网格化技术在无线电监管中的运用探析

摘 要：当前无线电监管领域出现了干扰查找有效性降低、设备间通信乏力和监测设备兼容性不足三大问题，大大降低了无线电监管的实效性。网格化技术具有分布性广、易购性强、自治性突出等特点，对解决无线电监管中的难题具有积极借鉴意义。从监管网格有效设计、监管网格有效生成和处理好核心技术等方面考虑，能将网格化技术有效运用于无线电监管之中，大大提高监管的科学性和准确性。

关键词：网格化技术；无线电监管；运用策略

随着信息技术的飞速进步，无线电行业得到了高速的发展，无线电管理基础设施建设逐渐增强，社会效益、经济效益日益显现。然而，无线电监测及频谱管理普遍面临着电磁环境日渐复杂、无线电波多径和阴影效应严重，且无线电通讯技术呈现出从原来单一的模拟信号、大区制、大功率覆盖向数字信号、小区制、宽带微功率发展的技术趋势，当前“以点代面”的传统监测方式和粗放的管理模式越来越不能满足监测和管理工作需求。实现无线电监测与管理的智能化与信息化，成为了无线电监管的一个新趋势。笔者将从网格化技术的内涵剖析入手，全面分析现有无线电监管技术的缺陷，并探索网格化技术在无线电监管中的科学运用，以期改变传统被动式管理模式，促进无线电监管朝主动服务型转化，进一步提高无线电管理精细化和科学化水平。

一、网格化技术的内涵剖析

网格源于电力网，其建设目标在于把分散在Internet上不计其数的存储器、计算机、数据库、设备等整合为一体，形成一个空前强大的、虚拟的超级计算机，使信息世界变成一个有机的整体。1990年之后，网格化技术成为了继Internet、Web之后的第三次技术领头羊。网格化技术具有分布性广、易购性强、自治性突出等特点[1]，是在现有网络技术上建立的更高层次、更全面的资源共享。分布性广即数据资源、计算资源、储存资源和设备资源等分布在不同的地理位置，而工作流关键往往不是集中在一起。异构性强即其组成是多种多样的，正是这种异构性才形成网格资源的丰富性。就计算资源而言，计算机的类型、计算方式、接口、系统架构等各有不同。同样，对于存储资源和数据资源而言，也必然会有各种不同的资源。正是网格这种处理资源异构性的能力，实现了网格具有良好的资源管理能力。 自治性突出即网格资源是属于不同的资源拥有者也决定了资源管理上的自治性，拥有者拥有资源的最高管理权限，同时，这些资源根据在一定的约束规则下实现资源的共享和互操作性，这又使得网格管理变得更加复杂、更加多样性。 这些优点的存在，为完善当前的无线电监管系统具有很强的借鉴意义。

二、无线电监管的存在的问题

当前无线电监管技术已经出现了落后于实际需要的趋势，一系列的问题急需我们去攻克，主要表现在以下几个方面：一是干扰查找有效性降低。无线电监管的重要目的之一就是及时发现干扰源并锁定准确的位置，目前干扰查找主要采用固定监测与机动监测相结合的方式，这种方式在几年前十分有效。但是随着跳频、扩频设备的使用导致猝发信号增多，大大增加了干扰查找的难度，降低了无线电监管的有效性；二是设备间通信乏力。设备间通讯乏力就是在低执行联合监管任务时，监测网中各站间的通信不够顺畅，尤其是机动监测站与机动监测站之间的及时通讯更是困难；三是监测设备性兼容不足。我国的监测网建设主要采取“分散实施”的原则，设备由多家供应商研制、生产、安装和配置。由于缺乏统一的标准和协议，这就导致各监测设备的配置不一致，给联网工作带来困难，造成联网监测不畅等问题。

三、网格化无线电监管的实现

网格化无线电监管，即以数据信息为核心，在行政管理、监测技术、业务应用三者之间架构有机的联系纽带。要实现网格化无线电监管，我们可以从监管网格设计、监管网格生成、核心技术处理等方面努力。

一是监管网格设计。监管网格设计是网格化无线电监管网格设计得以实现的前提，对此我们要高度重视，准确理解网格设计的原理。通常情况下，网格设计越密监测效果越好，管理越细致。但网格设计的密度与建设成本和建设工作量成反比。网格划分密度越高，管理越细致但建设成本越高。这就需要我们在进行网格化监测网布局时根据一定的需求规则取得技术和成本的平衡。 网格设计主要根据“监测目标确定”、“信号传播分析”、“实地测量”和“行政区划”这几个方面的数据开展。

二是监管网格生成。这一阶段是在对上一时期“监测目标确定”、“信号传播”、“实地测量”和“行政区划”等方面数据、资料分析的基础上开展的。通常情况下有如下流程：开始――监管站选点――覆盖预测分析计算――生成覆盖预测区域叠加图――是否满足覆盖要求――监管站确定并计算出覆盖边界――生成监管网格――完成。在这个流程中，我们需要注意的是当覆盖面不符合要求时，就需要重新选点、计算，重复上述流程。

三是处理好核心技术。网格化无线电监管系统中主要涉及到的核心技术有：时差定位技术、网络化配置技术、信号分类和识别技术、信息处理和应用技术以及算法和模型技术[3]，我们要认真研究这些技术标准，并适当加以运用。时差定位技术通过测量信号到达不同监测站点的时间差来实现对信号源的定位。在运用时差定位技术时，要充分利用获得的被监测信号的各种定位信息，结合到达信号时间差、到达信号强度指示、到达角度等多种定位方式进行多模式融合协同定位，这样方面有效提高定位的精度。信息处理和应用技术即网格化无线电监测系统比传统的监测系统要多很多，但对这些数据进行分析处理单凭人工或现有的单机运作是难以完成的，更不用说完成多项服务功能和管理的应用。具备一个超级强大的应用功能和数据处理能力的系统，是实现网格化无线电监测系统应用的必要条件。其余技术各有功能，都需要我们去进一步研究和完善，方能实现网格化无线电监管。

参考文献

[1]王芙蓉.网格化无线电监测和管理的分析与应用[D].杭州：浙江工业大学，2012.

[2]吕春英，衡志红，赵炜.网格化无线电监测初探[J].电子信息对抗技术，2014（5）：21-25.

[3]杜冉.浅谈网格化无线电监测与管理应用[J].科技展望，2015（21）：15.

作者简介：

肖俊（1990-），男，四川达州，西华师范大学电子信息与工程学院2014级硕士研究生，主要从事无线电研究。

沈钻杨（1990-），男，四川成都人，西华师范大学电子信息与工程学院2014级硕士研究生，主要从事无线电研究。