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网络可靠性保障的关键技术与工具介绍在当今信息时代，网络的可靠性对于个人、企业乃至整个社会的正常运转至关重要。
然而，网络环境的复杂性和多变性给网络可靠性带来了巨大的挑战。
为了保障网络的可靠性，不仅需要依靠技术手段，还需要相应的工具来进行辅助。
本文将围绕网络可靠性保障的关键技术和相关工具进行介绍。
一、自适应路由技术自适应路由技术是网络可靠性保障的重要一环。
传统网络在遇到故障时，往往需要手动调整路由，这不仅耗时费力，还会造成网络服务的不连续。
自适应路由技术能够根据实时的网络负载情况和故障信息，自动调整网络的路由路径，实现网络的快速故障转移。
例如，OSPF（Open Shortest Path First）协议就是一种常用的自适应路由技术，它通过计算最短路径和动态适应带宽来保证网络的可靠性。
二、冗余网络架构冗余网络架构也是保障网络可靠性的核心技术之一。
通过在关键节点和链路上增加冗余设备，当主设备或链路发生故障时，备份设备或备份链路能够迅速接管，确保网络的连续性。
常见的冗余网络架构有冗余路由器、冗余链路和冗余交换机等，它们能够在网络发生部分故障时，实现快速切换，从而降低了故障对网络的影响。
三、网络监控与故障诊断工具网络监控与故障诊断工具是网络可靠性保障的重要辅助手段。
它们能够实时监测网络设备和链路的状态，及时发现故障，并通过诊断工具分析故障原因。
其中，Ping命令是最常用的网络监控工具之一，它能够测试网络设备之间的连通性。
Traceroute命令则可以帮助我们确定数据包在网络中的路径，从而找出网络故障的具体位置。
除此之外，还有一些专业的网络监控软件，如SolarWinds Network Performance Monitor和Wireshark等，它们能够提供更加全面和深入的网络监控和故障诊断功能。
四、高可靠性网络设备高可靠性网络设备是保障网络可靠性的重要保障。
它们具备更高的硬件冗余性和自动恢复机制，能够在发生故障时自动切换到备用设备，从而实现网络的连续性。
LTE-U技术调研1 概述非授权频段是指在在满足政府部门有关规定, 不需要授权就可以直接使用旳频段。
目前, 移动运营商所经营旳移动通信网络都是运营在授权频谱上, 这些频谱是需要付费使用并且授权频谱数量较少。
随着移动终端智能化时代旳到来, 移动通信网络旳承当旳数据服务呈爆炸式增长, 为了满足不断增长旳数据服务旳需求, 我们很自然旳想到运用非授权频谱来分摊移动网络旳承当。
随着4G技术LTE旳不断成熟、稳定, 如何运用LTE旳先进技术让LTE运营在非授权载波上成为了现阶段旳一种研究热点, 这也即是我们所说旳LTE-U。
本文针对该技术从一下几种方面展开调研, LTE-U方案旳可行性、LTE-U波及旳有关技术、LTE-U 与既有旳移动通信技术兼容问题及采用LTE-U所带来旳移动通信网络旳性能旳提高等。
2 LTE-U提案2.1 LTE-U旳设计原则[1]①LTE空中接口改动最小化。
在对LTE进行必要改动时, 应保持LTE旳技术先进旳优势, 如以基站为基础旳资源分派和调度, 链路自适应旳先进功能, 控制信道稳健性旳干扰, 上行链路功率控制旳能力等。
②可与授权频谱进行聚合。
非授权频谱应当与既有旳授权频谱进行整合, 这样便可以充足运用既有旳LTE系统部署旳优势, 实现与既有系统共存旳目旳。
③保证与既有系统旳共存。
非授权频谱是一种公共频段, 目前使用非授权频谱进行无线接入旳技术诸多, 如WiFi、Bluetooth、ZigBee等, 这就需要合理旳设计通信合同, 保证他们可以进行信道共享。
2.2 基本原理[1-3]与既有旳LTE移动通信网络系统进行整合是LTE-U旳核心所在。
我们可以将未授权频谱作为次选频谱, 通过载波聚合技术将未授权频谱与授权频谱整合到一起, 从而可以实现频谱旳高效运用。
未授权频谱作为一种次选频谱, 我们可以设计该频谱作为DL、UL旳载波或者仅作为DL旳载波, 与此同步, 位于授权频谱旳主载波可以以任意模式进行操作。
LTE中的AMC研究1.概述1.1.研究背景为什么要提出AMC的研究呢，自适应调制编码技术有什么样的作用？能解决什么问题？下面首先从调制阶数、编码方式，了解其作用，进一步了解AMC技术的作用，并给出AMC的相关定义。
1.1.1.定义自适应调制编码（AMC，Adaptive Modulation and Coding）是无线信道上采用的一种自适应的编码调制技术，根据信道条件变化，通过动态调整无线链路传输的调制方式（星座点数）和编码速率，改变下一个信号帧/时隙的发送参数（变化周期为一个传输时间间隔TTI），以此来确保链路的传输质量。
53）根据SNR，反馈CQI6通俗来说，就是传输质量好的信道，多让其传输一些信息；传输质量差的信道，少让其传输一些信息。
打个比方，如果通信网络整个像个汽车，AMC就像是档位。
AMC的作用就是根据信道条件去让业务信道PUSCH、PDSCH选择合适的MCS(调制和编码策略，调制例如BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM，编码策略如LDPC)去发送业务数据，举个例子我要发送一个微信信息，微信信息就是业务数据，根据环境中的信道情况，选择合适的调制方式和对应的编码策略，一般来说信道条件越差，选择低阶的调制方式。
编码效率和调制指数的大小是所有无线制式中影响数据承载速率大小的最关键的因素。
编码效率高、调制指数大，自然数据传送速率就高。
但问题的关键是编码和调制不是孙悟空的金箍棒，想大就大、想小就小。
编码效率如何才能高，调制指数如何才能大？这些都和无线环境的优劣、接收信号质量的高低有很大的关系，当然也和接收机的接收性能有较大的关系。
HSDPA实现了根据无线信号质量动态调整编码效率和调制指数的功能，进而大幅提高了HSDPA的吞吐量。
比如：∙CQI值< 10，表明信道条件较差，弱者只好多保护一下，采用冗余度较高的1/3编码方式，较低阶的调制方式QPSK，对应的就是比较低的数据速率；∙CQI值> 20，表明信道条件较好，能者多劳，采用较少冗余的3/4编码方式，较高阶的调制方式16QAM，对应的就是相对较高的数据速率。
无人机通信系统中的数据链路设计与优化无人机通信系统在现代社会中的应用越来越广泛，其在军事、民航、农业、测绘等领域发挥着重要作用。
而数据链路作为无人机通信系统中的核心组成部分，对于无人机的控制、数据传输和实时监测起着至关重要的作用。
本文将探讨无人机通信系统中的数据链路设计与优化。
一、数据链路的基本概念数据链路是指无人机与地面控制站之间进行通信和数据传输的通道。
它可以通过无线电、卫星、光纤等方式进行传输。
数据链路的设计需要考虑多个因素，包括通信距离、传输速率、抗干扰性等。
二、数据链路的设计原则1. 可靠性：无人机通信系统中的数据链路必须具备高可靠性，能够在复杂环境下稳定传输数据。
为了提高可靠性，可以采用纠错编码、信道编码等技术，以及多路径传输的方式。
2. 实时性：无人机通信系统中的数据链路需要具备较低的延迟，以保证控制指令的及时传输和无人机的实时监测。
为了提高实时性，可以采用优化的传输协议和高速传输技术。
3. 安全性：无人机通信系统中的数据链路必须具备较高的安全性，以防止数据被非法获取或篡改。
为了提高安全性，可以采用加密技术、认证技术等手段，确保数据的机密性和完整性。
三、数据链路的优化方法1. 频谱优化：频谱资源是无人机通信系统中有限的资源之一，因此需要进行合理的频谱规划和分配。
可以采用动态频谱分配技术，根据实际需求和环境变化，灵活地调整频谱资源的使用。
2. 天线设计优化：天线是无人机通信系统中的重要组成部分，其性能直接影响到数据链路的质量。
可以通过优化天线的设计和布局，提高信号的接收和发送效果，减少信号的衰减和干扰。
3. 强化信号处理：信号处理是无人机通信系统中的关键环节，对于提高数据链路的性能至关重要。
可以采用自适应调制技术、多天线技术等方法，提高信号的抗干扰能力和传输效率。
四、数据链路的挑战与发展趋势1. 多用户接入：随着无人机通信系统的普及和应用范围的扩大，多个用户同时接入数据链路的需求也越来越大。
1.T D-LTE/FDD-LTE 的频段有哪些?2.路测时，周边基站闭没闭掉怎么发现，介绍路测时发生的典型案例，是怎么处理的?答：这个在路测中可以直接通过测试软件的邻区列表看到，如果一个小区闭掉了，该小区一般不会在邻区列表中出现，或者后台反映该小区确实闭掉了，但是还有输出，可以观察该小区的RSRP值，会比闭之前下降很多；一般情况下，闭掉了，就会看不到该小区了。
3,RSRP值正常，SINR值差，是什么原因导致?RSRP值正常，SINR值很好，下载速率很低，又是什么原因?答：1）RSRP正常，SINR值差：首先判断是否存在MOD3干扰，可以从测试软件的邻区列表中读取，部分软件的邻区读取可能不全，可以直接在基站图层上初步观察一下哪些附近的小区可能会对服务小区产生干扰，再回放LOG仔细观察邻区信息。
2）RSRP值正常，SINR值很好，下载速率很低，这个原因很多，1））首先看看邻区列表，判断是否存在重叠覆盖，有重叠覆盖的话，速率会降低，尝试降功率、调天线。
2））观察CQI\MCS\BLER等参数，判断，无线空口环境是否正常，是否调用了最好的调制方式。
3））观察下行调度信息，判断小区调度是否满。
3））看使用的FTP工具是否业务正常。
4））使用的测试服务器是否正常。
3,RSRP值正常，SINR值差，是什么原因导致?RSRP 值正常，SINR值很好，下载速率很低，又是什么原因? RSRP值正常，SINR值差，多由干扰导致分为模三干扰网内干扰网外干扰RSRP值正常，SINR值很好，下载速率很低，需要考虑系统时隙配比调度传输及TM模式RSRP值正常，SINR值差1.SINR是指可用信号也就是RSRP值比上噪声加干扰的值，SINR差说明干扰大，如模3干扰，小区间干扰SINR值很好，下载速率很低1.服务器原因2.传输原因3.终端等级不够4.调度不满下行RS的SINR = RS接收功率/（干扰功率+ 噪声功率）RS接收功率= RS发射功率* 链路损耗干扰功率= RS所占的RE上接收到的邻小区的功率之和也就是说下行SINR和RSRP有关系，RSRP高，SINR会有相应的提升，但是主要就是下面的干扰功率和噪声功率，1.和PCI模3干扰有关，2.和邻区的数量有关系，不是加的邻区而是可以收到的小区信号，也就是重叠覆盖度越高，SINR越低。
自适应动态延时调整的SERDES技术在宽带数据传输中的应用张峰【摘要】According to the requirement of airborne equipment in wideband communication data link, the serial SERDES transmission technology is researched and an implementation of SERDES is proposed. Based on the Idelay primitives, an adaptive dynamic delay adjustment method is advanced, which eliminates 2. 496 ns time skew between several SERDES lanes within 32 ns. The experiment result shows that the method can achieve a data transmission speed of 850 Mb/s/Lane of 60 lanes,which satisfies the real pro-ject requirement and is transplantable. The research in this paper provides a good example for design of oth-er high-speed multilane data transmission systems.%针对宽带高速数传需求,提出了一种基于SERDES技术实现高速传输的解决方法。
通过对串行器/解串器( SERDES)原理进行研究,提出了一种利用Idelay原语实现SERDES延时的自适应动态调整方法,可动态调整延时2.496 ns,解决了SERDES传输时固有的相位漂移问题。
HSDPA中的关键技术及特性分析目前,移动通信领域中存在各种无线接入技术与标准,3gpp协议的r99版本和r4版本可以提供最高2mbps的数据传输速率,3gpp2协议的ev-do版本则可以提供最大2.4mbps的数据传输速率,wimax(802.16e)技术则将提高数据传输速率到30mbps。
因此为了使wcdma可以与其他技术相抗衡,wcdma引入了hsdpa(high speed downlink packet access)技术,使之可以支持高达14.4mbps的下行峰值速率。
hsdpa 可以作为wcdma网络建设后期提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。
本文主要讨论hsdpa技术特征与性能,同时与wimax无线接入技术进行了一定的比较,从而期望获得对hsdpa更清晰的认识。
hsdpa协议栈结构 3gpp中对于hsdpa协议规范的描述主要在25.855、25.950和25.308中,下图给出了hsdpa无线接口协议结构。
从图中可以看出,nodeb中新增加了mac层的功能,增加了mac-hs功能模块,mac-hs主要完成harq功能、调度和优先级处理。
rnc继续保留原有的r99/r4的功能,包括rlc层的重传控制,而harq的重传机制在物理层和mac层中实现。
hsdpa中的关键技术众所周知,wcdma中采用了可变sf技术和功率控制技术来克服cdma的远近效应,但是hsdpa没有采用r99版本中的链路自适应技术,而采用了自适应调节速度更快的自适应编码调制技术(amc, adaptive modulation and coding)、混合自动重传(harq, hybrid arq)和快速资源调度算法,这主要是为了达到高速下行分组数据速率和减少时延的目的。
1.自适应编码调制(amc) amc是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式,网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前无线资源,选择最合适的下行链路调制和编码方式,使用户达到尽量高的数据吞吐率。
http://www.paper.edu.cn -1- 链路自适应技术研究 尹乐，赵振纲 北京邮电大学信息工程学院，北京（100876） E-mail：lele339@163.com 摘 要：本文主要论述了移动通信系统中的链路自适应技术的基本原理和主要研究内容。重点研究了功率控制技术和链路速率自适应技术及其相关的自适应调制、自适应编码技术的基本原理和主要内容，最后简要分析了链路自适应技术的应用前景。 关键词： 链路自适应，功率控制，调制 中图分类号：TN911.22
1. 引言 在移动通信系统中，为提高系统性能，对抗信道的衰落特性，常采用改造信道和适应信道两种方法。适应信道的技术即自适应技术主要用于克服信道的慢衰落特性和由于用户位置和环境变化而引入的信道变化。自适应技术包括物理层自适应技术、链路层自适应技术和网络层自适应技术。
主要的物理层自适应技术有自适应编码、调制、功率控制、速率控制等。链路层自适应技术包括ARQ技术、拥塞控制技术等。网络层自适应技术包括跨层协作等[1]。我们通常所说的链路自适应技术常指网络层和链路层的自适应技术。链路自适应能够动态跟踪信道变化,根据信道情况确定当前信道的容量,进而确定传输的信息符号速率、发送功率、编码速率和编码方式、调制的星座图尺寸和调制方式等参数,因此可以最大限度地发送信息,实现更低的误码率,并保持恒定发射功率,以减轻对其他用户的干扰,满足不同业务的需求,提高系统的整体吞吐量。因此，链路自适应技术不仅是移动通信领域中保证通信正常进行的基本技术，更是提高信道容量，改善通信质量的重要技术。
2. 自适应技术主要研究内容 使用自适应技术的前提条件是：准确的信道估计；有反馈信道及时回传信道信息；回传http://www.paper.edu.cn -2- 消息快于信道变化。下面将详细介绍链路自适应中的关键技术： ①功率控制技术 功率控制技术主要应用于电路交换（主要是话音业务）系统中。按照实现的目标，可以分为上行功控和下行功控。上行（反向）功控是指控制小区内各个用户的发射功率，使得基站接收到所有用户到达基站的信号的信号功率或信号干扰比SIR基本相等。这就要求基站远的用户提高发射功率，而距离基站近的用户降低发射功率。由此可以降低基站中用户信号以强压弱的“远近效应”，也可以降低处于小区边缘的用户受临近小区较强干扰而产生的“角”效应。对于干扰受限的CDMA系统，由于减少了用户间干扰，因而也增大了同一小区内的用户容量，同时带来的好处是节省了用户（移动台）的耗电。下行（前向）功控与上行功控有很大不同，原因在于上行链路是多个用户对一个基站，而下行链路是一个基站对多个用户。下行链路的主要干扰主要来自于临近基站，而不是其它用户。因此，下行功控的实质是根据接收的不同用户的导频信号的强弱，对基站发射机的功率进行再分配，即为自适应功率分配，通过这种慢变化地分配各业务信道的功率份额，能够使小区内的所有用户收到的信号干扰比SIR基本相等。 功率控制从实现的手段上又可以分为开环功控和闭环功控。开环是指发送端不需要知道信道响应，也不建立发送反馈。开环功控是指在无反馈的情况下，发送方依据已经接收到的信号强度或SIR，对信道的衰落情况和距离远近作出实时估计。开环功控的优点是简单易行，开销小且速度快，能有效克服“阴影”效应引起的慢衰落。缺点是精度不高，且由于空间选择性衰落而引起的慢平坦衰落不具备上下行的对称性，故其对抗这类衰落的效果也不好。闭环是指接收端已知信道响应，由反馈回路将信道信息返回给发送端，这样收发双方都知道信道特性。只有在接收端也知道信道特性时，才能够提高系统吞吐率，故闭环的控制精度远好于开环控制，但一方面，闭环控制增加了系统复杂度，增大了系统开销，另一方面，如果信道变化太快，反馈不够及时，则其性能反而不如开环控制。另外，闭环功控中若用于小区硬切换时，也会由于边缘地带信号电平的波动性，易产生乒乓式控制，引起稳定性下降，控制时延增大等问题。所以在闭环功控中，要采用越区软切换模式。 在实际的系统中，对于时分双工TDD移动通信系统，由于其上、下行链路处于同一频段的不同时隙，只要上下行时隙间隔不是很大，基本上可以认为信道衰落是对称的，则开环功控有着天然的优势[2]，而对于频分双工FDD系统，由于上下行频段间隔大于信号带宽，则上下行链路中的慢衰落不相关，故使用开环功控就不能有效反映信道实际情况，只能使用闭环功控。 功率控制中需要研究的问题，除了对于不同信道的控制手段，还包括这些手段的实现准则，即功控准则。这些准则包括：功率平衡准则；信号干扰比准则；功率平衡和SIR平衡混合体制；误码率BER平衡准则。依据这些准则，发射方调节发射信号的电平，实现功率控制。 ②数据速率自适应技术 数据速率自适应技术是一个宽泛的概念，它是信道调制技术、编码技术等多种技术的综合结果，速率自适应技术追求的目标是系统的最大吞吐率，常常用于分组交换（主要是数据业务）通信系统中，其特点是具有突发性的不连续传输的非实时性业务。这种传输常常上下行信道不对称，且对时延和时延抖动不敏感而对差错率要求较高。速率自适应主要包括自适应发送、自适应接收、信道估计和自适应算法与控制几个方面的内容。自适应发送是指自适应的执行机构，从原理上看，它可能包含时、频、空域自适应技术。一般的自适应发送都是指时域自适应。时域自适应的主要技术包括自适应调制和解调、自适应编码与译码、自适应http://www.paper.edu.cn -3- 均衡等[3]。自适应接收是接收端自适应执行机构，是适合发送与时变信道的联合逆运算，同样含有时、频、空域。最常用的仍是时域自适应接收，特别是自适应解调与自适应译码。信道估计是时变信道自适应的核心技术之一，其准确性决定了自适应的特性。自适应算法和控制是根据信道估计形成的控制指令和如何执行的调度算法[4]。
下面将着重研究自适应调制技术和自适应编码技术。 ③自适应调制技术 调制方式的星座设计对无线通信系统的性能至关重要。不同的调制方式具有不同的传输速率,在同样误码率性能要求下所需要的发射功率也不相同。自适应调制根据信道的时间、频率和空间选择特性,将时、频、空域划分成多个子信道,根据各子信道的条件好坏,为它们分配不同数目的比特,进而映射为不同的调制方式[3]。如图2 所示：
图2 自适应调制原理框图 为了使各子信道上分配的比特数目尽可能地与信道条件相匹配,并且具有尽量低的复杂度,人们提出了各种算法[3]:
(1) Water2Filling 算法 Water2Filling算法的原理是依据香农信息论的注水定理。根据注水定理，为使系统总容量达到最大，系统为信道条件好的子信道分配发射功率和数据比特，对信道条件差的子信道少分配或不分配发射功率和比特。这种算法是最优的自适应算法，它能使系统的频谱利用率逼近Shannon限。但算法给每个子信道分配的比特数目可能为非整数,不存在相应的调制方式,而且其实现复杂度相当高,所以很少应用于高速无线数据传输中。但它提供了一条实现多信道传输的思路,很多次优的近似算法被提出来。 (2) Hughes2Hartogs 算法 http://www.paper.edu.cn -4- 该算法的优化准则是在发射功率受限和干扰受限的前提下使频谱效率最高。它是一种基于迭代的连续比特和功率分配算法。每一次迭代只分配一个比特,该比特分配给只需要增加最少发射功率就能维持目标误码率的子信道。迭代过程循环进行,直到所有功率被分配完毕。该算法的缺点是运算复杂度高,实时性较差。而且,该算法无法事先决定调制方式的个数和种类,只有各子信道的比特数确定后才能确定这些参数,造成系统设计的灵活性较差。 (3) Chow 算法 该算法是为了减少自适应比特和功率分配算法中的迭代次数和每次迭代中复杂的排序操作而被提出来的。其优化准则与Hughes2Hartogs 算法相同。算法首先经过迭代计算得到参数Г,然后直接通过闭式解为各子信道分配比特速率。由此分配的比特速率有可能是非整数,这时必须将其量化成整数,为了弥补比特量化带来的性能损失,在分配发射功率时必须保证各子信道的性能达到目标误码率。由于不要求复杂的迭代计算和比较操作,Chow 算法的实现复杂度显著降低,而其性能比最优的Water2Filling 算法相差很小。 (4) Fischer 算法 相比其它算法，Fischer 算法是目前最适合于高速无线数据传输中的基于OFDM 系统的自适应比特和功率分配算法。其优化准则是在保持恒定传输速率和使用给定总发射功率前提下使系统的误码率最小,这正是很大一部分无线通信系统所期望的。该算法不需要迭代运算,而是按照其提供的闭式解给各子载波分配比特数和发射功率,如果分配的比特数为负数,就去除该子载波重新分配,对于非整数比特速率还要量化为整数,最后各子载波分配的总比特数等于恒定传输速率。该算法的比特和功率分配都有闭式解,是目前已知的自适应比特和功率分配算法中复杂度最小,而且其性能优于Chow 算法。 ④自适应编码技术 自适应编码技术是指根据信道特性的不同选择不同的信道编码方式，这种做法的好处是既能保证信道的编码增益，又能有效利用带宽。自适应信道编码将信道的变化情况离散为有限状态(如有限状态Markov信道模型) ,对每一种信道状态采用不同的信道编码方式，编码方式一般采用RCPT(速率匹配凿孔Turbo 码) 和软判决维特比译码,这样不必对编码器和译码
器的结构进行修改,减小了实现的复杂度,增加了系统的灵活性[4]。
3. 链路自适应技术的发展方向 链路自适应技术还包括功率和数据速率联合自适应技术、自适应均衡技术、跨层协作自适应技术等一些重要内容，限于篇幅，不再作一一阐述。链路自适应技术已经成为日前通信领域里的重要技术。当前,3G系统即将投入运营,作为一项提高频谱利用率的非常有效的技术,链路自适应必将成为支撑Beyond 3GP4G的关键技术之一。为了谋求更大的数据传输能力,许多研究人员正在致力于如何将链路自适应与OFDM和MIMO更好地结合,进行联合优化,如设计好的自适应空、时、频域的联合调制编码,保证分集度高、编码增益大,将编码、调制、空间分集和频率分集更好地结合在一起提出效率更高的LA 算法。另外,如何进行更精确的信道估计和即时获取信道状态信息,以及寻求更完善的同步机制,对于自适应编码调制和高阶调制的性能至关重要,也是工程应用中非常值得研究的问题。已经有越来越多的工程师和科学家进入这个领域的研究，相信未来的移动通信领域中，链路自适应技术必将大有作为。
