1.引言
随着传统CAD系统在工业界的应用普及以及现代设计问题的复杂化、智能化，人们不再仅仅满足于用计算机取代人进行手工绘图。所幸随着计算机图形学、人工智能、计算机网络等基础技术的发展和计算机集成制造、并行工程、协同设计等现代设计理论和方法的研究，使得CAD系统也由单纯二维绘图向三维智能设计、物性分析、动态仿真方向发展，参数化设计向变量化和VGX(超变量化)方向发展，几何造型、曲面造型、实体造型向特征造型以及语义特征造型等方向发展；另一方面，伴随着CAD软件复杂程度的增加和各个不同应用系统间互操作的现实需要，人们希望CAD系统具有极佳的开放性同时又能“搭积木”似的自由拼装形成不同的功能配置，软件工程技术特别是组件开发技术的研究应用和逐渐成熟为解决这一问题提供了坚实的基础。
组件技术使得各CAD系统开发商们不必再完全遵从“一切从零开始”的开发模式，他们可根据自己的技术优势在满足组件接口规范要求下开发不同的构件，然后在得到许可的情况下便可以自由使用这些构件来搭建用户所需要的CAD系统。这种方式因其开发周期短、见效快、系统柔性高、开放性好、以及容易“即插即用”和进行并行开发等优势而倍受亲赖。
本文主要讨论采用组件技术开发国产商品化CAD/CAM系统——“金银花”系统的一些关键技术。
2.系统框架
“金银花”是在ACIS几何建模平台上，采用变量化特征造型技术，基于STEP标准——遵循AP214和AP203协议而研制开发出来的商品化三维CAD系统。该系统基本框架结构如图一所示，大体分为三个层次——数据层、功能层、接口层：
数据层包括物理数据文件、数据库和逻辑数据模型两部分，它是CAD系统的设计结果，也是CIMS信息集成的主模型，由于本系统是符合STEP标准的，故可以通过标准数据存取接口(SDAI)进行操作，数据是用户利用系统功能实现的。
功能层是主体部分，主要有三维零件设计、装配设计、二维工程图设计三大模块，由于有主模型的支持，三块之间相互关联：即任一部分的改变都将引起其它部分相关的自动更新。在零件设计中采用特征造型和实体造型相结合、特征模型与实体模型共存，大大方便了后续工艺分析和加工对特征信息的需求又满足了显示、变换、物性计算、干涉检查等操作对实体信息的要求。变量化VGX技术主要在草图设计、特征造型、装配设计等部分应用，极大的方便了用户对设计的编辑和修改。
接口层是提供系统的对外接口，分为功能接口与数据接口。功能接口便于用户进行二次开发，组件重用等；而数据接口为其它环节如CAPPCAMCAEPDM等提供一致性的数据访问方式。
3.组件结构
系统的组件结构设计是基于组件技术开发CAD系统的关键，主要内容是根据应用系统的功能需求列出所有构成组件、各个组件间的依赖关系和接口，并确定哪些组件自己开发而哪些可直接从组件供应商处购买以缩短开发周期。而本系统就是通过从美国STI公司(SpatialTechnologyInc.)购买三维CAD系统所需几何造型、文件管理、内存管理等基本功能组件，而集中精力开发支持特征造型、VGX约束求解、装配设计、关联绘图、用户接口等组件。
由于ACIS是完全基于组件技术开发的，其所有基础功能均通过不同的组件（表现为动态联接库DLL）实现。在ACIS6.0中大约有五十多个DLL，所有这些DLL实际可划归为两部分：ACIS3DToolkit（核心模块）和OptionalHusks（可选模块）。其中核心组件提供构造系统所需的基本功能（如：基本几何和拓扑、内存管理、模型管理、显示管理、图形交互等），这部分是ACIS几何建模的核心，类似机的发动机，其中包括许多开发商的必选构件；而另一部分可选组件则提供一些更专业化和更高级的功能（如：高级过渡、高级渲染、可变形曲面、精确消影、拔模、抽壳、与CATIA和Pro/E等系统的数据接口等），这部分作为可选组件由用户根据实际开发的系统需要自由挑选、搭配和组合，当然用户也可用自己开发的组件取代ACIS的部分组件。ACIS的各组件之间存在一定的依赖关系，其中核心组件详情可参见ACIS6.0核心组件依赖关系图。
金银花系统组件结构是在对系统功能需求和总体框架结构分析基础上得出的，同时也参照了ACIS的组件划分思想。图二给出了系统组件依赖关系简图（为节省篇幅，主要表示了三维零件设计部分的组件，而没有详细表示关联绘图和装配部分的组件），为方便组件的集中管理和调用系统采用了层次结构，主要分为核心组件、功能组件、接口组件三层，上层组件可任意调用下层组件提供的所有服务。以下对图二作一些介绍：
核心组件层：该层包含了系统最重要和最基本的组件，是三维特征造型、二维关联绘图、部件装配、动态仿真等模块的共享部分。ACIS核心组件也位于其中，为系统提供ACIS几何造型基本功能；LM_GI是提供底层显示支持，如：对OpenGL的调用、对屏幕刷新的操作、基本几何元素的绘制；LM_PUBFUN中提供通用数学运算以及公用链表、队列、堆栈的类定义；LM_RUB包容了各种几何元素的橡皮条——rubberband，该部分是支持VGX动态拖放造型（drag-and-drop)、动态约束添加以及装配模块中的动态干涉检查等的基本组件；LM_KERN包括本系统特征造型功能和ACIS几何造型引擎连接相关的类LmSuperElement(详见4)，以及为上层提供的管理类、约束类、特征类等提供超类。
功能组件层：该层建于核心层之上，系统面向应用的主要功能部件均在这一层实现。用户的不同需求会希望配置不同功能的软件系统，从该层选折所需组件集进行不同配置即可。图二所示为三维部分的核心组件LM_KERNPART、特征造型组件LM_FEATURE、VGX约束管理器组件LM_VGX、处理选折对象的组件LM_PICK、和负责总体协调管理的组件LM_MANAGE等。而其征造型和VGX组件中又分别进一步细化为：草图特征、高级特征、自定义特征和VGX约束操作、约束管理约束求解等组件。
接口组件层：是系统的最高层，也是与用户直接进行交互操作管理的组件层，所以主要有处理鼠标事件MouseTool的LM_MT和管理系统界面中涉及到的对话框、菜单、工具条等资源的组件。
可见，这种组件设计结构不仅极大的方便了不同用户需求系统的配置，而且将系统的用户接口与功能的具体实现分开，便于针对不同语种、不同操作系统平台、不同使用习惯开发丰富多彩的界面，也从技术角度实现了与ACIS几何引擎的无缝集成。
4.关键技术实现
采用软件组件技术建立组件依赖关系为三维CAD系统架设了总体结构，但具体实现还需解决许多关键性技术，以下主要以特征造型技术为例说明系统的设计思路。
由于ACIS本质上一个几何实体造型的平台，通过B-rep表示提供实体几何、拓扑结构的完整描述，但它并不直接支持特征造型。因此，如图三所示系统在实体模型和特征模型之间通过引入构造点、边、面的机制建立一种映射关系。每个特征中不仅包含工艺制造信息还包含其具体构造点、边、面信息，这些构造元素再与实体模型中的点、边、面建立联系。
其中LmFeature最终派生于ACIS的ENTITY，以便于进行内存管理、文件存储和模型操作管理。m_Construction属性记录该特征的所有构造点LmSuperPoint、边LmSuperEdge、面LmSuperFace（三者均派生于LmSuperElement)，它们又分别记录ACIS的VERTEX，EDGE，FACE和部分几何参数以及特定的语义信息；同时在每个ACIS拓扑元素（FACE，EDGE，VERTEX）中通过属性ATTRIB机制又嵌入其对应的LmSuperElement。这种双向链表结构方式不仅便于实现特征造型和实体造型间的无缝链接和快速查找，而且也为系统重建时维护拓扑关系奠定了基础。因为仅记录ACIS拓扑元素（FACE，EDGE，VERTEX）是不可能保证拓扑关系一致的。m_OtherInfo属性主要用于存放特征语义、工艺信息等，另外还为用户提供了手工添加特征语义的接口，为真正支持CIMS环境下信息集成奠定了基础。
在特征创建删除修改或模型重建过程中，为维护设计者的设计意图关键在于维护模型修改前后拓扑结构的对应关系即：拓扑一致性，因此必须考虑拓扑编码的问题。系统通过为每个从ENTITY派生的实体引入索引标志的方法解决，该索引标志不仅记录全局唯一标志符，而且通过充分利用ACISENTITY中的ATTRIB和ANNOTATION类对模型操作的具体变化做了详细的记录：操作前有那些面、边、点，操作后又产生了那些新的面、边、点等等。操作后系统自动重新整理，保证了拓扑结构的对应关系。
要支持特征造型，还必需维护特征之间的依赖关系，以便修改特征参数后重建所有依赖特征，这些关系一般形成树形结构，又称特征树。特征树方便了对特征的管理，但这种关系往往也限制了设计人员的设计思路，并且还可能出现：父特征的删除导致所有子特征的删除，如果某特证的参数依赖于其后续特征的参数导致系统重建时的崩溃等现象。于是系统采用双重坐标方法：即对每个特征既记录其相对父特征的坐标，也记录其在全局坐标系下的坐标。这样，当父特征不存在时，子特征可在全局坐标系下"生存"；另外，采用VGX技术，将约束关系从几何关系中独立出来，建立全局约束链，相对独立的约束求解器，结合代数方法和数值求解方法对约束整体联立求解，既增加了系统的动态导航、动态约束添加和动态修改机制又保证了模型的修改可以超越设计历史树的限制，使得设计人员随时、随地、随意修改成为现实。
5.结论
软件组件技术的发展为大型复杂的三维CAD/CAM系统的开发提供了极好的解决之道，它完全改变了传统CAD/CAD系统开发的低效率模式，使得该类复杂系统也可以“搭积式”的快速构建。本文深入研究了基于组件技术开发三维CAD系统的相关技术，介绍了具体实现方法，同时给出了系统组件层次结构，可为开发该类系统提供一定的参考。
参考文献
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2王刚。"金银花"系统中曲面特征造型模块的研究与实现。北京航空航天大学硕士论文。1998.3
随着互联网和网络通信技术的的持续快速发展，GPON技术也得到了快速的发展，而互联网的各类增值业务不断涌现，例如网络视频会议、大型的网络游戏、IPTV等相关业务的开展，对网络的带宽、网速都提出了比较高的要求，尤其是在以IPTV为代表的网络视频点播业务、对于网络带宽和网速的要求远远超出了WEB服务功能的要求。
1 GPON的系统结构和GEM功能描述
（1）GPON的协议栈。GPON的控制功能主要由控制管理平面C/M平面和用户平面U平面组成，其中，C/M平面管理系统的用户的数据流，完成系统数据的加密和解密等OAM功能，U平面完成系统用户数据流的传输功能，用户的平面可以分为物理媒介相关子层、GPON数据汇聚子层和系统的高层，其中系统的高层用户数据和控制与管理信息的功能通过GEM适配子层进行封装，完成数据的传输。GPON的数据协议栈的模型图如下图1所示：
（2）C/M平面的协议栈。该协议栈主要由内嵌的OAM、PLOAM和OMCI ONU构成三部分构成，其中OAM主要完成数据的上行带宽的授权、系统的密钥切换指示和DBA的信息报告功能，PLOAM主要实现传送物理层中不通过OAM的数据信息，OCMI主要实现系统数据的种类、业务、Qos质量控制等功能，通过ATM的PV/PC或GEM的封装，实现GPON网络集中业务管理的信令传输和控制管理等。
（3）U平面协议栈。一般地，GPON网络具有ATM和GEM两种数据封装和传输模式，数据通过U平面协议栈可以实现数据的有效传递和数据交换，GPON中的数据传输可以采用ATM格式，也可以采用GEM模式，也可以将上述两种模式混合使用，以实现数据的封装功能，在具体工作时，选取那种数据封装模式，一般在GPON初始化时开始进行选择。
2 GEM的功能与帧结构
（1）GEM的功能。就GEM的帧结构而言，他和其他数据的结构的封装方式相似，但是GEM的数据封装在GPON的内部，独立于系统的OLT端的SNI，而且也独立于ONU端的UNI，在GEM封装内嵌与GPON之中后，SNI与UNI无法对GEM的封装进行辨识。
（2）GEM的帧结构。根据规定GEM帧结构是由5个字节的帧节头和L字节的净荷组成，GEM的帧头由PLI、端口ID、净荷类型指示和13bit的头错误控制等五个相关的部分组成。
PLI指示的是净荷的字节长度，可以将PLI视为一个指针，实现数据的传输和管理，用以指示下一个GEM的帧头；Port-ID由12个字节组成，可以提供4096个不同的数据端口；PTI主要用以指示净荷的类型，用以判别GEM帧的信息是否为OAM信息；13bit的HEC主要实现GEM封装数据的帧头检错和纠错的功能。一旦帧头确定以后，系统的发送机就可以进行计算，将计算的结果发送出去，并对接收到的信息进行同样的计算，以恢复GEM的帧头部信息。
3 GEM帧的同步和分片
（1）GEM帧的同步。GEM的数据封装要能够顺利的传递，GEM帧必须实现两项非常重要的功能：捕获GEM帧头并对帧头的信息进行计算以及数据传递的方式保持帧同步。帧同步包括预同步状态、同步状态和搜索状态三种状态，保证GEM的封装能够准确在指定的位置得到传输。搜索状态为数据传输的链路初始化或GEM接收机接受失败时的基本状态，并告知GEM封装信息的发送方。捕获GEM封装信息的帧头和实现帧的同步是通过系统的HEC部分来实现的。GEM帧头在解码以后，通过HEC来寻找GEM的其他部分信息，如果寻找到的信息是正确的话，HEC就会将GEM封装的信息转移到预同步状态，并根据PLI数据特性，主动的寻找到下一个GEM封装的信息，通过GEM帧的帧头并找到HEC，并进行判断找到的HEC是否满足要求，匹配是否正确。如果该HEC正确匹配，则GEN帧就会转移到帧同步状态，若找到的HEC不匹配则系统会转移到HEC的搜索状态。由于GEM帧的帧头都要和0xB6AB31E055异或，并根据相关的数据情况进行对比，符合条件的帧进行传输，而将空闲帧的帧头定义为全“0”，即该帧不承载任何信息，所以空闲帧在接收机接收时是GEM帧与0xB6AB31E055进行异或后的信息，即0xB6AB31E055本身的信息，也是进行异或后得到“0”的帧头，这样发射机就完成一个GEM信息的封装和传输。
（2）GEM帧的分片。一般地，用户发送的数据帧的长度是随机的，不是按照GEM数据封装的长度进行的，有的帧长度超过了GEM数据帧封装的长度，数据帧的长度超过系统的GEM协议规定的净荷长度，在数据发射的过程中，就要采用GEM的分片机制，完成GEM数据的分割，GEM的分片机制采用与协议规定的净荷长度进行对比，把超过规定的长度限制的用户数据帧进行分割，完成GEM帧的若干块的分割。根据数据传输的要求，分片的帧信息必须连续传输，不能跨帧或者断帧传输，否则会发生错误。GEM帧的分片过程，必须注意当前传输GEM帧净荷中剩余的长度和剩余的时间，系统根据帧的实际情况进行分片处理。当高优先级的GEM帧在发送完成后，系统会根据GEM帧剩余4字节或更少（小于GEM帧的最小值，GEM帧头为5字节）进行适当的处理，对于不能满足净荷长度的帧进行加入空闲帧进行填充并发送。接收端通过分析和判断。识别其为发射端的空闲帧并将其丢弃。GEM帧的固有的分片机制具有自动判断的特征，发射端和接收端都提供了时延敏感业务（如语音数据业务），对于系统的GEM帧的敏感数据，能够抢先于非时延敏感业务传输，提前完成数据的传输。要想完成这种GEM帧的传输，一种简单的实现方法就是在系统发射紧急业务的GEM帧的分片后，在净荷区的前部传送，完成敏感数据的有效传递，在发射端GTC帧的发射周期为125us，使得GEM帧的传输的时延很小。因此，GEM帧的分片机制是有效保证GPON数据传输的重要保证，也是保障用户发送时延敏感业务Qos质量的的一种有效手段和GEM封装的重要途径。
4 小结
0前言
随着移动通信的不断普及，在互联网技术也有了新发展，并且在各个领域当中也有所应用。我国的网络运营商也因此发现了新的商机，但同时也给5G承载网提出了巨大的障碍。5G网络的建设，让移动互联网的服务不断扩大覆盖的范围也朝着纵向发展，5G承载网是5G技术推广的一大核心方向，其中所面临的关键技术也会影响到5G技术未来的开展。通信技术的不断发展，也能够让互联网计算机都有了全面的转型升级，未来5G技术会应用到更加广阔的领域当中。5G承载网的建设对于网络服务行业的发展来说有着非常重要的意义，在实际的发展过程当中，凭借着5G设备的灵活性、智能化、自动化特点，可以享受到更高质量的网络服务，社会大众对于5G网络服务的认可度非常高，对于我国未来的科技水平以及科技前景都有一定的价值。当社会价值对于5G技术来说有了更高的期待值，那么就需要我们在5G方面下足功夫，需要更深层次的探讨与研究，为我国未来的现代化信息技术发展提供强大的支持。文章将以5G承载网络的关键技术入手，分析了该技术的特点以及未来所面临的挑战，并且将5G承载网关键技术提出了有价值的建设策略。
15G承载网络关键技术
1.1网络操作技术
在高新技术以及实时传输得到全面的普及时，人们能够更加清晰、快速的接收网络信息。高速的传播方式和手段会给网络带来巨大的便利，以往所采取的较为传统的IP/TCP网络是基于位置网络来实现传播，这些海量的数据通过分析，才能够满足人们的实际所需。而ICN网络实际上，是对媒体的实时传播以及在网页服务上信息的结合，网络操作技术主要是将信息作为整个网络的中心，以网络更新技术作为核心，将不断更新网络协议以及主机的地址，使得路由器能够实现对各种信息数据的缓存，与此同时还拥有了更多传播信息的功能，从而促使计算机的网络状态更加良好。网络操作技术在通信期间，就意味着需要对信息进行匹配，以传统的IP网络地址，让用户能够经常收到所需的信息资源，并且屏蔽掉一些垃圾信息，增强用户的网络体验效果。
1.2全双工技术
在通信技术的要求来看，相同的频率以及时间能够保证通信更加快速的传播。就目前的技术而言，无线通信网络构架在终端方面进行对接和发射能够让全双工技术带来较大的干扰问题。最近几年的网络通信工作，经常会发生因技术问题产生的信号干扰，无法有效的达到网络传输的要求，并且在双向传输上针对不同的频率和时间，无法完成有效的融合没有明确的时间和空间界定。就以全双工技术的理论知识来说，所需要配置的网络资源也有许多问题，就比如存在浪费情况，据不完全统计这种浪费问题会严重的影响到整个网络资源。当推行全双工通信技术之后，他说实现的覆盖范围能够进一步扩大，但这也对技术人员提出了更高的要求，将MIMO技术进行融合，才能够减少网络当中存在的信号干扰问题，使得网络资源分配更加合理，并且在局部的稳定性更强以及更加精准的分析。
1.3超密集异构无线网络技术
5G网络本身有着特殊的技术特点就是功率比较大、热点相对较低、在覆盖网络范围上比较全面，与此同时它也会存在非常复杂的问题，就比如说在智能化方面以及网络结构上。为了能够更好的符合5G技术在无线网络上的要求，技术人员也需要对相对的节点进行挖掘，为密集的网络结构提供全新的算法。最后我们也需要接入相同的谱率，就是为了能够满足回传功能，大大的增加了无线网络的传输能力，并且在后面的内部资源设定当中传输相应的服务。推动着技术的发展，促使5G承载网建设更加完善，提供更优质的网络服务。
25G承载网应具备的特点
2.1反应速度快
随着各项业务的不断扩展，在越来越多的领域和行业当中所运用5G技术的方式越来越多。而5句网络所拥有的灵巧性和多样化的特点，也能够满足各个行业的需求，比传统的4G网络所拥有的效果更好实现更多业务的开展。更加合理的网络结构和组织形式，也会将新技术更好的融合在一起，进一步提升5G技术的灵活性。
2.2低时速的延时
当面向自动化的领域和行业同时这也需要现代化的技术支持，要求了5G网络在建设时要考虑传输端的低时延，将现代网络结构进行不断优化，在结构方面有更深层次的构架，最大程度的减少了节点的数量，缩短了传输的路径，进一步优化传输设备和功能来降低节点处的功率，实现整个承载网络时延的功能，提高网络的传输性能。
2.3较高的科学可靠性
网络承载能力的高低会影响到用户的体验，在一定程度上直接影响到产品的价值。而5G承载网就对这方面的要求更高，具有一定的组网方式，在接入层和汇聚层方面都能够采用相应的环形组网，而核心层所采用口字形的组网方案，这样大大的提高了网络承载能力的科学性和合理性，才能够保证了5G承载网在未来迎接各种挑战具有着强大的能动性。
35G承载网面临的挑战
3.1带宽需求
与传统的4G基站相比，5G的基站所拥有的峰值更高达到几十倍以上，对于现代网络的接入层来说，这个设备所需要的宽带需求更大，并且5G的基站无论是从型号还是密度来说，都与4G的基站有所不同。因此5G的承载网，在宽带规划上面必须要无限的接近无线网络，具有更强的适应性和线路，在线路的容量上能够更加的扩展。
3.2连接需求
5G技术所采用的基站密度比较高，主要是由于采用了超密集组网技术（UDN），这样也对基站之间的协同功能要求更高，相对于传统式机所采用的激战，区别就在于5G的流量会大大的增加，并且在核心网络上更趋向于云端储存，而核心网络部署也会进行边缘化。而这种边缘化的特性也会使得流量大大的增加，MEC下沉到边缘汇聚层，MEC之间也会产生东西向流量，这样也会让东西方走向的流量进行动态化的传输。现在所拥有的网络构架已经不能满足实际所需，因此能够让网络构架进行重新设计并考量运用到实际所需。
3.3网络分片功能
5G时代所面向的是不同的应用场景，能够让网络技术满足更多人们的需求，这样也会对新的网络提出了新要求能够接纳不同的网络分片。5G网络必须要按照所定制的网络功能运行，并且在切片化的运营工作之内，所具备的信息资源进行共享。为了满足网络的需求，现在的5G网络从无线网和承载网，都开始转向核心网所具备的传输端切片能力，这也要求了承载设备具有一定的网络切片功能。
45G承载网的建设策略
对于5G承载网络，主要要求的是能够在核心技术和无线网络上的运作使其具有更加丰富的功能。在5G技术的核心作用上，能够进行统一的调度和管理，以便提高对整个网络的连接，以及让网络的速度运行，更快实现对整个网络体系性能的全面提升。
4.1管理控制平面
针对5G承载网络在运行方面上，最重要的还是SDN结构，才能够做出更有效的控制管理手段。同时也需要结合实际所需将更多的服务业务和网络资源做出合理的配置，才能够获得统一的管理协助智能化方向发展。在同一个管理能力上，我们需要将多层化的管理信息进行建模，将多领域的业务能力进行集中管理，在各个网络层上给予相应的技术手段。针对不同的控制系统和技术，必须要进行统一的管理，才能够使不同的区域、不同层次的网络得到集中的管理和控制，进而提升自动化的功能。
4.2转发平面
结合五G承载网络的特点来看，转发平面也是一个关键的技术节点，它具备了多层次的网络结构，并且在各个平面都能够承载相应的业务工作。针对当前不同端点进行分层的构架，5G承载网被划分为若干个支线和主线，其中不同的领域也是通过不同的部分来共同构成的。即为接入、汇聚以及核心。当接入主要网络线可以划分为环形组网，以及其他两个层次对应的网，或者是借助双上联组网来实现业务工作，并且可以借助光纤资源进行辅助。针对具有较大的差异网络服务来说，存在网络所集中的管道隔离技术，也使得网络的连接服务得到有效的输出，确保每个客户的业务能够实现高效率的传输，也促使5G技术的功能更加丰富。5G技术能够针对新要求进行改革，创新基于4G承载网络的基础上实现有效率的升级改造，确保了新技术的优势得到更好的发挥和延续，使得承载网络的作用得到更好的提升。
4.35G同步网
在5G承载网络当中，能够实现网络同步也是非常重要的，能够促使业务工作开展更加精准，并且在基本业务的要求内能够得到一定的满足度。基于支撑业务的需求就是为了保障基本业务得到有效的运行，在各个领域当中将每个核心节点进行高度匹配，使其能够得到更好的提升。具体采用的是PRTC/ePRTC，在网络方面也有了更全面的提升，能够合理的运用传输方式，让传输效果达到更好的提升，并且有效的提升传输端的同步传输，保证各项业务的正常开展。
5结语
随着5G时代的到来，这也成为一场新的技术革命，会将我国的通信行业推向了更广阔的道路。在推广5G技术的同时，也需要将服务业务的网络体系带入了新的发展方向，也让网络宽带有了进一步的提升，在使用效率方面有了质的飞跃，并且在这个过程当中也会让5G承载网在技术方面有所提升。对于不同的场景来说，5G的承载网络布局也需要不同的网络资源，并且能够让更多的关键技术可以发挥真正的作用。本篇文章分析了5G承载网的关键技术特点以及出现的问题和不足，这样才能够寻找解决对策，有效地提升5G新技术的建设质量和运行效率。
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智能处理与通信相结合，通信网将提供包括个人通信在内的各种高级通信业务。为了完成自动翻译、位置登录、号码变换、对用户跟踪和用户身份验证等操作。访问数据库的频度急剧增加。由此可见，必须导入智能网（IN）以实现高级业务的接续控制。本文基于这一背景，对高速通信网络关键技术进行了阐述，这一分析对于通信网络的发展具有一定的参考价值。
一、高速通信网络关键技术
1.1 通信网的宽带化
实践表明，要想使通信网宽带化，可通过异步转移模式（简称ATM）与光交换方式来实现。不管所采用的技术是什么，都需要对容量较大的光通信系统进行开发，同时光纤化用户的网络。
（1）异步转移模式。作为一种快速分组交换模式，异步转移模式可适应的业务速率范围较为广泛，从不足几千比特至几百兆比特。（2）光交换方式。光纤通信已被广泛的应用于通信网中，如：光交换和光传输同时进行的全光交换网技术，也就是深入导入光交换技术。光交换网可将通信网和广播网两者结合在一起。除了可实现强大的通信网功能，还可提供数量不少于三百的高清晰度电视（简称HDTV）频道。而无线方式的电视广播网能提供的频道不超过十个。但光交换网存在许多技术难点，现在还处于研究的初期阶段，不过已经受到了广泛的关注，过不了多久应该会得到应用。
1.2 光纤传输线路和全光通信网
由于网络具有较为灵活、稳定以及可靠等特点，全光网被认为是光通信网络技术发展的高峰，它由三个部分组成：核心传输网、接入网以及区域网。专家称，光网络也就是光层网络，它的结构主要包括以下几个部分：光纤、光放大器、WDM设备、光插分复用器、光交叉连接设备、网络监测系统、网管系统、网络保护与恢复系统等。目前，还未真正实现所谓的全光网。
1.3 三网融合技术
三网融合指的是通过对三大网络进行相应的技术改造，即电信网、有线电视网以及计算机网，可实现结合了语音、数据以及图像等多媒体的通信。
作为一种广义说法，三网融合目前并非真正意义上的将三大网络整合为了一个整体，而只是高层应用的融合。主要体现在技术、网络、业务、应用、经营以及管制与政策等多个方面，具体来说，技术、应用、管制与政策方面已慢慢统一，网络方面可实现相互通信和无缝覆盖，业务方面可相互融合，在经营方面存在竞争，也存在合作，以实现服务的多样化与个性化。
成熟的数字化技术是三网融合技术的基础，也就是通过将语音、数据以及图像等信息编码为零和1的比特流以实现传输与交换；TCP/IP协议的广泛应用，点对点以及点对多点的相互联通只有独立IP地址方可实现，这样，多个基于IP的业务才可在多个网络之间相互连通；对于光通信技术的发展，唯有光通信技术可满足信息快速传输以及传输质量的要求，该项技术还可大大降低传输成本。
1.4 三网融合的接入网技术
容量较大且快速的同步数字系列光纤通信系统与波分复用密集技术越来越成熟，已达到现在高速宽带通信的要求，而发展到成熟阶段的异步转移模式交换技术也有助于宽带综合业务的交换。在光纤/同轴电缆混合拓扑网络应用于宽带接入网络后，技术有了突飞猛进，用户所享受到的电话、数据以及图像等业务只需一个混合光纤同轴电缆接入网便可实现。这项技术已越来越成熟，不仅可提供电话及模拟广播电视等业务，还有窄带ISDN业务、高速数据通信业务、数字视频点播以及其他高速信息业务，由于具有较大的带宽，传输问题已得以解决。就算进入了数字电视年代，混合光纤同轴电缆宽带多媒体接入网依然可在原有的基础上将各光结点所覆盖的用户量降低，业务的灵活性与适应性更强，由于具有足够的带宽资源、高速的数据及数字电视业务、经济适用等特点，其优势十分明显。
另外，混合光纤同轴电缆不只是将同轴电缆替换为光纤，还添加了新的TOP结构，也就是节点结构，将该结构应用于网络中，所有小区的交换服务很容易就可实现。三网融合并非只是在之前的基础上发展而来，而是一种基于IP的新型电信网络，包括多项应用，如：视频点播、IP电话、远程教育与医疗、交互式游戏、电子商务等。
参 考 文 献
1.电子通信系统概述
电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱，是现代高新技术的重要组成部分，甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会，电子通信技术无处不在，它涉及的范围也很广，包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域，还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。
电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信，此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。
2.电子通信系统关键技术问题
近几年来，电子通信技术应用十分广泛，就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看，就存在很多关键性的技术问题，有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速，传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外，频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低，这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出，要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量，就应该突破传统蜂窝体制，应用新的移动通信技术。
2.1移动通信系统关键技术问题
在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式，每个小区内都有很多个无线信号处理单元，这些单元距离都比载波波长要远得多，并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能，首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理，然后就要与核心处理单元连接，通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信，第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射，然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单，缺点则是会不断干扰系统，阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构，通过用大量的无线信号处理单元来实现，从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”，即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想，但同时它也更复杂。
分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势，第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大，第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应，还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率，还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大，反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区，还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。
子通信系统分为5层：应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确，接口应简单，从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础：应用层是通信系统的最高层次，它实现通信系统管理功能（如初始化、维护、重构等）和解释功能（如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等）。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能，驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口（简称MBI）的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试，监控其工作状态，控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输，传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL―STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL―STD一1553B规定，处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现，传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。
2.2卫星通信系统关键技术问题
卫星通信在电子通信技术中最为先进，它也有很大的优势，包括通信距离远并且容量大，通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业，人们对信息的需求也越来越复杂多样，电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。
目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题，它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题，一个就是数据压缩技术，它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率；第二个就是智能卫星天线系统；第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究；第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术；第五个就是多址连接技术的改进和发展；第六个就是卫星激光通信技术。
未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现，激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥，因为在那里经常会应用到激光通信技术，它在外层空间进行，所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下，天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。
总而言之，电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术，移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上，而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱，所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的，掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。
参考文献
随着人们对计算机资料的需求日益增长，计算机技术也随之得到了很大的发展，为满足现代大规模数据处理的需要，云计算技术应运而生。云计算技术不仅为人们平常的生活变得更加快捷便利，更重要的使人们的工作以及商业的形式也随之发生了巨大的变化，最为一种新的IT模式，云计算技术得到了各个行业的广泛关注，鉴于云计算技术的使用成本不高，而具有高度的灵活性和交互性，最终使云计算成为计算机技术领域里的一个热门课题。
一、云计算技术的阐述
云计算技术是在Internet互联网的基础上，构建的一种新型的计算模式，与分布式计算以及存储架构结合起来运用，进而达到方便快捷和成本较低的目的。运用远超的数据中心处理技术，将千万台的计算机及其服务器连接起来，致使云计算可以实现超过10万亿次的计算速度。在如此强大的计算能力下，使得云计算在计算方面运用更加的广泛。在使用云计算时，使用者通过iPad、手机以及电脑等具有通信的工具即可进入云计算的数据处理中心实现对数据的计算和存储。与此同时，还可以将使用者需要的信息以低廉的价格在云计算中进行实时。
广义上讲，云计算就是用方便、快捷的方式结合网络访问的可配置的数据资源库，通过低廉的管理成本，实现数据信息的快速的一种新型计算模式，使得云服务的开发方、提供方以及应用方在没有专业知识的前提下，可以方便快捷的运用网络技术实现对云计算数据处理的运用。云计算的出现为中小企业创业者提供了较大的机遇，为其在与强势企业的竞争提供了可能性，运用云计算技术进行新产品的研发以及新市场的开发时可以节省高额的成本，从而导致了传统模式的硬件生产者面临着很大的挑战。
二、云计算技术的特点
云计算技术从其所发挥的作用分析，具有以下的特点：第一，使用的灵活性。由于云计算终端设备包括了手机、笔记本电脑等多种可接入网络的设备均可使用云计算的服务，使得云计算的使用不受时间和空间的限制。第二，具有较高的实用性。通过对云计算数据的大量存储，进一步提高云计算的计算性能，保证云计算可提供较高的数据处理准确率。在云计算技术中，当系统出现失效节点时系统可自动对其进行检测，从而排除失效节点，保证系统的正常运行。第三、经济方面的适用性。在云计算技术中，由于其成本的低廉，使得人们在构建具有大量商业机组的集群时，更愿意选择云计算技术来完成此项工作。
三、云计算的关键技术
（一）虚拟化技术
虚拟化技术是为了更多的使用者借助虚拟机通过终端设备实现便捷计算系统运用，从而使得最大限度的发挥巨涌高价值的硬件设备。通过虚拟化技术的运用，使得共享底层结构下的分布式虚拟环境得以实现。当下，人们运用虚拟化技术将信息数据资源的抽象逻辑得以表示，为云计算的提供了关键技术。虚拟化技术在降低大规模的异构服务器的差异化的同时，运用其灵活性和伸缩性的特点，最大限度的将云计算的系统管理简单化。虚拟化技术的在云计算中运用，促进了资源的合理化运用，降低了使用成本。IBM公司运用“蓝云”数据计算系统，将硬件级别以及开源软件进行虚拟两个级别的虚拟化。当下，针对虚拟化技术的研究主要是围绕小规模的请求服务系统进行展开，大规模以及SOA服务的并发服务还有待进一步的研究。与此同时，由虚拟化技术引发的一系列安全性的问题同样需要人们投入精力进行攻克。
（二）数据处理技术
在云计算的关键技术中，数据处理技术是一项较为重要的技术，包括数据的存储以及管理的技术。由于云计算中处理的数据有着大量性、异构性以及非确定性的特点，而且云计算常常需要处理大量使用者的需求。因此，云计算技术需要运用高效的数据处理系统来满足使用者日益增长的需求，在数据的存储方面必须拥有较高的传输率、吞吐率以及可靠性和可扩展性。与此同时，数据处理技术还应具有快速定位，安全保障性，同时还要考虑底层存储设备存储量的均衡性。现在，关于云计算中的数据存储和处理方面的技术普遍采用的是由Google开发的GFS技术（Google File System）、Amazon公司研创的Dynamo技术以及BigTable等数据存储处理技术。大部分的IT企业在开发云计算相关的项目时，HDFS数据存储技术被人们的广泛运用。
（三）SOA技术
SOA是一种面向服务体系结构的技术，主要用来处理信孤岛及遗留系统的问题。SOA技术的实现是将不同的功能单元通过定义优良的接口联系起来，使得构建在各种这样系统中的服务可以采用统一的形式进行交互，同时也为云计算的快速弹性部署提供技术支持。
（四）编程技术
只有采用简单的编程模型，确保云计算后台的并行执行以及任务调度向使用者以及编程人员保持透明性，才能较好的实现服务的快速弹性的部署。当下，在云计算技术中通常运用MapReduce以及Dryad等技术实现云计算的编程模式。MapReduce技术是将“Map”函数的任务分解分配，运用“Re-duce”函数进行结果的归总和表达。而Dryad技术则是运用一个有向的无环图，通过顶点进行计算的表达，并采用顶点的边进行数据的传输。
四、结束语
总之，随着云计算功能的逐渐凸显，使得云计算成为一种潜力巨大的数据处理技术。然而在云计算中相关数据的存储方面，还需要解决数据的安全性以及访问模式方面建设问题。云计算技术还有待更进一步的完善，在系统耗能方面还需要进行研究。只有不断的完善现有技术，才能使得云计算为人们提供更加便利的服务，使人们的生活、工作得到本质上的改变。
参考文献
[1]吴吉义，平玲娣，潘雪增，李卓.云计算：从概念到平台[J].电信科学，2009（12）.
中图分类号：U495 文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00
当前，我国城市化进程正面临着巨大的机遇和挑战，如何不断提高城市发展水平和产业竞争力，全面提升城市生活品质，解决城市发展中的交通、安全、能耗等问题，已成为关键。“智慧城市”顺应了当前全球先进城市发展演进和技术变革的时代潮流，是当今世界推进战略性新兴产业和城市信息化进程中的前沿理念，是我国新一轮城市发展与转型的客观要求，是提升城市品质和竞争力的必然途径，也是更好地保障和改善民生的重大举措[ ]。建设智能交通体系是智慧城市建设中不可或缺的重要内容之一。
智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机技术及智能车辆技术等综合运用于整个交通运输管理体系，通过对交通信息的实时采集、传输和处理，借助各种科技手段和设备，对各种交通情况进行协调和处理，建立起一种实时、准确、高效的综合运输管理体系，从而使交通设施得以充分利用，提高交通效率和安全，最终使交通运输服务和管理智能化，实现交通运输的集约式发展[ ]。智能交通是集智能调度、视频监控、定位管理、运营分析等应用服务为主要内容的交通发展新模式。
1、体系结构
从技术层面分析，实现智能交通的体系结构分为三个层次：感知层、传输层和应用层，如图1所示。
通过感知，获得车辆、道路和行人等全方位的信息，将采集到的信息通过传输层“运送”到服务端，根据不同的应用和业务需求，进行相应的服务端计算，对信息进行分析、处理、融合，实施重要信息的存储管理及其相关信息（如公交指示信息、交通诱导信息等）的及时。
2、关键技术
智能交通建设过程中，从信息的收集，数据的分析处理，到信息的管理和信息的，涉及很多关键技术。
2.1车联网技术
车联网，是指利用装载在车内和车外的感知设备，通过无线射频等识别技术，获取所有车辆及其环境的静、动态属性信息，再由网络传输通信设备与技术进行信息交换和通信，最终经智能信息处理设备与技术对相关信息进行处理，根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的高效能、智能化网络。
车联网是物联网技术在智能交通中的应用。车联网系统发展主要通过传感器技术、开放智能的车载终端系统平台、无线传输技术、语音识别技术、海量数据处理技术以及数据整合等技术相辅相成配合实现。在国际上，欧洲的CVIS、美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。
2.2云计算技术
云计算是一种基于互联网的新一代计算模式和理念。云计算通过互联网提供、面向海量信息处理，把大量分散、异构的IT资源和应用统一管理起来，组成一个大的虚拟资源池（共享的软硬件资源和信息），通过网络，以服务形式、按需提供给用户。
云计算的特点之一是分散资源集中使用。与传统互联网数据中心（IDC）相比，云计算比较容易平稳整体负载，因而大大提高资源利用率，同时，弹性伸缩的运行环境增强了业务的灵活度。云计算的另一个特点是集中资源分散服务，把IT资源、数据、应用作为服务通过网络、按需提供给用户。
云计算技术为智能交通中海量信息的存储、智能计算提供重要的使能技术与服务。
2.3智能科学技术
智能科学，是研究智能的本质和实现技术, 是由脑科学、认知科学、人工智能等综合形成的交叉学科。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质；认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学；人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能[ ]。通过多学科的交叉、融合，不仅从功能上进行仿真, 而且从机理上研究、探索智能的新概念、新理论、新方法，最终达到应用的目的。
目前，具有重要应用的智能科学关键技术包括：主体技术、机器学习与数据挖掘、语意网格和知识网格、自主计算、认知信息学和内容计算等[ ]。
智能科学为智能交通提供智慧的技术基础，支持对智能交通中海量信息的智能识别、融合、运算、监控和处理等功能。
2.4建模仿真技术
仿真技术是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机系统和物理效应设备及仿真器等专用设备为工具，根据研究目标，建立并运行模型，对研究对象（已有的或设想的）进行动态试验、运行、分析、评估认识与改造的一门综合性、交叉性技术。
仿真由三类基本活动组成：建立研究对象模型，建立并运行仿真系统，分析与评估仿真结果。汽车驾驶训练模拟器，就是应用仿真技术的成果。
仿真技术对智能交通各功能领域和运营活动进行建模仿真研究、试验、分析和论证，为智能交通体系的构建和各类业务项目实施运行提供决策依据和不可或缺的关键技术支撑。
智能交通是一个综合性的系统工程。在智能交通建设过程中，还涉及统一的标准，需要系统工程技术、高性能计算技术、数据安全技术和各种应用技术等技术支撑。
3、结语
随着基础设施建设的不断完善，各种相关理论和技术的不断成熟，智能交通发展日趋完善，那时的交通将会是人、车、路、环境达到和谐统一的新景象。
参考文献
[1]嘉兴市人民政府.嘉兴市“智慧城市”发展规划（2011―2015年）[R].嘉兴:嘉兴市人民政府, 2011.
中图分类号：TN9 6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0242-02
1、引言
光通信最重要的特点就是具有几乎用不尽的带宽资源。随着信息社会的发展，人们对信息服务的需求量与日俱增。100GbpsWDM系统是一个重要方向。超宽带时代，承载网的核心层及骨干层面临着越来越大的带宽增长压力。当以10G传输技术为基础的承载网带宽耗尽时，网络平滑升级至40G、100G是最经济的提升网络容量的方法。因此，在承载网的核心层及骨干层实现100G传输将成为必然。随着100GE路由器接口标准化的完成，100G的长途传输也进入了议事日程。与40GbpsWDM系统相比，100G传输的商用化需要解决四大关键技术：100G线路传输技术、100GE接口技术、100GE封装映射技术和100G关键器件技术。
2、100G WDM标准进展
100Gb/s技术的国内标准化工作主要由CCSA的传送网与接入网工作委员会（TC6）的传送网工作组（WG1）和光器件工作组（WG4）来制定。最近取得的主要标准进展包括：WG1完成了“N×100Gb/s光波分复用（WDM）系统技术要求”的报批稿，以及“N×100Gb/s光波分复用（WDM）系统测试方法”（近期报批），同时WG4已开始开展100Gb/s光模块及组件的标准参数研究。其中“N×100Gb/s光波分复用（WDM）系统技术要求”中主要规范了N×22dB传输模型在G.655和G.652光纤上的关键传输参数规范，同时考虑了系统技术实现的差异性，采用背靠背OSNR容限、系统传输距离规则、FEC纠错前误码率等多种参数量化，目前规范的最远传输能力达到18×22dB（18×80km，适用G.652光纤）和16×22dB（16×80km，适用G.655光纤）。
100Gb/s 的国际标准主要由ITU-T、IEEE和OIF等标准组织制定。其中ITU-T的SG15主要负责光传送网及接入网的标准化工作，其中Q6主要负责物理层传输标准的规范工作，Q11主要负责逻辑层传送标准的规范工作。目前针对100Gb/s的标准化工作主要在G.682、G.sup39、G.709等标准中规范，其中G.682已经明确提出进行100Gb/s参数的规范，而G.sup39逐步引入100Gb/s技术涉及的一些工程参数考虑，同时G.709的ODUk容器已经支持基于100Gb/s速率的ODU4。
IEEE的802.3主要负责以太网物理层规范的制定，目前已经完成了基于40GE和100GE的物理层规范802.3ba，目前正在开展背板互联（802.3bj）以及新一代40Gb/s和100Gb/s物理接口的规范（802.3bm），其中802.3bm是2012年3月IEEE 802全会上通过的新标准项目立项，其主要目标是完成多模光纤20/100m以上、以及单模光纤500m以上的传输距离。
OIF的PLL主要负责高速模块及器件的规范制定工作，目前已经完成了100Gb/s 长距传输模块、相干接收机等实现协议（IA），目前正在进行第二代的100Gb/s长距传输模块和相干接收机的IA、基于城域应用（中距离）的100Gb/s DWDM传输框架、以及基于28G的甚短距离传输的通用电接口（CEI-VSR）等IA的制定工作。
从100Gb/s标准化整体进展来看，目前100Gb/s标准基本完善，正在进行进一步提升集成度、降低功耗等相关标准的规范制定过程之中。
3、100G WDM系统关键技术
3.1、100G线路传输技术
现有100G线路传输技术主要有两种方案：多波传输方案和单波传输方案。在100G多波传输方案中，100G信号反向复用为多波长的10Gbps和40GbpsOTU2、OTU3信号。这种方案不会对现有的10G或40G光传送网络产生影响，并可以在现有的器件技术下实现，因而是现阶段可实现的方案。但这种方案的波长利用率较低，也存在波长管理及多个波长间时延差的控制问题，所以这种方案不是100G线路传输技术的最终商用方案。
100G单波传输方案可做到“一个业务，一个波长”，可以简化网络的管理。从器件发展及降低OPEX的角度来看，该方案是未来发展的方向。业界所讨论的100G传输基本上是讨论100Gbps单波的长途传输。由于波特率的提升，100G单波传输信号所受到的各种物理损伤较为严重。业界研究了新的码型以降低物理损伤对100G信号的影响。
40G速率提高到100G，光信噪比OSNR需要增加4dB左右，为了降低光信噪比OSNR的要求，在现有的光网络上传输单波100G信号，需要采用特殊的调制技术来降低波特率。例如PDM-DQPSK由于采用了偏振态、相位的双重调制，就可以把100Gbps的信号速率降低到25G波特率，从而保证在50GHz间隔的波长区传输。为更好地提高接收灵敏度，有时需要采用相干电处理的技术，也就是采用电处理来解决光波长的相干接收。目前，100GWDM的调制技术有多项选择。从现在的发展情况看，业内相信PDM-（D）QPSK会是一个不错的选择，可以实现50GHz的间隔和1000公里以上的无电中继传输，相干光检测可以极大程度地提高色散容限和PMD容限。缺点是发射机光学结构复杂，相位调制效应容限低，另外需要复杂的DSP处理，用于后处理的高速DAC和ASIC芯片目前较少。目前，该方向的研究还处于实验室阶段。
从系统来看，考虑到100GHz的速率只比40GHz提高2.5倍，在C波段传输的波长数目应该保持与现在的WDM系统相同，因此100GHzWDM系统应该基于50GHz间隔，以提高系统容量。
3.2、100G技术接口
100GE接口技术要解决100GE物理端口的高可靠性，并支持完善的监控和保护功能。100GE物理接口主要有三种：10×10G短距离（100m）互联的MMFLAN接口；4×25G中短距离（3km、10km、40km）互联的SMFLAN接口；10G铜线铜缆接口。
在接口架构方案上，100GE接口架构目前有MLD&CAUI、APL和PBL三种方案。VL&CTBI、APL、PBL方案分别根据不同的应用需求而提出。这些方案将会于近年内在IEEE进行广泛讨论，并最终给出最佳方案。
3.3、100GE封装映射技术
100GE适配到OTN时，可映射到OTU4中，也可反向复用到OTU2/3之中。根据100GE接口的具体实现形式，存在多条封装映射路径。第一，100GE串行信号映射到ODU4。ODU4、OTU4的具体速率正在讨论中，有130Gbps和112Gbps两种选择。由于ODU4/OTU4的速率目前还没有最终形成标准，因此将100GE映射到ODU4的方案还没有最终确定。第二，100GE串行信号反向复用到ODU2e、ODU2、ODU3。其主要有O-DU2e-10v反向复用和ODU2-11v或ODU3-3v反向复用两种方案。ITU-TQ11已经明确将对这两种封装映射路径进行标准化。采用GMP映射方法在技术上可以实现，但标准还不成熟。第三，100GE信号反向复用到10×10G或4×25G。这种方案将高速串行的100GE信号反向复用为10G或25G低速并行的信号。目前，ITU正在讨论承载Multilane100GE的问题，主要有Multi-lanePCS层汇聚再映射到OTN，以及比特透明独立映射两种解决方案。
3.4、100G关键器件技术
100G关键器件于2010年左右开始生产，于2011年～2012年开始规模商用。其中光模块和高速DSP影响最大。只有高速光模块才能实现100Gbps速率的调制。DSP则对于相干电接收至关重要，只有在100G高速率数字处理技术取得突破时，才能实现软判决、相干电接收的复杂电处理，从而提高接收灵敏度，加大100G的传输距离。
4、100G WDM系统解决方案
4.1、100G解决方案要求
100G对光纤传输提出了更加严格的要求，在同等物理条件下与10G DWDM传输系统相比，100G DWDM系统有如下限制：
a） 光信噪比劣化10dB
b） 色度色散容限降低为1/100（约为10ps/nm）
c） 偏振模色散（PMD）效应劣化更为严重
d） 非线性效应变得更加明显
4.2、100G解决方案研究
4.2.1高效的码型
对于100G的调制方式，业界选择的主流技术仍然是QPSK。100G编码技术比较见表1，由表1可以看出，PDM-QPSK调制方式（为达到4比特/符号，采用极化模复用方式）是最适合长距离传输的标准码型，该调制方式已被OIF列为标准。
PDM-QPSK的信号调制：在发送端，数据被分成4路，分别调制2个QPSK调制器，再通过偏振合波器PBC，得到2个极化偏振态垂直的QPSK信号，即PDM-QPSK信号。在接收端采用相干检测，用一个本振的激光器经过偏振分束，与偏振分束后的信号进行混频，每个90度混频器输出1个偏振态的2路信号（I、Q），2个偏振态共4路信号，经过光电转换后，再由ADC采样后采用DSP进行数字信号处理。PDM-QPSK信号在接受侧采用相干检测的技术可以实现高性能的信号解调。与直接解调、差分解调方式相比，相干检测所使用的本地激光器功率要远大于输入光信号的光功率要远大于输入光信号的光功率，所以光信噪比可以被极大地改善。特别是相干检测技术可以充分利用强大的DSP来处理极化模复用信号，可以通过后续的数字信号的特性（极化模、幅度、相位），大幅度消除光纤带来的传输损伤，如PMD容忍度达30ps，无需线路的色散补偿就可以容忍几万ps/nm。
4.2.1 FEC技术
前向纠错（FEC）一直是光传输技术中降低OSNR要求的重点技术之一，并随着光线路速率的提升而得到迅猛发展。第一代的带外FEC采用以RS（255， 239）为代表的代数码技术，满足G.975标准规定，采用7%的开销，净编码增益为6.3dB，纠前BER容限约为8.3×10-5，主要用于2.5G系统和早期的10G系统。第一代FEC的复杂度较低，算法规模较小（约100，000LUT），采用FPGA即可满足其运算速度的要求。
随着后期的10G及目前40G系统的广泛应用，为实现更长传输距离和更高的波特率，要求传输系统的纠前BER容限进一步降低，这驱动了净编码增益更高、纠错能力更强的第二代FEC技术的诞生。第二代FEC采用级联编码技术，净编码增益可达到8-9dB，纠前BER容限可低至1×10-3-4×10-3。G.975.1中制定了第二代FEC的行业标准。净编码增益的提高同时也伴随着FEC算法复杂度的和运算规模的增加。第二代FEC技术一般需要300，000LUT的FPGA或百万门规模的ASIC芯片来承载。
在100G相干技术产业化力量的驱使下，并借助高速IC技术的发展，基于软判决（SD）的第三代FEC编码技术诞生了。这种FEC一般采用LDPC码（低密度奇偶校验码）、TPC码（Turbo乘积码），可提供约11dB的净编码增益。第三代FEC需要更大的运算规模（1千万门以上乃至数千万门的ASIC），目前基于65nm工艺的ASIC技术难以为继，需要40nm工艺的ASIC才能实现其高运算量和低功耗目标。此外，SD-FEC的另一个特点是开销更高，可高达20%（OIF建议SD-FEC的开销不超过20%），使得100G的线路速率达到128Gbps，这有可能在非线性和滤波效应方面对传输性能造成影响。
5、结论
随着云计算、物联网、新型互联网等未来宽带传送需求的强力驱动，100Gb/s已经逐渐从幕后的技术研究走向了商用前台，尤其是最近两年国内发展更为迅速。100Gb/s在实际部署时，应重点考虑目前40Gb/s和100Gb/s商用关系，100Gb/s关键技术差异以及100Gb/s产业整体发展等诸多因素。在部署100Gb/s技术时，建议侧重考虑100Gb/s和40Gb/s协同发展，100Gb/s部署应循序渐进，维持合理价格水平以促进产业健康发展等应用策略。
参考文献
参考文献：[1] 赵文玉《100G技术、标准及应用策略》电信网技术2012年第12期
[2] 余银凤，袁秀森《100G传输系统中的关键技术及解决方案》邮电设计技术2012年第9期
[3] 100G波分复用传输的关键技术及发展趋势[J].华为技术
作者简介
一、引言
IP信息业务的快速增长，对于计算机网络数据信息的传输速度提出了较高的要求标准[1]。因为密集波分复用技术的不断发展，促使Tbit/s量级的传输网络能够搭建起来。全光交换通常是指使用全光节点在光域实现对数据信号的传输、交换、路由、转发等功能，转变原有的信号交换模式，能够克服电速率对路由速度的有关限制，降低数据信息传输过程中出现的拥塞情况，有利于增大计算机网络的吞吐量。当前相对较有优势发展的研究方向是全光标签交换技术，AOLS的理论思想是把光波长用于交换标签，把光交换和路由转发实现无缝融合目的，直接在波长信道上通过标签交换方式来进行光分组包的交换，通过波长查找路由，同时标示出相应的光通路。在全光交换过程中一般使用光逻辑器件和非线性光器件能够达到高速的分组路由和转发目的。这种交换方法的优势在于分组的路由与分组速度、分组格式以及分组长度是相互独立的，这样能够提升计算机网络的灵活性与交换粒度，有利于解决路由器转发速度和计算机网络容量相互之间存在的矛盾问题，从而能够尽可能满足宽带光网络的实际需求。
二、全光交换的关键技术
2.1 冲突解决机制
在全光交换的实现过程中，如果光波长一致的分组高于一组或者处在同一信号输出端口的分组超过四组时，则直接产生冲突，这需要增加输出或者输入缓存来相应地解决这种问题[2]。对于信号输出缓存的功能模块，需要具备全光分组冲突检测机制、全光可变光延迟控制以及全光可调波长转换等功能，然而当前的工艺技术水平仍然无法生产制造出理想的电子器件， 这需要电控制来实现目标。另一种实施方法是在AOLS模块中增加相应的输入缓存，即通过配置数量更多的波长分配给相应的分组。这种方法主要使用16波长复用模式替代过去的4波长复用模式，这16个波长直接分为4组，每组分别有4个波长，进入到4X4的AWG路由器通过4波长一组的形式各自在AWG阵列中同时实现路由功能。
2.2 分组标签的分离和读取
如果分组能够到达AOLS节点位置之后，首先应当把分组标签和净荷直接分离，节点才可以根据读取标签所携带的数据信息进行路由选择。光标签提取属于标签交换的关键技术之一，通常使用一个光分组时钟恢复电路和高速光逻辑门构成分离电路从而达到分离标签的目的。到达分组直接分成两个部分， 其中一部分属于时钟恢复电路相应的输入信号，另外一部属于数据信号，被提取的时钟信号属于光逻辑门相应的控制信号。如果原始分组和提取时钟被迟延时间刚好与时钟获取时标签长度增加的时间一致，标签和净荷功能成功地分离。在实现标签地址和查找地址的比较功能时，通常使用光时域相关器在查找表中比较一系列的比特流，从而能够实现路由选择功能。分组路由实际上是节点根据到达分组的标签和查找表中地址进行比较之后进行的选择，所以标签的读取对于标签交换技术而言是重要的考虑因素。
在全光标签的交换过程中，路由选择是根据标签地址和本地地址的比较结果进行的，在比较地址之后，应当对分组进行新标签的重新插入，同时分配新的波长才能够送到阵列波导光栅选择输出端口。高速形式的光交换要求波长转换器使用不敏感极化以及较大范围的可操作波长。在LSANGNE的技术项目中，使用SOAMZI用于实现波长转换功能。然而系统需要SOA-MZI 拥有强大的调制带宽，才可以处理40Gb/s或者更高速度的归零信号波长。高速的波长调谐同时要求转换器具备可调自由光滤波的功能结构，这就决定了SOA需要有迅速的增益恢复时间， 这对于现阶段的技术水平而言仍然是一个重大挑战[3]。
三、结束语
全光标签交换技术能够充分解决路由转发速度和计算机网络容量相互之间的问题，同时消除了普通光交换过程中相应的转换开销，在很大程度上能够节约计算机网络资源。然而对于每一个接收信号的分组标签，都需要具备一个独立形式的硬件支持，这可以增加光元器件的相应开销，同时节点的集成度直接影响到全光标签交换的总开销状况，节点的集成度愈高。所以使用高集成度的光逻辑器件作为降低光开销的一个有效可行方法。
参 考 文 献
1、引言
3G是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，实现全球无缝覆盖，全球漫游能力，与固定网络相兼容，高速移动接入，定位业务，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
我国提出的TD－SCDMA（Time Division Duplex－Synchronous Code Division Multiple Access）建议标准与欧洲、日本提出的WCDMA 和美国提出的CDMA2000 标准，成为世界三大主流标准之一，都属于宽带CDMA技术，进一步拓展了标准的CDMA概念，WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA都能在静止状态下提供2Mbit/s的数据传输速率，但三者的一些关键技术仍存在着较大的差别，性能上也有所不同。
2、三大主流标准的技术比较
WCDMA，核心网基于GSM/GPRS网络的演进，保持与GSM/GPRS网络的兼容性。该标准提出了GSM（2G）—GPRS—EDGE—WCDMA（3G）的演进策略。核心网络可以基于TDM、ATM和IP技术，并向全IP的网络结构演进。空中接口采用WCDMA，信号带宽5MHz，码片速率3.84Mcps，AMR语音编码，支持同步/异步基站运营模式，上下行闭环加外环功率控制方式，开环和闭环发射分集方式。
CDMA2000是基于IS-95提出的3G标准，完成了从CDMA IS95（2G）— CDMA20001x—CDMA20003x（3G）的演进策略。电路域，继承2GIS95CDMA网络，引入以WIN为基本架构的业务平台；分组域，基于Mobile IP技术的分组网络；无线接入网，以ATM交换机为平台，提供丰富的适配层接口。空中接口采用CDMA2000兼容IS95，信号带宽N*1.25MHz(N=1,3,6,9,12)，码片速率N*1.2288
Mcps；8K/13KQCELP或8K EVRC语音编码。
3、TD-SCDMA关键技术
3.1 TDD技术
TDD方式是TD-SCDMA系统和别的CDMA系统之间的一个显著区别。该方式易于使用非对称频段，无需具有特定双工间隔的成对频段；适应用户业务需求，灵活配置时隙，优化频谱效率；上行和下行使用同个载频，因此无线传播是对称的，有利于智能天线技术的实现；无需笨重的射频双工器，小巧的基站，降低成本。
3.2 智能天线技术
智能天线是一种由多个天线单元组成的阵列天线，它通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列的天线方向图，从而抑制干扰，提高信干比，广义是一种天线和传播环境与用户和基站的最佳空间匹配技术。
3.3 联合检测技术
联合检测技术是在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号及其多径的先验信息，把用户信号的分离当作统一的相互关联的联合检测过程来完成。从而具有优良的抗干扰性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效的利用上行链路频谱资源，显著提高了系统容量，并削弱了“远近效应”的影响。联合检测利用信号检测理论Y=AX，将估计变换为确定性计算。
采用联合检测技术和智能天线技术相结合的方式，上行获得分集接收的好处，下行实现波束赋行。
3.4 功控和上行同步技术
CDMA系统是干扰受限系统，功率控制是调整UE 发射功率，使距离Node B远近不同的UE信号到达Node B的功率大小基本相等，能有效的限制系统内部的干扰电平，起到补偿衰落，阴影效应和多径衰落，克服远近效应，快速功控可以有效提高接收电平稳定度。
上行同步是TD-SCDMA的关键技术之一，同步后的系统可以充分利用码道资源，增加系统容量。同一时隙不同用户的信号同步到达基站接收机，最大限度的克服多址干扰，充分利用Walsh码的正交性。
3.5 接力切换技术
接力切换使用上行预同步技术，在切换过程中，UE从源小区接收下行数据，向目标小区发送上行数据，即上下行通信链路先后转移到目标小区。在切换测量期间，使用上行预同步的技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换的成功率、降低切换掉话率的目的。达到高切换成功率，高资源利用率。
TD-SCDMA采用接力切换，一个用户不长时间同时占用多个基站的空中业务信道资源及其网络传输资源。节约了基站资源，增加了用户接入量，节约运营商网络传输资源，减少运营投入，简化了RAN系统的处理，提高了集成度，接力切换资源占用少15%以上。
4、3G发展前景
TD-SCDMA技术的发展是在向HSDPA、LTE等更高速的宽带技术向拓展。TD-HSDPA是TD-SCDMA的新一步演进技术，亦采用TDD方式，作为后3G的HSDPA技术可以同时适用于WCDMA和TD-SCDMA两种不同制式。
LTE是近两年来3G发展的一个主导方向，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率。而国内的研究表明，TD-LTE最高可以实现150Mbps的下载速率和50Mbps的上传速率，并支持TD-LTE/TD-HSPA/EDGE以及LTEFDD制式下的多种通信模式。
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)08-0093-01
1、CAPP系统的发展现状
CAPP(Computer Aided Process Planning，又称计算机辅助工艺设计)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定零件的机械加工工艺过程。工艺设计是产品开发的重要环节，工艺设计的好坏直接决定零件的生产质量和生产效率以及成本。CAPP系统的实施就是为了缩短工艺编制的时间，优化工艺并实现工艺编制的自动化，减轻工艺编制人员的劳动强度；CAPP系统的应用还可以使企业的工艺文件实现标准化，实现企业内部数据的高度统一，标准化的工艺文件更加适合企业现代化的生产与管理环境，方便企业应用PDM，ERP等系统。
自从1965年Niebel首次提出CAPP思想以来，各应用软件公司和研究所以及高校对CAPP领域的研究得到了极大的发展，主要经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统和工具系统等不同的发展阶段，并涌现出了一大批商品化的CAPP系统。但是相对于其它信息管理系统的发展，CAPP的应用水平仍然比较滞后。
总结国内大中小企业的CAPP应用现状，大多数企业CAPP的应用还存在一些不足和问题：
(1)大多数企业CAPP的应用仅仅是对纸质工艺卡片的电子化管理，以及实现对工艺信息的电脑自动统计汇总和权限的管理与控制方面，这种程度仅仅是实现对传统工艺管理的电脑化管理。
(2)大多数企业CAPP的应用还不能有效地完整地总结本企业（甚至是行业）的工艺设计经验和设计知识，因为没有标准化的有效的工艺知识库，造成企业的工艺编制仍然主要依靠有经验的工艺师，CAPP系统的的智能化程度仍然很低。
(3)目前大多数企业的CAPP系统的绘图环境可以与CAXA软件集成，而与CAD软件还不能完全集成，而大部分企业设计部门所采用的绘图软件都是使用的CAD绘图软件，这样就造成了在CAPP系统里面进行工艺附图的设计和更改时比较费时费力。
(4)现阶段，CAPP系统的绘图环境局限于二维绘图，能够实现三维绘图的很少。随着三维制图软件的发展的推广应用，三维制图在不远的将来肯定会成为我国制造企业产品设计的主要趋势。因此，CAPP系统的绘图环境还有待进一步提高和完善。
2、CAPP系统实现的关键技术
针对当前CAPP系统所存在的问题，如CAPP系统在智能性、实用性、通用性、集成性和柔性等方面的不足之处，必须对以下关键技术进一步研究，以提高CAPP的应用水平和效果：
2.1 零件的分类编码方法
实现CAPP系统的关键技术之一就是建立完善的零件分类编码系统，建立零件分类编码系统时，首先要提取每个零件的设计特征和制造特征，然后将零件的这些特征通过编码来识别。一般情况下，零件的特征越多，描述这些特征的编码也越复杂。目前常用的零件分类编码系统可以分为三种类型：以零件设计特征为基础的编码系统；以零件制造特征为基础的编码系统；以零件的设计和制造特征为基础的编码系统。
2.2 工艺设计相关技术
目前常用的工艺设计技术有：相似工艺自动检索技术、参数化工艺设计技术、模块化/单元化工艺设计技术等。
采用相似工艺检索技术，可以大大提高企业对成熟工艺的有效利用，提高企业工艺编制的效率和质量，同时也可以减少工艺编制人员的重复性工作，减少人力成本。
参数化工艺设计技术是一种快捷有效的工艺设计模式。首先需要建立完善的典型工艺数据库，每种零件对应一种典型工艺，只需要将对应的典型工艺数据库里面的参数进行修改，就可以自动形成高质量的工艺文件。
模块化工艺设计技术的核心思想是将制造工艺过程分解为一系列规范化的操作和规则，这些规范化的操作和规则组成不同的模块，每个模块里面的操作参数可以针对不同产品进行设计更改，针对特定零件的制造工艺可以利用参数化设计技术、专家系统技术实现不同模块化的组合。
2.3 集成环境下的工艺数据管理技术
传统的CAPP系统工艺数据管理技术一般采用文件形式对工艺数据进行保存，对工艺数据的管理要求不高。但是，随着大量制造企业信息化水平的不断提高，大部分CAPP系统实在网络化环境下实施应用的，因此，大量的工艺数据是在网络环境下处理和共享以及存储的，传统的基于文件保存工艺数据的方式已经不适应网络化和集成化的环境，这就需要深入研究网络化集成环境下的工艺数据管理技术。总之，CAPP系统中的工艺数据管理的目的是要保证工艺数控的一致性、有效性和完整性。实现CAPP与CIMS其它子系统的信息集成和信息的充分共享。
2.4 工艺知识库的建立技术
工艺知识库的建立和有效管理是CAPP系统成功运行的重要环节。建立工艺知识库时应解决以下几个关键问题：共享性、完善性、柔性和安全性。在建立知识库前，首先要做大量的调研和分析，在此基础上，再从零散的资料中找出规律，建立起标准统一的知识库，使之能应用于各种生产条件下的各种类型零件，并不断地对知识库进行完善，以适应用户不断变化的需求。在知识库管理过程中，将那些可以不断被修改和扩充的知识与程序分离存储，称为外部知识库；将那些用户不能随意修改和扩充的知识固化在程序中，称为内部知识库。内部知识库和外部知识库的具体界定则是需要进一步研究的内容。
参考文献
[1] 谢胜利，黄强，林兰芳等.基于实例的智能工艺设计系统[J].计算机应用研究，2002(9)：97-103.
[2] 才影,孙玉涛,李海涛等.CAPP在选煤设备生产过程中的应用.煤矿机械,2009(12):215-217.
[3] 郭温.网络化CAPP系统的体系结构研究.液压气动与密封,2010(4):51-53.
