網格化無線電監測和管理探究

摘 要：隨著經濟的發展和城市化水平的提高，無線電監測和管理已經滲透到生活的各個領域。許多大城市對無線電設備的需求增加，各種新技術涌現使無線電的頻譜環境變得復雜。如何有效的提升無線電的頻譜環境，使無線電監測和管理更加規范化以及精細化，成為迫切解決的問題。本文主要探究傳統無線電監測和管理中的缺點，分析無線電監測和管理中網格化運用的可行性。

關鍵詞：網格化；無線電監測；無線電管理

1 前言

無線電監測和管理是國家開發、研究、使用衛星軌道實現無線電資源的合理運用。其目的是為了通過合理保護衛星軌道使無線電使用者能夠實現正常工作而不會受到干擾。由于無線電通訊事業迅速發展，我國的無線電監控和管理設備也日趨完善，應用范圍原來越廣泛。現在無線電通訊被越來越多的人使用，導致無線電的管理工作變得十分困難，無線電監測的頻譜環境也變得非常復雜、無線電波陰影和多徑現象十分嚴重。無線電通訊技術從以往的大功能、大區域覆蓋到現在的寬帶微功率、微蜂窩發展，傳統的“以點帶面”的監測方式和粗放的管理模式已經越來越不能滿足無線電技術的發展。再加上“信息孤島”現象的出現，各個無線電監控系統之間不能很好的實現信息的交互以及數據的流通，很難形成具有全局化的信息，影響了自動化的進程和辦公的效率。

國外一些先進的國家和地區使用無線電的經驗已近百年，比如美國在1934年頒布的電信法，到如今已經修改了百余次；英國在1949年制定的《無線電報法》進行了幾次比較大的修改；日本在1950年頒布的《電波法》也修訂了將近50次，這些法律法規都明確的規定了無線電管理機構的任務和職責。而我們國家的無線電使用起步較晚，改革開放之前對無線電設備一直嚴管，很少有個人設置電臺，無線電的管理也是由保密部門負責。所以我們國家無線電監測和管理的經驗只有二十多年，不管是管理水平還是設施設備的完善和發達國家相比都存在著很大的差距。但是隨著科學技術的發展，我過的無線電監測和管理也面臨著很多機遇，我們應加快無線電監測和管理建設的步伐，創造出有自主知識產權的設備，填補無線電領域的空白，盡可能的縮小與發達國家之間的差距。

2 傳統的無線電監測和管理面臨的問題

傳統的無線電裝置一般將高山頂、高樓頂作為最高點，在最高點的位置建造或者購買所需面積的房子用來配備無線電監測裝置和監控設備。建造對應高度的無線電鐵塔，同時配備安全、通訊、電力等設備。在傳統的無線電監測和管理站，往往選擇高塔、高山、高樓等地。其裝置對電磁的環境要求非常高，周圍不能有影響無線電信號的設備存在，需要周圍環境較開闊并且沒有明顯的障礙物。

第一、由于城市化進程的加快，高樓林立，傳統的無線電監測裝置已經不能覆蓋所有區域，不是城市的制高點了。在信號傳播的過程中，無線電信號經過無數次高樓的反射和折射，信號變得很弱，嚴重的影響了無線電監測的功能，有些無線電站點已經失去了原有的定位功能。

第二、無線電面臨的頻譜環境漸漸變得復雜，無線電頻率已經從之前單一的信號頻率變成大功率、大覆蓋的微蜂窩和數字信號。無線數字集群、WLAN等技術進入了越來越多的家庭，總體出現了一種微功率、高速的發展趨勢。如圖2-1所示，不同顏色的圓圈代表著不同頻率的覆蓋范圍，F是無線電監測總站的覆蓋范圍但是無法真實的統計A頻的占有率。

第三、傳統的無線電監測裝置要求靈敏度很高，覆蓋的范圍也相應的比較大，對無線電監測的設備和技術要求都很高。另外，裝置的體積大需要另外建造較大面積的房子，需要有專門的看守，運營費用、人工費都很高。目前，具有測定方向位置的無線電裝置占總裝置成本的70%，但是在實際運營中，測定方位的裝置使用頻率確實最低的。

為了解決現今無線電監測和管理方面面臨的問題，我們引入了一個新的概念：網格化監控和管理。

3 網格化技術在無線電監測和管理中的應用分析

網格化無線電監控和傳統的無線電監控最主要的不同是以各區域監控采集的數據為基礎，通過網絡傳輸將這些數據匯總傳到總的控制中心，并且將這些數據進行技術性分析。

從理論上來講，新型的網格化無線電監測系統放棄了原有的單一頻率無線電信息監控，采用全球化的定位系統，從空間、時間、場強、頻率多個維度來采集數據，通過各種模型和算法對數據進行分析，挖掘這些數據最大的潛能，并且能為網格化無線電管理作出一定的引導。新型的網格化無線電監控圖如圖3-1所示，在傳統的監測基礎上，劃分不同的監測區域，A區頻率使用較低，網格劃分的密度就低；BC區頻率使用較高，網格劃分的密度就高。網格化無線電監測需要的傳感器一般采用體積小的設備就可以，不需要額外的建造大面積的工作間。對于監測的靈敏度和覆蓋范圍的要求也降低了，不需要選擇制高點，這都大大的降低了設備的成本。

網格化無線電管理作為一種新興的技術，引起人們的普遍關注。無線電管理可以實現數據的整合，包括數據資源、通信資源、計算機資源，可以消除“信息孤島”這一漏洞，方便用戶的使用。以網格化作為基礎并且結合無線電管理的經驗，將網格化思想融入到無線電管理中去，做出針對無線電管理特點的改變。網格化無線電管理可以對現階段存在的數據共享難、整合難的問題做出相應的對策。使系統的兼容性可擴展性加強，也方便了設備的維修。對無線電管理系統中所出現的問題提供解決方案，提高管理部門的工作效率。

4 網格化無線電監測和管理需要具有的技術

第一、網格化無線電監測節點的技術指標。頻率精度：<=0.1ppm； 頻率分辨率：<=10Hz； 頻率范圍：30MHz-3000MHz； 解調類型：AM、FM、PM、USB等； 三階截取點：>=8dBm；等等

第二、網絡化工作。小型的站點需要采用無線/有線多種數據傳輸的方式。在保障信息運輸穩定性的前提下，盡量采用xDSL 、以太網、光纖等傳輸方式，這些傳輸方式可以取得更好的傳輸效果。

第三、系統天線方式。在網格化技術的基礎上，每一個小型的監控傳感器只需要負責本區域一小部分的監控任務。系統天線不需要側向天線，只需要監測天線。如果監測設備設立在網格區域的邊緣，盡可能的運用定向天線；如果監測設備設立在網格區域的中間位置，盡可能的運用全向天線。

第四、經濟型。網格化無線電監測和管理研究的很大一部分原因是傳統化的無線電監測耗費較大的人力物力和財力，網格化技術要設立很多的觀測點，雖然每一個觀測點的面積不大，但是仍然是一筆不小的費用。應該反復模擬，在滿足監測的同時盡可能的減少觀測點的設置，從而降低成本。

5 結束語

網格化無線電監測和管理作為一種新興的技術，目前仍處于起步階段，所以存在不足是在所難免的。我們應基于可行性、效率性、經濟型考慮，對網格化技術做進一步改進，提高無線電監測和管理的效率。

參考文獻

[1]頻譜監測手冊 . 2006， 國家無線電監測中心編譯

[2]王芙蓉.網格化無線電監控和管理的分析和應用[D]. 浙江工業大學， 2012

作者簡介

陳利軍（1986-），男，安徽省池州人，本科，畢業于池州學院，助理工程師，研究方向：電子信息技術。