一、固定通讯网络 （一）、SDN( Software Defined Network)： 一种新式网络立异架构，是网络虚拟化的一种完成办法，其核心技能 OpenFlow 经过将网络设备操控面与数据面别离开来，然后完成了网络流量的灵敏操控，使 网络作为管道变得愈加智能。SDN 本身便是一种立异网络架构不是一种详细技 术和协议，而是一种新架构。

　　特征：操控/ 处理别离，软硬别离，网元虚拟化，网络可编程。 代表技能：SDN/NFV、Open Stack。

　　网络虚拟化-屏蔽底层差异，完成网络对运用的透明化。逻辑网可随事务需求配 置、搬迁，并支撑多租户同享和按需定制。

　　因为光和电选用分立办法，光子与电子技能遵从各自的展开路途，现在光通讯系 统在功耗、本钱、集成度方面遇到进步瓶颈。硅光子技能运用 CMOS 微电子工 艺完成光子器材的集成制备，该技能结合了 CMOS 技能的超大规划逻辑、超高 精度制作的特性和光子技能超高速率、超低功耗的优势。是一种能够处理长技能 演进与本钱对立的颠覆性技能。

　　100G 光传输难以满意未来视频、云核算、大数据、物联网等新式事务对网络带 宽的需求。现网滑润晋级超 100G 光收发单元可成倍进步体系容量，具有较高 性价比和可行性。超 100G 将承继并发扬 100G 光传输规划思维，在坚持传输 间隔不变的一起进步光纤频谱资源的运用率和频谱功率，引进先进的调制编码和

　　光电集成技能进一步下降单位比特本钱。现在业界活跃展开示网实验，推动超 100G 商用进程，估计会在数据中心互联首先打开运用。

　　互联网新运用层出不穷，需求更大带宽支撑井喷式添加的数据需求，政企大客户、 高端社区用户将需求独享波长入户，以及部分场景下会有长间隔高带宽低时延接 入需求。光通讯技能中的复用维度包含时分、波分、频分、码分、模分等。现在 40G PON 是选用了时分和波分两维复用，这也是 100G PON 的可行办法之一。 业界将探究上述更多维度的组合，为用户供给更大的带宽。此外，在接纳端选用 相干接纳办法，可在一根光纤承载超越 1000 个波长，每波长 1G/10G，无源传 输间隔到达 100km，完成 T 比特接入。为用户供给更大带宽、更低时延的接入 服务，为运营商供给高效和低运维本钱的网络。 40G TWDM-PON 将在五年 内发动商用之旅，更多维复用和相干技能也是研讨热门。

　　当时通讯网络选用多层多域网络承载事务，设备品种繁复，海量数据的分组处理 才干呈指数等级进步，一起对超大容量路由运算才干提出越来越高的要求,导致 机房空间严重、能耗高、功率低。IP 与光网络的交融是处理问题的有用办法之 一。

　　IP 与光网络交融能够经过一起交流内核技能来完成，具有分组/ODUk/VC 会集 交流功用，然后削减网络层次、节省网络出资、下降保护本钱，完成网络节点集 约化。经过进步单槽位线卡转发才干和选用多框集群技能，能够大幅进步单节点

　　转发才干；经过多核处理器、散布式软件架构、模块化办理等技能，可完成千万 等级路由表办理。包含主干、会聚和接入网络的 IP 与光交融，具有千万等级路 由表项的超大容量路由器，供给全网端到端处理方案，运营商现已打开了试点。

　　当时跟着 100G 技能的规划布置，超 100G 技能的蓬勃展开，WDM/OTN 系 统的传输容量进步较快，光层的灵敏调度和高效处理成为了光网络节点的一个重 要需求。跟着 WSS 光模块集成度的进一步进步，选用 WSS 光模块构建的具有 CDC-F（Colorless, Directionless, Contentionless, FlexGrid)特性的光穿插 组网技能在超大网络节点运用时，因一起具有超大交流容量、波长及事务灵敏调 度、低功耗、低时延等要害特性，易于构建灵敏、高效的光网络。具有 CDC-F 特性的光穿插技能越来越遭到全球运营商的注重，现在已有运营商首先布置，预 计近期将会打开更大规划的试点和商用。

　　伴跟着大数据和云技能的蓬勃展开，短到芯片片上和片间、长到机柜间和数据中 心间的大规划数据交流处理，都巴望高速、安稳、牢靠的互联，惯例电缆衔接将 无法应对。现在看来，芯片间和板间的处理方案能够运用硅基光电集成来有用实 现光互联。机房间互联、机架间互联、机框间互联、机盘间互联能够运用光电转 换和光传输技能替代传统的电缆，首要处理方案包含硅基的光电集成、高速 VCSEL 和直调 DFB 等。其间硅基光电集成方案具有 CMOS 工艺兼容，集成度

　　高，本钱低的优势。未来几年，光互联技能将在芯片内部、芯片间、板间、机柜 间、机房间遍及运用。

　　跟着人们信息消费的不断添加，需求光通讯供给的带宽越来越大，耗费的动力越 来越多。在动力日趋严重的今日，怎么完成绿色通讯成为业界尽力的首要方向之 一。为了完成绿色通讯，一些新的技能正在或将逐步被选用，如新动力、高集成 度芯片、高功率电源模块、智能电扇、液体制冷、智能流量聚合、硬件休眠、新 型资料等技能。

　　经过上述技能的逐步引进和持续优化，光通讯设备的每比特能耗将逐步下降，与 环境更为调和。

　　5G 将渗透到未来社会的各个范畴，以用户为中心构建全方位的信息生态体系。 5G 将使信息打破时空约束，供给极佳的交互体会，为用户带来感同身受的信息 盛宴；5G 将拉近万物的间隔，经过无缝交融的办法，快捷地完成人与万物的智 能互联。5G 将为用户供给光纤般的接入速率，“零”时延的运用体会，千亿设 备的衔接才干，超高流量密度、超高衔接数密度和超高移动性等多场景的一起服

　　务，事务及用户感知的智能优化，一起将为网络带来超百倍的能效进步和超百倍 的比特本钱下降，终究完成“信息随心至，万物触手及”的整体愿景。

　　5G 需求具有比 4G 更高的功用，支撑 0.1～1Gbps 的用户体会速率，每平方公 里一百万的衔接数密度，毫秒级的端到端时延，每平方公里数十 Tbps 的流量密 度，每小时 500Km 以上的移动性和数十 Gbps 的峰值速率。其间，用户体会 速率、衔接数密度和时延为 5G 最基本的三个功用目标。一起，5G 还需求大幅 进步网络布置和运营的功率，比较 4G，频谱功率进步 5～15 倍，能效和本钱效 率进步百倍以上。功用需求和功率需求一起界说了 5G 的要害才干，犹如一株绽 放的鲜花。红花绿叶，相得益彰，花瓣代表了 5G 的六大功用目标，表现了 5G 满意未来多样化事务与场景需求的才干，其间花瓣极点代表了相应目标的最大 值；绿叶代表了三个功率目标，是完成 5G 可持续展开的基本保障。

　　5G 将从频谱功率的进步，通讯频带的扩展，新式网络结构这三个维度来进步系 统才干，完成功用需求和功率需求。全球各大 5G 推动组也在活跃展开相关研讨 作业，三个维度的要害技能线仅停留在实验室层面，尚待评论。

　　大规划阵列天线（Massive MIMO）现已被公认为 5G 的要害技能之一，它采 用有源天线D 天线D 天线阵列，，构成极 准确的用户级超窄波束，将能量定向投放到用户方位，能够显着改进网络的掩盖 才干，下降无线网络能耗，特别是在中高频段组网的状况下尤为显着。现在，基 站侧可支撑的协作天线 根。

　　在城市 CBD 作业区，会场等热门区域，用户数量较多且散布密布，大规划阵列 天线技能能够在水平面和垂直面均可完成波束赋形。多个用户级波束在空间上三 维赋型，可避免相互之间的搅扰，大大进步体系级容量。

　　大规划阵列天线技能也遭到了业界的要害重视，我国移动和华为在 Massive MIMO 技能上的协作研讨已超越两年时刻，与 2014 年 9 月份完成了全球初次 TD-LTEMassive MIMO 多天线预商用产品演示，这既是对 5G 先进技能的验 证，也可协助我国移动进步 TD-LTE 中高频组网的掩盖水平缓体系容量。两边将 会持续严密协作，推动大规划阵列天线）全双工技能

　　全双工技能是指在相同的频谱上，通讯的收发两边一起发射和接纳信号。相对与 传统的 FDD，TDD 半双工形式，全双工技能打破了频谱资源运用约束，使体系 可用频谱资源进步 1 倍，是未来有或许改动移动通讯传统作业形式的革命性技 术方向。全双工技能需求具有极高的搅扰消除才干以消除来自发送天线的自搅扰 信号，华为、我国移动研讨院联合北京大学等科研单位一起致力于全双工技能的 开发，现已成功完成 500m 点对点全双工通讯。现在，将全双工技能运用于多

　　天线体系以及全双工组网是全双工技能在实践体系中运用需求重要害研讨的问 题。 传统的蜂窝通讯体系的组网办法是以基站为中心完成小区掩盖，而基站及中继站 无法移动，其网络结构在灵敏度上有必定的约束。跟着无线多媒体事务不断增多， 传统的以基站为中心的事务供给办法已无法满意海量用户在不同环境下的事务 需求。

　　（3）D2D（Device to Device）通讯 D2D 技能无需凭借基站的协助就能够完成通讯终端之间的直接通讯，拓宽网络 衔接和接入办法。因为短间隔直接通讯，信道质量高，D2D 能够完成较高的数 据速率、较低的时延和较低的功耗；经过广泛散布的终端，能够改进掩盖，完成 频谱资源的高效运用，支撑更灵敏的网络架构和衔接办法，进步链路灵敏性和网 络牢靠性。现在，D2D 选用播送、组播和单播技能方案，未来将展开其增强技 术，包含依据 D2D 的中继技能、多天线技能和联合编码技能等。

　　移动通讯传统作业频段首要会集在 3GHz 以下，这段频谱资源非常拥堵，潜力 现已开发殆尽。而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰厚，能够 有用缓解频谱资源严重的现状，能够完成极高速短间隔通讯，支撑 5G 容量和传 输速率等方面的需求。IMT-2020 方案开发 6G 以下的频段供 5G 运用，跟着射 频技能趋于老练，再逐步开发 6G 以上的高频段。

　　频段扩展 现在，监测中心现在正在活跃展开高频段需求研讨以及潜在候选频段的遴选工 作。高频段资源尽管现在较为丰厚，可是仍需求进行科学规划，顾全大局，然后 使名贵的频谱资源得到最优装备。

　　高频段在移动通讯中的运用是未来的展开趋势，业界对此高度重视。高频通讯存 在传输间隔短、穿透和绕射才干差、简略受气候环境影响等缺陷。考虑到未来的 5G 网络是高密度性网络，掩盖面积最小的微小区和热门仅需到达 50 米以下的 掩盖规划。高频段频谱资源用于微小区的小型化高增益天线和设备中，可完成很 高的通讯速率。

　　跟着各种智能终端的遍及，数据流量将呈现井喷式的添加。未来数据事务将首要 散布在室内和热门区域，这使得超密布网络成为完成未来 5G 的 1000 倍流量需 求的首要手法之一。超密布网络能够改进网络掩盖，大幅度进步体系容量，并且 对事务进行分流，具有更灵敏的网络布置和更高效的频率复用。5G 通讯体系将 选用愈加密布的网络方案，布置更多小小区来满意部分热门区域的大容量需求， 一起能够起到为宏站和微站分流的作用。

　　在无线G 或许选用 C-RAN（Cloud-Radio Access Network） 接入网架构。C-RAN 的基本思维是经过充分运用低本钱高速光传输网络，直接 在远端天线和会集化的中心节点间传送无线信号，以构建掩盖上百个基站服务区 域，乃至上百平方公里的无线接入体系。C-RAN 架构适于选用协同技能，能够 减小搅扰，下降功耗，进步频谱功率，一起便于完成动态运用的智能化组网，集 中处理有利于下降本钱，便于保护，削减运营开销。各种新式高速无线局域网接 入点和蜂窝小基站一起构成立体的超密布的组网办法，构成一张超级带宽才干网 络。益发密布的网络布置也使得网络拓扑愈加杂乱，小区间搅扰现已成为限制系 统容量添加的首要因素，极大地下降了网络能效。搅扰和谐与办理、密布小区间 协作、依据终端才干进步的移动性增强方案等，都是现在密布网络方面的研讨热 点。

　　Wi-Fi 最大的优势在于，它是在未授权的频谱上运转的，任何人都能够布置 Wi-Fi 网络，并且能够支撑人们能想到的简直一切智能手持设备或物联网设备。Wi-Fi 最适合的是大容量、高密度且低移动性的室内运用。另一方面，蜂窝技能具有无 处不在的室外掩盖、无缝的移动等长处，更完美支撑语音和流媒体等实时运用。 两项技能的结合将为整个职业带来巨大的期望。

　　各行各业不断测验 Wi-Fi/蜂窝网络交融，跟着各个技能的不断推动，了解这些 不同办法之间的差异非常重要，其实答案并没有正确或过错之分，仅仅挑选不同 罢了（详细取决于用户的参阅架构）,估计在 2020 年前，Wi-Fi 和 LTE 小蜂窝 基站技能仍将持续交融，带来始终坚持最佳衔接的运用体会。LTE-U、LTE-LAA、 LWA 和多链路 TCP 都是交融这两大无线技能的挑选，商场会决议终究在什么时 间选用什么办法。 三、云核算、大数据 （一）、云核算：

　　云核算(Cloud Computing)是由散布式核算(Distributed Computing)、并行 处理(ParallelComputing)、网格核算(Grid Computing)展开来的，其最基本 的概念，是透过网络将巨大的核算处理程序主动分拆成无数个较小的子程序，再 交由多部服务器所组成的巨大体系经搜索、核算剖析之后将处理成果回传给用 户。透过这项技能，网络服务供给者能够在数秒之内，到达处理数以千万计乃至 亿计的信息，到达和“超级核算机”相同强壮效能的网络服务，是一种新式的商 业核算模型。

　　云核算体系运用了许多技能，其间以编程模型、数据办理技能、数据存储技能、 虚拟化技能、云核算渠道办理技能最为要害。

　　MapReduce 是 Google 开发的 java、Python、C编程模型，它是一种简 化的散布式编程模型和高效的使命调度模型，用于大规划数据集(大于 1TB)的并 行运算。严厉的编程模型使云核算环境下的编程非常简略。MapReduce 形式 的思维是即将履行的问题分解成 Map(映射)和 Reduce(化简)的办法，先经过 Map 程序将数据切割成不相关的区块，分配(调度)给许多核算机处理，到达分 布式运算的作用，再经过 Reduce 程序将成果汇整输出。

　　云核算体系由许多服务器组成，一起为许多用户服务，因而云核算体系选用散布 式存储的办法存储数据，用冗余存储的办法确保数据的牢靠性。云核算体系中广

　　GFS 即 Google 文件体系(Google File System)，是一个可扩展的散布式文件 体系，用于大型的、散布式的、对许多数据进行拜访的运用。GFS 的规划思维 不同于传统的文件体系，是针对大规划数据处理和 Google 运用特性而规划的。 它运转于廉价的一般硬件上，但能够供给容错功用。它能够给许多的用户供给总 体功用较高的服务。

　　一个 GFS 集群由一个主服务器(master)和许多的块服务器(chunkserver)构 成，并被许多客户(Client)拜访。主服务器存储文件体系所以的元数据，包含名 字空间、拜访操控信息、从文件到块的映射以及块的当时方位。它也操控体系范 围的活动，如块租约(lease)办理，孤儿块的废物搜集，块服务器间的块搬迁。 主服务器定时经过 HeartBeat 音讯与每一个块服务器通讯，给块服务器传递指 令并搜集它的状况。GFS 中的文件被切分为 64MB 的块并以冗余存储，每份数 据在体系中保存 3 个以上备份。

　　客户与主服务器的交流只限于对元数据的操作，一切数据方面的通讯都直接和块 服务器联络，这大大进步了体系的功率，避免主服务器负载过重。

　　云核算需求对散布的、海量的数据进行处理、剖析，因而，数据办理技能必需能 够高效的办理许多的数据。云核算体系中的数据办理技能首要是 Google 的 BT(BigTable)数据办理技能和 Hadoop 团队开发的开源数据办理模块 HBase。

　　BT 是建立在 GFS,Scheduler, Lock Service 和 MapReduce 之上的一个大型 的散布式数据库，与传统的联系数据库不同，它把一切数据都作为目标来处理， 构成一个巨大的表格，用来散布存储大规划结构化数据。

　　Google 的许多项目运用 BT 来存储数据，包含网页查询，Google earth 和 Google 金融。这些运用程序对 BT 的要求各不相同：数据巨细(从 URL 到网页 到卫星图象)不同，反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。关于不 同的要求，BT 都成功的供给了灵敏高效的服务。

　　经过虚拟化技能可完成软件运用与底层硬件相阻隔，它包含将单个资源划分红多 个虚拟资源的裂分形式，也包含将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合形式。虚 拟化技能依据目标可分红存储虚拟化、核算虚拟化、网络虚拟化等，核算虚拟化 又分为体系级虚拟化、运用级虚拟化和桌面虚拟化。

　　云核算资源规划巨大，服务器数量很多并散布在不同的地址，一起运转着数百种 运用，怎么有用的办理这些服务器，确保整个体系供给不间断的服务是巨大的挑 战。

　　云核算体系的渠道办理技能能够使许多的服务器协同作业，便利的进行事务布置 和注册，快速发现和康复体系故障，经过主动化、智能化的手法完成大规划体系 的牢靠运营。

　　“大数据”是需求新处理形式才干具有更强的决议方案力、洞悉发现力和流程优化能 力的海量、高添加率和多样化的信息财物。大数据处理要害技能一般包含：大数 据搜集、大数据预处理、大数据存储及办理、大数据剖析及发掘、大数据展示和 运用（大数据检索、大数据可视化、大数据运用、大数据安全等）。

　　是开源大数据项意图总称，是一个由 Apache 基金会所开发的散布式体系根底 架构，首要是由 HDFS 和 MapReduce 组成，HDFS 为海量的数据供给了存储， 则 MapReduce 为海量的数据供给了核算。

　　MapReduce 是处理许多半结构化数据调集的编程模型。编程模型是一种处理 并结构化特定问题的办法。例如，在一个联系数据库中，运用一种调集言语履行 查询，如 SQL。告知言语想要的成果，并将它提交给体系来核算出怎么产生计 算。还能够用更传统的言语(C，Java)，一步步地来处理问题。这是两种不 同的编程模型，MapReduce 便是别的一种。

　　工业操控网络从开始的核算机集成操控体系 CCS 到集散操控体系 DCS，展开到 现场总线操控体系。近年来，以太网进入工业操控范畴，呈现了许多依据以太网 的工业操控网络。一起，跟着无线技能的展开，依据无线的工业操控网络的研讨 也已展开。

　　现场总线：广泛运用于衔接现场设备，如操控器、传感器与履行器等，选用全数 字通讯，结构简略，节省线缆。现场总线是归纳运用微处理技能、网络技能、通 信技能和主动操控技能的产品，他在现场操控设备和丈量仪器中嵌入微处理器， 使他们具有数字核算和数字通讯的才干，构成能独立承当某些操控、通讯使命的 网络节点。

　　工业以太网：跟着运用需求的进步，现场总线的高本钱、低速率、难于挑选以及 难于互连、互通、互操作等问题逐步暴露。以太网具有传输速度高、易于设备和 兼容性好等优势，因而依据以太网的工业操控网络是展开的趋势,将以太网运用 于工业操控范畴 ,构成工业以太网。

　　工业无线网：无线通讯技能逐步进入工业操控网络范畴，为工业操控带来了比如 下降设备杂乱度以及削减线缆等优点，一起其装备灵敏，运用便利。现在，无线 通讯在工业主动化范畴的研讨首要有以下几类：无线总线 RFiel dbus、无线传 感器与履行器网络 WSAN、依据 I EEE 802.11 的无线局域网 WL AN 以及基 于 I EEE 802 . 15 的无线个域网 WPAN 等。

　　先进驾驭员辅佐体系（Advanced Driver Assistant System），简称 ADAS， 是运用设备于车上的林林总总的传感器，在第一时刻搜集车表里的环境数据， 进 行静、动态物体的辨识、侦测与追寻等技能上的处理，然后能够让驾驭者在最快 的时刻发觉或许发生的风险， 以引起留意和进步安全性的主动安全技能。ADAS 选用的传感器首要有摄像头、雷达、激光和超声波等，能够勘探光、热、压力或 其它用于监测轿车状况的变量，一般坐落车辆的前后保险杠、侧视镜、驾驭杆内 部或许挡风玻璃上。前期的 ADAS 技能首要以被动式报警为主，当车辆检测到 潜在风险时，会发出警报提示驾车者留意反常的车辆或路途状况。关于最新的 ADAS 技能来说，主动式干涉也很常见。

　　ADAS 的两个要害技能是处理器和传感器，尽管 ADAS 运用体系越来越杂乱， 但跟着器材功用升高本钱下降，ADAS 的运用正在从奢华高级轿车向中低档汽 车中遍及。例如，自适应巡航操控、盲点监测、车道违背正告、夜视、车道坚持

　　辅佐和磕碰正告体系，具有主动转向和制动干涉功用的主动 ADAS 体系也已开 始在更宽广的商场上得以运用。

　　2、主动驾驭： 无人驾驭轿车经过环境感知模块来区分本身周围的环境信息，为其行为决议方案供给 信息支撑。轿车装备了立体多功用摄像头、车载雷达、超声波传感器。经过摄像 机和雷达勘探信息的叠加，能够获得周围路况信息，包含车辆准确方位，速度， 障碍物形状和体积。2014 年 5 月谷歌发布无人轿车，软件和传感设备替代了方 向盘、油门、刹车灯传统轿车装备。奔跑公司的 Intelligent Drive2013 年 9 月发布，顺利完成了长达 100 公里的无人驾驭实验之旅，成功完成城市内及跨 城之间的无人驾驭。特斯拉于 2014 年 10 月发布其 P85D 四驱智能驾驭版车型， 增设的雷达和摄像头能够辨认行人和路标，完成主动泊车、高速公路主动驾驭， 堵车主动跟从等功用。2014 年 07 月 24 日，百度发动“百度无人驾驭轿车” 研制方案。我国轿车职业在智能轿车范畴起步较晚，包含一汽、吉祥等在内的自 主品牌车企均表明要大力研制智能轿车，活跃备战智能轿车商场争霸赛。

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