随着对带宽的需求的增加，通信技术的发展一度出现2.5G和2.75G的中间过渡代。当3G 移动业务刚刚迈出脚步，就出现了支持语音、数据和视频三种格式的传输技术高速下行链路分组接入技术。与此同时，真正意义上的宽带数据速率标准4G概念也开始出现，它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统、互操作的广播网络和卫星系统等，将是多功能集成的宽带移动通信系统，可以提供的数据传输速率高达100 Mbit/s甚至更高，也是宽带接入IP系统。
从通信技术标准的发展历程来看，可分成四大主线和两大派别。其中四大主线指：3GPP、3GPP2，WiMAX和区域性标准;两大派别指：北美的IEEE 802.xx标准和欧洲的3G的UMTS 标准。标准的分化加大了低成本建设网络的复杂度。定义可用的频谱资源是另一种分化标准，而且这种分化标准便于引入新的技术。最佳的分配方案就是在全球范围下进行资源的统一分配，但是由于无线规划需要与异构频谱资源的部署相适应，随着频谱需求区域规模的扩大，很难达成统一的无线规划方案。但是我们可以在相同频带内使用不同的标准，前提是终端用户能自由选择无线接入方式。
4G的概念和要求
简单而言，4G是一种超高速无线网络，一种不需要电缆的信息超级高速公路。这种新网络可使电话用户以无线形式实现全方位虚拟连接。4G最突出的特点之一，就是网路传输速率达到了前所未有的100Mbit/s，完全能够满足用户的上网需求。4G系统总的技术目标和特点可以概括为：系统应具有更高的数据率、更好的业务质量(QoS)、更高的频谱利用率、更高的安全性、更高的智能性、更高的传输质量、更高的灵活性;4G系统应能支持非对称性业务，并能支持多种业务;4G系统应体现移动与无线接入网和IP网络不断融合的发展趋势。以下从不同的角度讨论4G系统的要求。
移动视频直播
现在，许多手机都携带具有摄像功能的摄像头，毫不怀疑下一步将利用视屏应用程序，将视屏链接到网络上。现在，如Qik那样的专门应用程序供应商已经支持通过移动设备在网络上进行流媒体视频直播。
移动/便携游戏
玩家现在特别期望4G网络服务的速度和优势。从长远来看，在线玩家将是便携式Overdrive和Clear Spot等Wi-Fi路由器的最大消费群体，Overdrive等可以通过无线网络，接受4G信息并传输到游戏设备中。
基于云计算的运用
4G网络将使得基于云计算的应用程序比现在更有吸引力。如果4G网络将网络传输速度提高10倍的话，云服务对于移动用户来说，将变得相对的更加可靠、更加实用和安全。增强现实”导航
4G网络号称带宽更宽，导航应用软件供应商已经在探索“增强现实”的概念，即通过电话的摄像头或者GPS，可以获得实时视频数据。
应急反应和远程医疗
警察部门、消防部门和医疗机构将花大力投资4G网络，以便提供更好、更快和便宜的医疗和应急服务。据悉，网络巨人Cisco和服务供应商A T&T利用4G网络传输大型文档的优势，正在为医疗服务开发专门的设备和服务。
如何让无线网络更好的为人们服务而不是给人们带来骚扰，如何让每个人都能从信息的海洋中快速的得到自己需要的信息，如何能够方便的携带、使用各种终端设备，各种终端设备之间如何更好的自动协同工作等等。在上述通信技术的基础之上，无线通信技术最终将迈向4G通信技术时代。
4G通信将是一个比3G通信更完美的新无线世界，它将可创造出许多消费者难以想象的应用。4G最大的数据传输速率超过100Mbit/s，这个速率是目前移动电话数据传输速率的1万倍，也是3G移动电话速率的50倍。4G手机将可以提供高性能的汇流媒体内容，并通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备。它也可以接受高分辨率的电影和电视节目，从而成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。此外，4G的无线即时连接等某些服务费用将比3G便宜。还有，4G 有望集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。
另外由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少，未来的4G通信费用也要比目前的通信费用低。
了充分利用4G通信给我们带来的先进服务，我们还必须借助各种各样的4G终端才能实现，而不少通信营运商正是看到了未来通信的巨大市场潜力，他们现在已经开始把眼光瞄准到生产4G通信终端产品上，例如生产具有高速分组通信功能的小型终端、生产对应配备摄像机的可视电话以及电影电视的影像发送服务的终端，或者是生产与计算机相匹配的卡式数据通信专用终端。有了这些通信终端后，我们手机用户就可以随心所欲的漫游了，随时随地的享受高质量的通信了。4G移动系统网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，跨越多个运营者和服务，提供大范围服务。第四代移动通信系统的关键技术包括信道传输；抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；大容量、低成本的无线接口和光接口；系统管理资源；软件无线电、网络结构协议等。第四代移动通信系统主要是以正交频分复用（OFDM）为技术核心。OFDM技术的特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可以提供比目前无线数据技术质量更高（速率高、时延小）的服务和更好的性能价格比，能为4G无线网提供更好的方案。例如无线区域环路（WLL）、数字音讯广播（DAB）等，都将采用OFDM技术。4G移动通信对加速增长的广带无线连接的要求提供技术上的回应，对跨越公众的和专用的、室内和室外的多种无线系统和网络保证提供无缝的服务。通过对最适合的可用网络提供用户所需求的最佳服务，能应付基于因特网通信所期望的增长，增添新的频段，使频谱资源大扩展，提供不同类型的通信接口，运用路由技术为主的网络架构，以傅利叶变换来发展硬件架构实现第四代网络架构。移动通信将向数据化，高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP将成为未来移动网的主流业务。
第四代通信技术的主要优势
1、通信速度更快
由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。从移动通信系统数据传输速率作比较，第一代模拟式仅提供语音服务；第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps，最高可达32Kbps，如PHS；而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps；专家则预估，第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps，甚至最高可以达到每秒高达
100Mbps速度传输无线信息，这种速度将相当于目前手机的传输速度的1万倍左右。
2、网络频谱更宽
要想使4G通信达到100Mbps的传输，通信营运商必须在3G通信网络的基础上，进行大幅度的改造和研究，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。据研究4G通信的AT&T的执行官们说，估计每个4G 信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA 3G网路的20倍。
3、通信更加灵活
从严格意义上说，4G手机的功能，已不能简单划归“电话机”的范畴，毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已，因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了，而且4G手机从外观和式样上，将有更惊人的突破，我们可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋，以方便和个性为前提，任何一件你能看到的物品都有可能成为4G终端，只是目前我们还不知应该怎么称呼它。未来的4G通信将使我们不仅可以随时随地通信，更可以双向下载传递资料、图画、影像，当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。也许你将有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼，但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比，这简直可以忽略不计。
4、智能性能更高
第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，例如对菜单和滚动操作的依赖程度将大大降低，更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如4G手机将能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事，或者不该做什么事，4G手机可以将电影院票房资料，直接下载到PDA之上，这些资料能够把目前的售票情况、座位情况显示得清清楚楚，大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票；4G手机可以被看作是一台手提电视，用来看体育比赛之类的各种现场直播。
5、兼容性能更平滑
要使4G通信尽快地被人们接受，不但考虑的它的功能强大外，还应该考虑到现有通信的基础，以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游，接口开放，能跟多种网络互联，终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。
6、提供各种增殖服务
4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的，它们的核心建设技术根本就是不同的，3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术，而
4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目，利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务；不过考虑到与3G通信的过渡性，第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术，CDMA技术将会在第四代移动通信系统中，与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用，甚至未来的第四代移动通信系统也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生，前文所提到的数字音讯广播，其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术，同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统，也将会结合两项技术的优点，一部分将是以CDMA的延伸技术。
7、实现更高质量的多媒体通信
尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。总结来说，首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良，以及达到高速数据传输的要求。
8、频率使用效率更高
相比第三代移动通信技术来说，第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术，例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度，引入了交换层级技术，这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口，也就是说第四代主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。由于利用了几项不同的技术，所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。按照最乐观的情况估计，这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情，而且做这些事情的时候速度相当快。研究人员说，下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
9、通信费用更加便宜
由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端的通信技术，这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式，因此相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易迅速得多；同时在建设4G通信网络系统时，通信营运商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。据研究人员宣称，4G通信的无线即时连接等某些服务费用将比3G通信更加便宜。
一些主流增值业务
短信通过手机或移动梦网发送和接收文本形式信息的业务。
手机银行是货币电子化与移动通信业务的的结合，客户可以随时随地通过操作手机实现客户帐户情况的查询、同银行内帐户间的转帐。
手机证券利用手机发送和接收短信息功能来完成股票交易，股市行情查询，证券资讯点播，到价提示等服务。
手机邮箱手机邮箱除提供普通电子邮箱的主要功能外，还支持多种终端尤其是移动终端的访问，并可支持多种移动数据业务，如发送短信、彩信等。
168信息点播根据客户以短信形式发送的点播申请，向客户提供内容为天气预报、新闻、交通信息、财经信息等其点播内容的短信。
彩信通过移动通信数据网络传送包括文字、图像、声音、数据等各种多媒体格式的信息。
随e行基于笔记本电脑和PDA终端，通过GPRS，WLAN方式无线接入互联网/集团客户网，获取信息、娱乐或移动办公业务的业务产品总称。
手机+笔记本上网（17201）客户通过手机＋笔记本或PDA等无线终端设备拨号接入互联网，进行网上信息浏览，享受互联网信息服务。
WAP通过手机随时随地访问互联网络资源的业务。
娱音在线是利用移动电话的随身性，为客户提供虚拟性的语音聊天方式，用以满足客户之间的沟通，交流，需要
摘要
随着无线数据业务的迅速增长，新空口技术的不断引入，无线扁平化技术的出现与兴起，无线网络架构会发生什么样的变化成为业界关注的焦点。本文对LTE/LTE-A的需求、研究进展、关键技术进行了介绍，浅析了EUTRAN演进方式。
1 引言
随着无线数据业务的迅速增长和新空口技术的不断引入，传统的网络架构在对实时数据业务和大数据量业务的支持方面面临挑战，需要不断演进。无线接入网向两个可能的方向演进：一是空口能力不断增强，但网络构架不变，继续维持RNC和NodeB的二层架构；二是RNC和NodeB功能合并为增强型NodeB，即eNodeB，UTRAN向扁平化方向发展。而在核心网方面，正朝着扁平化和全IP的方向演进。作为下一代移动通信系统当前主流的候选技术方案，LTE给业界留下了巨大的想象空间，全新的理念、网络架构、技术指标和技术方案将应用于这一面向未来的移动宽带通信系统中。
2 LTE/LTE-A需求
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100Mbit/s，上行50Mbit/s的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间＜100ms；支持100km半径的小区覆盖；能够为350km/h 高速移动用户提供＞100kbit/s的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置
1.25~20MHz多种带宽。
IMT-Advanced要求未来的4G通信在满足高的峰值速率和大带宽之外还要保证用户在各个区域的体验。有统计表明，未来80%~90%的系统吞吐量将发生在室内和热点游牧场景，室内、低速、热点将可能成为移动互联网时代更重要的应用场景。因此，需要通过新技术增强传统蜂窝在未来热点场景的用户体验。3GPP认为，LTE本身已经可以作为满足IMT-Advanced需求的技术基础和核心，只是纯粹从指标上来讲，LTE较IMT-Advanced的要求还有一定差距。因此当将LTE升级到4G时，并不需要改变LTE标准的核心，只需在LTE基础上进行扩充、增强、完善，就可以满足IMT-Advanced的要求。出于这种考虑，
LTE-Advanced应该会作为在LTE基础上的平滑演进，并且后向兼容LTE标准。由于LTE 的大规模技术革新已经大量使用了近20年来学术界积累的先进信号处理技术，如OFDM，MIMO，自适应技术等，在继续完善技术应用的同时，LTE-Advanced的技术发展将更多地集中在RRM（无线资源管理）技术和网络层的优化方面。
3 LTE/LTE-A研究进展
2009年3月发布了LTE R8 版本的FDD-LTE 和TDD-LTE 标准，原则上完成了LTE标准草案，LTE进入实质研发阶段。从主流设备厂家提供的产品路标来看，几乎所有的主流厂家都会在2010年的第一或第二季度推出LTE产品，但是真正可以商用的版本要2010年以后才能推出。从终端厂家反馈情况来看，2010年会有早期的商用终端，大规模的推出要在2011年底前后。
关于LTE-A标准的制定在2008年3月的R9版本开始，并将在R10中完善，R10版本将成为LTE-A关键版本。可以预见的是，由于时间紧迫，R10也将是一个LTE-A的短版本。R10版本现在为Study阶段，整个版本制定预计持续一年时间，预计时间安排如下：2009年10月作为第一阶段评估并提交ITU；2010年9月提交全会讨论；2010年12月完成版本制定工作；2011年2月终结并提交。
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目前，全球有超过18家运营商公布了自己的LTE部署计划，包括NTT DoCoMo，Telstra，TeliaSonera，Verizon，Vodafone，AT&T等都明确表示将支持LTE，并且Verizon已经加速了LTE计划表，使得时间从原定的2010年提前至2009年。作为日本最大的运营商NTT DoComo 也加紧“Super 3G”网络商用部署推进LTE进程，并公布了3G过渡到LTE的路线图，2010年初完成了对LTE技术的开发。
4 LTE/LTE-A关键技术
4.1 OFDM技术
OFDM由多载波调制(MCM)发展而来，OFDM技术是多载波传输方案的实现方式之一，它的调制和解调是分别基于快速傅立叶反变换（IFFT）和快速傅立叶变换（FFT）来实现的，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。在传统的频分复用系统中，各载波上的信号频谱是没有重叠的，以便接收端利用传统的滤波器分离和提取不同载波上的信号。OFDM系统是将数据符号调制在传输速率相对较低的、相互之间具有正交性的多个并行子载波上进行传输。它允许子载波频谱部分重叠，接收端利用各子载波间的正交性恢复发送的数据。因此，OFDM系统具有更高的频谱利用率。同时，在OFDM符号之间插入循环前缀，可以消除由于多径效应而引起的符号间干扰，能避免在多径信道环境下因保护间隔的插入而影响子载波之间的正交性。这使得OFDM系统非常适用于多径无线信道环境。
OFDM的优点在于抗多径衰落的能力强，频谱效率高，OFDM将信道划分为若干子信道，而每个子信道内部都可以认为是平坦衰落的，可采用基于IFFT/FFT的OFDM快速实现方法，在频率选择性信道中，OFDM接收机的复杂度比带均衡器的单载波系统简单。与其它宽带接入技术不同，OFDM可运行在不连续的频带上，这将有利于多用户的分配和分集效果的应用等。但OFDM技术对频偏和相位噪声比较敏感，而且峰值平均功率比（PAPR）大。
4.2 MIMO技术
要达到LTE-A提出的目标数据传输速率，需要通过增加天线数量以提高峰值频谱效率，即多天线技术，包括Beam-forming和空间复用。多天线技术是一种有效的提高系统容量的方法。当前LTE应用基于码本预编码技术的下行4天线技术。峰值速率达到
300Mbit/s。由于LTE-A的带宽高达100M，当前峰值速率可以达到下行1.5Gbit/s。
4.3 载波聚合
当前LTE系统在频带利用率上已经接近Shannon极限。如果要提高系统吞吐量，就必须提高系统的带宽或者信噪比。
LTE-A通过“载波聚合”（Spectrum Aggregation）的方式进行带宽增强，即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起，通过提高可用带宽，LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽，所以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题，如载波聚合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分；在切换中载波变化的通信问题；载波变化时的信令传输问题；各个载波的激活和去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。当前载波聚合作为LTE-A的重要组成部分和关注焦点，是R10制定中的重点。
4.4 无线中继
LTE系统容量要求很高，这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求，LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗，增大信噪比，进而提高边缘用
户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。
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Repeaters是在接到母基站的射频信号后，在射频上直接转发，在终端和基站都是不可见，而且并不关心目的终端是否在其覆盖范围，因此它的作用只是放大器而已。它的作用仅限于增加覆盖，并不能提高容量。
Relay技术是在原有站点的基础上，通过增加一些新的Relay站（或称中继节点、中继站），加大站点和天线的分布密度。这些新增Relay节点和原有基站（母基站）都通过无线连接，和传输网络之间没有有线的连接，下行数据先到达母基站，然后再传给Relay节点，Relay节点再传输至终端用户，上行则反之。这种方法拉近了天线和终端用户的距离，可以改善终端的链路质量，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。
4.5 多点协同
协同多点传输，即CoMP（Coordinated Multi-point Transmission）技术通过对空域的扩充提高系统容量减小用户间干扰，是LTE-Advanced对空域扩充的核心技术之一。CoMP 技术利用光纤连接的天线站点协同在一起为用户服务，相邻的几个天线站或节点同时为一个用户服务，从而提高用户的数据率，提高小区边缘的通信质量。作为LTE-Advanced对空域扩充的两种核心技术，Relay和CoMP技术对LTE标准做出了很大的创新。
根据终端是否知道信号从多个天线站点发射，CoMP可以分为3类：终端不知道接收到的信号来自多个分布的天线，终端按照单基站方式接收；终端将接收到的所有信道测量反馈，但接收方式按照单基站方式接收，效果相当于多径接收；终端将接收到的所有信号测量反馈，但是基站侧发送时，同时发送各个天线的发射信息，包括发射点和权重等。
4.6 自组织网络
为了通过有效的运维成本（OPEX）和LTE网络参数和结构复杂化的压力，3GPP 借用自组织网络的概念，在R8提出一种新运维策略。该策略将eNodeB作为自组织网络节点，在其中添加自组织功能模块，完成蜂窝无线网络的自配置（Self-configuration）、自优化(Self-optimization)和自操作(Self-operation)。作为LTE的特性，SON已经在R8引入需求，R9完成自愈性、自优化能力的讨论。
LTE自组织网络与传统IP互联网自组织不同在于，LTE要求自组织节点可以互联之外，可以对网络进行自优化和自操作。
5 演进浅析
由于LTE重新定义了空中接口和核心网络，摒弃了CDMA技术而采用OFDM技术，只支持分组域，使得LTE与已有3GPP各版本标准不兼容，现有3G网络很难平滑演进到LTE，如果要部署LTE需要大规模的网络升级，部署成本比较高。从历史规律来看，从标准成熟到规模商用，一般要3~4年时间，2009年3月LTE标准冻结并批准，因此可以预计在2012~2013年以后LTE才具备规模商用的条件。从产业链的角度来看，目前LTE网络侧设备和终端尚未成熟，特别是终端方面可能成为LTE发展的瓶颈，支持LTE，WCDMA 双模的终端预计在2012年才能推出。考虑到运营商投资和回报的平衡，无线接入网将会是EUTRAN和GERAN/UTRAN并存的场景，GERAN/UTRAN仍然保持二级架构，EUTRAN 采用扁平化架构，随着多模基站的推出，LTE的eNodeB可以和NodeB，BTS采用共站址的方式。
6 结束语
从GSM到UMTS再到HSPA，空口技术不断演进，数据速率、小区吞吐量不断提高，但是无线网络基本保持了RNC+NodeB的二级架构。随着无线扁平化技术的出现与兴起，无线网络架构会发生什么样的变化成为了业界关注的焦点，网络发展到LTE阶段，EUTRAN 中只含有eNodeB一个网元，不再有RNC，如何从UTRAN演进到EUTRAN需要特别关注。本文对LTE/LTE-A需求、研究进展以及关键技术进行了介绍。
5大4G技术标准解读引
国际电信联盟(ITU)已经将WiMax、HSPA+、LTE正式纳入到4G标准里，加上之前就已经确定的LTE-Advanced 和WirelessMAN-Advanced这两种标准，目前4G标准已经达到了5种。
1. LTE：LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。主要特点是在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低：内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。并且这一标准也是3GPP长期演进(LTE)项目，是近两年来3GPP启
动的最大的新技术研发项目，其演进的历史如下：
GSM-->GPRS-->EDGE-->WCDMA-->HSDPA/HSUPA-->HSDPA+/HSUPA+-->LTE 长期演进
GSM：9K -->GPRS:42K--> EDGE:172K -->WCDMA：364k -->HSDPA/HSUPA:14.4M -->HSDPA+/HSUPA+:42M -->LTE:300M 由于目前的WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够演化到LTE这一状态，包括中国自主的TD-SCDMA网络也将绕过HSPA直接向LTE演进，所以这一4G标准获得了最大的支持，也将是未来4G标准的主流。该网络提供媲美固定宽带的网速和移动网络的切换速度，网络浏览速度大大提升。2. LTE-Advanced：
LTE-Advanced：从字面上看，LTE-Advanced就是LTE技术的升级版，那么为何两种标准都能够成为4G标准呢？LTE-Advanced的正式名称为Further Advancements for E-UTRA，它满足ITU-R的IMT-Advanced技术征集的需求，是3GPP形成欧洲IMT-Advanced技术提案的一个重要来源。LTE-Advanced是一个后向兼容的技术，完全兼容LTE，是演进而不是革命，相当于HSPA和WCDMA这样的关系。LTE-Advanced的相关特性如下：带宽：100MHz
峰值速率：下行1Gbps，上行500Mbps
峰值频谱效率：下行30bps/Hz，上行15bps/Hz
针对室内环境进行优化
有效支持新频段和大带宽应用
峰值速率大幅提高，频谱效率有限的改进
如果严格的讲，LTE作为3.9G移动互联网技术，那么LTE-Advanced作为4G标准更加确切一些。LTE-Advanced的入围，包含TDD和FDD两种制式，其中TD-SCDMA将能够进化到TDD制式，而WCDMA网络能够进化到FDD 制式。移动主导的TD-SCDMA网络期望能够直接绕过HSPA+网络而直接进入到LTE。
3. WiMax：
WiMax：WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互联接入，WiMAX的另一个名字是IEEE 802.16。WiMAX的技术起点较高，WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。WiMAX 逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高，这也是未来移动世界和固定网络的融合趋势。
802.16工作的频段采用的是无需授权频段，范围在2GHz至66GHz之间，而802.16a则是一种采用2G至11GHz无需授权频段的宽带无线接入系统，其频道带宽可根据需求在1.5M至20MHz范围进行调整，目前具有更好高速移动下无缝切换的IEEE 802.16m的技术正在研发。因此，802.16所使用的频谱可能比其它任何无线技术更丰富，WiMax具有以下优点：
(1)对于已知的干扰，窄的信道带宽有利于避开干扰，而且有利于节省频谱资源。
(2)灵活的带宽调整能力，有利于运营商或用户协调频谱资源。
(3)WiMax所能实现的50公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G发射塔的10倍，只要少数基站建设就能实现
全城覆盖，能够使无线网络的覆盖面积大大提升。
不过WiMax网络在网络覆盖面积和网络的带宽上优势巨大，但是其移动性却有着先天的缺陷，无法满足高速(≧50km/h)下的网络的无缝链接，从这个意义上讲，WiMax还无法达到3G网络的水平，严格的说并不能算作移动通信技术，而仅仅是无线局域网的技术。但是WiMax的希望在于IEEE 802.11m技术上，将能够有效的解决这些问题，也正是因为有中国移动、因特尔、Sprint各大厂商的积极参与，WiMax成为呼声仅次于LTE的4G网络手机。关于IEEE 802.16m这一技术，我们将留在最后作详细的阐述。
4. HSPA+：高速下行链路分组接入技术
HSPA+：高速下行链路分组接入技术(High Speed Downlink Packet Access)，而HSUPA即为高速上行链路分组接入技术，两者合称为HSPA技术，HSPA+是HSPA的衍生版，能够在HSPA网络上进行改造而升级到该网络，是一种经济而高效的4G网络。
从上文我们也可以了解到，HSPA+符合LTE的长期演化规范，将作为4G 网络标准与其它的4G网络同时存在，它将很有利于目前全世界范围的WCDMA 网络和HSPA网络的升级与过度，成本上的优势很明显。对比HSPA网络，HSPA+在室内吞吐量约提高12.58% ，室外小区吞吐量约提高32.4%，能够适应高速网络下的数据处理，将是短期内4G标准的理想选择。目前联通已经在着手相关的规划，T-Mobile也开通了这个4G网络，但是由于4G标准并没有被ITU完全确定下来，所以动作并不大。
5. WirelessMAN-Advanced：
WirelessMAN-Advanced：WirelessMAN- Advanced事实上就是WiMax的升级版，即IEEE 802.11m标准，802.16系列标准在IEEE正式称为WirelessMAN ，而WirelessMAN-Advanced极为IEEE 802.16m。其中，802.16m 最高可以提供1Gbps无线传输速率，还将兼容未来的4G无线网络。802.16m 可在“漫游”模式或高效率/强信号模式下提供1Gbps的下行速率。该标准还支持“高移动”模式，能够提供1Gbps速率。其优势如下：
1、提高网络覆盖，改建链路预算；
2、提高频谱效率；
3、提高数据和VOIP容量；
4、低时延&QoS增强；
5、功耗节省；
目前的WirelessMAN-Advanced有5种网络数据规格，其中极低速率为16kbps，低数率数据及低速多媒体为144kbps，中速多媒体为2Mbps，高速多媒体为30Mbps超高速多媒体则达到了30Mbps--1Gbps。但是该标准可能会被率先被军方所采用，IEEE方面表示军方的介入将能够促使WirelessMAN-Advanced更快的成熟和完善，而且军方的今天就是民用的明天。不论怎样，WirelessMAN- Advanced得到ITU的认可并成为4G标准的可能性极大。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 搬运机器人结构设计与分析 摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。 本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在内的机械结构设计。此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。 关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ Abstract In the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work. The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts,for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot. Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating
摘要：绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，其目标是使得产品从设计,制造,包装,运输和使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响最小,资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调化。综述了绿色制造国内外研究现状，指出绿色制造的研究正在全球制造业兴起，分析和总结了绿色制造研究的阶段特点：然后论述了绿色制造未来发展战略问题，包括绿色制造认识问题，完整理论体系实用技术体系，社会法律，标准及金融体系，绿色制造人才战略。 关键词：绿色制造资源环境现状战略
Abstract: Green manufacturing (GM) is a modern manufacturing mode integrating environmental impacts and resource consumption, with its ultimate goal of minimizing environmental impacts and maximizing resource utilization ratio during product life cycle, which includes design, processing, packaging, transportation, usage, and disposal of discarded products, and harmonizing economic and social benefits. The state-of-art of GM is reviewed to show that GM has become a hot issue both in the academy and the industry. Furthermore, the phase attributions of GM are analyzed and summarized from five aspects. Finally, the development strategies in the future are discussed from four points, including the enterprise understanding of green manufacturing, theory system establishment, practical technology system development, social law and finance system, education of green manufacturing. Key words: Green manufacturing Resource Environment State-of-art Strategies
绿色制造技术 自70年代以来，全球掀起了一场空前壮阔的绿色革命，它从经济到政治，从观念到行为，对整个世界和人类生活产生了巨大的冲击和影响。“建立一个可持续发展的社会”，正成为21世纪全球性社会改革浪潮的一个重要主题。1992年联合国在巴西里约热内卢召开的环境与发展会议发表了《21世纪议程》，提出了全球可持续发展的战略框架。随后，中国政府向全世界推出《中国21世纪议程》，把可持续发展战略列为国家发展战略。《21世纪议程》指出：“地球所面临的最严重的问题之一，就是不适当的消费和生产模式，导致环境恶化、贫困加剧和各国的发展失衡。若想达到合理的发展，则需要提高生产的效率并改变消费，以最高限度地利用资源和最低限度地产生废弃物。”可持续发展战略的提出，使我国企业界面临挑战和机遇并存的局面。它要求企业顺应可持续发展的全球性潮流。然而，对于制造业来讲，一方面，在工业发展史上，制造业以其绝对的优势奠定了其在工业上的基础地位。另一方面，在目前的技术水平及观念模式下，由制造业所带来的各种问题也日益显露。其中十分突出的一项就是对于环境的威胁，现代科学技术日新月异使人类逐步摆脱贫穷，同时亦使人类陷入日益恶劣的自然环境中。“回归自然”已成为人类的共同心声。在当今时代，绿色环境保护运动的兴起，浸染了现代科学技术，也蕴育了绿色制造技术。 众所周知，制造业是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和应用的工业品和生活消费品的产业。20世纪80年代，特别是80年代后期以来，世界制造业市场竞争不断加剧，给企业带来了越来越大的压力，迫使企业纷纷寻求有效方法：一方面加速技术进步的步伐，促使现代制造过程的组织发生重大的变化，其目的在于使企业能适应市场的需要和变化，以最快的速度设计和生产出高质量的产品，并以最低的成本和合理的价格参与市场竞争。另一方面，制造业在生存和竞争的同时，又不断消耗资源，产生废弃物，造成环境污染，使得环境问题日益恶化，并正在对人类的生存与发展造成严重威胁。制造业是环境污染的主要源头，因此，如何使制造业尽可能较少地产生环境污染是当前环境问题研究的一个重要方面。于是绿色制造(Green Manufacturing)这一全新的概念便产生了。 绿色制造技术的内容：绿色制造系统的特征目标是追求废弃物最少和环境污染最小，而决定此两个目标的根本因素是资源流。影响制造系统的资源流的因素是多种多样的，因而决定了实施绿色制造涉及的问题和途径是多方面的，归纳起来，绿色制造技术从内容上应包括“五绿”，即绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装和绿色处理等五个方面。在绿色制造实施问题中，绿色设计是关键。比如，Boothroyd在Ford汽车公司发表的报告中指出，尽管设计费用仅占产品全部成本的5%左右，但却决定了80～90%的产品生命周期的全部消耗。 绿色设计是在产品及其寿命的全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在充分考虑产品的性能、质量、开发周期和成本的同时，优化各有关设计因素，使得产品及其制造过程对环境的总体负影响减到最小。绿色设计又称为面向环境的设计DEE(Design for the Environment)。 面向环境的产品设计应包括的内容很广泛，像材料的选择、产品的包装方案设计等环节，考虑这些环节对资源消耗和环境的影响甚大，应把它们单独作为面向环境设计问题的一个子项加以考虑。其中，面向环境的产品方案设计一般是指涉及产品原理、方法、总体布局、产品类型、包装运输等方面的选择和设计。面向环境的产品结构设计的主要目标是采用尽可能合理和优化的结构（包括有利于包装运输和良好的人机工程的结构），以减少资源消耗和浪费，从而减少对环境的负面影响，面向环境的产品包装设计方案，就是要从环境保护的角度出发，优化产品的包装方案（从包装材料的选取、包装制品的制造到包装制品的回收处理及包装成本等的优化），使得资源消耗和环境负影响最小。 绿色制造技术的特点：绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代化制造模式，其.
智能光网络的发展与演变 摘要： 文章介绍了智能光网络的概念和主要特点，回顾了自动交换光网络的发展和演变，分析了各大标准组织的工作以及各国在发展光网络中的一些重点项目，之处智能化是光网络的发展的趋势，自动交换光网络是光网络的未来。 关键词： 智能光网；自动交换光网；光传送网；光交叉连接 智能光网络是指具有自动传送交换链接功能的光网络。ITU-T的建议中将与底层无关的标准智能光网络成为自动交换传送网（ASTN），而底层为光传送网（OTN）的ASTN称为自动交换光网络（ASON）。 智能光网络可以实现流量控制功能，允许将网络资源动态分配给路由；可以实现业务的快速恢复；可以提供新的业务类型，诸如按需带宽业务（BoD）和光层虚拟专用网（OVPN）等。 智能光网络的演进将是一个无缝融合的过程，可以利用现有的基于SONET/SDH和WDM的网络平滑的过渡到动态、智能的多业务光网。 1从全光网到智能光网络 20世纪90年代中期，建设WDM光传送网与国际上“信息高速公路”计划的战略目标是一致的。美国DARPA实施了光网络技术联盟（ONTC）、多波长光网（MONET）、全光网（AON）、国家透明光网（NTON）等重大研究项目。欧盟RACE和先进通信技术系统计划（ACTS）实施了多波长光网（MWTN）、PHOTON(泛欧光子传送网)、泛欧光网（OPEN）、城域光网络（METON）、波长捷变光传送（WOTAN）、光网管理（MOON）等十几个重大研究项目。日本、加拿大也开展了大亮的研究工作。中国“863”计划实施完成了“全光通信试验网”，项目由上海交通大学、北京大学、清华大学、北京邮电大学联合完成。 以ACTS计划为实例，有9个项目与光网络或网络管理有关，其中包括：（1）WOTAN项目研究和解决端到端光连接的核心网和接入网的波长捷变技术。 （2）OPEN和PHOTON两个项目研究应用光交叉连接（OXC）构建泛欧多波长光网络技术。 （3）光分组交换的关键技术（KEOPS）项目发展光分组交换网的概念与技术。该网建立在OPEN的物理层之上。 （4）一体化光基干网（COBNET）项目解决WDM和空间复用的商业局域、城域和广域网络。 （5）METON项目研究城域网面向用户提供宽带连接WDM环网。 （6）光子系统和网络的管理（MEPHISTO）和两个项目着重解决光网与网元的管理。 （7）光传送网总体技术（HORIZON）项目比较特殊，旨在其他研究项目基础上发展未来光网络，是一个大协作项目。 1998年是一个分水岭，上述全光网研究计划全部宣告完成。 从1999年开始，新一代信息网初露端倪，出现了以IP/WDM和光因特网未
全光网络技术及其发展前景 摘要 随着光纤通信的飞速发展，光纤通信有向全光网发展的趋势。文中介绍了全光网的概念、优点及一些关键技术，展望了未来光通信的发展前景。 在以光的复用技术为基础的现有通信网中，网络的各个节点要完成光/电/光的转换，仍以电信号处理信息的速度进行交换，而其中的电子件在适应高速、大容量的需求上，存在着诸如带宽限制、时钟偏移、严重串话、高功耗等缺点，由此产生了通信网中的“电子瓶颈”现象。为了解决这个问题,人们提出了全光网(ＡＯＮ)的概念,全光网以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。 1、全光网的概念 所谓全光网,是指从源节点到终端用户节点之间的数据传输与交换的整个过程均在光域内进行，即端到端的完全的光路,中间没有电信号的介入。全光网的结构示意如图1所示。 图1 全光网的结构示意图
2、全光网的优点 基于波分复用的全光通信网可使通信网具备更强的可管理性、灵活性、透明性。它具备如下以往通信网和现行光通信系统所不具备的优点： （１)省掉了大量电子器件。全光网中光信号的流动不再有光电转换的障碍，克服了途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难,省掉了大量电子器件,大大提高了传输 速率。 (2)提供多种协议的业务。全光网采用波分复用技术,以波长选择路由，可方便地提供多种协议的业务。 （3）组网灵活性高。全光网组网极具灵活性，在任何节点可以抽出或加入某个波长。 (４)可靠性高。由于沿途没有变换和存储，全光网中许多光器件都是无源的,因而可靠性高。 ３、全光网中的关键技术 ３.1光交换技术 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成3种类型,即空分（SD）、时分（TD)和波分／频分（WＤ／FD）光交换,以及由这些交换形式组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类,一是基于波导技术的
仿生机器人关键技术 “仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。，涉及到机械设计、计算机、传感器、自动控制、人机交互、仿生学等多个学科。因此，机器人领域中需要研究的问题非常多。主要研究问题包括以下五个方面： 1 建模问题 仿生机器人的运动具有高度的灵活性和适应性。其一般都是冗余度或超冗余度机器人，结构复杂，运动学和动力学模型与常规机器人有很大差别，且复杂程度更大。为此，研究建模问题，实现机构的可控化是研究仿生机器人的关键问题之一。 2 控制优化问题 机器人的自由度越多，机构越复杂，必将导致控制系统的复杂化。复杂巨系统的实现不能全靠子系统的堆积，要做到整体大于组分之和，同时要研究高效优化的控制算法才能使系统具有实时处理能力。 3 信息融合问题 在仿生机器人的设计开发中，为实现对不同物体和未知环境的感知，都装备有一定量的传感器。多传感器的信息融合技术是实现其具有一定智能的关键。信息融合技术把分布在不同位置的多个同类或不同类的传感器所提供的局部环境的不完整信息加以综合，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性。 4 机构设计问题 合理的机构设计是仿生机器人实现的基础。生物的形态经过千百万年的进化，其结构特征极具合理性，而要用机械来完全仿制生物体几乎是不可能的，只有在充分研究生物肌体结构和运动特性的基础上提取其精髓进行简化，才能开发全方位关节机构和简单关节组成高灵活性的机器人机构。 5 微传感和微驱动问题 微型仿生机器人有些已不是传统常规机器人的按比例缩小，它的开发涉及到电磁、机械、热、光、化学、生物等多学科。对于微型仿生机器人的制造，需要解决一些工程上的问题，如动力源、驱动方式、传感集成控制以及同外界的通讯等。实现微传感和微驱动的一个关键技术是机电光一体结合的微加工技术。同时，在设计时必须考虑到尺寸效应、新材料、新、工艺等问题。
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 XX学院 毕业设计说明书(论文) 作者: 学号： 学院(系): 专业: 题目: 重载搬运机器人本体结构设计【六自由 度机械手】 2015 年5月
全套设计通过答辩优秀CAD图纸QQ 36396305 毕业设计说明书（论文）中文摘要 机械手是一种典型的机电一体化产品，搬运机械手是机械手研究领域的热点。研究搬运机械手需要结合机械、电子、信息论、人工智能、生物学以及计算机等诸多学科知识，同时其自身的发展也促进了这些学科的发展。 本文对一种使用在搬运机械手的结构进行设计，并完成总装配图和零件图的绘制。要求对机械手模型进行力学分析，估算各关节所需转矩和功率，完成电机和减速器的选型。其次从电机和减速器的连接和固定出发，设计关节结构，并对机构中的重要连接件进行强度校核。 关键词：结构设计，机器臂，关节型机械手，结构分析
毕业设计说明书（论文）外文摘要
目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (2) 1.2 搬运机械手研究概况 (3) 1.2.1 国外研究现状 (3) 1.2.2 国内研究现状 (4) 1.4 搬运机械手的总体结构 (5) 1.5 主要内容 (5) 2 总体方案设计 (6) 2.1 机械手工程概述 (6) 2.2 工业机械手总体设计方案论述 (7) 2.3 机械手机械传动原理 (8) 2.4 机械手总体方案设计 (8) 2.5 本章小结 (10) 3 机械手大臂结构设计 (1) 3.1 大臂部结构设计的基本要求 (1) 3.2 大臂部结构设计 (2) 3.3 大臂电机及减速器选型 (2) 3.4 减速器参数的计算 (3) 3.5承载能力的计算 (7) 3.5.1 柔轮齿面的接触强度的计算 (7) 3.5.2 柔轮疲劳强度的计算 (7) 3.6 轴的计算校核 (8) 3.7 大臂的平衡设计 (11) 3.7.1 弹簧的受力分析 (11) 3.7.2 弹簧的设计计算 (14) 4机械手小臂结构设计 (18) 4.1 腕部设计 (18) 4.2 小臂部结构设计 (31)
绿色制造技术及其发展趋势 李海胜 海南省高级技工学校 海南省 海口市 571100 摘要：绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现，绿色制造技术的发展为人类社会发展起着非常重要的作用。本文阐述了绿色制造的概念和特点，介绍了绿色制造的相关技术和关键技术，并展望绿色制造技术的发展动态及趋势。 关键词：绿色制造发展趋势 环境、资源、人口是当今世界面临的三大主要问题, 日趋严重的生态问题对人类的生存与发展构成严重威胁。制造业在将制造资源转变为产品以及产品的使用和处理过程中, 产生的废弃物是污染环境的主要根源。有效地控制制造业产生的环境污染是当前制造科学亟需解决的问题【1】。传统的环境治理方法是终端治理,全球生态环境恶化的现实证明,这种治理方法不能从根本上实现对环境的保护。要想解决该问题,必须要求考虑产品整个生命周期对环境的影响,最大限度地利用原材料、能源,减少有害废弃物和排放物,选用绿色材料,实施绿色设计、绿色工艺、绿色包装、绿色使用和绿色回收。 1、绿色制造的概念 绿色制造（Green Manufacturing，GM）【2】，又称环境意识制造（Environmentally Conscious Mannufacturing）、面向环境的制造（Manufacturing For Environment）等。它是一个综合考虑环境影响和资源效益的先进制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，不产生环境污染或环境污染最小化，对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，资源利用率最高，是实现制造业可持续发展的重要生产方式。绿色制造具有非常丰富和深刻的内涵。绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现。绿色制造是多领域、多学科的交叉和集成,主要涉及产品制造领域、环境领域和资源领域。其图如下【3】：
绿色制造技术概述 主讲人：胡建林（中国联合工程公司研究员级高工） 内容目录 1.绿色制造的概念 2.绿色制造的内涵和特征 3.绿色制造的研究现状 4.绿色制造技术的内容 5.绿色制造的发展趋势 1.绿色制造的概念 20世纪高速发展的工业经济给人类带来了高度发达的物质文明，同时也带来了一系列严重的环境污染问题（温室气体,雾霾,水污染）,并制约了人类社会的持续发展。 制造业是最大的污染源之一，据统计，造成环境污染的排放物70%以上来自制造业，制造业每年产生大量的温室气体和有害物。 传统的制造业一般采用“末端治理”的方法无法从根本上解决制造业及其
产品产生的环境污染，而且投资大、运行成本高、消耗资源和能源。国内外经验证明，要消除或减少工业生产环境污染的根本出路在于实施绿色制造战略。 绿色制造，又称为环境意识制造或面向环境的制造，最早起源于20世纪30年代，到1996年才由美国工程师学会（SME）比较系统的提出“绿色制造”的概念。从20世纪90年代以来，绿色制造技术在绿色浪潮和可持续发展思想的推动下，迅速发展并在发达国家得到了广泛的应用。 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个周期内，对环境的影响（负面影响）为零或者极小，资源消耗尽可能小，并使企业的经济效益和社会效益协调优化。 绿色制造模式是一个闭环系统，也是一种低熵的生产制造模式，即原料－工业生产－产品使用－报废－二次原料资源，从设计、制造、使用一直到产品报废回收整个寿命周期对环境影响最小，资源效率最高，也就是说要在产品整个生命周期内，以系统集成的观点考虑产品环境属性，改变了原来末端处理的环境保护办法，对环境保护从源头抓起，并考虑产品的基本属性，使产品在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。 1.绿色制造的概念---中国背景 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》明确提出“积极发展绿色制造，加快相关技术在材料与产品开发设计、加工制造、销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用，形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺，使我国制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列”； 《国民经济和社会发展第十二个五年规划》提出建设资源节约型、环境友
智能光网络技术白皮书 第1章智能光网络的背景 1.1 智能光网络的起源 传统SDH光网络主要为语音业务而设计，如图1-1，其拓扑结构以线形和环形为主，业务配置时，需要逐环、逐点配置业务路径及时隙，难以实时管理，网 络拓扑的变化不能实时反映到网管。虽然在这些拓扑结构下实现的保护方式有着 快速保护倒换的优点，但其网络扩展性差，并且带宽利用率较低（由于环网保护 需要预留一半带宽）。随着网络规模越来越大，网络结构的日渐复杂，管理、维 护的压力也越来越大，这种配置业务的方式风险较高；同时，由于业务从申请到 真正开通，都是人工进行，尤其当牵涉到多厂家的设备互连时，需要人工协调， 效率很低，通常需要花费几周甚至几个月的时间。人们希望借助新技术，实现业 务的动态申请、选路、业务自动建立，从而简化网络的业务管理，降低运营成本。 这样智能光网络就应运而生。 图1-1传统网络结构图 在传统的光网络中引入动态交换的概念不仅是十几年来传送网概念的重大历史性突破，也是传送技术的一次重要突破。总的看来，在光网络中引入智能特性 的主要好处有： 灵活的Mesh组网
●网络拓扑自动发现 ●缩短业务建立时间，带宽的动态申请和释放 ●网络链路负载自动均衡和优化 ●简化网络管理 ●最终实现不同网络互连、互通 ●提供新的增值业务：按需带宽、带宽出租、批发、贸易、光虚拟专用网 （OVPN）、业务等级协定（SLA）等，使传统的传送网向业务网演进1.2 智能光网络的成本分析 对于传统传输网络来讲，运营者面对着如下的问题： ●网络缺少实时的业务供给能力，业务配置时间过长，主要原因是人工操作，所 需时间按月计算 ●带宽利用率过低，网络不能满负荷运转 ●网络中备用容量过大，缺少先进保护、恢复和路由选择功能 ●不能提供可个性化的多项服务以供选择所损失的利润 ●送达服务到用户手中需要长时间的计划和分配周期所损失的利润 ●不能按照服务水平协议满足客户的要求所损失的利润 发展智能光网络对于运营商的机会在于： ●智能光网络网元集成了MADM和DCS设备的功能，简化了网络结构，降低 了投资费用 ●智能化充分优化并挖掘了现在网络带宽及线路的潜力，提高了网络资源的利用 率，从而提高了经济效益 ●分布式智能在新型光网络中推行个性化光通信服务的经济的效果，它是服务供 应商网络运行和管理的焦点所在。智能光网络使服务供应商能够低成本的在 光网络中提供个性化光通信服务 ●分布式智能使光网络提供自动化的快速的点对点配置能力，增强了运营商快速 提供优质服务的能力，降低了网络的操作费用，使之成为有效运行、能够赢 利的网络 ●光网络的可扩展性也是节省费用的主要因素，智能光网络的灵活组网和扩展能 力，为电信运行商节约网络扩展的费用 但是运营商希望网络尽量保持稳定，对于全网范围内的业务配置、保护恢复等有 全面的管理，因此，如果网络动态程度过高，对运营机制会是一个挑战。 1.3 传统网元和智能网元的比较 在智能光网络中网元和非智能光网络中网元相比不同之处在于：
光网络技术课程综述 ——你所了解光网络的主要技术、发展及其应用（10级电子与通信工程丁彦学号：1039227010） 光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。随着通信网传输容量的不断增加，光纤通信也发展到了一定的高度。但是目前的光纤通信技术存在不少弊端，急需对其进行改进。为了解决这些弊端，人们提出了光网络。光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性，已成为下一代高速宽带网络的首选。这里的光网络，是指全光网络（All Optical Network，AON）。 1全光网络的概念 全光网络是指光信息流从源节点到目的节点之间进行传输与交换中均采用光的形式，即端到端的完全的光路，中间没有电信号的介入，在各网络节点的交换，则使用高可靠、大容量和高度灵活的光交叉连接设备（OXC）。它是建立在光时分复用（OTDM）或者密集波分复用（DWDM）基础上的高速宽带信息网。 2全光网络的特点 全光网络的发明与运用，可以不用在源节点与目的节点之间的各
节点进行光电交换、电光交换，弥补了传统光纤通信中存在的带宽限制、严重串话、时钟偏移、高功耗等一些不足，拥有更强的可管理性、透明性、灵活性。 全光网络与传统通信系统相比，具有以下一些特点： 1)节约成本。 由于全光网络中不需要进行光电转换，这就避免使用传统通信系统中需要的光电转换器材，节省这些昂贵的器材费用，也克服了传输途中由于电子器件处理信号速率难以提高的困难，大大提高了传输速率。此外，在全光网络中，大多会采用无源光学器件，这也带来了成本和功耗的降低。 2)组网灵活。 全光网络可以根据通信容量的需求，在任何节点都能抽出或加入某个波长，动态地改变网络结构，组网极具灵活性。当出现突发业务时，全光网络可以提供临时连接，达到充分利用网络资源的目的。 3)透明性好。 全光网络采用波分复用技术，以波长选择路由，对传输码率、数据格式以及调制方式等具有透明性。可方便地提供多种协议的业务。 4)可靠性高。 在全光网络中不需要光电转换，在传输过程中没有存储和变换，采用的许多光器件都是无源的，极大地提高了传输的可靠性。
搬运机器人 设计 班级: 学号:
搬运机器人能够模仿人手部的部分动作，按照设定的程序、轨迹和要求，代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业，实现一些人工不可能完成的工作，这不仅可以使人手避免出 现可能的危险情况，保障生产安全，还能促进工作线的流水化，提高了工作效率，降低了劳动强度，改善了劳动环境，已经成为现代制造业中不可或缺的一种自动化装置。 本机器人用于生产线上工件的自动搬运，下图为机器人动作 示意图，机械手按下述顺序周而复始地工作： 图九朋机械手工也吓意图 根据对机器人的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图所示： 原点__彳下降——彳夹紧——彳上升——彳慢遇I__彳快进I 慢退k—上升k——放松k——下降k—FiSa 快退——慢堪
亠、搬运机械手总体结构设计 （1）该机器人采用圆柱坐标型，具有三个自由度，即手臂的 伸长、缩短，手臂的上升、下降和整体旋转。 （2）该机器人采用液压驱动，其具有体积小、质量轻、结构紧凑、传动平稳、操作简单、安全、经济、易于实现过载保护且液压元件能够自行润滑等一系列优点。 （3）在控制方式选择上，由于其功能只是在两个传送带之间搬移工件，运动简单，控制要求不高，因此采用点位控制方式。 （4）此搬运机器人是在两个工作台之间搬运工件，其动作比较简单，选用电位器进行定位。 （5）此机器人应用于自动生产线上，因此，它应该能够按照控制程序自动运行,即具有自动运行模式。 二、搬运机械手机械结构设计 1、机身设计 因为圆柱坐标式机器人把回转与升降两个自由度归属于机身，所以设计回转与升降机身，选用旋转液压缸与升降液压缸单独驱动的回转型机身，如图1所示，升降液压缸在上，旋转液压缸在下。 2、臂部设计 采用双导向杆的臂部伸缩结构。缸体直接固定在升降立柱上，活塞杆与两根导向杆连接一起组成伸缩臂，由于活塞杆与导 向杆全部藏在缸体内，油管也从活塞杆内部通过，其特点是结构 紧凑，外观整洁。结构如图2所示
分类号:密级: UDC: 重庆大学 机械制造技术基础课程论文 论文题目：现代集成制造系统（CIMS）与绿色制造的结合（G-CIMS） 发展探究 英文题目 姓名: 指导教师姓名: 单位名称: 重庆大学机械工程学院 班级： 学号： 2013年11月
目录 摘要------------------------------------------------------------------3 关键字----------------------------------------------------------------3 0引言---------------------------------------------------------------3 1 CIMS介绍---------------------------------------------------------3 1.1 CIMS的发展-------------------------------------------------3 1.2 CIMS的构成-------------------------------------------------4 2 绿色制造的含义和体系结构------------------------------------------5 2.1 绿色制造的含义----------------------------------------------5 2.2 绿色制造的关键技术------------------------------------------5 3 G-CIMS的介绍------------------------------------------------------7 3.1 G-CIMS的定义------------------------------------------------7 3.2 G-CIMS的体系结构--------------------------------------------7 3.3 G-CIMS 在我国的实施策略--------------------------------------8 4 结论---------------------------------------------------------------9参考文献----------------------------------------------------------------9
4G无线个人通讯网络关键技术研究 摘要下一代无线系统应该提供给用户更高的宽带服务，并且透明地将技术集成到系统环境中，从而实现位置无关性。这样就需要整合异构网络和不同协议。无线个人网络（WPN）是这种异构体系结构中不可或缺的一部分。在现有的经济条件下，这是集成现有无线系统的令人期望的解决方案。整合不同系统之间协议的关键是IP应用。基于这个角度，本文展望了实现一个适应目前和未来个人无线通信网络和服务的体系结构所面临的困难和挑战，并探讨了可能的解决方案。 关键词WPN，PCOL，WAF，Ad hoc 1 前言 随着无线和嵌入式技术的不断发展，无线通信网络的重要性日益显著。一个有发展潜力的4G无线个人通信网络（WPN）的框架，应该提供给用户更高的带宽服务；透明地将技术集成到系统环境中，从而实现位置的无关性；Internet技术和新WLAN可以很好地协同ぷ鳎⑶以市砣嗣呛臀挥谑澜缛魏蔚胤降暮献骰锇榛蚋髦智度胧较低辰型ㄐ藕徒换ァA硗猓褂δ芄晃薹斓丶梢帕粝低澈托孪低场1疚奶教至耸迪终庋桓隹蚣芩媪俚闹饕押吞粽剑⑶姨致哿丝尚械慕饩龇桨浮?lt;/DIV> 2 WPN发展带来的挑战 WPN所面对的挑战和其他网络非常相似，即目前还很难适用于那些具有有限资源的小型移动设备。这一点可以体现在以下这些特殊的需求上。 ⑴比特率和设备容量的可扩展性将是体系的一部分。实际的网络必须是异构的而且支持异构网络之间的相互通信。 ⑵为了支持不同网络之间的通信，面向无线节点的中间介质间必须依靠从源节点到目的节点的信息。另外，除了MANET路由方案，还应该有一种到基干网络的透明连接机制。 ⑶无线TCP是当前的一个研究热点，特别是关于MAC层和上层之间的通信上。在异构网络环境下，由于不同类型的MAC层和物理层的共存，使得这个问题更加复杂化。 ⑷另一个基本需求是安全和隐私问题。作为一个必须具有的功能，在无线通信中更易遭受各种攻击的情况下就变得更具挑战性。在系统设计时完成提供一个端到端的安全体系是很困难的；如果放到系统建成之后再去加强安全方面的功能也是非常困难，代价非常的昂贵。 ⑸网络无处不在以及个性化的发展趋势带来了额外的复杂需求。这样，不仅仅需提供应用和服务，而且还应该考虑用户的喜好，注重个性化服务。 ⑹还需要新的控制层来协助中间层通信，完成全局管理任务以及进行一些不可避免地分层管理工作。欧洲的IST协作R&D项目――PACWOMAN[2]和6HOP[3]正在致力于解决所提到的难题。 3 可行解决方案 3.1可扩展性 在IEEE802.15中，IEEE802.15.4a协议组正在设计低容量无线接口，也正在考虑支持超宽带技术（Ultra-Wideband），但要保证其他的方案如混合OFDM也能良好运行。为了支持
现代通信网络的关键技术 信息与电子学院2220110145 （一）通信网的现状 1835年莫尔斯发明了电报。1876年贝尔发明了电话。此后在长达近百年的时间里，这两种电信业务一直处于垄断地位。60年代初，半导体技术长足的进步与计算机应用的普及，使通信事业发生革命性的变化。C&C(Computer Communication)已成为现代通信的同义语。 数字化和业务的多样化是现代通信的两个重要特点，以数字“0”和“1”表示的信息具有很高的传输质量，并且便于进行通信处理和信息处理。随着科学技术的进步和经济文化的发展，社会需求的通信业务的种类不断增加．表1列出了一些国家已经投入运营的各种通信网。 电话网将世界上现有的几亿部电话机相互连接，构成当代最大的通信系统。目前各国电信部门广泛利用数字程控交换技术和数字传输技术对模拟电话网进行改造，从而能够不断增设新的附加业务，提高通话质量，进一步降低设备与网路运行管理的成本，使电话网逐步向综合数字网(IDN：Integrated Digital Network)过渡。 数据通信网不仅能够传送数据，还可利用配置在网内的计算中心进行数据处理。它在社会生活中发挥着重要的作用。尤其是采用著名的x．25通信协议的分组交换网近年来获得了迅速发展，已成为仅次于电话网的国际第二大通信网。与此相反，电信网呈现出停滞乃至衰落的趋势，将来可能完全被数据通信网取代。这是因为数据网完全具备电信网的功能，能够高速提供所有电报业务的缘故。 移动通信网是利用无线信道将汽车、船舶和飞机等移动体和电话网等固定的通信网相连的通信网。近年来，移动通信业务发展迅速，各发达国家每年以高速率增长。为了进一步扩大移动用户数，便于与数字电话网互通以及与ISDN网综合，今后将主要发展900MHz数字移动通信系统。在移动通信网中需要移动体定位及跟踪交换等特殊的网管技术。 当前，在图像通信中应用最广的是传真(FAX)业务。尤其在一些不习惯利用键盘输入字符的国家得到迅速推广。在一些发达国家中可视图文(Video text)业务也逐渐普及。它能够非常便利地向人们提供电信购物、新闻检索和经济信息等服务，具有广阔的发展前景，可视电话与会议电视等动图像通信业务是最重要的交互型视频通信业务。会议电视具有清晰的画面及逼真的临场感，它不仅能够缓解日益严峻的交通状况，而且可以节省大量的时间和经费，提高工作效率。 增值通信网(VAN：Value Added Network)1973年始于美国。当时许多经营者利用从电信、公司租用的线路组建分组交换网，然后再出租来获取利润。起初这种通信网被称作VAN，后来把凡具有协议变换、速率变换和存储功能的数据通信网统称为VAN。它的资费低廉。用户可利用网路中丰富的通信协议和任何通信对象进行通信。 ISDN是以公用电话网IDN为基础构成的。它以标准的用户一网络接口实现端到端的数字连接，此外，其信息通路与信令通路相分离，并得到No．7信令网的支持。总之它是严格按照CCITT l系列建议组建的通信网。当前经常看到在局域网(LAN)中实现ISDN的提法。这是一个错误的概念，虽然功能强化的计算机局域网中可能包容多种通信媒体，即除具有通常的LN的功能外尚能提供电话、FAX和会议电视等等多种业务，但是它只是一个多媒体的高级办公自动化(OA)系统，而绝非ISDN，LAN只能作为ISDN的一个终端通过I系列接口接入ISDN。 当前，以微电子技术和软件技术为核心的信息通信技术进入了一个新的高度。材料与器件向超高密度化、超高
（二）简答题 1.智能机器人的所谓智能的表现形式是什么？ 答:推理判断、记忆 2.机器人分为几类？ 答:首先，机器人按应用分类可分为工业机器人、极限机器人、娱乐机器人。 1)工业机器人有搬运、焊接、装配、喷漆、检验机器人，主要用于现代化的工厂和柔性加工系统中。 2)极限机器人主要是指用在人们难以进入的核电站、海底、宇宙空间进行作业的机器人，包括建筑、农业机器人。 3)娱乐机器人包括弹奏机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等。也有根据环境而改变动作的机器人。 其次，按照控制方式机器人可分为操作机器人、程序机器人、示教机器人、智能机器人和综合机器人。 3. 机器人由哪几部分组成？ 机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统和控制系统。 4. 什么是自由度？ 答:人们把构建相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度。 5. 机器人技术参数有哪些？各参数的意义是什么？ 答:机器人技术参数有:自由度、精度、工作围、速度、承载能力 1）自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴的数目，不包括手爪（末端操作器）的开合自由度。在三维空间里描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，也可能小于六个自由度，也可能大于六个自由度。
2）精度：工业机器人的精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力，可以用标准偏差这个统计量来表示，它是衡量一列误差值的密集度（即重复度）。 3）工作围：是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 4）速度；速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。 5)承载能力：是指机器人在工作围的任何位姿上所能承受的最大质量。承载能力不仅取决于负载的质量，而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。通常，承载能力不仅指负载，而且还包括机器人末端操作器的质量。 6. 机器人手腕有几种？试述每种手腕结构。 答：机器人的手臂按结构形式分可分为单臂式，双臂式及悬挂式按手臂的运动形式区分，手臂有直线运动的。如手臂的伸缩，升降及横向移动，有回转运动的如手臂的左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运动的组合。2直线运动的组合2回转运动的组合。手臂回转运动机构，实现机器人手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片是回转缸，齿轮转动机构，链轮传动和连杆机构手臂俯仰运动机构，一般采用活塞油（气）缸与连杆机构联用来实现手臂复合运动机构，多数用于动作程度固定不变的专用机器人。 7. 机器人机座有几种？试述每种机座结构。 答：机器人几座有固定式和行走时2种 1)固定式机器人的级左右直接接地地面基础上，也可以固定在机身上 2)移动式机器人有可分为轮车机器人，有3组轮子组成的轮系四轮机器人三角论系统，全方位移动机器人，2足步行式机器人，履带行走机器人 8. 试述机器人视觉的结构及工作原理 答:机器人视觉由视觉传感器摄像机和光源控制计算器和图像处理机组成原理：由视觉传感器讲景物的光信号转换成电信号经过A/D转换成数字信号传递给图像处理器，同时光源控制器和32 摄像机控制器把把光线，距离颜色光源方向等等参数传递给图像处理器，图像处理器对图像数据做一些简单的处理将数据传递给计算机最后由计算器存储和处理。 9. 工业机器人控制方式有几种？