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高机能计较在无线电办理范畴的操纵

来历:中国无线电 作者:刘国英 李建平
宣布于:2020-04-29 共2671字

  无线电技师论文第五篇:高机能计较在无线电办理范畴的操纵

  择要:跟着经济社会的深切成长,充实操纵无线电频谱资本,前进无线电办理效力势在必行。本文对高机能计较手艺停止了概述,并阐发了无线电办理范畴对高机能计较的须要,以后切磋了高机能计较在无线电办理范畴的操纵,以期高机能计较手艺能在无线电办理范畴获得更多的操纵和成长,晋升无线电频谱资本的操纵率,增进无线电办理手艺的前进,立异无线电办理方式。

  关头词:高机能计较; 无线电办理;

  Application of the High Performance Computing in Radio Management

  0 弁言

  计较机手艺的成长使其在各个范畴的成长中作出了庞大进献。高机能计较手艺以并行计较体例前进计较机能。在无线电办理范畴,各种营业和操纵对计较才能的须要一日千里,若能充实操纵高机能计较手艺,必将立异无线电办理的手艺手腕,晋升无线电办理效力。

  1 高机能计较手艺概述

  高机能计较(High Performance Computing,HPC),是指操纵堆积起来的计较才能来处置规范使命站没法完成的大范围迷信与工程计较使命,包含仿真、建模和衬着等。完成高机能计较的装备称之为高机能计较机,其具备运算速率快、存储容量大和靠得住性高档特色。从通俗意思上讲,高机能计较和此刻常说的并行计较、超等计较是同义词。作为科技立异的首要手腕,高机能计较是今世科技合作的计谋制高点,集合表现一个国度的综合气力,在国防宁静、高科技成长和公民经济扶植中据有首要的计谋位置。

  根据2019年中国HPC TOP100中的行业操纵范畴的体系数目统计,统统体系散布于9个大的操纵范畴。此中用于互联网/云计较的体系最多,到达34%;其他是大数据(14%)、迷信计较(16%)、超算中间(11%)、当局电信(9%)、宁静(2%)、产业制作(3%)、动力煤油(6%)和短视频(5%)。根据操纵形式的差别,上述9类操纵可进一步合并为三大类:

  (1)大数据阐发发掘类:Map Reduce(映照归约),深度进修计较等基于数据的(非数值类)操纵;

  (2)迷信与工程计较:首要指传统的数值计较类操纵,凡是是计较麋集型(也有数据麋集型);

  (3)信息办事类:频仍交互的互联网办事类操纵[1]。

  高机能计较的操纵触及诸多范畴,跟着高机能计较手艺的疾速成长,其操纵范畴也将愈来愈多。

  2 无线电办理范畴对高机能计较的须要

  无线电办理是为公道、有用地开辟和操纵无线电频谱资本,审批各种无线电台的设置,调和和处置各种无线电搅扰,监视查抄各种无线电台的操纵情况,保护空中电波次序,保障各种无线电营业一般停止的办理使命和办理体系。今朝为充实操纵无线电频谱资本,前进无线电办理的效力,办事经济社会成长,须要不时立异无线电办理方式。

  基于同一的数据根本,充实构建天下性的根本电磁频谱数据库,能够有用支持以后及将来的综合频谱办理使命;对海量无线电频谱数据的处置方式展开周全研讨能够更好地支持各种无线电使命;使命中经由进程监测、丈量装备构成的大批数据资本的堆集,若加以阐发操纵,能够晋升监测和频谱阐发的效力。这统统请求咱们正视数据的首要性,阐扬数据的主动感化,以数据为焦点、为根本,经由进程计较办事无线电办理使命大局。在现实使命中,从监测数据、台站数据等根本数据动身,须要经由进程计较做好对无线电办理的事先、事中、过后支持。而以数据的收罗、阐发、发掘为根本,展开面向办事的各种操纵,须要壮大的计较才能作支持,高机能计较为其供给了能够性。

  3 高机能计较在无线电办理范畴中的操纵切磋

  充实的数据和壮大的计较,能够立异无线电办理的手腕和方式,鞭策频谱办理立异成长,知足诸多使命须要,以下浅谈高机能计较在无线电办理范畴中的相干操纵。

  (1)知足更大范围体系级电磁兼容疾速计较的须要

  体系级电磁兼容仿真计较是频次计划和分别的首要实际支持手腕。笔者地点单元的高机能计较平台上已完成多个共存阐发案例的计较使命,为我国挪动通讯频次的计划与分别、体系的安排和装备射频目标肯定等供给了强无力的手艺支持。

  今朝,列国都在主动鞭策5G挪动通讯成长,中频段5G体系大多已完成实验组网。停止5G频次计划与分别,起首要停止5G挪动通讯体系与相干频段卫星营业、射电地理营业、无线电导航营业等多种营业的同频邻频共存阐发,由于5G体系操纵的频段更高、基站范围更大,而更大范围的蒙特卡洛仿真须要加倍壮大的计较资本支持。

  (2)知足庞杂都会情况中对电磁态势精准展望以完成频谱同享的须要

  频谱同享是将来处置频谱供需抵触、前进频谱操纵率的有用路子,而构建频谱舆图是完成频谱同享的条件,此中态势重构是首要关键。今朝在广域空间电磁态势重构方面,针对庞杂都会情况的态势展望困难,已完成基于UTD的展望算法的开辟和实测考证,在计较精度方面较传统经历模子有很大改良。可是该算法接纳射线跟踪方式成立传布模子,存在计较量大、耗时长的题目。经由进程高机能计较平台,将展望算法并行化可大大前进计较效力。

  (3)知足对海量监测数据阐发发掘立异无线电办理手艺手腕的须要

  面临日益庞杂的都会电磁情况、日益严重的频谱资本供求干系,可从多维度对海量监测数据停止阐发与发掘。

  展开监测使命离不开各种领受机,经由进程领受机可收罗大批监测数据,若将这些监测数据作为一种原始数据资本堆集,并加以阐发操纵,可发掘更多有代价的信息。以黑鸟领受机为例,作为一种高速领受机,可经由进程对其数据库的开辟,依靠高机能计较平台,完成黑鸟平常监测数据的海量存储,和对存储数据的阐发、处置和查问,知足使命须要。经由进程高机能计较平台能够优化补充黑鸟的功效,使其具备同时在线扫描监测和汗青监测数据阐发处置功效,前进了对平常监测数据的主动化监测和阐发才能。再以PR100为例,作为一种便携式挪动无线电监测领受机,其挪动监测才能众目睽睽。为前进其操纵率,除挪动监测时候外,可将其用作牢固领受机7×24小时不中断收罗监测数据。经由进程对其做二次开辟,颠末旌旗灯号辨认检测算法,天生旌旗灯号表和频谱图写入数据库,可完成对差别营业旌旗灯号的统计阐发,而全部进程的数据处置须要依靠高机能计较平台。以上两个实例凸显了高机能计较在阐发和发掘海量数据方面的上风,晋升了装备的操纵率,立异了无线电监测手腕和方式。

  4 竣事语

  总而言之,古代化信息手艺的成长,使高机能计较手艺成为首要的成长标的目的。无线电办理事关国计民生,跟着无线电监测手艺的成长,更高效地完成频谱资本的操纵和办理势在必行,而以数据为焦点的各种操纵对计较资本的须要越发激烈。高机能计较是一种高效计较手腕,若能充实操纵其上风,必将鞭策无线电办理的立异成长。

  参考文献

  [1]袁国兴,张云泉,袁泉.2019年中国高机能计较机成长近况阐发[J].计较机工程与迷信,2019,41(12):2095~2100

作者单元:国度无线电监测中间陕西监测站
原文来由:刘国英,李建平.高机能计较在无线电办理范畴的操纵[J].中国无线电,2021(02):27-28.
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