5G网络技术架构
主要讲述当前网络挑战与发展趋势，以及网络总体设计和5G网络的功能特是哪个，和关键技术 。最后总结和展望未来AT-2◇21MT202056/推进组5G无线技术架构白皮书引言在过去的三十年里,移动通信经历了从语音多址技术之外,大规模天线、超密集组网和全频业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展,不仅深谱接入都被认为是5G的关键使能技术。此外,新刻地改变了人们的生活方式,也极大地促进了社型多载波、灵活双工、新型调制编码、终端直通会和经济的飞速发展。移动互联网和物联网作为(2)、全双工(又称同时同频全双工)等也未来移动通信发展的两大上要驱动力,为第五代是潜在的5G无线关键技术。5G系统将会构建在以移动通信(5G)提供了广阔旳应用前景。面向新型多址、大规模天线、超密集组网、全频谱接2020年及未来,数据流量的千倍增长,千亿设备入为核心的技术体系之上,全面满足面向2020年连接和多样化的业务需求都将对5G系统设计提出及未来的5G技术需求。严峻挑战。与4G相比,5G将支持更加多样化的当前,5G愿景与需求已基明确,概念与技场景,融合多种无线接入方式,并充分利用低频术路线逐步清晰,国际标准制定工作即将启动。和髙频等频谱资源。同时,5G还将满足网络灵为此,迫切需要尽快细化5G技术路线,整合各种活部署和高效运营维护的需求,大幅提升频谱效无线关键技术,形成5G无线技术框架并推动达成率、能源效率和成本效率,实现移动通信网络的产业共识,以指导5G国际标准及后续产业发展。可持续发展传统的移动通信升级换代都是以多址接入技术为主线,5G的无线技术创新来源将更加丰富。除了稀疏码分多址(SCMA)、图样分割多址(PDMA)、多用户共享接入(MUSA)等新型AT-292◇MT2020(5G)推进组5G无线技术架构白皮书场景与技术需求与以往移动通信系统相比,5G需要满足更加低功耗大连接场景主要面向环境监测、智多样化的场景和极致的性能挑战。归纳未来移动能农业等以传感和数据采集为目标的应用互联网和物联网主要场景和业务需求特征,可提场景,具有小数据包、低功耗、低成本炼出连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠海量连接的特点,要求支持百万/平方公里和低功耗大连接四个5G主要技术场景。连接数密度。·连续广域覆盖玚景是移动通信最基本的覆总之,5G的技术挑战主要包括盖方式,在保证用户移动性和业务连续性0.1-1GbDs的用广体验速率,数十Gbps的的前提下,无论在静止还是高速移动,覆峰值速率,数十Tbυs/km的流量密度,1盖中心还是覆盖边缘,用户都能够随时随百万/平方公里的连接数密度,毫秒级的地获100Mbps以上的体验速率。端到端时延,以及百倍以上能效提升和单热点高容量场景:要面向室内外局部热点位比特成本降低。区域,为用户提供极高的数据传输速率,满足网络极高的流量密度需求。要技术挑战包括 1Gbps用户休验速率、数|Gbps峰值速率和数十Tbps/km的流量密度低时延高可靠场景主要面向车联网、工业控制等物联网及垂直行业的特殊应用需求,为用户提供亳秒级的端到端时延和或接近100%的业务可靠性保证。AT-2◇2M-2020(56推进组5G无线技术架构白皮书5G无线技术路线面对5G场景和技术需求,需要选择合适的5G将通过工作在较低频段的新空口来满足无线技术路线,以指导5G标進化及产业发展。大覆盖、高移动性场景下的用户体验和海量设综合考虑需求、技术发展趋势以及网络平滑演备连接。同时,需要利用高频段丰富的频谱资进等因素,5G空口技术路线可由5G新空口(含源,来满足热点区域极高的用户体验速率和系低频空口与高频空口)和4G演进两部分组成。统容量需求。综合考虑国际频谱规划及频段传LTE/LTE一 Advanced技术作为事实上的播特性,5G应当包含工作在6GHz以下频段的统一4G标准,已在全球范围内大规模部署。为低频新空口以及工作在6GHz以上频段的高频了持续提升4G用户体验并支持网络平滑演进新空口。需要对4G技术进一步增强。在保证后向兼容的5G低频新空口将采用全新的空口设计,前提下,4G演进将以LE/LTE- advanced技引入大规模天线、新型多址、新波形等先进技术梹架为基础,在传统移动通信频段引入增强术,攴持更短的帧结构,更精简的信令流程,技术,进一步提升4G系统的速率、容量、连接更灵活的双工方式,有效满足广覆盖、大连接数、时延等空口性能指标,在一定程度上满足及髙速等多数场景下的体验速率、时延、连接5G技术需求。数以及能效等指标要求。在系统设计时应当构受现有4G技术框架的约東,大规模天线建统一的技术方案,通过灵活配置技术模块及超密集组阏等增強技术的潜力难以完仝发挥,参数来淸足不同场景差异化的技术需求。全频谱接入、部分新型多址等先进技术难以在5G高频新空口需要考虑高频信道和射频器现有技术框架下采用,4G演进路线无法满足5G件的影响,并针对波形、调制编码、天线技术极致的性能需求。因此,5G需要突破后向兼容等进行相应的优化。同时,高频频段跨度大的限制,设计全新的空口,充分挖掘各种先进候选频段多,从标准、成本及运维角度考虑,技术的潜力,以全面满足5G性能和效率指标要应当尽可能采用统一的空口技术方案,通过参求,新空口将是5G主要的演进方向,4G演进将数调整来适配不同信道及器件的特性。是有效补充。髙频段覆盖能力弱,难以实现全网覆盖,需要与低频段联合组网。由低频段形成有效的3AT-22MT2020(5G)推进组5G无线技术架构白皮书网络覆盖,对用户进行控制、管理,并保证基本的数据传输能力;高频段作为低频段的有效补充,在信道条件较好情况下,为热点区域用户提供高速数据传输。5G无线技术路线主要场景连续广域覆盖6-100GHZ5G高频新空口冷热点高容量5G低频新空口低时延高可靠
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digsilent 培训教材
digsilent是个很好用的电力系统的仿真软件，所以学习好这个软件对自己的学习和工作有很大的帮助。此文档就是大概的介绍digsilent这个软件，适合初学者SILENTDIgSILEnT软件PowerFactory软件发展历程1985年:第一套商业版分析软件开发成功1995年: DIySILENT10.31版软件正式发布1998F: DIgSILENT Power Factory 11.02000-f: DigSILENT PowcrFactory 12.02003-f: DIgSILENT Power Factory 13.02005年:推出 Station ware软件2008F: DIgSILENT Power Factory 14.0目前已经在一百多个囯家得到使用,已售出的软件超过4500套色三一电力科学研究院5www.digsilent.dehttp://www.diasilent.de/support/中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE3SILENTPowerFactory软件的特点丰富的元件库( Equipment Type library);包括详细的系统元件模型如架空线、电缆、变压器、SVC、电流源和电压源等等,以及控制器模型如发电机调压器、调遠器和PSS等等面向程序化过裎的编程语言DPL,能够实现多种静态仿真分析功能,如乜压稳定性、PV/QV敏感性分析等。面向连续运行过程的仿真语言DSL,用于实现暂态稳定性分析过程中系统元件的控制。含多种电力电子元件,如SVC、TCSC等,这些元件都可以利用DSL定义相应的控制模型。中国电力科学研究院PowerFactory软件的特点数据管理方式数据库和数据管理器:分级的面向对象的数据,该教据库以Project为单位对数据进行存储,包含计算分析所需要的电网元件信息、图形信息以及计算设置提供电力系统运行、规划方案信急管理功能:允许用户在电网基础信息的基础上进行某些数据的修改并分别进行保存,如设计不同的护建方案,分析系统不同的运行方式等等完全图形化的操作模式软件由 Data manager和( raphic图形窗口两个工作页面组成,用户可以直接在图形窗口绘制电网、录入和修改电网数据,也可以在 Data manager页面中进行数据的录入和修改中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTESILENTPowerFactory软件的特点虚拟表计技术的应用窗口的概念,用于显示通过DP或暂态分析过程中的各变量的归线和波形,用户可以根据自己的需要来定义变量。数据兼容性提供用于与SC∧D八/(S进行数据交换的数据交换语言DOIF可以通过Excl进行数据的输入和输出〉与PSSE/E和PSS/U等电力系统仿真软件的数据进行转换。中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEPowerFactory软件的主要功能潮流计算描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流渑合系统。潮流求解过程提供了3种方法以供选择:经典的牛顿拉夫逊算法、牛顿一拉夫逊电流迭代法和线性方程法(直接将所有模型作线性化处聖)。提供变电站控制、网络控訇、变压器分接头调整控以及多和远程控制模式故障分析支持几乎所有的故障类型(包括复故障分析)。谐波分析可以模拟各种谐波电流源和电压源,并提供计及集肤效应和内在自感的与颇牽相关的元件模型。中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE5SILENTPowerFactory软件的主要功能稳定性分析能够实现机电暂态和电磁暂态的仿真汁算,能够仿真电力系统几乎所有类型的故障,仿真分析的结果能够通过虚拟表计来绘制成曲线图可靠性分析将系统充裕性和安全性进行了综合考虑,主要包括三个方面预想事故分祈、发电可靠性佔计和网络可靠性估计。保护它包含了许多额外的原件如CT、ⅥT、继它器等。所有这些保护元件在静态、晢态情况下都能够使用。在所有可能的仿真模式如潮流分析、故障分析、机电暂态和电磁暂态等情况下这些保护元件都能够响应。中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEPowerFactory软件的主要功能最优潮流最优湖流计算是对基本潮流计算的有效补充。最优潮流计算主要采用内点法,并提供了多种约束条件和控制手段,其考虑的目标函数主要有最小网损、最小燃料赀用、最大利润及最小区域交涣潮流配网优化能够实现电容器选址优化、解环点优化以及电缆补强优化三种优化功能。低压网络分析根据连接到某一线路上的用户数量来定义负荷、考虑负荷的多样性、在进行潮流计算时考虑负荷多样性并计算电压最大跌落值和最大支路流、自动进行电缆补强、电压跌落和电缆负载卒分祈等。中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE6SILENTPowerFactory软件划分配网包二业用户包输电网包风电应标准版专业版标准版专业版标准版专业版标准包用包剛流计算女障分析最优潮流保护「诸波机电暂态电磁暂态低压网终分析配网优化靠性分析中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEPowerFactory在风电领域的独特性风电机组模型基于双馈感应发电机的变速风机基于变频器控制同步发电机(CDSG)的变速风机基于普通感应发电机的恒速风机·风电机组控制风电机组叶片机械特性模拟桨距角控制发电机保护和转子短路保护器(Crow-bar)建模变频器控制建模中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE7Power Factor y软件界面介绍中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE基本概念·用户在 PowerFactory中所进行的所有数据录入、设置和修改信息都自动存储在 Database中(即安装目录下的DB文件),用户无需自定义存储路径。所搭建网络能够以图形的形式显示录入数据的方法在图形用户界面录在 data manager中录入中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE8SILENTDAtabase的主要结构Global Library:软件内置的元件Library库,含电力系统相关的所有标准元件类型,如发电机、线路、变压器以及相关控制器的元件类型等等。只有管理员能够进行修改。ProjectLocal Library:User3在当前Library的 Project中自定义的元件库,User3能够进行修改。中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEa1x的m③6“s“a“AaMPowerFactory Database连de1F他mao0612106k计ate FolderET Induct006-12!o82Am时世EOr Driven Mac黑 tor Draventro st adand Iode10-30 10: LAbatnintrateranrfonmeEs. rm EtatienFare软件内置元件库Castable r分 tea ttrslielm卿bxe;模型及算例a I2E Exuele Std 192-19312553 metre basebar自定义用户名9SILENTroject的概念Project一项目包含项目分析计算所需的所有数据◆电网数据和网络拓扑结构负荷数据、发电厂相关数据系统运行方式◆仿真事件和语句仿真分析结果中国电力科学研究院CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE功能图标区室是画=x图山×g团w出回的A国日工已激活的 Project区哇白60Data Manager由团鱼8绘图区数据管理窗①①围厂多t()=A+·Mue4M凸结果输出窗10
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