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软件定义无线电与软件定义网络

发布时间: 2023-01-14 01:20:35

A. “软件定义”的概念

所谓软件定义,就是用软件去定义系统的功能,用软件给硬件赋能,实现系统运行效率和能量效率最大化。软件定义的本质就是在硬件资源数字化、标准化的基础上,通过软件编程去实现虚拟化、灵活、多样和定制化的功能,对外提供客户化的专用智能化、定制化的服务,实现应用软件与硬件的深度融合。其核心是API(Application Programming Interface)。API解除了软硬件之间的耦合关系,推动应用软件向个性化方向发展,硬件资源向标准化方向发展,系统功能向智能化方向发展。API之上,一切皆可编程;API之下,“如无必要、勿增实体”。
软件定义有三大特点或者发展趋势,即:硬件资源虚拟化、系统软件平台化、应用软件多样化。硬件资源虚拟化是指将各种实体硬件资源抽象化抽象化,打破其物理形态的不可分割性,以便通过灵活重组、重用发挥其最大效能。系统软件平台化,实现,是指通过基础软件对硬件资源进行统一管控、按需分配按需配置与分配,并通过标准化的编程接口解除上层应用软件和底层硬件资源之间的紧耦合关系,使其可以各自独立演化。在成熟的平台化系统软件解决方案的基础上,应用软件不受硬件资源约束,将得到可持续地迅猛发展,整个系统将实现更多的功能、,对外提供更为灵活高效的和多样化的服务。软件定义的系统,将随着硬件性能的提升、算法效能的改进、应用数量的增多,逐步向智能系统演变。
我们正在步入一个“万物皆可互联、一切皆可编程”,的新时代,软件代码将成为一种最为重要的资产形式,软件编程将成为一种最为有效的生产方式。软件定义将迅速引发各个行业的变革。从软件定义无线电,、软件定义雷达,到软件定义网络、、软件定义存储、软件定义数据和知识中心,到软件定义汽车、软件定义卫星,再到软件定义制造、软件定义服务,甚至汽车、航空航天器等载运工具。软件定义将成为科技发展的重要推手,极大地提高各行各业的智能化程度和整个社会的智能化水平。
————中国电子学会软件定义推进委员会 刘光明 提供

B. 从4G到5G,从改变生活到改变生产

4G改变生活,5G改变生产。

2019年的5G商用正式宣告了5G时代的来临。从2019年韩国率先在全球启动5G商用以来,美国、英国、中国等国家也陆续在2019年上半年宣布本国5G商用或发放牌照。 自此, 全球5G发展 就呈 高歌猛进 之势。

根据GSA统计数据,截至2021年4月中旬,全球已经有68个国家或地区的162家运营商推出5G服务。5G 商用网络部署规模的加快,满足了行业用户初期需求。5G 产业生态逐步丰富,促进了 5G 应用 探索 的深入。

经历过去近三年声势浩大的铺陈后,2021年的5G技术又有何新的改变?

实际上,早在2015 年 6 月,ITU 在 ITU-R WP5D 的第 22 次会议上就已正式提出第五代移动通信系统(5G)的概念。5G 不仅在用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等关键能力上比前几代移动通信系统更加丰富,且能为实现海量设备互联和差异性服务场景提供技术支持。

目前 全球业界已经就 5G 概念及关键技术达成共识 5G 将进一步增强人们的移动宽带应用使用体验,并以创新驱动为理念,力求成为软件化、服务化、敏捷化的网络,并服务于智慧家庭、智能建筑、智慧城市、云工作、云 娱乐 、行业自动化、自动驾驶 汽车 等垂直行业。

毫无疑问,5G 已经成为全球移动通信领域新一轮信息技术的热点话题。 当然,5G作为信息时代的关键信息技术,也对国家的数字建设具有重要作用。 两年来,中国、韩国和美国作为全球5G商用第一梯队的国家,5G发展呈现出不同特点,也为后续5G应用全面铺开提供了宝贵的经验。

就我国而言,一直以来,我国都将 5G 发展作为重大战略机遇,在技术上支持国内企业开展基础技术研究 。在国家战略层面,《国民经济和 社会 发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中三次提及5G建设与应用;今年才发布的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,提出8大专项行动和4大重点工程,则为未来3年我国5G应用创新发展指明方向。

在行业应用方面,截至2021年5月底,我国5G基站超过81.9万个,5G终端连接数超过3.35亿户。 我国5G用户体验平均下载速率为374.2Mbps,上传速率达到31.4Mbps,均为4G的10倍以上

在技术创新方面,得益于我国移动通信产业的坚实技术基础,我国5G产业仅用1年就实现了从标准冻结到商用产品的成熟过程,独立组网产业链逐步成熟。 比于过往的移动通信发展 历史 ,我国5G应用普及已处于全球第一梯队。

就韩国来说,韩国作为5G技术使用较早的国家。 截至2021年3月,韩国5G用户累计达到1448万户,在总移动用户的渗透率达到20.4%。一方面,5G流量效应明显。当前,韩国5G用户流量超过4G用户流量, 5G用户的月户均流量在25-26GB左右,且流量使用分布较为均匀。

另一方面,韩国运营商也推出海量应用服务,积极 探索 5G 在工业互联网、医疗 健康 、智慧交通、文化产业、机器人、城市公共安全和应急等领域的应用创新。以VR/AR为例,截至2020年底韩国LG U+一家电信运营商的应用体验数量就达到4800种。

对于美国而言, 科技 领域保持领先是美国一直以来的 优势 2020 年3 月,美国白宫发布《美国 5G 安全国家战略》,提出了加快美国 5G 国内部署、评估 5G 基础设施相关风险并确定其核心安全原则、推动负责任的 5G 全球开发和部署等战略。

根据Omdia披露数据,2020年美国5G用户规模不大,仅为990万,受疫情的影响比之前的预测用户数有所下降。虽然美国5G用户普及速度不如中韩等国, 但美国在毫米波和动态频谱共享(DSS)等技术领域相对领先,已在纽约、洛杉矶、芝加哥等多个城市进行毫米波商用部署 同时,美国三大运营商都已经提供了毫米波5G商用服务。

总的来说,尽管新冠肺炎疫情导致各国 5G 网络基础设施建设面临一定阻力,但5G建设进度仍保持了相对稳定的水平,发展呈现良好态势。

如果说4G改变了人们的生活,使人们得以进入全 IP 时代,移动带宽业务也因此爆发,那么5G则具有比4G更高一个量级的威力——5G改变了生产,这也是5G技术之所以为各国所看重的原因所在。

5G技术具有万物互联、高速度、泛在网、低时延、低功耗、重构安全等特点和优势 。5G技术的发展使整个人类 社会 的生产和生活产生深刻变革,5G构建起万物互联的核心基础能力,不仅带来了更快更好的网络通信,更肩负起赋能各行各业的 历史 使命。

就5G对网络通信行业来说, 5G 网络呈软件化、智能化、平台化趋势,是通信技术与信息技术的深度融合 。软件定义的 5G,包括通过软件定义网络和网络功能虚拟化以及软件定义无线电的无线接入空口,实现 5G 可编程的核心网和无线接口。

5G 也是云化的一代,5G 的云化趋势包括基带处理能力的云化(C-RAN)、采用移动边缘内容与计算 、终端云化。C-RAN 是将多个基带处理单元(BBU)集中起来,通过大规模的基带处理池为成百上千个远端射频单元服务。

此外,5G基带处理能力是云化的虚拟资源,逻辑集中的控制增加了系统的灵活性,方便升级。C-RAN 减少了基站机房数量,可以大幅度降低建设和运维成本,同时还能大幅度降低能耗。

从 1G 到 4G 都是基于传统的蜂窝系统,形状是基本规则(六边形)的蜂窝小区组网,且是一个干扰受限系统。 而结合虚拟网络运营商需求,产生了虚拟接入网(virtual RAN, VRAN)与虚拟小区的概念。

VRAN 就是可以在一个物理设备上按需产生多个 RAN实例, 5G 提供了 RAN 服务。可见,传统单层规则的蜂窝小区概念已不存在,移动通信首次出现了去蜂窝的趋势,5G或将成为蜂窝变革的一代。

当前,5G 已作为新基建 进一步得到党和国家的高度重视 。究其原因,5G技术是新一代信息通信技术集成发展的结晶,5G网络是5G技术应用的基础保障,5G“新基建”是数字化新时代下开启万物互联、万物速联、万物智联的重要数字化基础设施。

数字经济发展与数字化转型已经成为各国竞相追逐的新领域。数字经济代表的是一种新的经济发展形态。具体而言,就是以数字化的信息资源作为关键生产要素、以新一代信息通信网络作为重要载体、以数字经济技术和数字化商业模式的广泛应用作为效率提升和经济结构优化的一系列新经济活动。

最后,相较于4G的ToC市场, 5G最大的价值 在ToB市场 过去20年,我国互联网的繁荣发展主要是消费互联网的发展。区别于传统产业,消费互联网具有独特的资源整合优势。随着消费互联网红利的逐渐减退,以及“互联网+”趋势的深化发展,互联网企业逐渐向以工业为代表的传统产业渗透,而5G的商用正好使互联网进入了下半场——产业互联网。

5G 超高速率和几何增长的连接密度 是万物互联的基础保障,使工业互联网的应用覆盖全产业链、生产全过程成为可能 。在化工、机械、电力等行业,许多企业已经依靠5G技术实现了工业互联网对供应链管理、生产过程实时远程控制、设备协作、柔性制造、库存管理、交付管理等生产全过程的贯穿,使资源配置效率、生产效率和产品质量显着提升,同时还有效降低了企业的运营管理成本。

可以看到,5G并非噱头,而是成为一种已经真实出现,有自身技术局限、产业优势和产业逻辑的新技术体系,并持续影响着人们的生产和生活。

虽然各国均在积极推动 5G 的应用发展,但目前 5G 应用创新仍然面临全球产业标准不成熟、 R16 版本产品仍在研发中、行业融合技术与标准不完善、行业数字化水平较低、用户对 5G 认知不够、跨领域应用开发仍有差距等问题,产业发展任重道远。

尽管全球主要国家正在积极推进基于 R15 版本的 5G网络向 SA(独立组网)架构升级,但目前 SA 终端的成熟度仍然不够, 网络切片、边缘计算技术方案仍需进一步完善。

虽然 R16 标准已经冻结,但是移动通信技术从标准制定完成到设备研发、网络升级、终端生态普及以及广泛应用等过程需要经历一段时间。这是技术和产业发展的基本规律,5G 技术和产业的发展也需要一个长期的过程。

与此同时,行业应用相关技术标准仍需进一步完善。 一方面,5G 能力的开发与应用,需要与物联网、云计算、人工智能等技术紧密协同,软件定义、虚拟化、云化、开放化的 5G新技术方向的引入或将带来新的安全风险。

另一方面,垂直行业领域自身存在短板,高清视频、AR/VR 等支持 5G融合应用发展的技术、生态成熟度有待提升,如 8K 编解码技术、智能驾驶算法、工业场景应用模式等问题仍待解决,典型应用场景的标准也需加快制定。

网络方面,5G 网络覆盖率有待提升 。5G 融合应用的快速发展需要 5G 网络更大范围部署,目前 SA 模式基站覆盖效果有限,基于 NSA 模式的 5G 网络对部分海量连接和低时延场景应用支撑不足。

随着行业用户对 5G 网络需求的不断提升,现有网络已明显无法满足各类行业的需求,亟需持续 探索 网络切片、网络专网、智简网络等 5G 建设新模式,夯实 5G 应用发展基础。产业方面,5G 产业链仍然存在薄弱环节,射频芯片、中高频器件等通信核心环节以及工业基础存在技术短板,需要政府和产业界共同努力和突破。

终端方面,个人和行业终端市场都存在发展瓶颈。在促进新型信息消费和国家内循环经济发展背景下, 市场上缺乏类似于 4G 时代的抖音短视频、微信等典型应用,个人消费类终端款型虽然多,但尚未出现现象级终端。

此外,用户对 5G 认知不够,行业数字化能力不足,适应 5G特点的业务仍待开发。在深入理解5G 技术、大带宽业务和行业痛点的基础上,需要共同 探索 解决方案,同时也需打破传统产业固有的利益分配模式,形成新的商业模式。

5G 应用是人类 社会 由互联网时代迈向万物互联时代的重要一步,5G对通信行业和整个 社会 都带来极大的机遇。但是,正如 5G 对 社会 带来巨大变化一样,5G 的应用同样面临挑战。总的来说,未来虽然不是坦途,但一定足够精彩。

C. SDN软件定义网络是干什么用的在企业内有哪些应用

软件定义网络(SDN)由多种网络技术组成,具有灵活敏捷的特点,它是一种可编程网络,主要通过OpenFlow技术来根据部署需求或后续需求更改网络的设置。与传统网络不同,软件定义网络(SDN)将网络设备的控制面与数据面分离开来,因此企业可以像升级、安装软件一样对网络架构进行修改,满足企业对整个网络结构进行调整、扩容或升级的需求,而底层的交换机、路由器等硬件则无需替换,节省大量的成本的同时,网络架构迭代周期也会大大缩短。

D. 5g承载网的关键技术

5g承载网的关键技术分为三类:核心网、回传和前传网络、无线接入网。
1、核心网。核心网关键技术主要包括:网络功能虚拟化(NFV)、软件定义网络(SDN)、网络切片和多接入边缘计算(MEC)。
2、回传和前传网络。回传(Backhaul)指无线接入网连接到核心网的部分,光纤是回传网络的理想选择,但在光纤难以部署或部署成本过高的环境下,无线回传是替代方案,比如点对点微波、毫米波回传等。前传指BBU池连接拉远RRU部分,如C-RAN章节所述。前传链路容量主要取决于无线空口速率和MIMO天线数量,4G前传链路采用CPRI(通用公共无线接口)协议。
3、无线接入网。为了提升容量、频谱效率,降低时延,提升能效,以满足5G关键KPI,5G无线接入网包含的关键技术包括:C-RAN、SDR(软件定义无线电)、CR(认知无线电)、SmallCells、自组织网络、D2D通信、MassiveMIMO、毫米波、高级调制和接入技术、带内全双工、载波聚合、低时延和低功耗技术等。

E. 什么是软件定义网络

软件定义网络(简称SDN)属于网络流量控制的下一个步骤。Tech Pro Research发布的调查报告正是以此为中心,旨在为我们展示企业如何使用SDN方案。

过去几年以来,以更为高效方式管理环境的需求正快速普及,这也使得网络领域的更高灵活性与控制手段成为必然。作为重要解决途径之一,软件定义网络(简称SDN)应运而生。它允许我们对网络流量加以控制,并利用软件与策略对网络行为及响应进行统一定义——而不必像以往那样面向单独硬件设备。

举例来说,SDN能够将网络流量指向至使用频率最低的资源处,从而有效利用冗余系统共享工作负载以实现负载均衡。这不仅改善了网络与系统的响应时间,亦能够反过来催生出充分利用此类优势的出色应用程序。另外,SDN还提供良好的可扩展性与异构环境控制能力,例如与云服务对接的本地数据中心。

Tech Pro Research的这份调查报告整理出以下几项重要结论:

· 没有良好的人员培训,SDN实现亦将无从谈起。目前的常见接口通常要求我们拥有对SDN常规开发语言的知识,同时了解如何利用技术优势实现业务改进。

· 考虑增量式实现,即利用定期关闭与现场解决方案了解SDN是否契合我们的整体基础设施架构。

· 认真考量并审查SDN是否有助于解决云服务管理工作、供应商访问以及随时/随地接入的复杂性。

· SDN正在全面普及,虽然普及速度仍然缓慢;不要坐视竞争对手将其转化为业务优势,而我们自己仍挣扎于使用命令行以及非统一设备管理方案。

这份报告同时指出,“虽然做出诸多承诺,但SDN实际推广中仍然障碍重重,这主要是由于大型供应商的消极态度。尽管这一态势已经出现变化迹象,但企业客户仍然需要相当长时间才会最终决定将SDN纳入自己的采购清单。”

F. sdn是什么意思

SDN指软件定义网络

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)是由美国斯坦福大学clean-slate课题研究组提出的一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

SDN的设计思想

利用分层的思想,SDN将数据与控制相分离。在控制层,包括具有逻辑中心化和可编程的控制器,可掌握全局网络信息,方便运营商和科研人员管理配置网络和部署新协议等。在数据层,包括哑的交换机,仅提供简单的数据转发功能,可以快速处理匹配的数据包,适应流量日益增长的需求。两层之间采用开放的统一接口(如OpenFlow等)进行交互。控制器通过标准接口向交换机下发统一标准规则,交换机仅需按照这些规则执行相应的动作即可。

G. sdr是什么意思

SDR (Software Defination Radio), “软件定义的无线电”的简称。
软件定义的无线电 (SDR) 是无线电广播通信技术,它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之,频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级,而不用完全更换硬件。SDR 针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。SDR软基站是基于SDR(Software Defined Radio,即软件无线电)技术设计和开发的基站系统。它与传统基站最大的不同之处在于其射频RU单元具备软件可编程和重新定义的能力,进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。1、SDR软基站采用了模块化、平台化设计理念,整个基站分为基带模块和射频模块两部分,两者通过光纤直接互连。2、SDR软基站射频模块采用了宽带多载波数字信号处理技术,可在连续的20MHz频带范围内通过软件配置同时支持GSM/WCDMA/LTE等多种制式,同时完成对多制式射频信号的收发处理。射频单元具备软件可编程和重新定义的能力,进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。3、SDR软基站基带模块则采用了统一的MicroTCA(电信运算架构)平台架构设计,具有体积小、功耗低、模块化、扩展能力强的突出特点,同样可支持GSM/WCDMA/LTE多种制式的基带信号处理。4、SDR基站可应用于2/3G站点合一建设,为运营商降低30%的建网成本,有效降低网络的TCO(总拥有成本);5、 MCPA(多载波功率放大器)技术:ZXSDR 8000系列一体化基站采用MCPA技术,单功放同时支持4个WCDMA载波,通过软件即可实现S111至S444的平滑扩容,降低了扩容成本及对现网的影响;
6、高接收灵敏度实现节能降耗:采用先进的基带处理算法及射频技术,双天线接收灵敏度高达-129.2dBm,有效提升单站39%的覆盖面积,减少28%的站点数量,大幅降低能源消耗;
7、高效功放技术实现节能降耗: SDR 8000系列一体化基站采用DPD+Doherty+DPA技术,功放效率高达45%;

H. SD-WAN是个什么东西

作为一个热门概念,SD-WAN近年以来频繁地出现在我们的视野当中。很多人说,它是未来最具发展潜力的通信技术之一,极具商业价值。行业里的老牌通信设备商和运营商对它一致看好,新兴创业企业也把它视为千载难逢的风口机遇,对它趋之若鹜。那么,到底什么是SD-WAN?它究竟是干什么用的?有什么特别之处?今天这篇文章,就让小枣君来给大家做一个全面解析。SD-WAN,全名是Software-Defined WAN,软件定义广域网。WAN,就是Wide Area Network,广域网。我相信,如果经常接触IT和通信的同学,对“SD(Software-Defined )”这个前缀词一定不会陌生。是的,在如今这个软件为王的时代,像SDN、SDS、SDR……这样的概念名词,已经充斥于我们的工作之中,成为流行词汇。SDN:Software Defined Network,软件定义网络SDS:Software Defined Storage,软件定义存储SDR:Software Defined Radio,软件定义无线电小枣君往期的文章中,就和大家反复提到过SDN(软件定义网络)。我说过,SDN/NFV是未来网络的发展方向,也是5G时代的显着特征。SD-WAN,就是SDN的一个重要分支,是SDN技术在WAN领域的应用落地。再简单一点说,SD-WAN,就是SDN+WAN。▎什么是WAN(广域网)?我们还是从WAN这个最基础的概念开始说起吧。很多搞网络的童鞋应该都知道,WAN是广域网,和WAN相对的,就是大家耳熟能详的LAN(Local Area Network,局域网)。我们家里的Wi-Fi网络,网吧的网络,还有公司办公室里的小规模网络,就是LAN局域网。LAN局域网而WAN是一种更大地理范围的计算机网络,它跨越省、市甚至国家、洲际。举个例子,某集团公司的总部设在北京,分公司在上海、广州、成都。那么,分公司本地的网络,可以看作是一个局域网。而整个集团公司的网络,就是一个广域网。WAN广域网注:其实,除了局域网和广域网之外,还有一个城域网(Metropolitan Area Network),就是一个城市规模的网络,在运营商那边经常被提及。之所以要有广域网的原因,我想大家应该都明白——数字化、网络化的时代,公司运作已经离不开电脑和各种各样的信息化系统、平台。从基本的电子邮件,到办公自动化(考勤系统、财务系统等),再到和主营业务强相关的PLM(产品生命周期管理)、ERP(企业资源计划)等系统,都迫切需要一张强有力的支撑网络。各种各样的信息化系统,是现代企业发展的基石对绝大多数公司来说,自己花钱拉一根专有的网线或光纤,把总公司和分公司的网络连接起来,是一件不可能的事情。工程量和成本造价是个天文数字。所以,只剩下两种选择。第一种,就是让所有的员工通过互联网进行连接。现在非常流行的钉钉和企业微信,其实就是这样的方式。全部上公网(互联网)在移动互联网和光纤宽带非常发达的今天,这种方式似乎是个不错的选择。但是,采用这种方式,需要面对两个致命问题:服务质量和数据安全。我们使用的4G数据业务,还有大部分的光纤宽带接入,基本上都是民用级通信服务。这种服务的稳定性和可靠性很差,经常卡顿甚至掉线。这种服务质量,对于小微企业来说,勉强可以接受。但是对于大中型企业甚至集团来说,就不行了。举个例子,工商银行北京总行的系统,和江苏省分行的系统,怎么可能说慢就慢,说断就断?此外,将公司所有业务系统暴露在互联网上,也会带来极大的安全隐患和风险。也举个例子,如果铁路总公司将自己所有的车辆运行管理系统放在公网上,你觉得放心吗?钉钉和企业微信,背后也是大型互联网公司非常强悍的安全保护能力和系统容量在做支撑。所以说,用互联网作为自己公司的广域网,只适合小微企业用户。(话说回来,小微企业也用不着广域网。)第二种方式,也是目前用户的主流选择,就是借助运营商提供的专线进行连接。这种专线,最具代表性的,就是MPLS。▎什么是MPLS?MPLS,Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换。这是一种高效且可靠的网络传输技术。简单来说,它就是在数据流上打标签,有点像鸡毛信,告诉沿路的所有设备:“我是谁,我要去哪里”。MPLS专线,就是一种基于MPLS技术的广域网服务专用线路。MPLS专线MPLS专线是一种租用服务,它的所有权是属于电信运营商的。运营商把专线租给你,然后承诺这条线路的SLA(Service Level Agreement,服务等级协议,包括带宽、时延、抖动、丢包率等)能达到什么样的要求。至于你的软件用起来快不快、稳不稳,它是完全不管的。就好像你家安装的宽带,运营商只会测速给你看——有没有100Mbps?有,那就行。你玩吃鸡会卡?不好意思,不关我事。这就是基于SLA的服务。不管怎么说,好歹是根专线,MPLS的网络质量还是不错的。问题又来了,你租我租大家租,运营商的物理网络就这么一张,这么多公司的业务都在上面跑,怎么保证区分和隔离呢?这里,就要提到大家很熟悉的一个名词了——VPN。VPN,Virtual Private Network,虚拟专用网络。其实就是在正常的物理连接基础上,虚拟出了一个专用通道,保证通信的隔离和保密。VPN通道根据基于的网络不同,VPN通常包括Ipsec-VPN和MPLS-VPN。Ipsec-VPN,基于Internet的VPN。这个大家平时用得比较多。大公司员工出差在外,都会拨VPN,然后就相当于变成了公司内网,可以访问内网的网站。MPLS-VPN,基于运营商MPLS专用网络的VPN。整个分公司和总部之间,通过这个连接,逻辑上相当于大家都处于一个内网里。这个我们简单说一下大家可能经常看到的Overlay和Underlay这两个概念。字面上看,Overlay是在lay(层)之上,Underlay是在lay(层)之下。Hoho,其实画个图大家就明白了——封装的位置不一样MPLS这个技术,从Cisco思科1996年提出Tag/Label Switching开始萌芽,至今已经主宰企业网市场20多年,期间没有任何重大改进。相对Internet来说,MPLS专线的优点,就是比较稳定可靠,安全也有一定的保障。但是,随着时代的发展,它的缺点也越来越明显,备受用户的吐槽:1、使用成本高。一直以来,不管是专线还是VPN服务,运营商开出的价格都是十分昂贵的。举例来说,某省电信的跨国10M的MPLS-VPN的价格为80000元/月。对于一个大型集团企业用户来说,分公司和办事处比较多,每年花在专线租用上的费用,就可能高达上千万甚至上亿人民币。这种级别的成本,是我们几百块钱就千兆包月的家庭用户无法想象的。随着竞争的加剧,这个巨大的成本压力足以让企业的CEO/CFO/CIO们如鲠在喉、寝食难安。2、部署周期长。申请安装专线之后,运营商内部要走流程,还需要人工上门进行终端安装和配置。整个的安装时间周期就很长,一般要一周到一个月的时间。对于现在节奏越来越快的企业经营来说,这个时间周期也是无法忍受的。3、故障排查难。专线网络属于“黑盒网络”,对于企业用户来说,当专线出现问题,很难快速判断原因。企业的IT工程师只能排查企业内部的防火墙、交换机、路由器等设备。如果没有找到问题原因,再求助于运营商。对于运营商来说,排查问题也很纠结。往往排查到最后,发现自身没有问题,问题还是出在用户侧。这一来一回,就耽误了大量的时间,影响公司业务的正常运转。4、维护人力紧。对于企业总部来说,一般有专门的IT工程师进行维护。但是对于分公司或办事处来说,出于成本的考虑,一般不会配备专门的IT工程师。这样一来,给MPLS专线的维护带来了困难,变向地也增加了成本。总而言之,MPLS专线就是又贵又难用,“天下苦MPLS久矣”!▎SD-WAN的闪亮登场好了,终于到了我们今天文章的主角登场了。SD-WAN,就是为了解决上述一系列问题而出现的一种新兴WAN广域网技术。SD-WAN源于SDN。SDN的知识要说起来那就没完了,今天不多介绍。大家只需要知道,SDN技术的精髓,是将网络的控制权集中管理起来。转发与控制分离SD(软件定义),它并不是让软件替换硬件,而是将硬件的更多能力抽取出来,交给统一的软件控制权管理。说白了,就是让硬件通用化、简单化,变成“傻呆萌”。而软件控制器(Controller),成为掌握一切的核心。基于SDN的SD-WAN究竟是什么样的架构呢?字不如图,我根据某设备商厂家的SD-WAN方案,画了一张架构图。大家请看:SD-WAN网络架构大家可以看到,整个网络架构的躯干,其实还是Internet和MPLS专线。但是,在架构之上,多了一个SD-WAN控制器。这个控制器,就是SD-WAN的管理控制核心。在分公司节点,还有总部节点,多了一些uCPE和vCPE这样的东西。CPE之前介绍5G的时候说过,Customer Premise Equipment,业内称之为“客户终端设备”。这里的CPE和5G CPE不一样,5G CPE是把5G信号转成Wi-Fi信号的。这里的CPE是连入网络的一个接口盒子(可以理解为一个小路由器)。uCPE是Universal CPE,通用客户端设备。vCPE是Virtual CPE,虚拟客户端设备。管理员可以通过应用层接口对SD-WAN控制器进行配置,也可以下发vFW(虚拟防火墙,Firewall)、vWOC(虚拟广域网优化控制器,WAN Optimization Controller)功能到CPE,实现相应的功能,无需专门购买硬件。我们结合网络架构、节点设备来具体分析一下,采用SD-WAN究竟会带来什么改变:1、接口通吃,负载均衡站在分公司的角度来看,SD-WAN不再强制只允许使用MPLS,而是允许MPLS、xSDL、PON光纤宽带、4G LTE,甚至5G等多种连接类型。CPE可以支持多种接口的Bonding(绑定),从而变成了一个接口资源池。借助软件能力、某些设备商的CPE可以识别上千种不同应用的等级,并安排不同的服务质量。举例来说,视频会议,对网络质量要求更高,就把优先级和QoS设得高一点。文字聊天啥的,就设得级别第一点,让它用LTE之类的网络。这样一来,企业用户对MPLS专线的依赖大大降低,普通光纤宽带和4G也能派上用场。用户的带宽利用率提升了,流量成本也下降了。2、自主选择最佳路径WAN广域网技术的关键,其实在于路径选择。对于不同的分公司,SD-WAN可以根据现网情况和配置策略,自主选择最佳路径。SD-WAN还具备负载均衡的能力,以此来增强网络的可靠性。其实在运营商网络里,还有很多POP(point-of-presence,入网点),帮助解决跨运营商之间的链路拥塞和负荷问题。3、部署简单,秒速完成在评价SD-WAN的部署速度时,人们会反复提到一个词,叫做ZTP,也就是Zero Touch Provisioning,零接触部署。简单来说,差不多就是即插即用。除了CPE上电后自动获取配置之外,还可以用扫码配置或邮件配置的方式。以邮件部署方式为例。在部署SD-WAN时,总部的IT工程师只需要提前做好配置数据,然后将配置通过邮件的方式,发给分公司的任何员工,该员工即可通过链接,完成设备的配置部署。就是这么方便和快捷,不再需要专业IT人士到场进行配置安装。4、自管自控,智能运维SD-WAN具有SDN的基因,所以在网络的管理上拥有先天的优势。但凡是SD-WAN的管理平台,都是图形可视化的。管理员可以清楚地通过网管界面看到SD-WAN的运行情况,并及时对出现的问题进行处置。这就大大降低了维护的难度,也减少了故障的处理时间。总而言之,SD-WAN的好处就是省钱又好用。根据测算,同比例带宽情况下,SD-WAN相较MPLS,每年至少可节省30%的成本投资。因此也有人戏称SD-WAN是“Save Dollars(省钱)-WAN”。▎SD-WAN的发展Money就是硬道理。真金白银的回报,推动SD-WAN以惊人的速度向前发展。SDN是2006年出现雏形,2011年正式定名的。而SDN和WAN第一次擦出火花,是在2014年。这一年,一家前身为投资公司的ONUG(Open Network User Group)咨询企业,在与其企业用户展开对未来企业网络需求的研讨会上,提出了若干个SDN技术的应用场景,由此,SDN与企业WAN网络真正相遇。同期,在networkcomputing.com网站上有一篇主题为“Software-Defined WAN: A Primer”的文章发布,第一次将SD-WAN这个名字引入了大众的视野。(Primer有启蒙、入门的意思。)此后,SD-WAN迅速引起了行业的广泛关注,各大巨头都开始一拥而上。2015年,SD-WAN的市场收入仅为2.25亿美元,应用率不到1%。2018年,SD-WAN国外应用率就已经达到惊人的40%左右。行业分析机构IDC公司预计到2021年SD-WAN市场规模将增长到80亿美元。从事SD-WAN服务的企业分为很多类,我们简单介绍一下。第一类,就是专注提供广域网解决方案的公司。他们购买运营商专线,然后搭建自己的广域网,向企业用户提供SD-WAN服务。第二类,是传统设备制造商,例如华为、中兴、新华三等。这就不用多介绍了,方案、硬件、软件,它们什么都卖。第三类,就是围绕SD-WAN卖优化、安全、加密等技术和产品的公司,他们有自己的软硬件产品,搭配卖给SD-WAN用户。传统电信运营商对SD-WAN也非常重视,毕竟是威胁自己饭碗的一项技术。目前国内运营商在很多地方都进行了SD-WAN的服务试点。它们的商业模式,主要是基于现有的基础设施服务,利用自己在硬件资源上的优势,提供网络增值服务。例如防火墙、WAN加速和网络安全等。总而言之,SD-WAN是一种可以快速部署的、低成本高灵活性的广域网解决方案。它成为行业主流的趋势毋庸置疑,我们现在唯一要关注的,就是围绕SD-WAN的这场激烈战斗究竟谁会胜出,谁能够成为未来广域网市场的最大赢家!(来源:鲜枣课堂)

I. 软件定义的无线电的原理介绍

所谓软件无线电,其关键思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,各种功能,如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等,用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。可以说这种平台是可用软件控制和再定义的平台,选用不同软件模块就可以实现不同的功能,而且软件可以升级更新。其硬件也可以像计算机一样不断地更新模块和升级换代。由于软件无线电的各种功能是用软件实现的,如果要实现新的业务或调制方式只要增加一个新的软件模块即可。同时,由于它能形成各种调制波形和通信协议,故还可以与旧体制的各种电台通信,大大延长了电台的使用周期,也节约了成本开支。