时间：2023-05-30 10:35:05
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇协同通信，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】协同通信 增量中继 机会中继 IODF
1 引言
协同通信是在无线通信中用户相互协作转发彼此的信息,构成一个虚拟的MIMO系统,能够在不增加终端天线数量的前提下,获得空间分集增益,提高系统性能和信道衰落的稳健性。因此,近年来协同通信得到了很多学者的关注。目前在协同通信领域的诸多研究方向中非常有实际意义的一个方向是中继节点的选择问题,即在所有可能的中继节点中,选择多少个,选择哪个或哪些,选择方法的优劣按照什么样的标准评判等。选择中继节点是进行协同通信的前提,目前还没有形成一个公认的成熟的方案。
关于中继节点的个数,主要分为两种方案――多中继(MR,Multiple Relay)方案和单中继(SR,Single Relay)方案。MR顾名思义,是指有多于一个的中继节点协助源节点向目的节点传输信息,SR则是在这些节点中选出惟一的一个作为中继节点。MR在获得较高的空间分集增益的同时也占用了更多的信道资源,而且在实际中为避免相互干扰,通常要为不同节点分配相互正交的信道,使得信道的分配更加困难。SR的优点是易于实现,但是通常只能获得2阶的空间分集阶数。
关于中继节点的选择,目前提出的方案可分为中心式和分布式。中心式是指中继节点的选择是由一个居于支配地位的中心节点作出的,类似于蜂窝系统中的基站。在这种方案中,中心节点应知道整个网络的全局信道状态信息,这需要大量的信息反馈;而且在复杂多变的无线信道中,这样的反馈还要频繁进行,显然大大增加了系统的开销。分布式是指是否参与协作由各节点自行决定,适合于分布式的网络,且避免了大量的反馈,但算法的复杂度较高。
在近年来提出的协同通信方案中,我们认为Bletsas等人提出的机会中继(OR,Opportunistic Relaying)[1,2]是比较合理和可行的一种方案。它是一种分布式的单中继方案,其独特之处在于各中间节点根据其与源节点和目的节点之间的信道状况自行设置倒计时,通过竞争找出最佳的节点作为中继节点。它在保持了单中继方案的简单、易于实现的优点的同时达到了多中继方案的分集阶数,且在中继节点的选择上付出的代价最小。在文献[2]中,Bletsas分析了采用解码中继(DF,Decode and Forward)策略的OR方案Opportunistic DF(ODF)的中断概率(outage probability),证明ODF具有比采用MR方案的空时编码协作分集(STCCD,Space-Time-Coded Cooperative Diversity)[3]更低的中断概率。不过OR仍然沿用了固定中继(FR,Fixed Relaying)[4]的方式,即为中继节点固定分配信道,无论目的节点能否正确接收,都要由中继节点向其转发信息,这显然降低了频谱效率。
Laneman[4]和Zimmermann[5]等人指出,在协同通信中,频繁的重复传输是降低系统性能的重要因素,特别是在数据速率较高时对系统性能的影响更大。为减少重传次数,Laneman提出在协同通信中采用类似于ARQ的方式,利用目的节点的反馈,仅在直接传输(DT,Direct Transmission)不成功时才由中继节点进行重传。这样,重传的次数大大减少,频谱效率得到有效提高。Laneman把这种方案称为增量中继(IR,Incremental Relaying),并且分析了基于放大中继(AF,Amplify and Forward)的IR方案――Incremental AF(IAF)的中断概率。不过这种分析只限于三个节点的简单情况,对于更接近实际的多节点情况没有进行分析。对于采用DF的IR方案也只是说情况比较复杂,而没有作进一步的分析[4]。Zimmermann也提出过类似的想法,他称之为Distributed Hybrid ARQ(DHARQ)。
本文提出一种将OR与IR相结合的方案――Incremental Opportunistic Decode and Forward(IODF),中继节点对于源节点的信息采用DF策略,中继节点的选择类似于OR,由各中间节点根据其与目的节点之间的信道状况设置倒计时,通过竞争分布式地完成。本方案与OR的不同点是:
(1)采用了IR策略,只在直接传输不成功时才启动节点竞争程序,并由获胜的节点重传源节点的信息。
(2)源节点也参加竞争,以防所有中间节点与目的节点之间的信道都比源节点差的情况发生。
2 系统模型
假设随机分布在某区域的(N+2)个节点构成集合S,每个节点都不是完全利他的(non-altruistic),都有自己的信息要发送,也要接收来自其它节点的信息,在空闲的时候还可以作为中继节点为其它节点传输信息。任意两节点A和B之间的信道是平坦瑞利慢衰落信道,在一个数据块的传输过程中,信道保持不变。信道系数hAB是0均值、相互独立的循环对称复高斯随机变量,接收端噪声nB是0均值、独立同分布的循环对称复高斯随机变量。为避免相互干扰,系统为各节点分配相互正交的信道来发送数据。为符合目前无线通信设备的实际情况,对系统作如下限制:
(1)各节点只能工作于半双工状态,即不能同时发送和接收;
(2)只有接收端能够获得瞬时信道状态信息(CSI,Channel State Information),而发送端不能。
为表达简明起见,下文省略载波调制过程,只考虑基带信号。
3 方案描述
中继节点对于源节点信息的转发主要可以分为AF和DF两种方式,本文只讨论DF方式。不失一般性,考虑任意节点S在某时刻发送数据块xk给它的目的节点D,由于无线信道的广播特性,所以其它处于空闲状态的节点也能接收到此信息。其中能够对xk正确解码的节点构成集合DS。D和任意节点Ri∈D接收到的信息分别为
ySD=hSDxk+nD,
ySi=hSixk+ni
如果xk被D正确接收(可采用一些检错措施,如循环冗余校验),则D向所有其它节点广播发送ACK信息;S接收到此ACK信息后,准备发送数据xk+1,其它节点接收到ACK后,不采取任何动作,没有重传发生。否则D向所有节点发送NACK信息,当S和D中的节点Ri接收到NACK后,就可以获得它们与D之间的瞬时信道系数的幅值|hSD|和|hiD|(根据信道的可逆性原理,|hxD|=|hDx|,x∈{S}∪D)。然后各节点根据|hxD|自行设置倒计时,τ是个常数,具有时间的量纲。显然|hxD|最大的节点的Tx最先减为0,表明此节点与D之间信道状况最好。记此节点为节点b,它随即发送Flag信息给所有其它节点,其它节点接收到此Flag信息后,就放弃竞争。随后b将根据ySb得到的xk的估计值发送给D。D接收到的信息为
方案的流程如图1所示。
4 仿真结果及分析
本节对IODF、ODF以及DT的各种性能进行仿真,对结果进行分析和比较。为了再现和验证文献[2]的结果,采用与
文献[2]中的对称信道相同的仿真环境和参数设置,对6个中间节点和12个中间节点两种情况进行仿真,并设置各段信道系数的方差,,i=1,2…。如不加说明,数据速率都设为R=1b/s/Hz。对于ODF,设源节点与中继节点平分发射功率,即ζ=0.5[2]。
4.1 中断概率
图2 中断概率
图2对IODF、ODF和DT的中断概率作了比较。容易看出IODF与ODF都可以达到完全的空间分集阶数,而DT没有获得空间分集。而且IODF相对于ODF还能获得将近8dB的性能增益。此外,还可以看出,在低信噪比区,ODF的中断概率甚至要高于DT,这正是ODF的FR策略以及中继节点重复传输所带来的性能损失。而采用IR策略的IODF,则始终优于DT。
4.2 数据速率
图3显示了当中断概率Pout=0.005时,IODF、ODF和DT的数据速率与SNR的关系。可以看出,IODF在相同的发射功率下,当中断概率相同时,可以获得比ODF和DT高得多的数据速率。这表明采用IR策略可以使协同通信方案获得更高的频谱效率。
图3数据速率
4.3 平均频谱效率
IODF比之OR的优势在于,在降低中断概率的前提下大大减少了重传次数,因此显然可以提高频谱效率。图4对IODF、ODF和DT的平均频谱效率进行了比较。
图4显示了IODF、ODF和DT的平均频谱效率与SNR的关系。将各方案中节点的数据速率都设置为相同大小R=1b/s/Hz,其余设置同上文。从图中可以看出随着SNR的增加,IODF和DT的平均频谱效率都趋近于1b/s/Hz,而ODF的平均频谱效率最大只能达到0.5b/s/Hz。这还是由于ODF采用的FR策略并且中继节点重复传输源节点信息造成的。对于IODF,由于采用IR策略,重传的概率很低,更有效地利用了通信资源;而且由于采用了协作传输,可以获得更低的中断概率,所以可以获得比DT更高的平均频谱效率。
图4 平均频谱效率
5 关于碰撞的讨论
类似于文献[1]中的分析,本方案也存在碰撞的可能,即当最优节点发送的Flag信息还未到达时,某个(些)节点的倒计时已经减为0,这个(些)节点就发送Flag信息给其它节点,并将源节点信息转发给D,这时就发生了碰撞。对于发生碰撞的数据,比较可行的处理方法是将所有发生碰撞的数据都丢弃,但这明显浪费了信道资源。因此希望碰撞概率越小越好,如果碰撞概率很大,这种方案就是不可行的。文献[1]定量地分析了碰撞概率的大小和影响碰撞概率的因素,指出影响碰撞概率的因素主要是接收状态到发射状态的转换时间c与倒计时中的时间常数τ的比值,当c/τ≤1/200时,碰撞概率就可以降低到0.6%以下。通常c的范围是1μs～5μs,因此只要τ的取值在200μs到1ms之间,就可以保证碰撞概率足够小。本方案与OR在中继节点的选择策略上是一致的,因此文献[1]关于碰撞概率的分析也适用于本方案,通过合理选择c和τ的数值,就能够保证碰撞概率小到可以接受的范围。
参考文献
[1]Bletsas A, Khisti A, Reed D, et al. A simple cooperative diversity method based on network path selection[J]. IEEE J. Select. Areas Commun., 2006,24(3): 659-672.
[2]Bletsas A, Shin H, Win M Z. Cooperative Communications with Outage-Optimal Opportunistic Relaying[J]. IEEE Trans.Wireless Commun., 2007,6(9): 3450-3460.
[3]Laneman J N, Wornell G W. Distributed space-time coded protocols for exploiting cooperative diversity in wireless networks[J]. IEEE Trans. Inform. Theory, 2003,49(10): 2415-2425.
[4]Laneman J N, Tse D N C, Wornell G W. Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior[J]. IEEE Trans. Inform. Theory, 2004,50(12): 3062-3080.
[5]Zimmermann E, Herhold P, Fettweis G. On the performance of cooperative relaying protocols in wireless networks[J]. Eur. Trans. Telecomm., 2005,16(1): 1-9.
【作者简介】
近日，Avaya在全球推出创新通信解决方案Avaya Engagement，以支持终端用户多渠道通信能力，同时满足企业对安全性、可用性、可管理性和可扩展性的需求。Avaya Engagement解决方案采用创新技术，高效连接企业不同地点和不同的职能部门，将通信驱动的应用集成到工作流程中，并支持从桌面向移动设备的无缝迁移。Avaya大中华区总裁王昀表示，Avaya将与合作伙伴一起开启全新的“Engagement时代”，兼顾用户的通信偏好和企业的需求，建立更加深入的人和人之间的联系，进一步释放效率和盈利能力。
王昀认为，从统一通信讲到协同通信，今天我们进入到Engagement时代，Engagement最好的中文解释也许是“参与”。“随着互联网和通信技术的发展，沟通在企业内部、企业和客户之间、企业和供应商之间、企业和合作伙伴之间扮演着越来越重要的角色。同时，由于技术的发展和变化，沟通方式、沟通内容、沟通结构方面跟以前相比都有很大变化。所以，从沟通层面来说，Avaya认为协同通信已经发展到了Engagement阶段。”
Avaya大中华区副总裁熊谢刚通过举例进一步解释了Engagement的意义。前段时间，青岛啤酒通过互联网在全球对外征集设计一款全新的啤酒，通过线上线下的活动，最终吸引了200多万人参与这个活动。这就是一种Engagement，即随着互联网的发展，企业希望它的客户、潜在客户甚至更多的人能够参与到企业产品的制造、设计以及内部运营中。
熊谢刚认为，今天通过互联网，特别是移动互联网，使企业跟客户之间的沟通方式变得多样化，而这种多样化的方式带来的好处是拉近了企业跟客户的距离，让客户参与到企业内部的运营中。“以往的通信和沟通不力往往给员工和客户带来很多烦恼，因此，创建深度互动型企业成为21世纪企业的重要挑战。企业需要用技术和服务帮助员工与员工、员工与客户进行便捷、高效的交流。”
熊谢刚介绍说，为此，Avaya推出了Engagement解决方案，帮助企业实施更加互动式的战略。Avaya同时还推出了全媒体智能交互平台（OneCC），将社交媒体与传统呼叫中心进行融合，形成统一化的解决方案。熊谢刚认为，Avaya OneCC最为突出的地方在于，它不仅仅实现企业与客户的全媒体互动，还增强了企业与客户的沟通粘合度与亲密感。此外，它为企业的数据利用与营销推广也起到了帮助的作用。即将企业客服从传统语音服务转型为全媒体智能交互服务。
深圳航空公司率先采用了OneCC，深圳航空公司客户中心副经理张海燕说：“通过使用OneCC，真正解决了我们对于渠道的多元化和统一性、移动性以及数据利用能力上的需求。此外，由于统一的路由，统一的排队功能，还帮助我们实现了语音和其他多媒体之间在排队处理上的灵活性、精确化和高效率。而它在新媒体营销方面的出色表现，也让我们十分的惊喜。”
深圳航空公司客户中心副经理张海燕说：“通过使用OneCC，真正解决了我们对于渠道的多元化和统一性、移动性以及数据利用能力上的需求。”
【关键词】消防部队 无线通信 无线电管理
1 消防无线通信组织指挥体系
消防无线通信网在网络结构上分为三个层次，即三级组网。消防350M常规无线通信网是当地公安机关无线通信网的分调度指挥网，应具有相对独立的调度和管理功能，同时能够接受公安主网的调度指挥，消防部队在建设前，根据消防部队自身的网络结构、站点分布、设备类型、信令模式、使用功能、信道数量、用户容量，结合自身的队伍编制、指挥程序、使用要求等具体情况，与当地公安信通部门共同研究，作出合理的入网方案。
（1）消防一级网（城市消防管区覆盖网）主要用于保障城市消防指挥中心与所属消防大队、中队固定台、车载台之间的通信联络。各级消防指挥人员的少量手持电台在通信中心区域范围内也可加入该网。在使用车载电台的条件下，一级网的通信覆盖区通常不小于城市消防灌区面积的80。（2）消防二级网（现场指挥网）主要用于保障灭火作战中火场各级指挥员手持电台之间的通信联络。与企事业单位专职消防队、抢险急救队等灭火协作单位的火场协同通信也可在该网中实施。（3）消防三级网（灭火救援战斗网）主要用于火场各参战消防中队内部，中队前后方指挥员之间，指挥员与战斗班长之间、班长与水及战斗车驾驶员之间，以及特勤抢险班战斗班长之间的通信联络。该网采用手持电台和佩戴式声控电台。中队之间的协同通信，也可采用改换频率相互插入中队战斗网的方式实施。
随着城市建设的快速发展和新《消防法》的颁布实施，城市建成区面积不断扩大，消防部队承担的应急救援职能的不断拓展，为保障各类灭火救援的顺利进行，必须要求城市消防管区覆盖网能够覆盖更广的范围。一旦发生大的灾害事故，调集多个消防中队跨区域联合作战，就需要支队指挥中心、支队全勤指挥部、大队通信室、各级指挥员、灭火救援一线之间保持层次清晰、调度有序的联系，必须要求建立规范、高效的通信调度指挥程序。
2 消防无线通信存在的主要问题
（1）无线通信盲区多，通信干扰大。当前，随着经济的不断发展，城市中心高层建筑不断增多，使得无线盲区越来越多，同时也让无线盲区越来越大，加之各类信号的干扰，如：交通信号灯、无线电台、各类民用电台频率等，都使得无线电通信效果降低，大大降低无线通信实效功能，对消防部队日常灭火救援工作产生一定的阻碍效果。（2）无线通信设备配备质量参差不齐，频率使用不规范 。从实际情况看，一些经济欠发达区（县）的通信装备的配备仍有欠缺，不能满足日常灭火救援需求，部分电台不能达到《公安移动通信网基本级》等有关规范，导致在无线通信中产生通信距离有限，不能有效的进行现场指挥网指挥，在一定程度上影响灭火救援统一指挥的效率。（3）基层人员流动性大，不能完全掌握无线通信常识。部分大（中）队通信员在岗周期短，不能很好地掌握火场无线电应用常识，在实际火场中不能履行通信员在火场中的义务，导致火场通信混乱，降低灭火救援指令的传达。（4）设备维护不及时，人员使用不熟练。一方面，在日常设备维护保养中，缺少有效的管理机制，时常出现设备故障，设备使用周期短，维护经费浪费的现象。另一方面，在日常使用的过程中，常常出现人员应用不熟练，不能合理的使用无线对讲电台，知识通信信道堵塞，浪费信道资源。
3 解决无线通信存在问题的方法
（1）提高设备质量，加强人员培训。一是加强设备质量，深化设备维护方法，随着城市规模的不断扩大，更新、更有效的设备也在不断更新中，加强设备更新可以有效地降低各类信号的干扰。二是强化通信人员培训，制定科学有效的培训机制，针对不同类别的通讯人员开展针对性培训，这样，不仅提升了培训效率，更大大节约了培训经费。（2）明确现场人员通信定位。支队最高指挥长、全勤指挥部成员、中队指挥员、通信员及中队内部作战成员，应严格遵守现场通信组网规则，制定全市消防部队参战人员通信网络定位表，按照不同参战情况，明确自身通信频点定位，清楚该网内通信成员，不得擅自调整改变所处组网，确保时刻能够收发指令。（3）严格遵守现场通信管理规定。现场无线通信应坚持 “先听后发”规则，确认网内无人通话时发话。支队现场指挥长（部）作为现场最高指挥员命令，优先于其他任何网络。需要跨网或越级通信，必须经现场最高指挥员允许后，提前告知通信组织人员做好调频或并网工作。非作战命令、信息严禁使用现场通信网传达。（4）严格组网通信电台数量。重点控制现场二级网电台接入资源。普通火灾，火场指挥二级网电台一般限制在6至8部，最多不得超过10部；危险性极大的火灾，可组建多个指挥二级网，每个火场指挥二级网电台一般限制在3至4部，最多不得超过5部。接入一、三级组网基地台、车载台和手持台，应做到“多听少发”的原则，优先指挥中心等核心指挥命令的通信呼叫。（5）规范应用通信用语。在使用明语通信时，必须使用规范的通信呼号及用语进行通信，通信编码按照火灾现场人员岗位确定。在使用电台通信时，必须严格按照无线电台的呼叫、回答、发话、收话、结束等呼号规则实施，并做到语言清晰、精炼，避免长时间挤占信道。
协作通信作为一种新型的通信模式越来越受到人们的关注，它通过不同网络元素之间的相互合作来实现网络资源的共享，进而提高传输可靠性和系统吞吐量，有效改善用户的服务质量，因此受到了广泛的关注。
关键词：协作分集 误码率 MIMO技术
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）03-0021-01
1、协作通信技术的研究意义
随着无线电通信时代的发展，人们对无线传输的数据速率和服务质量的要求也不断提高，因此寻求进一步扩大信道容量、改善通信质量的新技术是国内外学术界普遍关注的问题。近年来提出的多输入多输出（MIMO） 天线技术可以提供分集增益，从而对抗多径衰落。因此，MIMO技术得到越来越广泛的应用。但是某些设备由于尺寸大小或者硬件复杂度以及成本的原因一般仅有单根天线。为了改善这种情况，一种新的分集技术――协作分集，该方法可以使具有单根天线的移动台获得类似于MIMO系统中的某些增益。其基本思想是在多用户环境中，具有单根天线的移动台可以按照一定的方式来共享彼此的天线，从而产生一个虚拟MIMO系统，从而获得分集增益。
协作通信的出现，在保证较小的布网开销的条件下，极大地提升了系统性能，因此，协作通信技术作为未来移动通信系统的关键技术已受到了广泛的关注，协作通信技术不仅可以改善小区边缘用户的通信质量、扩大小区覆盖范围、消除覆盖盲点，还可降低网络运营成本和投资风险，有利于3G网络向4G网络的平滑过渡。
2、协作通信的相关技术
在协作通信技术的基础理论研究的基础上，近年来出现了大量关于协作通信技术更深层次的研究，包括多个节点间的协作通信传输方式额协作通信与其他技术的结合等。其中主要包括分布式空时编码设计、协同中继节点选择、协作通信中的无线资源分配、协作认知、网络编码等。
2.1分布式空时编码设计
分布式空时编码（DSTC）的基本思想是在协同中继网络中，将多个中继节点的天线等效为分布式“虚拟天线阵列”进行空时编码设计。与传统集中式网络中的空时编码设计相比，DSTC的设计具有其特殊性，例如，中继节点转发的信号已经经历了信道的衰落的污染；分布式环境中存在的由于传播时延不同而造成的节点间异步等。与传统恐慌时编码类似DSTC也可以分为分布式空时块码（DSTBC）和分布式空时栅格码（DSTTC）等类型。另一方面，DSTC与其他技术有效结合的研究也受到广泛的关注。
2.2 协同中继节点选择
当协同中继系统中存在多个可用的中继节点时，如何通过选择协同中继节点来提高传输可靠性也是研究的热点问题之一。相对于分布式空时编码技术，采用协同中继节点选择算法更能有效降低协同中继节点和目标节点的复杂度和成本。传统中的天线选择技术应用到协同中继系统中提出了简单的分布式单中继节点选择算法。根据决策时所需信息的不同，大多数协同中继节点选择算法可以分为两类，一类是基于地理位置信息、网络拓扑结构信息或传播路径损耗信息的选择算法，另一类是基于瞬时信道状态信息等。前者无需实时的信道信息和信令的传输，对信道估计的误差也不敏感，并且选择的结果可在较长时间内保持不变，但是需要其他手段获得某些先验信息，例如位置、拓扑结构或路径损耗等；而后者反之。因此，前者今适用于固定无线接入网络，而后者主要应用于移动无线接入网络。
2.3 协作系统中的无线资源分配
协作通信系统中的无线资源的分配的研究主要包括功率分配和跨层优化等方面。协作节点的功率分配问题涉及的范围较广。如何在源节点与协同中继节点之间进行功率的分配、协同中继节点进行转发时的发射功率如何调整、参与协同通信的某一节点对传输自身信号与协同传输其他信号之间的功率分配等是我们所面临的问题。同时，在解决上述问题时的各种功率分配算法，又可以根据最优化目标的不同，大致分为基于信道容量和频谱效率的算法、基于中断概率和错误概率的算法和基于能量效率的算法等。根据联合优化过程中选择的通信协议层的不同，可将现有算法大致分为物理层中继节点转发与MAC层资源分配的联合优化算法、物理层中继转发与网络层多跳路由选择的联合优化算法、MAC层资源划分与网络层多跳路由选择的联合优化算法等。
2.4协作认知
在无线通信系统中利用协作认知（Cognitive Cooperative）技术，可以利用认知用户间的相互协作有效消除阴影衰落的影响，降低单个认知用户的检测要求。协作感知从多个分布式的认知用户收集感知数据，并通过处于不同地理位置的多个认知用户间的彼此协作来消弱外界不利因素对单个认知所造成的负面影响，最终提高认知无线电系统的检测性能。
2.5网络编码
网络编码（Network Coding ）是近些年来通信领域的重大突破，该技术融合了编码和中继传输的概念。其基本思想是网络节点对其他节点发送来的信息不仅进行数据转发，还可以对其进行数据处理，这样可以大大提高网络性能。网络编码的概念由提出，随后，等提出了网络编码的代数框架，并证明了存在满足多播容量的线性时不变编码。2003年提出了随机网络编码，拓宽了网络编码的适用场景，使得网络编码不再局限于确定的网络拓扑和集中式的算法。利用分布式网络编码纠正整个网络中的差错，并论述了网络编码在安全方面的应用，为网络编码增加了新的应用领域。
总结
协作分集技术在现阶段是比较热门的技术，对其研究的文献很多。本文主要从协作分集技术的研究意义进行了简单介绍，并对其中的关键技术作了重点的介绍。
由于研究环境有限，无法进行一些实际操作，并且理论和现实条件的差异，可能会使研究结果与理论结果有所出入。
参考文献：
[1]郑侃，彭岳星，龙航，等.协作通信及其在LTE-Advanced中的应用.人民邮电出版社.2010.12
[2]张会生，张婕，李立欣.通信原理.高等教育出版社2011.2
盛夏七月，骄阳似火，但充满热情的岂止是天气，走进中国电信北屯分公司的营业大厅，颜色鲜亮的横幅上“兵团人就该用咱自己的‘军垦卡’”一行大字吸引了大家的注意。尽管电信公司早有准备，增派了工作人员办理“军垦卡”，但来咨询办理业务的人员之多超出了想象，让工作人员应接不暇。
北屯高级中学的英语教师程姣就是“军垦卡”的受益者。2013年大学毕业的程姣回到母校，而父母在离自己上百公里的团场生活，只能每天打电话问候，不仅如此，每天她和学生家长通电话的次数也多达十几次，这使她每个月的话费都在200元以上。今年6月，程姣从朋友那里得知，中国电信推出的“军垦卡”十分优惠，而且在阿勒泰地区办理“军垦卡”的用户之间通话均免费，这让她非常欣喜，立马让父母办理了“军垦卡”。在使用近一个月后，程姣告诉笔者：“这个月我节省了一半多的话费，真是太实惠了。”
“军垦卡”作为中国电信为兵团用户量身打造的专属移动通信卡，自今年3月在十师、北屯市推广以来，因其优惠的资费、实用的业务，深得广大职工喜爱。
“‘军垦卡’业务上线后，我们公司组织员工去连队、机关挨家挨户宣传此业务，与以前的通用业务进行对比，让十师干部职工切身感受到了‘军垦卡’业务的优势。”7月10日，中国电信北屯分公司经理李小刚在向笔者介绍“军垦卡”时说，“利用‘军垦卡’资费的优惠方案，中国电信北屯分公司组成了‘军垦卡’营销团队，由各分公司经理担任组长一职，每月至少去各连队挨家挨户宣传业务一次。”
“军垦卡”不仅为职工节省了开支，更是推出了很多实用的功能。“平安联防”就是其中之一，这项功能受到了很多老年人的喜爱。这种新的业务应用，可实现“一户报警、多户救助、邻里守望、群防群治”。相互绑定的“军垦卡”用户，以每十户左右组成一个群组，群组中任何一个用户遇到紧急情况时，只要在电话上拨“#8”，系统平台就可自动呼叫组内其他号码，并发出报警声讯信息，从而使相邻的亲友可在第一时间赶来相助。
意想不到的惊喜还不仅于此，在十师、北屯市一八八团开“农家乐”的董艳粉也是“军垦卡”的受益者。7月1日，董艳粉在营业厅办理了“军垦卡”，因为平日里电话多，董艳粉办理了3900元的礼包，包括一个新手机，免费充值3900元话费，并送了董艳粉近3000元的电器购物券。当天董艳粉就从北屯市家电销售处购买了电视、洗衣机和热水器，原本一共要花费6000余元，使用电器购物券节省了一半的钱，这让董艳粉乐得合不拢嘴。
十师、北屯市各团宾馆、医院、学校、林管站、农行、机关等也已进行集团入网，十师一八五团、一八六团、一八七团办理“军垦卡”的人数均已突破500人。笔者得知，单位团购“军垦卡”不仅能节约话费开支，其推出的综合办公业务，提供了单位通讯录、信息应用、公文处理、工作安排、信息、移动邮件、协同通信等功能，可满足客户随时随地进行信息共享、便于用户及时处理办公文件，交流沟通和协同办公的需求，提高了政企工作人员的办公效率。
据了解，截至目前十师、北屯市新增“军垦卡”移动用户2896户，十师7个团场移动用户市场份额均达到35%。
（作者单位：十师、北屯市新闻中心）
关键词：野外装备 训练 成果
中图分类号：E237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0245-01
1 野外装备保障训练存在的矛盾问题
当前，野外装备保障训练存在一些矛盾问题，制约着装备保障训练水平的持续提升。
（1）思想认识有偏差。当前，基层部队更多注重的是军事训练，对于装备保障训练，从上到下还没有形成共识。个别单位组织部队进行野外训练，重点关注作战分队训练管理情况，对装备保障训练关注不够；装备保障机关对修理分队野外装备保障训练检查指导不够，倾向于抓装备维修保障，弱化了训练管理和质量调控。
（2）训练内容不充分。部分单位野外装备保障训练没有体现出野战化的味道，还是倾向于单兵专业精练，忽视班（组）协同保障内容训练和抢修抢供科目训练；注重加强专业训练，没有结合实战同步加强官兵野外生存训练、地形图使用训练、北斗系统操作和通信装备操作训练等；部分单位消极保安全，基本不组织夜间装备抢修保障训练。
（3）组训形式较单一。部分单位在组织野外装备保障训练时，为了便于训练管理，组训形式较为单一。装备保障机关倾向于一体化指挥平台等共同科目训练，很少组织装备保障指挥集中研究和指挥合练；装备保障分队为方便人员管理，组织野外训练通常人员集中，场地共用，看上去训练秩序很正规，实则不符合装备保障专业较多、组训要求不同的实际。
（4）条件设置不配套。部分单位在组训时，训练条件设置没有充分利用野外沟壑、山地等自然环境，而是选择乡间道路、水库边上等简单地形；缺少课题性环境设置，没有结合部队承担的年度演训任务构设敌方对抗力量，没有引入敌情；由于信息化知识的缺乏，不会利用现有通信装备及民用设施，构建较为复杂的电磁环境。
2 搞好野外装备保障训练的有效途径
野外装备保障训练是部队实战化保障能力提升的重要阶段，必须研究解决当前存在的矛盾问题，切实搞好野外装备保障训练，提升实战化装备保障能力。
（1）充分认清野外装备保障训练的重要地位。野外装备保障训练是提升实战装备保障能力的基础性工作[2]。首长机关在训练指导上，应把装备保障训练放在与作战训练同等重要的位置；装备保障机关检查部队工作，应更加突出装备保障训练组织、落实、质量方面的检查，引导基层分队正确认识装备保障训练的重要意义，督促装备保障分队研究训练，提升维修保障能力。
（2）不断完善野外装备保障训练内容。一是夯实基础训练，充分利用部队外训时机，突出加强装备保障人员越野体能训练、野外生存训练、地形图使用能力训练、北斗系统训练以及单兵通信装备操作使用训练。二是突出专业训练，保障机关突出装备保障指挥和临机处置训练，装备保障分队干部突出指技结合训练，装备保障专业兵突出“一专多能”训练和抢修抢供训练。三是突出夜间训练，着眼实战需要，分内容组织夜训，由简单到复杂，由单一到综合。
（3）持续改进野外装备保障训练形式。装备保障机关突出研讨式训练，充分利用后方指挥车等平台，集中组织实战化装备保障指挥训练研究；装备保障分队干部采取按专业所属加入相关编组展开技术指导和自身训练；装备保障专业兵突出按专业编组训练和按任务编组训练[3]，根据实际需求，灵活组训形式，探索不同作战背景下执行装备保障任务能力需求，锻炼提升实战保障能力。
（4）构设装备保障训练的实战条件。一是选择贴近实战的自然环境，根据抢修抢救课目，选择生疏典型地域，按图行进，加大走、吃、供、保、修难度；二是设置敌方对抗力量，根据可能敌情，设置真假目标、烟幕、炸点等，构设敌情；三是设置电磁环境，协调通信部门，充分发挥手中通信装备作用，通过限制手段模拟、现有装备模拟、引入通信对抗力量等手段，构设复杂电磁环境。
3 提升野外装备保障训练质量需把握的几个问题
野外装备保障训练，关键是要瞄准实战要求，落实实战化训练，持续提升野外装备保障训练质量。
（1）“保障行动”与“防卫行动”相结合。未来作战，战场环境将更为复杂，装备保障力量的安全将受到多方面威胁，必须加强防卫训练，不断提高自身生存能力。把战斗中装备抢修保障训练与装备抢修力量自身防卫训练结合起来，在野外装备保障训练中，融入战术元素，锻炼提高保障力量的野战生存能力和实战保障能力。
（2）“机关指导”与“分队保障”相结合。为提高战时装备保障能力，夯实基础训练、练精专业训练后，应组织装备保障机关和修理分队进行协同训练，达到力量部署与作战行动相一致、应急情况指挥与应急保障行动相协调、装备抢修抢救行动与自身防卫相同步。重点练习装备保障机构开设与展开、各作战保障编组任务的区分和协同、指控协同通信联络的组织与实施、防护防卫组织与实施等，检验装备保障指挥机构与修理分队的协同能力。
（3）“装备演练”与“战术演习”相结合。在装备保障机关与分队合练的基础上，组织带有战术背景的装备保障演练，或者结合部队年度实兵演习、演练，在基本指挥所统一指挥下，突出指挥所间协同、装备保障行动与作战行动协同、装备保障力量之间协同等内容演练，增强训练的针对性和实战性，提高实战条件下装备机关的组织指挥和修理分队的协同作战保障能力。
参考文献
[1] 张振忠，袁筱刚.装备保障信息化研究初探[J].装甲兵工程学院院报，2004， 18（1）：14-16.
1 异构无线融合网络概述
1.1 异构无线融合网络定义
异构指的是两个或两个以上的无线通信系统采用不同的接入技术或采用相同的接入技术而不属于同一个运营商。通过系统的融合将多个系统优势整合，取长补短，满足移动通信业务，用不同类型的网络来为用户提供无线接入，打破无线接入的时间限制和空间限制，从而构成异构无线融合网络。
1.2 异构无线融合网络关键技术
异构无线融合网络采用随机组网、移动性管理以及无线资源分层管理等技术实现异构网络的融合，实现异构网络的协同作用。其中无线资源的协同管理技术至关重要，包括异构网络协同处理无线信号、传输链路协同等等，在无线资源管理的各个方面都涉及到协同技术。
对于异构无线融合网络移动性管理来说，主要通过主机标识的确定来对随机移动终端位置进行查找，确定移动终端位置之后就能够实现数据的传输或呼叫，而在数据传输和呼叫的过程中能够有效保证连续的通信。为了能够支持异构无线融合网络环境，其主要的控制功能有位置管理、切换控制以及控制互操作等，通过移动管理技术实现网络通信的连续性。
对于异构无线融合网络的无线资源管理来说，其不仅涉及到频谱资源的管理和分配，还包括发射功率、信道编码以及连接模式等资源的管理和控制，相较于传统的无线资源管理模式来说，异构无线融合网络中的无线资源管理涵盖了所有异构网络的资源控制机制，包括了多种接入技术，以此来实现对无线资源的优化使用，提升系统容量，从而提高无线资源的利用效率。此外，在异构无线融合网络中的无线资源管理包括传统管理模式的功能，其能够有效提升传输效率，同时能够实现能量的节约。下面就对异构无线融合网络中无线资源管理的关键技术进行具体分析。
2 异构无线融合网络中无线资源管理关键技术
在异构无线融合网络中，需要将不同层次、不同类型以及相互重叠的各种无线通信网络融合到一起，形成一个协同工作的异构无线系统。对于异构无线融合网络来说，其无线资源管理技术一直是无线通信系统研究的重点和热点，如何合理的管理无线资源实现不同用户业务体验与需求的平衡至关重要。异构无线融合网络中无线资源管理关键技术涉及到的内容十分广泛，下面进行具体分析。
2.1 呼叫接入选择与控制
在异构无线融合网络中，呼叫接入选择与控制是无线资源管理的重要组成部分，以相关准则为依据，做出允许接入或拒绝接入到达呼叫请求的决定，从而实现对呼叫接入的选择和控制。其考虑的是在复杂的环境下来尽可能的提升系统利用效率，从而为客户提供最好的QoS。在接入选择算法中，为了能够充分的对异构无线融合网络中集群增益和多接入分集增益进行有效利用，需要每一个多模终端的应用合理的选择接入。将呼叫接入选择与控制相结合能够构成密切相关的无线资源管理功能。采用集中式算法接入选择则可以将准入控制和接入选择两个过程结合，采用分布式接入选择的时候，终端在接入选择过程中无法对选择决策能否被接受进行预测，如果目标系统拒绝了终端接入请求，则终端需要重新进行接入选择过程，这就增加了垂直切换过程延时。
呼叫接入控制可分为以下两种方案，一种是本地方案，在接入决策制定过程中仅对本地信息进行使用，另外一种是协作方案，在协作接入控制中不仅需要对本地信息进行使用，同时需要对其他小区信息进行考虑，有新建呼叫请求及收入的时候，本地小区会与其他参与控制的小区通信，构建小区集群，实现信息转换，从而实现对不同接入控制方案的确定。
异构无线融合网络中统一分析了各种呼叫溢出技术，建立了移动模型，改进了双向溢出呼叫接入控制方式，不仅考虑了呼叫移动速度，同时考虑了呼叫对小区的覆盖。从异构网络特点出发，根据异构小区构建方式及其信息转换方式和使用方式能够设计不同的接入准则，能够针对分布式和集中式两种接入方案来设计接入选择和控制方案，这就能够有效提升信道利用效率，对于阻塞和掉线现象的减少也有着重要意义。
2.2 路由选择与控制
异构无线融合网络根据网络环境变化实现自适应控制，网络域、协议层以及各个节点的协同能够实现跨网络域、跨节点、跨协议层的业务QoS路由选择。
如图1所示，为异构无线mesh路由协议模型，该路由协议模型包括邻居发现机制、路由度量、信息模型以及路由算法等四个子模块，刻画了无线电的异构性，通过分层协作实现了对网络拓扑信息的共享 ，由此可见，对节点周围网络环境变化考虑来实现分层控制是路由选择与控制技术的重中之重。
2.3 切换技术
切换技术是无线通信系统中的关键技术，在异构无线融合网络中，各个网络的移动称为垂直移动，垂直切换是实现无缝垂直移动的关键，指的是移动终端接入点改变过程中保持用户通信持续性的技术。
异构无线融合网络能够实现业务QoS切换，利用层间呼叫溢出技术，以保护信道、信道侵占以及队列缓冲为基础制定切换策略。在快速和慢速实时切换业务中，这种切换策略能够有效降低掉线率，而对于非实时业务来说，这种切换策略也能够有效保证切换性能。
切换技术对层间写作设计垂直切换算法充分利用，在有效降低组分丢失率的基础上，降低了切换次数，避免“乒乓效应”的出现，对于切换呼叫阻塞率的降低和切换性能的改善有着重要的作用。
2.4 流量均衡技术
当小区出现负载过重的情况时，流量均衡技术会发挥作用，能够将异构多模终端用户向流量较轻的重叠覆盖异构小区中进行转移，这就会空出一些无线资源，而其他的呼叫则可以使用这些资源，实现了资源的合理配置，降低了呼叫阻塞率，提升了异构无线融合网络系统的利用效率。
流量均衡技术以业务选择为基础，采用非周期性流量控制机制，提出了三种流量均衡算法，从而建立小区逗留时间模型。三种算法分别是以逗留时间为基础的流量均衡算法、以逗留时间为基础的动态流量均衡算法以及以逗留时间和业务为基础的动态流量均衡算法。为了进一步提升小区系统信道利用效率，采用混合动态流量均衡算法，此算法以流量转移技术和信道借用技术为基础，能够有效降低小区呼叫阻塞率和呼叫切换的掉线率。
2.5 速率与功率控制
在异构无线融合网络中，无线资源管理的重要目标就是降低整个系统的发射功率、提升网络传输速率。在异构网络传输中，传输技术与终端发射功率有着差异性，这种差异性是导致信道容量存在差异的重要原因，如果信道容量较低，则会降低整个协作传输的信道容量，信道容量降低之后，会对整个传输过程产生限制作用，终端节点发射功率的增加并不会对传输速率产生提升作用，传输速率不会增加，而终端节点发射功率增加会大大提升整个分布式系统传输的总功率，因此，对于异构无线融合网络来说，如何根据实际情况进行异构分布式传输功率、速率、资源的自适应调整和调度是至关重要的。
在异构分布式网络中，中继节点功率控制和传输速率控制存在着一定的问题，因此可以制定速率和公路的匹配和控制算法，制定多模接口的融合方案，通过对功率的有效控制能够提升中继站传输的速率，这就有效节约了整个异构无线融合网络系统的能耗，从而提升无线中继网络的性能。
对于异构无线融合网络的融合和互联来说，主要通过融合机制来完成，通过无线中继技术和协同通信的融合来实现异构无线网络的融合。在融合的过程中，为了提升协同容量，采用协同功率分配优化模型，利用协同功率分配算法来对发射功率进行合理设置，这就能够保证第一跳和第二跳链路传输速率的匹配性，从而实现异构无线融合网络系统性能的优化。
为了提神异构无线融合网络容量，还可以使用各种写作速率分配与控制方案。对于多信道和多跳异构无线融合网络来说，其视频流资源的分配和管理可以通过建模为凸优化，以完全分布式接入为基础，对路由资源调度、速率分配等无线资源调度机制进行设计，实现每一流在最小化网络拥塞和最小化视频失真之间的平衡，从而有效避免视频资源失真。
2.6 干扰协调技术
对现存的网络拓扑结构进行一定的改进和改变，将大量低功率蜂窝基站布放到宏蜂窝网络层中，以无线电认知技术和频谱感知技术为基础，能够实现系统频谱资源的有效利用，这就提升了频谱资源的利用效率，但需要注意的是，此种提升频谱资源利用率的方案是建立在对网络拓扑结构改变基础上的，新节点的引入必然会对原有结构改变，这就会产生小区间的干扰，因此，在频谱资源管理方案中如何消除干扰或协调干扰至关重要。
针对异构无线融合网络中干扰协调的问题，主要的解决方法有频分复用法、子载波分配方法、波束成形法和功率控制方法等。
2.7 协同无线资源管理技术
协同无线资源管理技术以某种核心管理模块为基础，这种管理模块能够对异构无线融合网络中的无线资源实现协同管理，原本在各个系统中分散的独立无线资源能够在协同管理下实现共享，这就有效平衡了各个系统之间的载荷，从而实现无线资源的集群增益。
放大重传中继节点和解码重传中继节点能够构成中继系统，这种中继系统是异构形式的，大量的异构中继节点能够协同进行传输，而目的节点则能够实现大量异构中继节点信号的同时接收。在此方案中，采用联合编码和选择性传输技术，节点增加的过程中能够有效体现集群增益。
此外，还可以采用异构无线融合网络通信机制，在此通信机制中，第二跳链路是否采用时间分集方案过程中，中断概率、中继节点数量以及信道增益和标称功率之间存在着一定的关系。
除了能够产生集群增益之外，如果对多模终端传输效率及在不同无线接入系统中的表现进行考虑，就能够将多模终端中的应用适时与无线接入系统连接，这样就能够产生多接入的分级容量增益。将集群增益与分级容量增益进行比较，两种增益效应有着一定的区别。对于集群增益来说，无论在异构无线融合网络还是在独立无线接入系统，只要能够实现无线资源共享就能够产生集群增益，并且能够均衡业务荷载，而对于分级容量增益来说，其只适用于异构无线融合网络，且其增益效果与无线接入系统之间的差异性相关，差异性越大，则产生的分级容量增益效果越明显。
3 结论
综上所述，在异构无线融合网络的发展过程中，容量及能效问题、性能问题的解决是关键，这就需要对异构无线融合网络中的无线资源进行有效的管理和配置。通过上文中的分析可知，异构无线融合网络无线资源管理的关键技术主要有呼叫接入选择与控制技术、切换技术、功率与速率控制技术、干扰协调技术以及协同技术等，在所有的技术中，协同管理至关重要。
参考文献
[1]苗杰.异构无线融合网络中无线资源管理关键技术研究[D].北京邮电大学,2012.
[2]张裕.异构无线网络中无线资源管理若干问题的研究[D].华东师范大学,2013.
[3]龙静静.异构网络中无线资源管理关键技术的研究[D].南京邮电大学,2013.
Mesh网络是由Adhoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。Mesh网络可以与其他网络实现无缝对接协同通信，是一个动态不断扩展的网络协议架构，任意的两个设备均可以藉由多条无线链路保持互联互通。在传统单跳无线通信网络中，组网节点只具备AP（AccessPoint，接入点）功能，当用于组网的任何一个AP发生故障时，网络中其他的AP都将不能承担通信任务，网络将陷入瘫痪状态。相对于单跳网络，Mesh网络将更加稳定，这是因为在Mesh网络中，用于组网的任何无线设备节点都同时具备AP和路由器的功能，每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。在Mesh网络中，如果某个节点的AP发生故障，它可以重新再选择一个AP进行通信，数据仍然可以高速地到达目的地。相对于单跳无线通信网络，Mesh网络的特点为：（1）平衡负载。能够提供更大的链路冗余度，以利于负载平衡。在网络承担较大数据量传输时，数传终端附近都有许多节点AP供选择，创建多条路径来平衡负载。而单跳网络则不具备动态调整的能力。（2）健壮性。Mesh网络不像传统单跳网络依靠一个节点，一旦网络中某个节点出现故障或者有冲突发生，数据也可选择冗余链路继续传递。（3）空间复用性。在传统单跳网络环境中，所有设备都不得不共享一个节点，如果多台终端同时要求接入网络，那么必然导致速度变慢。而Mesh网络中，多终端可以通过多AP节点接入网络。（4）协议兼容性。Mesh网络作为一种新型的无线网络架构，能够兼容现有任何802．11标准的无线网络通信协议。（5）高效性。Mesh网络开发了基于Mesh网络的QDMA通信协议，QDMA通信协议使Mesh网路具有较广的通信范围，并且能够在高速移动中实现定位和信息收发。QDMA数据传输的范围达到1600m，而802．11b只有20～50m。但由于覆盖更广的通信区域，数据的峰值传输率为8Mbps，比802．11b的11Mbps略低。
2灭火救援现场Mesh无线应急通信系统
灭火救援现场Mesh无线应急通信系统，集便携性、快速展开、接口广泛等特点于一体，针对灭火救援现场的突发性、复杂性等特点，可以为消防部队灭火救援现场无线网络的构建提供最佳技术方案，旨在解决现场的通信不畅、通信混乱、通信盲区等技术难题。
2.1Mesh无线应急通信系统功能
3.1.1现场无线信号的“无盲区”全覆盖Mesh无线应急通信系统的主要目的是为现场内外（火场与移动通信指挥中心）提供有效的通信链路，因而必须实现无线信号的现场无盲区全覆盖。但是，考虑到电磁波的物理特性，对于一些特殊场所（全封闭屏蔽空间）是肯定不能做到信号的覆盖。因此，系统目标是做到有人必有网，从而达到提高通信保障可靠性的目的。现场通信、信息采集设备无缝接入。当前，消防部队现场单兵通信、信息采集装备种类、数量都比较多，各类音视频通信设备、信息采集设备各自独立，缺少兼容性，这种状况在沿海等发达地区的消防部队别普遍。这会增加消防员的负重，且消防官兵在使用时也比较复杂，不利于参战官兵执行灭火救援任务。Mesh无线应急通信系统为单兵提供了多种类标准通信接口，如音视频接口、蓝牙接口、Wi－Fi接口、RS232接口，对于现场单兵设备的有效集成具有重要作用，在为单兵减负的同时也降低了使用难度。
3.1.2Mesh通信基站临界预警Mesh无线应急通信系统能够动态监测Mesh通信设备的信号接收场强，在接收场强临近信号有效极限时，系统与Mesh基站会发出声光报警，提醒消防员在该位置需要临时部署中继基站。
3.1.3Mesh通信基站灭火救援现场应用特性（1）供电特性。Mesh通信设备可以有效利用灭火救援现场的车载供电、消防应急电源供电以及蓄电池独立供电，电池续航时间不少于4h。（2）轻、小、便携特性。考虑到灭火救援现场的突发性和不确定性，为使消防队员在进入现场以后能够快速利用Mesh无线应急通信系统进行音视频、数传通信，系统针对通信设备的轻、小、便携特性进行了研发，在保证网络有效性能的同时兼顾了网络构建时的方便快捷。（3）防火、防爆特性。消防部队在灭火救援现场常会遭遇高温、爆炸的环境，为保证Mesh通信设备在此类环境正常工作，系统在研发中充分考虑了防火、防爆问题。
3.2Mesh无线应急通信系统构成如图2所示，Mesh无线应急通信系统由Mesh中继基站设备、Mesh无线应急通信系统网关和通信终端构成。根据现场的环境条件，Mesh中继基站设备可以部署多个，节点间的路由存在多条，从而保证通信的畅通。由于针对Mesh中继基站设备进行了便携性、防爆等特性的研发，进入现场的消防员可以携带多个，采取边行进边部署的方式，设备和系统同时提供了信号临界预警的功能，保障了“有人必有网”的使用目的。Mesh无线应急通信系统网关能够实时对系统中所有的Mesh中继基站备的运行状态进行监控，并提供一整套安全认证机制，保证系统网络的安全性。由消防员携带的通信终端提供多种类型的通信接口，能够有效集成消防员携带的各类信息采集设备。
3结语
关键词：短波应急通信网；协作通信技术；应用
1短波应急通信网定义
当发生一定的情况时，短波通信不能够得以传输。在这种情况下，短波应急通信网络可以完善这个问题。即使在进行通信的过程中无法达到资源的共同享受，但通过与警方的联系可以有效的执行，建立短波应急通信网络，建立短波资源能够有效的进行生产。使用相应的短波通信网络能够对于突发事件进行相应的处理，并且将不同部门进行合理的规划，以便能够更好的处理相应的事故，对于我们国家的军事方面也有着非常关键的作用。
2协作通信技术概述
2.1协作通信技术定义
在无线信道里，有多种类型的移动通信，很多方面对于信息传输时间以及相应的质量有一些阻碍。不仅如此，宽带数量不能保障与逐渐增加的用户数量相一致，对于无线网络的业务量有着非常关键的作用，从而提升了通信方面的信息质量和传播时的时间长短，对于无线通信来说有着非常关键的作用。不过，在科学不断的进行研究和完善的形式下，在通信方面使用空域资源能够更加缩短传输的时间。协作和通信技术一般是目标节点通常情况下使用相应的节点以及源节点进行主要的开发，这种方式在通信方面使用的非常多。继电器频道，源节点使用相应的信号源进行传播，在操作期间源节点到中继节点系统不仅在信号和发送信息，不过在实际的运营中需要对于源节点不断使用，可以对于相应的资源进行有效的节流，从而将系统进行不断的完善和运营。2.2协作通信技术方案在协作通信技术领域经常以中继作为根基，在实际经常使用的为转发方式（AF）、解码-转发方式（DF）、编码协作方式（CC）方式。
2.3协作分集技术
无线通信期间，在系统中会受到很多不同的阻碍，在进行相应的接收期间能否有效接收取决于信号的强弱，这也就是我们所说的衰败，这样下去将会使通信的质量不足。这些即使能够将天线的尺寸不断增长来进行改进，不过现实中这样的形式不能够持续进行。合作分集技术可以减少衰减期间的相应阻碍，它可以接收到的比较小的信号，在不同的行业和技术援助最好的选择信号处理，输出信号的信噪比越大越能够将系统中的主要能力不断完善，将接收机的衰落深度的概率不断的缩减。
3在实际中对于短波应急通信的使用形式
3.1有效建设出有效的协作体系
短波在信息传输期间能够将信息和通信技术合作模式进行良好的使用，这样不断能够将信息的质量不断的提升也能够保障信息的数量，并且能够保障信息的安全和传输过程的质量。进行短波的应急通信期间，需要建立合作系统模型，文章针对相应的体系进行分析和阐述，车辆站和换乘站的协作信息模型，可以使用相同的天线，来保障信息传输过程中保障相应的质量。如果这两个站点在进行传输过程中使用相应的对象作为关键的使用形式，可以在协作传输过程中有效地解码可移植的无线电A和B。不仅如此，倘若每个子信道的主要特性不改变，那么就能够对于信息的有效传输中起着明显的作用。
3.2系统中信道容量分析
短波信道容量事实上是关键的评价指标，短波应急通信网络和协作体系通常是在断背的衰落信道中进行设立的，在进行信息的传播中衰落信道进行相应的完善不能够得到相应的确认，应该使用相应的衰落信道加以把握，不过后者能够在进行直接的设定期间对于编码进行改编，在设定的整个系统停机可以提高容量和数值的数量足够的回应。所以，应该准确地计算出协调通信味噌模型的信道容量，因为这个体系中所涉及到的信息只涵盖一个天线和多天线装置在发射机方面将协作方式不断的进行完善。
3.3协作通信系统能量效率分析
一般来说，如果传输速率不大于1，在传输过程中对于能量的使用得到有效的控制。很多专家进行探讨期间能够得出，在合作期间，车载电台和原站之间的距离不到10km，合作将会造成增益值不大于1，系统并不会显著的增加和短波应急通信网络，根据信息和数据远程传输，协同通信技术在使用期间能有效降低发送功率的影响，并在很短的距离和所谓的信息传输的期间与没有合作传播站比较而言，不能完全表示出协作通信的主要特征，不过在传播信息期间在很长一段距离内无线电系统减少能源消耗是非常重要的，所以当遇到不同的情况时需要进行相应的解决。
4结束语
总之，在出现一定的情况时，需要使用短波应急通信网进行相应的传输，保障相应的信息能够完成相应的传输，对于在进行传输期间需要保障相应的数据能够安全和稳定，特别是在相对比较远的地方中，出现紧急的情况时，确保信息能够进行有效的传输，以及在信息传输过程中保障相应信息的质量，信息传输的过程中转站系统大大减少能源不断的浪费，短波使用一些建议和参考来保障应急通信网络更加完善。
参考文献
[1]黎伟.基于短波应急通信网中协作通信技术的研究[J].通讯世界，2017，8（1）：143-144.
1 中国移动:关注生活应用
本次展会,中国移动在行业及家庭业务,如校讯通、12580、手机购电、RFID手机钱包等应用成为重点展示。在校讯通的业务里,学生能够通过校讯通与家长交流,家长也能够通过这项业务了解孩子的到校时间。在12580的展位上,中国移动为参观者准备了一个类似休息间的环境。通过拨打12580,用户可以进行餐饮、娱乐、交通、旅游、便民信息等各类信息的查询,和进行机票、酒店等商旅信息查询和预订。手机购电的业务展示也非常引人关注,中国移动展台工作人员介绍,当用户使用手机购电时,只需将要购置的电量发送到电力公司的信息机确认后就能完成支付,避免了用户去银行或供电公司购电的麻烦,大大提高了方便性。据悉,中国移动已经在北京东城区和西城区都开展了这种手机购电业务的试点。RFID手机钱包的业务同样倍受青睐,此次中国移动展示的手机钱包不仅能实现小额支付,2万元以下的大额支付也能通过验证码的方式实现。在移动支付方面,中国移动已抢得先机。
2 中国电信:行业信息化领先
在中国电信的展台,中国电信以大面积的展位展示了其在行业信息化应用方面的成果。在商务领航展区,中国电信重点展示了综合办公、全球眼、车辆人员定位、“司法E通”及传感网等应用,充分展示了中国电信在企业信息化方面的融合发展。综合办公业务是基于固定网络和移动网络,针对客户使用的PC 终端和移动终端所搭建的支持政企客户综合办公需求的应用系统。该系统提供单位通讯录、信息应用、公文处理、工作安排、信息、移动邮件、协同通信等功能,以满足政企客户随时随地办公的需求。全球眼业务是依托“全球眼”平台及中国电信移动网络(CDMA1X 或EV-DO),面向全球眼应用客户提供手机视频浏览服务及无线视频采集服务。车辆定位系统可以实现车辆的实时定位追踪,有电子围栏、地图服务、车辆调度、图像视频监控、运营分析等功能。“司法E通”是中国电信为司法行业而量身定做的一套行业信息化解决方案,能够实时跟踪假释或保外就医犯法人员的活动范围。
中国电信在本次展览会上设有“卫星通信”业务展示区,这是中国卫星通信集团公司基础电信业务划转至中国电信后业务的首次亮相。作为国内卫星通信业务范围最广、资源最丰富,公众卫星通信服务规模最大、卫星应急通信保障能力最强的电信运营商,本次重点展示了“农村信息化”和“渔业监控”两项典型应用。
整体来看,中国电信的行业信息化业务既是多项先进技术的融合产品,也充分融合了中国电信的多项业务。经过多年积累,中国电信行业信息化产品已明显处于领先地位。
3 中国联通:重视家庭应用
在包罗家庭生活万象的中国联通沃・家庭展区,中国联通展示了传统的高清视频、网络音乐应用,还让观众体验到在线卡拉OK、体感游戏、家庭医疗、应用型家庭网关、Femto网关、联通密保、联通E盾、网络冲印、固网POS机、1+体育、1+教育业务等新鲜业务带来的快捷便利。其中颇富趣味的体感游戏,是一种突破性的全民网上健身运动,用户在游戏同时需要进行轻量级的运动,无形中达到了娱乐与健身并行的目的。
这些家庭应用体现了中国联通在家庭业务层面固移融合的努力,其业务模式分别基于中国联通的固网宽带和WCDMA网络,创新之处则更多地在于应用开发上。
4 设备商:助力运营商打造融合业务平台
基于自适应基追踪去噪的含噪语音压缩感知
基于压缩感知的OFDM稀疏信道估计导频图案设计
一种基于区域地址刷新的以太环网保护方法
室内方向图可重构多天线系统的性能改善
一种结合遗传算法和LM算法的摄像机自标定方法
OFDM系统中采用最佳二阶多项式奈奎斯特窗抑制载波间干扰
LTE-A协同通信链路部分信道预编码传输
基于CSRRs和SRRs的复合结构左手微带线的研究
基于粒子群算法的多小区用户分组调度研究
基于蚁群算法的卫星网动态路由算法
基于自适应的无线传感器网络路由机制研究
负载自适应的数据流流量测量算法
基于虚活动转化的工作流建模及执行方法
基于AJAX、JMX技术开发无差错传输设备Web网管系统
一种基于混合模型的数据网格副本选择机制
一种DES组合算法
信息流安全技术回顾与展望
衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用
基于溶质维尔德常数分离检测的液体浓度检测技术
一种稀少训练数据条件下的语音转换算法
一种矩量法前处理的快速算法
任意纵向变掺杂横向功率器件二维耐压模型
Tokamak小型化的猜想
基于衰落信道的WDP系统容量分析
双向四节点中继协作传输策略性能分析
MIMO信道的PDA-EM迭代信道估计算法
基于部分信道状态信息的Tomlinson-Harashima预编码设计
基于支持向量机和粒子群算法的励磁系统频域辨识
一种改进的认知无线电信道选择方法
STTC-CPM系统中基于Laurent分解的简化检测算法
胶体金量子点浮置栅MOS结构的制备及其C-V特性
Locale范畴中的弱反射子范畴
基于代价函数的认知无线电功率控制博弈算法
MPLS网络中面向流量工程的路由算法
一种有效抑制LTETDD小区间干扰的方法
HBT分子双光子诱导激发态质子转移动力学过程
基频轨迹转换算法及在语音转换系统中的应用研究
认知无线电网络QoS保障技术综述
无线传感器网络中恶意软件传播研究
CSN切换移动检测与数据完整性的研究
非理想信道感知下的频谱共享容量的理论分析
AdHoc网络中一种基于救赎机制的信任模型
超短DM光孤子系统中自频移影响及其抑制方法
视频监控摄像机自标定的一种新方法
单蜂窝多用户系统下行链路中一种基于虚用户的调度算法
一种对等网络层次比率优化模型
一种利用环形双模谐振器实现的带阻滤波器
基于WPT分层和独立子波函数的单路心音混合信号BSS新方法
基于全局信息的LEACH协议改进算法
基于支持向量机的地基单站GPS反演大气剖面
基于Logistic映射的混沌图像加密算法的改进
基于隐马尔可夫模型的P2P流量控制管理系统
智能天线在CDMA20001xEV-DO中的实现方案
基于ARMA模型的无线传感器网络可信数据采集方法
液晶取向技术
新生儿疼痛面部表情的特征提取
多维函数全局寻优的团队进步算法
认知无线电和认知网络简述
认知无线电和认知网络是近几年通信网络界的研究热点，已得到了业界广泛的关注和深入的研究。认知无线电的概念最早是由JosephMitola博士于1999年在软件无线电（SoftwareDefinedRadio，SDR）的基础上提出的，目的是为了解决无线网络中不断增加的频谱需求与频谱利用率低下的矛盾。认知无线电摒弃传统固定分配频谱资源的方式，允许认知无线电设备伺机动态利用在空域、频域、时域和码域上出现的空闲频谱资源（称为频谱空洞），从而提高现有频谱资源的利用率。CR具有频谱感知、主动学习和智能处理能力，通过与工作的网络环境交互，对外界环境进行感知、理解和主动学习，实时改变无线操作参数和调整系统的内部状态，使无线设备能自动适应外部无线环境和自身需求的变化。认知网络进一步拓展了认知无线电的作用范围和操作能力，是一种具有认知能力的新型智能通信网络。与认知无线电类似，认知网络同样具有自配置、自调节和自学习能力，能够实时感知网络条件，并根据收集的当前网络外部环境、内部状态及经验信息来动态规划、调整和决策采取的行动，以满足系统目标和用户需求。系统目标随网络情景的变化而不同，如提高资源使用效率、改善业务的服务质量及增强网络安全性等。不难看出，认知无线电是认知网络在无线通信环境中的一种特例，它更多考虑的是无线设备如何根据网络环境调节工作频率和传输功率，以高效利用宝贵的无线频谱资源。与认知无线电相比，认知网络更重视各网络组成要素的协调联动和重构，以实现系统的总体目标。认知网络的认知行动涉及所有网络元素，包括全网范围内参与行动的子网、路由器、交换机、终端、编码和加密设备、传输媒介和网络接口等，而不是局部范围或个别元素。认知网络与认知无线电的另一个重要区别，就是它能够很好地支持包括有线网络和无线网络在内的异构通信网络，而认知无线电仅能应用于无线网络。与非认知网络相比，认知网络可以提供更好的端到端性能，显著改善资源利用率、业务服务质量、健壮性及安全性等。此外，CN应具有一定的预见性，而不是被动反应，即试图在出现问题之前就进行前瞻性调整，以尽量避免发生重大问题而造成严重后果，这对于应急通信而言是迫切需要的一项功能。
认知应急通信系统的构建
1网络体系结构
根据文献［8－10］中提到的认知网络框架和模型，并针对应急通信的特点，笔者提出一种支持应急通信的认知网络体系架构（CognitiveNetworkSupportingEmer－gencyCommunication，ECCN），将应急通信需求、认知处理和底层网络关联在一起，如图1所示。ECCN体系结构从下到上依次是异构网络基础设施层、（软件）可调节／自适应网络层、认知处理层和应用目标层。（1）网络基础设施层包含事发现场的各种网络系统和通信设备，是网络运作的基础平台。（2）可调节网络层叠加在底层基础网络设施之上，主要包括软件可调节网络（SAN）单元、网络状态监视器和传感器，可调节网络单元（如认知无线电台）是认知决策的执行单元，基于认知决策指令对网络设备和系统采取实际可行的操作。网络基础设施层与可调节网络层共同组成可重构网络（重构一般是指在不改变任何硬件的情况下通过调整操作参数配置来适应网络要求的功能）。（3）认知处理层是ECCN的核心决策层，实时接收应急用户的服务请求，并通过网络监视器和传感器获取底层网络状态信息，然后通过认知处理引擎（CPE）对上下层信息进行分析推理，做出行动决策，指导下层可调节网络单元的操作。此外，除了控制决策外，认知处理层还将网络的服务水平等信息反馈给上层应用和用户。（4）最上层是应用目标层，系统任务目标由用户提出或由应用需求决定，这些任务需求通过识别、调整和优化等方式驱动整个应急通信系统的行为。如果脱离目标的指导，各网络设备自行操作的目标不一致，可能会导致不期望的后果。最后，认知网络还提供可与外部认知／非认知网络互联互通的外部网络接口。不难看出，ECCN体系结构包括两个控制环。一是应用目标层和认知处理层之间的反馈控制环，用户向网络发出服务请求认知处理引擎进行分析和推理网络向用户反馈其服务能力用户适当调整应用需求；二是认知处理层与可调节网络层之间的认知控制环，监控器和传感器向认知处理层传递网络状态信息和可调节网络单元的相关信息认知处理引擎进行分析决策认知处理层向可调节网络单元发出决策指令，指导网络的具体操作。网络状态的变化有主动和被动之分，被动变化是不可预测的，如节点的移动、增删和无线信道环境的变化；主动变化是通过有计划地调整和配置网络设备，使网络状态趋向预期。网络状态信息包括本地信息（如BER、链路可用带宽和节点剩余电量等）和全局信息（如端到端时延和网络连通性等）。在ECCN网络体系结构中，所有认知网络节点之间协同构成认知应急网络，按照认知决策采取适当的操作，以实现应用需求和系统目标。
2认知处理引擎
认知处理引擎通过特有的认知规范语言（CSL），将系统目标映射为下层认知过程可以理解的形式，以指导可调节网络单元的具体操作行为，可以采用类似扩展标识语言（XML）的语言。认知处理引擎利用各种人工智能、机器学习、决策支持、自适应算法进行学习和推理，根据当前网络状态信息并结合成功的经验知识做出最佳决策，然后将这些成功的决策信息保存在数据库中，供以后遇到类似的情况直接使用。在网络设计阶段，可以根据经验事先确定学习和推理规则，但在运行阶段可由认知处理引擎根据当前网络状况动态修改预定规则。无论选择什么样的学习方式，认知过程需要快速地学习或者收敛到一个解，且当状态发生改变时该学习仍能够实现快速收敛。对于环境经常变化的网络（如移动无线网络），快速收敛是非常重要的。鉴于认知应急通信网络必须基于应用需求协调网络节点的行动来优化系统整体目标，在认知网络节点上由认知处理引擎进行网络资源的统一智能管理和全局优化，多个节点的CPE之间交互信息、协同运作，最终使多个自主的认知节点整合为统一的认知网络。CPE的功能结构如图2所示。CPE是一种多功能软件实体，它利用感知的网络状态信息和协议栈各层的信息，基于策略库提供的策略信息进行分析，然后通过调用合适的优化机制和算法来调度资源的使用，并按需灵活调整跨层协议栈各层参数以获得匹配应用需求的最佳系统设置。随后，CPE观察节点的行为和网络优化结果，通过推理和学习来总结经验和更新策略，并将其存入策略库中。此外，CPE还可以决策在合适的时候采用合适的信道资源及通信技术，为不同的用户提供各自所需的服务质量保障。CPE是模块化和可扩展的，可以根据需要添加合适的优化和调节工具，包括神经网络、模式识别、遗传算法、专家系统、时序分析和卡尔曼滤波等。例如，CPE会针对大量数据执行多层面的优化，可以考虑采用遗传算法或模拟退火方法。为了更有效地处理大量历史数据，有必要对信息进行分类和聚类，采用的方法包括神经网络、时序分析等。同时，为了使CPE能够可靠操作，必须确保决策过程中使用的数据质量，可采用卡尔曼滤波、贝叶斯推理和统计学习理论处理推理的不确定性，并确保数据的可靠性。
3软件可调节网络
软件可调节网络（SAN）实际上是一个独立的研究领域，如同SDR的设计独立于认知无线电。但是，SAN需要提供认知处理层可理解和利用的网络接口。这些接口类似于应用程序接口（API）或者接口描述语言（IDL），并且应该是灵活和可扩展的。SAN还包括可修改的网络要素，这些网络要素可以作为认知网络的策略控制点（PCP）。这些网络要素可包括任何网元，且认知处理层可以通过API对每个可调节网络要素进行操作。软件可调节网络（SAN）的一个简单实例就是支持定向天线（天线可以搜索接收或以不同的旋转角度进行发射）的无线网络。这种无线网络具有SAN的基本特征，包括一种可供调节的网络单元。需要指出的是，只有当调整天线方向是服务于系统目标的认知行为时才将其称为认知网络，否则如果修改天线仅为了实现链路层的局部目标，则只能称之为采用智能天线的无线网络。
认知应急通信系统的应用
笔者设计的具有认知能力的应急通信系统通过资源实时感知和自适应管理来解决紧急情况下的资源紧缺问题，适用于多种应急场景。
1城市突发事件
在应急现场，每个救援机构往往都会部署自己的应急无线通信网络，由于供应急通信使用的频谱资源有限，这些机构将竞争使用这些稀缺的无线资源，从而造成严重的通信干扰，进而妨碍救援行动。为此，可以改造升级各机构的应急无线通信网络，使其具备认知能力，以便协调多个机构应急通信网络的行动，准确、及时地传递各种应急信息。例如，各部门应急人员携带的认知无线电台通过自适应频谱感知来检测和收集活动的无线电台的位置和发射频率信息，并通过动态频谱接入（DSA）来优化使用频谱资源，从而提高频谱利用率，并可在一定程度上避免各救援机构之间的通信干扰。另外，认知应急通信系统能够随网络环境的变化自适应调节，以保证不同用户和应用按照其重要程度使用网络资源，并确保重要业务的服务质量。
2地震灾害救援
当地震灾害发生后，事发区域的网络通信基础设施会遭受严重损毁，且呼往震区的通信业务量会在短时间内剧增，很容易造成现有通信网络的拥塞，甚至瘫痪。这使得地震灾区的大量灾情信息不能及时向外传递，外部指挥机构和救援人员也无法及时有效地开展救援工作。如果在灾区部署具有认知能力的通信系统，那么在地震发生时可以利用网络传感器／监视器及时采集网络状态信息和灾情信息，优先保证指挥救援中心与灾区的通信畅通。认知处理引擎对实时收集的网络状态信息进行分析，基于掉话率、通话时延等性能指标以及基站退服和光缆中断等告警信息来判断地震灾害的破坏程度，然后通过限制呼入灾区的呼叫量和调节网络设备的参数来确保应急通信指挥的顺畅进行。例如，根据基站的位置调整其发送功率和覆盖方向，尽可能大地覆盖受灾地区。另外，可根据功能职责的不同将应急通信网络划分为不同的应急救援簇，如警察、消防员和医护人员簇等。在抢险过程中，每个簇协作完成特定的任务。采用网络分簇方法具有众多优势，即有效的数据聚集、短的通信范围、减少冲突和竞争、降低路由开销和便于网络同步等。其中一个簇与指挥网络相连，指挥网络可以连接到外部网络。各簇之间的通信通常需要借助于指挥网络，可以使用各种无线技术。
3森林火情监控
可以在重要的林场部署具有认知能力的无线传感网来预警和监视火情。具有认知能力的无线传感网（C－WSN）由传感器节点、中间转发节点和汇聚节点组成。由于每个节点都具有频谱感知和信道选择的认知能力，传感器节点可以选择空闲信道将感知信息发送给转发节点，转发节点同时利用其他空闲信道继续进行转发，直到到达汇集节点，提高了空闲信道的利用率。采用多频多跳的组网方式可以利用认知无线电技术进行高效的频谱分配，从而降低相邻节点无线传输的相互干扰，增强数据传输的并发性，解决传统无线传感器网络对信道利用率不高的问题。另外，考虑这种传感网络规模较大且节点数量较多，适合采用分簇网络结构，簇头节点负责感知簇内传感节点的位置、发射功率和工作频率，并于邻近簇头交互信息，从而有效地管理和协调传感节点的行动，提升网络整体性能。
