所有通信工程的优点,他将会是更为灵活与方便的核心网站,在运营过程中将会减少在传输过程中的能量损耗,速度更快。若是在传输信息的过程中受到阻碍,将会被立刻发现且能很好的保护个人信息起到保护作用。 5G无线网络通信技术将会有很多优点,不仅融会贯通了在它之前所有通信技术的长处而且集百家之长于一身,是个更加灵活的网络核心平台,也会就有更加激烈的竞争力。在这项网络技术中将会为人类提供更加优秀、比其他平台更优惠的价位,更接近人类生活的服务。它的覆盖面要比现如今的3G、4G的更为广阔,有利于用户更快更好的体验,智能化的服务与网络快速推进进程的核心化的全球无缝隙的连接。为了使人类体验到更优惠的、更先进化的、具有多样性的、保障人类通信质量的服务,我们必须利用有限的无限博频率接受更大的挑战,充分利用现在国家领导人为我们提供的宽松的网络平台,让5G无线网络通信技术在不久的将来更好的服务于我们。 25G无线网络通信技术的相关技术优点与特点 5G无线网络通信技术也就是指第五代移动网络通用技术,它与前几代通信技术有些许不同之处,他并不是独立存在的而是融合了别的技术的许多优点更为特别的是将现有的无限技术接入其中,它将实现真正意义上的改革,实现“天人合一”达到真正的融合。它的体型会更加的小巧,便于我们随时随地安装。现如今5G无线网络通信技术已经被提上日程,成为了全球相关移动通信讨论热议的话题,互联网公司在争先恐后的提高与改善自身的通信设备,加快创新的步伐,想要在未来的通信技术领域占据一席之地。现在让我么一起来探讨一下他可能具有哪些其他通信技术无可比拟的优点与特点: (1)全新的设计理念:在未来5G无线网络通信技术将会是所有通信工程中的龙头老大,它设计的着重点是室内无限的覆盖面与覆盖能力,这与之前的通信工程的最根本的设计理念都不同。 (2)较高的频率利用率:5G无线网络通信技术将会使用较高频率的赫兹,而且会被广泛的使用在生活中但是我们国家现阶段的技术水平还较为低下,达不到这样的层次,所以我们必须先提高我们的科学技术,才能跟上通信技术更新的步伐。 (3)耗能、成本投入量较低:之前我们所使用的通信工程技术都是较为简单的将物理层面的知识营运的网络中,没有创新意识,不能够将环保的理念运用到通信工程中,都是一些较为传统的方法与手段,只是一味的追求经济利益。现如今随着科技的进步我们需要做到全方面的考虑,不能只注重眼前利益,所以低耗能、高质量的通信技术将是未来5G无线网络通信技术要面临的主要问题,也是难点问题,我们必须学会适时的对相应状况作出调整。 (4)优点:5G无线网络通信技术作为未来世界通信技术的主力,在不久将会得到实质性的开展,他将大大的提高我们的上网速度,将资源合理有效的利用起来,较其他之前的通信技术上升到一个新的层面,安全性也会得到保障不会出现个人信息外漏的现象,总而言之它的各个方面将都会得到改善,成为人们心中理想的模样,它具有较大的灵活程度可以适时更具客户的需求做出合理的调整,它的优点相信不久我们就会有切身的感受. 3小结 随着现代的快速进步,移动无线通讯技术也紧随时代的进步,呈现着日新月异的变革,现如今我国综合国力已经得到了很大程度的提高,当然在通信技术领域这一块我们也不愿屈居人后,必须加快通信技术改革与创新的脚步,满足人们对互联网的需求,尽快的、更好的发展5G无线网络通信技术才能在未来的通信技术中立于不败之地。 猜你喜欢: 1. 移动无线网络技术的论文三篇1000字 2. 大学通信技术论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 浅谈无线网络通讯技术的论文1000字 5. 通信工程的毕业论文优秀范文 6. 通信学术论文范文
SDN的主要技术特点
SDN的应用场景与SDN技术本身的特点有很大的相关性,下面是我带来的SDN的主要技术特点。供大家参考。
SDN的主要技术特点体现在3方面:
● 转发与控制分离。SDN具有转发与控制分离的特点,采用SDN控制器实现网络拓扑的收集、路由的计算、流表的生成及下发、网络的管理与控制等功能;而网络层设备仅负责流量的转发及策略的执行。通过这种方式可使得网络系统的转发面和控制面独立发展,转发面向通用化、简单化发展,成本可逐步降低;控制面可向集中化、统一化发展,具有更强的性能和容量。
● 控制逻辑集中。转发与控制分离之后,使得控制面向集中化发展。控制面的集中化,使得SDN控制器拥有网络的全局静态拓扑,全网的动态转发表信息,全网络的资源利用率,故障状态等。因此,SDN控制器可实现基于网络级别的统一管理、控制和优化,更可依托全局的拓扑的动态转发信息帮助实现快速的故障定位和排除,提高运营效率。
● 网络能力开放化。SDN还有一个重要特征是支持网络能力开放化。通过集中的SDN控制器实现网络资源的统一管理、整合以及虚拟化后,采用规范化的北向接口为上层应用提供按需分配的网络资源及服务,进而实现网络能力开放。这样的方式打破了现有网络对业务封闭的问题,是一种突破性的创新。
SDN控制与转发分离的特点,使得设备的硬件通用化、简单化,设备的硬件成本可大幅降低,可促进SDN的应用;但由于设备硬件的变化,转发流表的变化也存在SDN设备与现有网络设备的兼容问题,在一定时期内可能限制SDN在大规模网络中的应用。
SDN控制逻辑集中的特点,使得SDN控制器拥有网络全局拓扑和状态,可实施全局优化,提供网络端到端的部署、保障、检测等手段;同时,SDN控制器可集中控制不同层次的网络,实现网络的多层多域协同与优化,如:分组网络与光网络的联合调度。
SDN网络能力开放化的特点,使得网络可编程,易快捷提供的应用服务,网络不再仅仅是基础设施,更是一种服务,SDN的应用范围得到了进一步的拓展。
关于5G移动通信网络架构中SDN与NFV技术的应用论文
【摘要】
在当前的移动通信网络之中,关键在于突破软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的相关技术难题。在此之前,我们了解到如果在5G网络架构中运用SDN和NFV技术,将产生很大程度上的便利;再者,对国际上SDN与NFV技术最前沿的研究状况进行了阐述,对以SDN/NFV的网络架构为基础的设计理念进行了探究;最后,综合各种因素对在SDN/NFV技术之上的5G网络架构展开了试探性的探讨,并且对其中技术上的重难点进行了剖析,提出了相应的解决方案,希望能够为行业发展做出一定的贡献。
关键词
软件定义网络;网络功能虚拟化;5G网络架构
一些市场研究机构经过调研得出这样一个结论,第五代移动通信(以下简称为5G)网络大概会在2017年左右把相关协议确立下来,实现商业化的时间暂定为2020年。然而,近年来互联网流量消耗量不断升高,市场方面需求紧迫,再加之第五代移动通信技术在未来战略中占据着重要的位置,因此,市场上早已开始了对5G网络技术的研究,5G网络的需求正变得越来越迫切。
在国内市场,部分企业和组织也顺应时代的发展,接连开启了对5G网络的技术攻关。国际上更是如此,各国电信运营商争相提出自己的5G设想,并且都在对自己的方案进行技术论证。显然,不管是国外还是国内,无论是运营商还是设备商,都开始了对5G技术研究的漫漫长路。各组织之间的较量对达成行业内的技术共识是十分重要的,对于行业巨头来说,这是获取专利抢占技术高地,决胜未来的关键时期。现在的5G技术,还没有在关键领域达成技术共识。也正因如此,移动通信领域将迎来巨大的变革,这也将带来前所未有的机遇和挑战。
一、将SDN和NFV引入5G网络架构所带来的好处
SDN严格来说是一种网络创新架构,它有一些明显的特点:
1)控制部分与转发部分是隔离开的;
2)控制集中化;
3)用到的软件接口都是被广泛定义的。
核心要点在于,把控制面与数据面隔开,转发的功能仅由硬件设备的下层实现,其上层则分离,用于集中实现控制,从而实现网络应用与功能的可编程性。在集中化的控制系统中,可以掌握所有用户的网络使用情况,进而在全局上对网络流量进行宏观调控,合理配制网络资源,提高对资源的利用率。
在未来的网络中可以科学合理的利用SDN的这些优势,使其可以在网络通信行业大展拳脚。正是由于SDN技术的合理运用,才使得移动网络的基本功能得到更加有效地发挥,这也使其纵向融合变成现实,简化网络的同时可以适应逐渐增长的接入速率。追根溯源,SDN首创于斯坦福大学,而NFV的概念则来源于运营商联盟,他们的目的在于处理硬件设施笨重、传统与难以拓展等问题的同时,可以更好地使用现有的网络,使得投资利益最大化。
在不久前发布的NFV白皮书中可以了解到,他们对于SDN与NFV的关系是这样定义的:首先,这两者有着一种互补关系,他们是可以实现融合的,不过两者并没有依赖关系,换句话说,也就是NFV可以实现独立的布置,而不用考虑SDN的影响。但是两者是存在互补性的,其主要表现在SDN能使NFV具有更大的兼容性和操作简便的特点,反过来,NFV的虚拟化等技术则可以提升SDN的灵活性。
二、目标网络架构初探
就目前市场现状来看,阿朗及中国的华为、中兴等信息通讯公司、各大主要研究机构与论坛等争相提出自己设想的5G白皮书,这些白皮书分别承载了各大公司对5G网络时代的展望,对市场供需关系的理解。当今世界的5G网络架构并不成熟,几乎所有构想都处于刚刚提出,正在进行技术认证的阶段。
在SDN与NFV等基础思想的指导下,设计的5G移动通信网络架构主要有以下三种设计思路:
(1)对网元功能采用划分处理
当前的网络有着封闭且无序的特点,甚至部分功能存在相互冲突的情况,这就需要重新定义网络功能,进行更加清晰地梳理和划分。第一步要做的就是将控制端与转发端进行分离,以及实现软件与硬件的解耦。通过分离可以实现将控制功能全部置于SDN控制器之上的目的,在转发面使用合适的转发设备,一般都是标准件,其优势在于成本低廉,他们在同一接口实现连接。在控制面和转发面上均可以实现扩容或升级功能,这就使得设备愈发便捷高效。
(2)网络功能抽象
在对各部分网元功能进行分开处理之后,还需要做共性提取的工作,经过一定规律的封装,将具有不同功能的模块分离出来,对各模块之间使用的连接口均采用标准件。对比于未划分之前的网络功能,经过分解的网络功能模块将变得越来越多,这就将使得接口和协议变得极为复杂。
经过抽象处理实现网络功能的模块化,在各功能模块之间使用API接口,使得他们更加具有开放性,在相关标准的基础上对其进行重组,让重组后的网元功能具有全网视图,同时尽量满足用户的需求,为客户带来最佳的业务数据流传送与整合方法,进而实现网络资源的合理利用,强化互联网的服务能力。
当今的互联网技术发展日新月异,基于互联网行业的创新实践多如牛毛,这一切的一切都与其使用公共硬件平台,让客户使用开放的API接口,简化民众创新环节,减少创新要求有着极为重要的联系。故而,将API公布给开发者,使其随意使用,互联网的设计与开发突破传统的只针对运营商,转变为面向更为广大的用户群体,让运营商有着更加灵便的网络能力,进而解决已有的.因硬件问题而引发的升级困难、扩展性差等缺点。
(3)网络功能重构
将已经开放接口的各功能子模块分选出来,按照一定的需求进行组合使用,这样一来不但可以拥有基础的现有网络的基本功能,更重要的是可以让各组件相互独立,甚至实现动态性的伸缩,与此同时,可以结合未来的发展趋势进行快速研发、调试和合理布置,体现全新的功能。因此,在这个基础之上网络资源就能够实现共享,而且还能在实际业务的要求下进行按需编排和故障隔离等。这其实也就是进行重新划分并抽象的目的所在。
众所周知,IT技术具有灵活快速的优点,这一点也被电信网络所学习,在即将到来的5G时代,其网络架构将不可能是以往的固定、封闭的架构,取而代之的将是一个全新的依托于虚拟化技术的构架。对现有的模块进行划分及重组之后,不但可以实现最为基本的现有的网络功能,而且更重要的是可以减持冗余。举例说明,比如一些模块的功能或业务已然超过了使用寿命,而且也达到了退出市场的条件。但实际真的如此吗?根据测算其现有电路交换机的两千余个功能使用率甚至不超过百分之一,在模块化的基础之上,运营商就能够根据自己的实际需求进行选择,在最大限度利用投资资源的同时做到省去无用花费的目标。
三、结束语
文章在SDN和NFV技术的基础上,实现现有网络的解耦、抽象和重构,提出了一些创造性的使用设想,比如控制面与转发面实现分离、控制集中化、可编程的未来移动通信网络架构,并对未来移动通信的网络架构采取了试探性的摸索。经过总结分析可以知道,基于SDN和NFV的新型网络架构,不但能解决传统架构固有的一些缺点,还能够满足未来不断增多的新业务对网络可编程和快速响应的要求。
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