浅谈无线电通信技术及其管理

浅谈无线电通信技术及其管理

曹冲高博宇

（空军预警学院430019）

摘要：当前是一个信息的时代，作为它的重要标志，无线电通信技术的发展及其管理尤为重要。从百年前，麦克斯韦预言了电磁波的存在开始，经过人们不懈的努力，逐步认识了无线电波，最终应用到各个领域之中。因此，无线电通信技术发展迅速，一方面我们加强研究，另一方面，更需要加以管理，以便更加健康地发展。

关键词：无线电；技术；分配；管理

一、无线电通信技术的背景

无线电通信技术源于100多年前无线电渡的发现。英国的物理学家麦克斯韦在研究已有的理论基础的同时，不断完善，最终建立一种完整的、系统的、有关电磁波的理论。通过理论的研究，麦克斯韦认为存在一种拥有着传播速度为光速的波，即电磁波。后来的科学家们，如乌可尼通过实验验证了确实存在上述的这种电磁波。从此，电磁波迅速发展，掀起了一场无线电热潮，开始广泛地应用在各个领域，从最开始的船与海岸之间的无线电通讯，不断的发展，最终无线电信号跨越了整个大西洋。

无线电波是电磁波频谱其中的一部分。目前，无线电波已经应用到各行各业中，无线通信、航天航空、航海等等。人们仍然在不断地开发以及运用无线电通信技术，因此，无线电通信技术已经成为了现代信息技术社会中必不可少的组成部分。

二、无线电通信的优势和关键技术

2.1无线电通信的优势

无线电通信技术最主要的特点是智能，可以自动检测周边的环境，从而进行参数配置的调节，以达到适应当前的环境目的，在不冲突的情况下，能够有效地利用空闲的频谱资源，更高效地利用频谱资源。

服务质量是无线电通信中最明显的优势，配套门槛低，只需要硬件配置以及自适应匹配的协议，用户就可以使用。不需要用户花费的大量时间参与或者进行维护，因此，无线电通信技术非常的可靠、简单，基于无线通信也十分的稳定。不同于其他的通信方式，无线电通信传播速度同光速一样，速率极高，省时省事。再加上无线电通信的低成本，用户只需少量的费用，就可以享受高质的服务。

2.2无线电通信的关键技术

无线电通信的频谱检测技术是无线电通信中最基本也是最主要的技术。从无线电通信的原理来看，它是对无线电通信设备所处环境的一种检测。首先，对授权用户进行用户端的检测，其次，再对授权用户的发送端进行检测。对于MAC层的频谱检测，参数的选取以及优化十分重要，也是最主要的研究方向，主要对检测方式的选取，确定怎样的检测周期以及时间间隔的设定等等方面。这些参数的设定以及优化，是检测质量的主要指标。必须选择合适的检测的时长，过短，则会导致检测的结果具有瞬时性、偶然性而不准确，而检测的时间过长，虽然准确度提高了，但是却致使频段的使用率大大的下降。

无线电频谱的分配是为了最大限度的有效利用无线电通信。但是，在对无线电通信的频谱分配时，需要考虑的因素有很多，比如所处环境、所处系统的应用、系统网络的结构以及合作方式等等。一般情况下，我们可以按照性质把对不同的频谱分配技术分为以下几类：按照分配方式分类，按照网络结构分类以及按照合作方式分类。

按照分配方式分类时，可以选择静态频谱分配或者动态频谱分配，亦可将二者结合为混合式频谱分配。静态频谱分配虽然简单，但是死板固定，难以根据客户的要求进行改变，不够灵活。相反，动态频谱分配就灵活得多，可以大大地提高频谱的利用率，满足不同的用户的需求，有着更高的效率及效益。而混合式频谱分配兼具二者的优势，简单而又不失灵活性，一般对重要设备进行静态的分配，因而安全稳定，对一般客户运用动态分配有效地利用频谱资源。

按照网络结构分类时，可以选择集中式频谱分配，或与之相反的分布式频谱分配。集中式频谱分配指其存在一个中心的实体，对这个频谱网络进行控制分配，亦可对用户进行检测，通过检测结果更加合理地对频谱进行分类。而分布式频谱分配则无上述的中心实体，每一个用户都可平等地参与可用的频谱的检测以及分配工作。在实际的应用中，需要根据实际的需求以及网络结构的特点，进行选择频谱分配的方式。

按照合作的方式分类时，可以选择合作式频谱分配以及另一种非合作式频谱分配。顾名思义，合作式频谱分配就是指，各个节点相互合作，所以说，只要是集中式频谱分配一定属于合作式频谱分配，但是，分布式频谱分配往往也存在或多或少的相互合作。非合作式频谱分配是指在分配时，只考虑自身节点的需要，而不考虑其他的用户，可以称之为自私用户，自私用户会降低频谱的利用率。在实际选择时，主要考虑算法的需要和对整个系统功能的需求，而进行合理的选择，混合地使用频谱分配技术，以提高无线电通信的稳定安全，更有效地利用频谱资源。

无线电通信的频谱共享技术，是指在不干扰用户正常使用的情况下，让不同的用户使用同一段频谱。因此，最关键的是如何科学的共享频谱，以减少对用户的干扰，从而增加对频谱资源的利用率。目前，无线电通信的频谱共享已是必然，所以无线电通信的频谱共享技术是为了更加公平的共享频谱资源，让每一个用户都享受公平的待遇，减少因共享而造成的干扰。

三、管理无线电通信技术的主要措施以及手段

3.1频谱感知

频谱感知是频谱管理的前提，通常采用的是能量检测法感知频谱、周期平稳过程特征检测法。它的主要任务是探测频谱的空洞。频谱感知是为了工作时，不同客户之间加强合作，信息、资源共享，通过对各个节点的大数据的感知，对其结果分析综合决策，增强其可靠性。

3.2频谱分析

在频谱感知后，对其进行分析，首先会进行特征分析，再对无线电通信用户的需求等进行总体的综合分析。频谱分析时，最为关键的是对信道状态以及容量的预测，使其折中，一般可以利用数据的盲估计和非盲估计。

3.3频谱决策

只有在完成了频谱感知和分析后，才可以根据用户的需求进行决策，此时会选出合理的频谱，从而有合理的通信载频、通信体制、通信参数和发射电平，对频谱进行合理的分配。在分配的过程之中，建立怎样的规则至关重要，目前应用最多的是博弈论和图论这两种算法。一种是合作考虑互相之间的干扰，另一种非合作，即一种自私的解决方案。因此，需要混合利用已达到频谱资源的合理有效利用。

3.4频谱移动

频谱移动主要是指用户在使用无线电通信时，改变工作的频率。一般有三种情况，一是工作频段冲突时需要频谱移动，二是用户移动时可能需要频谱移动切换，三是通信信道不稳定质量差，需要频谱移动到稳定高质量的信道。在频谱移动时，需要使过程快速且平稳，使用户在使用过程中性能基本不下降。

四、结束语

无线电通信技术从产生至今，已有100多年的发展历史并还在不断的发展中，截至目前，已硕果累累。同时，也应用到越来越多的行业之中。现代生活水平的不断提高，带动着无线电通信技术更加迅速、稳定地发展。

参考文献

[1]张明常,陈虎,曲国斌.浅谈无线电通信技术及其管理[J].商品与质量,2017,(27):218.

[2]李琛,樊同亮.浅谈无线电通信技术及其管理[J].信息通信,2017,(3):86-88.

[3]郭志军.无线电通信技术及其管理[J].祖国（教育版）,2013,(10):29-30.

[4]余晓玫,谭祥.无线电通信技术的发展及其管理[J].黑龙江科技信息,2013,(4):88.

[5]简展鹏,谢智兴.无线电通信技术的管理及其发展探析[J].信息通信,2017,(7):244-245.