高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域的應(yīng)用,職稱論文

高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域的應(yīng)用,職稱論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】【】高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域的應(yīng)用【】無線電技師論文：高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容內(nèi)容摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的深切進(jìn)入發(fā)展，充分利用無線電頻譜資源，提高無線電管理效率勢(shì)在必行。本文對(duì)高性能計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了概述，并分析了無線電管理領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算的需求，之后討論了高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域的應(yīng)用，以期高性能計(jì)算技術(shù)能在無線電管理領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用和發(fā)展，提升無線電頻譜資源的利用率，促進(jìn)無線電管理技術(shù)的進(jìn)步，創(chuàng)新無線電管理辦法。本文本文關(guān)鍵詞語語：高性能計(jì)算;無線電管理;ApplicationoftheHighPerformanceComputinginRadioManagement0引言計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使其在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展中作出了宏大奉獻(xiàn)。高性能計(jì)算技術(shù)以并行計(jì)算方式提高計(jì)算性能。在無線電管理領(lǐng)域，各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用對(duì)計(jì)算能力的需求與日俱增，若能充分利用高性能計(jì)算技術(shù)，必將創(chuàng)新無線電管理的技術(shù)手段，提升無線電管理效率。1高性能計(jì)算技術(shù)概述高性能計(jì)算〔HighPerformanceComputing,HPC〕，是指利用聚集起來的計(jì)算能力來處理標(biāo)準(zhǔn)工作站無法完成的大規(guī)模科學(xué)與工程計(jì)算任務(wù)，包括仿真、建模和渲染等。實(shí)現(xiàn)高性能計(jì)算的設(shè)備稱之為高性能計(jì)算機(jī)，其具有運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大和可靠性高等特點(diǎn)。從普通意義上講，高性能計(jì)算和如今常講的并行計(jì)算、超級(jí)計(jì)算是同義詞。作為科技創(chuàng)新的重要手段，高性能計(jì)算是現(xiàn)代科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，集中具體表現(xiàn)出一個(gè)國家的綜合實(shí)力，在國防安全、高科技發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有重要的戰(zhàn)略地位。根據(jù)2022年中國HPCTOP100中的行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)數(shù)量統(tǒng)計(jì)，所有系統(tǒng)分布于9個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域。華而不實(shí)用于互聯(lián)網(wǎng)/云計(jì)算的系統(tǒng)最多，到達(dá)34%；其余是大數(shù)據(jù)〔14%〕、科學(xué)計(jì)算〔16%〕、超算中心〔11%〕、電信〔9%〕、安全〔2%〕、工業(yè)制造〔3%〕、能源石油〔6%〕和短視頻〔5%〕。根據(jù)應(yīng)用形式的不同，上述9類應(yīng)用可進(jìn)一步歸并為三大類：(1〕大數(shù)據(jù)分析挖掘類：MapReduce〔映射歸約〕，深度學(xué)習(xí)計(jì)算等基于數(shù)據(jù)的〔非數(shù)值類〕應(yīng)用；(2〕科學(xué)與工程計(jì)算：主要指?jìng)鹘y(tǒng)的數(shù)值計(jì)算類應(yīng)用，通常是計(jì)算密集型〔也有數(shù)據(jù)密集型〕；(3〕信息服務(wù)類：頻繁交互的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)類應(yīng)用[1]。高性能計(jì)算的應(yīng)用牽涉眾多領(lǐng)域，隨著高性能計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也將越來越多。2無線電管理領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算的需求無線電管理是為合理、有效地開發(fā)和利用無線電頻譜資源，審批各類無線電臺(tái)的設(shè)置，協(xié)調(diào)和處理各類無線電干擾，監(jiān)督檢查各類無線電臺(tái)的使用情況，維護(hù)空中電波秩序，保證各種無線電業(yè)務(wù)正常進(jìn)行的管理工作和管理體系。當(dāng)下為充分利用無線電頻譜資源，提高無線電管理的效率，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，需要不斷創(chuàng)新無線電管理辦法。基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，充分構(gòu)建全國性的基礎(chǔ)電磁頻譜數(shù)據(jù)庫，能夠有效支撐當(dāng)下及將來的綜合頻譜管理工作；對(duì)于海量無線電頻譜數(shù)據(jù)的處理方式方法開展全面研究能夠更好地支撐各類無線電工作；工作中通過監(jiān)測(cè)、測(cè)量設(shè)備構(gòu)成的大量數(shù)據(jù)資源的積累，若加以分析利用，能夠提升監(jiān)測(cè)和頻譜分析的效率。這一切要求我們重視數(shù)據(jù)的重要性，發(fā)揮數(shù)據(jù)的積極作用，以數(shù)據(jù)為核心、為基礎(chǔ)，通過計(jì)算服務(wù)無線電管理工作大局。在實(shí)際工作中，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、臺(tái)站數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出發(fā)，需要通過計(jì)算做好對(duì)無線電管理的事前、事中、事后支撐。而以數(shù)據(jù)的采集、分析、挖掘?yàn)榛A(chǔ)，開展面向服務(wù)的各類應(yīng)用，需要強(qiáng)大的計(jì)算能力作支撐，高性能計(jì)算為其提供了可能性。3高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域中的應(yīng)用討論充分的數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的計(jì)算，能夠創(chuàng)新無線電管理的手段和方式方法，推動(dòng)頻譜管理創(chuàng)新發(fā)展，知足眾多工作需求，下面淺談高性能計(jì)算在無線電管理領(lǐng)域中的相關(guān)應(yīng)用。(1〕知足更大規(guī)模系統(tǒng)級(jí)電磁兼容快速計(jì)算的需求系統(tǒng)級(jí)電磁兼容仿真計(jì)算是頻率規(guī)劃和劃分的重要理論支撐手段。筆者所在單位的高性能計(jì)算平臺(tái)上已完成多個(gè)共存分析案例的計(jì)算任務(wù)，為我們國家移動(dòng)通信頻率的規(guī)劃與劃分、系統(tǒng)的部署以及設(shè)備射頻指標(biāo)確定等提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。當(dāng)下，各國都在積極推動(dòng)5G移動(dòng)通信發(fā)展，中頻段5G系統(tǒng)大多已完成試驗(yàn)組網(wǎng)。進(jìn)行5G頻率規(guī)劃與劃分，首先要進(jìn)行5G移動(dòng)通信系統(tǒng)與相關(guān)頻段衛(wèi)星業(yè)務(wù)、射電天文業(yè)務(wù)、無線電導(dǎo)航業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)的同頻鄰頻共存分析，由于5G系統(tǒng)使用的頻段更高層次層次、基站規(guī)模更大，而更大規(guī)模的蒙特卡洛仿真需要愈加強(qiáng)大的計(jì)算資源支撐。(2〕知足復(fù)雜城市環(huán)境中對(duì)電磁態(tài)勢(shì)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)以實(shí)現(xiàn)頻譜分享的需求頻譜分享是將來解決頻譜供需矛盾、提高頻譜利用率的有效途徑，而構(gòu)建頻譜地圖是實(shí)現(xiàn)頻譜分享的前提，華而不實(shí)態(tài)勢(shì)重構(gòu)是重要環(huán)節(jié)。當(dāng)下在廣域空間電磁態(tài)勢(shì)重構(gòu)方面，針對(duì)復(fù)雜城市環(huán)境的態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)難題，已完成基于UTD的預(yù)測(cè)算法的開發(fā)和實(shí)測(cè)驗(yàn)證，在計(jì)算精度方面較傳統(tǒng)經(jīng)歷體驗(yàn)?zāi)Ｐ陀泻艽蟾纳啤５窃撍惴ú捎蒙渚€跟蹤方式方法建立傳播模型，存在計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)的問題。通過高性能計(jì)算平臺(tái)，將預(yù)測(cè)算法并行化可大大提高計(jì)算效率。(3〕知足對(duì)海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析挖掘創(chuàng)新無線電管理技術(shù)手段的需求面對(duì)日益復(fù)雜的城市電磁環(huán)境、日趨緊張的頻譜資源供求關(guān)系，可從多維度對(duì)海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與挖掘。開展監(jiān)測(cè)工作離不開各種接收機(jī)，通過接收機(jī)可采集大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，若將這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為一種原始數(shù)據(jù)資源積累，并加以分析利用，可挖掘更多有價(jià)值的信息。以黑鳥接收機(jī)為例，作為一種高速接收機(jī)，可通過對(duì)其數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，依托高性能計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)黑鳥日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)，以及對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的分析、處理和查詢，知足工作需求。通過高性能計(jì)算平臺(tái)能夠優(yōu)化補(bǔ)充黑鳥的功能，使其具有同時(shí)在線掃描監(jiān)測(cè)和歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理功能，提高了對(duì)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和分析能力。再以PR100為例，作為一種便攜式移動(dòng)無線電監(jiān)測(cè)接收機(jī)，其移動(dòng)監(jiān)測(cè)能力有目共睹。為提高其利用率，除移動(dòng)監(jiān)測(cè)時(shí)間外，可將其用作固定接收機(jī)724小時(shí)不間斷采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過對(duì)其做二次開發(fā)，經(jīng)過信號(hào)辨別檢測(cè)算法，生成信號(hào)表和頻譜圖寫入數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析，而整個(gè)經(jīng)過的數(shù)據(jù)處理需要依托高性能計(jì)算平臺(tái)。以上兩個(gè)實(shí)例凸顯了高性能計(jì)算在分析和挖掘海量數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì)，提升了設(shè)備的使用率，創(chuàng)新了無線電監(jiān)測(cè)手段和方式方法。4結(jié)束語總而言之，當(dāng)代化信息技術(shù)的發(fā)展，使高性能計(jì)算技術(shù)成為重要的發(fā)展方向。無線電管理事關(guān)國計(jì)民生，隨著無線電監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，更高層次層次效地實(shí)現(xiàn)頻譜資源的利用和管理勢(shì)在必行，而以