基于FPGA的FlexE Shim层的设计与实现

随着5G业务以及应用场景的发展越来越多样化,为了满足目前超高速以太网的多业务信道化隔离和带宽灵活配置的发展需求,灵活以太网(FlexE)被广泛应用于通信网络中。本文通过对灵活以太网协议包括FlexE结构、FlexE开销帧、FlexE Shim层(垫层)、映射表以及Calendar相关概念进行研究,提出了一种基于FPGA实现200G FlexE Shim的设计方案,利用2个100G光模块复用实现200G FlexE Shim层的业务功能,能够有效降低工业中高速率光模块成本。经过软件仿真及实验室设备测试,本文所述方案的200G FlexE Shim层业务功能正常,达到实际工程应用的标准。

面向5G STN承载网络FlexE切片技术

网络新技术的发展为5G注入了新的活力,针对5G新定制化网络应用领域及需求,如何构建一张具备灵活切片能力的移动承载网,成为5G承载网建设重中之重。从FlexE技术架构及应用场景等方面进行了深入研究与探索,详细介绍了FlexE接口技术原理与应用,并与FlexE电路交叉技术进行了对比分析,创新性地提出了基于IP/MPLS机制结合FlexE接口技术的STN承载网切片架构,并给出了5G STN承载网采用FlexE接口部署网络切片发展方向与建议,满足推进5G STN承载网切片大规模商用部署。

Flex Ethernet Technology and Application in 5G Mobile Transport Network

With the advent of 5G era,the rise of cloud services,virtual reality/virtual reality(AR/VR),vehicle networking and other technologies has put forward new requirements for the bandwidth and delay of the bearer network.Traditional Ethernet technology cannot meet the new requirements very well.Flex Ethernet(FlexE)technology has emerged as the times require.This paper introduces the background,standardization process,functional principle,application mode and technical advantages of FlexE technology,and finally analyses its application prospects and shortcomings in 5G mobile transport network.

现场总线与Ethernet在汽车柔性装配生产线中的应用研究

螺栓装配是汽车生产中的重要环节 ,以高性能的螺栓自动化拧紧设备为主构的柔性装配生产线体现了在质量控制与效率方面的优势。本文针对柔性装配设备提出了一种现场总线与Ether net相结合的计算机网络体系 ,并在此基础上建立起设备维护与远程诊断的专家系统。

面向5G/6G的FlexE时隙分配算法的研究

为迎合5G/6G时代人们对数据通信不断增长的需求,针对现阶段超高速以太网多业务支持、速率灵活可变和IP光融合组网的发展趋势,研究了灵活以太网(FlexE)的协议规范,包括FlexE基本结构、开销帧定义和Calendar机制。在此基础上,提出一种将介质访问控制(MAC)层不同速率的用户数据映射至物理层中的功能模型,并研究了一种基于Calendar机制的时隙分配算法。

FlexE技术在能源互联网中的研究和应用

FlexE是承载网实现业务隔离承载和网络切片的一种接口技术,因其能实现带宽灵活可调且传输管道隔离,与5G业务特点完美契合受到主流运营商、供应商的认可。但传统的FlexE切片的颗粒度大,不适应能源互联网小颗粒度业务的需求,所以在传统5 Gbit/s颗粒的基础上引入小颗粒切片技术划分出最小粒度10 Mbit/s的传输管道的方案。文章提出了引入FlexE技术的捆绑、通道化、子速率、交叉等功能特性来适配能源互联网,为电网端到端的业务提供差异化服务,保障关键业务的可靠、低时延、安全传输,提升了能源互联网的传输效率,也简化了光传输网络设备之间的映射关系。

5G网络切片研究进展

作为5G及未来通信网络的关键使能技术,网络切片凭借其在垂直行业定制、服务质量保障、灵活性、可靠性等方面的潜在优势,获得了运营商和学术界的广泛关注和认可。目前,已有不少相关组织以专题报告的形式呈现了其对网络切片的理解及未来发展设想。但是,这些报告的侧重点各有不同且相关术语尚未规范统一,此类问题的存在给研究人员理解网络切片带来了诸多阻碍。为便于研究人员把握网络切片的发展脉络、技术架构,以及管理编排等具体内容,文中对相关研究进行了综述。首先介绍了网络切片的产生背景、具体含义以及功能特性。其次,针对端到端网络切片的实现,分别就接入网切片、承载网切片以及核心网切片这3方面的内容,对近年来的网络架构发展、技术突破以及标准化成果展开了论述。而后就网络切片管理与编排的具体内容进行了介绍与分析,并依据切片场景的不同对相关研究进行了分类梳理与比较。最后,结合网络切片的发展需求和现实困境,指出了目前研究所面临的一些开放性挑战。

考虑柔性轮对的车辆系统刚柔耦合动力学响应分析

为研究柔性轮对对高速列车动力学性能的影响,采用刚柔耦合动力学仿真方法,基于CRH380高速列车模型建立了柔性轮对结构条件下的车辆—轨道刚柔耦合动力学模型。分析了轮对柔性与全刚体结构条件下的车辆模型的安全性、轮轨动态相互作用及通过性指标。仿真结果表明,在车速300 km/h时,两模型在动力学指标上具有明显差异,主要表现在柔性轮对车辆模型轮轨垂向力幅值及轮重减载率幅值都低于全刚性体车辆模型,车辆振动加速度、脱轨系数及轮轴横向力波形结果差距较小。

基于工业机器人与以太网通讯的套类零件柔性生产系统设计

针对中小加工企业套类零件加工自动化、柔性化程度不高,生产效率较低的问题,提出了一种基于工业机器人与以太网通讯的柔性生产系统。根据零件的加工工艺要求,设计柔性生产系统的硬件组成与安装布局,对机床进行改造,设计上下料夹具结构,通过以太网通信协议,实现PLC与立库、机器人、机床、产品输送线等其它外围设备之间的数据交互,从而完成柔性生产系统的集成和构建。

浅谈单张挠性芯板刚挠板的制作方法

传统单张挠性芯板刚挠板的制作方法受PP片溢胶影响,采用低流动PP片一次压合工艺板面会存在凹凸不平树脂塞孔打磨困难;先采用低流动PP片压合后用流动PP片二次压合工艺可以有效解决板面不平整树脂打磨困难问题,但二次压合工艺层间对准度差、低流动PP材料成本高、工艺复杂不适批量生产。相比传统工艺,采用流动PP片进行一次压合工艺制作的方法,通过特制的PI垫片技术进行阻胶,不仅可以阻挠性芯板内层铜厚18、35μm条件下的PP溢胶,甚至可以阻挠性芯板内层铜厚是70、105μm条件下的PP溢胶。该方法可靠性能稳定,良率高,效率快,是一种具有竞争力的批产制作工艺。

城轨列车全自动以太网灵活编组研究

城轨线路运营的差异化较大且存在潮汐现象。固定编组列车的繁忙线路通行能力的不足,导致过度拥挤、空闲线路存在空载率高、发车时间间隔长等问题,造成运营人员冗余、运能浪费。通过研究城轨列车的全自动灵活编组技术和关键运营场景,在线上或车辆段内对不同编组长度的列车进行全自动联挂和拆解作业,快速、灵活调整列车编组长度,从而有效缓解高峰时段运输压力,提高平峰时段运行效率和服务水平,降低运营成本,达到降低列车空载率、节约能耗的目标。

5G承载网的需求、架构和解决方案

认为5G承载面临超大带宽、低时延、灵活连接、网络切片和超高精度时间同步等诸多挑战。分析了中兴通讯在5G承载技术方面的研究和创新,包括:基于FlexE的大带宽、低时延和业务隔离技术、满足5G泛在灵活连接的Segment Routing路由优化技术、基于网络切片的软件定义网络(SDN)架构和控制技术、超高精度时间同步技术等。

基于Recurdyn和ANSYS的甘蔗切割机构研究

甘蔗切割机构作为甘蔗种植机的关键机构,它对蔗种的设计长度起到决定性的作用。首先,通过运用Recurdyn的F-Flex完全柔性体方法建立了甘蔗切割器的刚柔耦合模型;其次,对甘蔗设计长度起关键作用的套筒进行了柔性体分析;最后,获得到计算甘蔗设计长度的公式,为以后设计精确的蔗种长度打下了基础。

基于混合遗传算法的TTE静态调度表生成设计

时间触发以太网(TTE)以其独特的TT消息流调度保证了全局通信的结构。在TTE中,为了进一步提高已经调度的TT消息流的通信效果并创造更多的时域空间以便将来使用,引入遗传算法提高全局搜索能力,并提出一种融合装箱算法和遗传算法的混合遗传算法(Hybrid-GA)。采用典型装箱模型对消息调度问题进行转化,利用混合遗传算法对其进行求解。通过仿真实验证明,混合遗传算法可以有效地满足实时性要求,并实现较少的时间片消耗。对比单纯遗传算法,混合遗传算法因其较好的发挥装箱算法的局部搜索能力,可以更加快速地收敛于全局最优解,表现出很好的调度表生成能力。

基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。

行人保护柔性腿型碰撞的车辆前端结构优化设计

在开发某车型时,为达到2014年欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)中柔性小腿(Flex PLI)碰撞满分6的目标,对其前端结构进行优化。运用计算机辅助工程(CAE)技术,优化前横梁吸能装置结构:弱化孔宽度增加至35 mm,并增加压溃引导面;优化下支撑结构:去掉连接件,并将下支撑前端面厚度减少至0.8 mm。优化后的吸能装置可以实现完全压溃,这使其本身的吸能增加22 kJ,使小腿胫骨中上部弯矩降低106 Nm;与优化后的下支撑相配合,小腿的中部可以向X正向移动增加25 mm,下部向X正向移动减少15 mm,使内侧副韧带伸长量降低了17.8 mm。改进后的前端结构柔性小腿碰撞达到满分。

煤矿智能化信息综合承载网

目前用于煤矿井下的信息承载网主要是百兆、千兆和万兆矿用以太环网,其时延和可靠性不可控,难以满足煤矿井下少人或无人作业、地面远程控制等需求。服务质量(QoS)可保证最高优先级应用的实时性和可靠性,但当多路接口信号同时汇入且数据量较大,或前1个数据包正在发送时,最高优先级应用的实时性和可靠性也无法保证。针对上述问题,提出了煤矿智能化信息综合承载网技术要求:传输带宽宽、传输时延短、可靠性高、传输距离远、抗干扰能力强、本质安全防爆、电网电压波动适应能力强、抗故障能力强、防护性能好、多业务综合承载等。基于上述要求,提出了基于灵活以太网(FlexE)的煤矿智能化信息综合承载网,根据时间敏感和时间不敏感视频、时间敏感和时间不敏感音频、人员定位、车辆定位、设备定位、安全监控、供电监控、运输监控、排水监控、采煤工作面监控、掘进工作面监控等不同业务对带宽、时延和可靠性的需求,分配不同的信道,将煤矿监控、定位、视频和音频等多网合一。基于FlexE的煤矿智能化信息综合承载网既满足了地面远程控制、人员定位、安全监控等不同业务对带宽、时延和可靠性的需求,又实现了煤矿智能化信息一网综合承载,减小了维护难度和工作量。

STN向城域云网演进浅析

用户对网络的需求不断的变化,要求承载网能够满足多业务上云需求,促使云网融合成为一种必然趋势。通过分析现有STN网络的架构及具备的能力,研究城域云网建设需求,得出城域云网建设模式和演进路线,并给出城域云网的目标架构及各类业务实现方案,证明了基于STN向城域云网演进、实现云网融合的可行性。

基金会高速现场总线FF-HSE分析与应用研究

工业自动化水平的提高导致信息量的成倍增加 ,由低速现场总线组成的控制层网络需要更高的带宽来传递各种实时信息。提高通讯速度和开放性一直是现场总线研究的重点。基金会现场总线HSE就是结合以太网技术制定出的高速、开放的现场总线标准。文中重点分析了HSE面向工业测控设计的通讯结构和特点 ,对HSE的冗余形式和灵活功能块等技术进行了探讨 。

深水柔性立管陡S型布置及参数灵敏度分析

参考立管陡S布置的相关文献,结合相关的试验研究,确定了顶部悬挂角、中水浮拱体积和位置为主要设计参数。利用大型水动力软件Orca Flex建立了深水柔性立管陡S布置的模型,并对深水柔性立管的响应进行了非线性时域分析,研究柔性立管的初始形状、曲率和张力对不同总体布置参数的敏感性及变化规律,为深水柔性立管布置设计提供一定的参考。