無線電通信仿真的大數據分布管理

杜 乾

中國電信股份有限公司樂山分公司，四川 樂山 614000

無線電通信仿真的大數據分布管理

杜 乾

中國電信股份有限公司樂山分公司，四川 樂山 614000

隨著中國無線電行業的不斷高速發展，無線電通信仿真的數據分布管理也在不斷提升。高層體系結構俗稱HLA，具體在應用過程中可以有效地建立起支持建模與仿真的互操作性與可用性。基于HLA這種新型仿真體系結構，對無線通信仿真的數據分布管理進行了細致的研究，并以此描繪出一種簡化式的空中交通控制劇本，將其作為無線電通信仿真，設計出無線電通信的路由空間，并提供屬性表及互操作參數表。

無線電；通信仿真；大數據分布管理

新時期我國的無線電通信的抗干擾性以及仿真研究應主要放在鏈路級和無線電通信級上，并且通過其特殊的手段取得非常顯著的效果。無線電通信的抗干擾無線電通信級仿真則主要通過無線電通信的可靠性及一些實用性上考慮的。目前，HLA主要包含了規定定義、接口規范及對象模板等方面內容，HLA中的仿真功能則需要運行支撐框架軟件來提供各種服務，HLA在運行中規定了這些 RTI服務的種類，在這其中的大數據分布管理就是RTI提供服務的其中一項。

1 HLA技術的分析

在無線電通信領域高層系統結構中的 HLA是一個具有開放的、且全面支持面向對象的體系結構。在具體操作中是用于面向對象的方法來進行結構化的分析系統，以此來建立不同層次的對象模型。因此在一定程度上不僅增強了仿真系統與仿真部件的重用，同時還能不斷地適應發展變化中的新技術，滿足無線電復雜大系統的仿真需要。除此之外，HLA的關鍵性組成部分是一些較為規范的接口，其定義在一個位于聯邦演練中，且支持聯邦成員的則通過運行支持系統的 RTI來是實現成員之間的相互對話以及協同作業的標準化服務。

2 無線電通信劇本的設定

無線電通電劇本的設計原理是在模擬空中交通控制的通信互操作，具體圖樣如圖 1所示。在空中交通控制中，其中的每一個控制中心管理范圍內各自區域的交通工具，如飛機、坦克等進行有效控制。在此，本文會在接下來的論述中以飛機為案例來系統的描述劇本，并將控制中心同飛機間通過無線電來進行實時通信。

圖1 無線電通信劇本設計圖

根據圖中的劇本設定，可以得出每一個地理區域內都會有一個控制中心，表明控制中心在所屬的地理范圍內有著全部的操控權，只有在管轄范圍內的飛機均在控制之中，其控制中心必須十分清楚的得知飛機在區域內所要進行下一步的目標位置，或是與其他控制中心保持聯系，從而便于對自己所控制區域內的飛機下達進一步的指令。飛機在收到控制中心的指令后通常都會前往目標所在地，一旦到達指定位置后就會向控制中心報告自己當前的具體位置，并等待著控制中心重新下達最新的指令。在此過程中會出現一種情況，當飛機收到所在區域 A的控制中心發來的指令要求前往區域B，則該飛機需要調整到同區域B一樣的頻率來與控制中心 B取得聯系，這樣就表明此架飛機受到控制中心B的控制，并起航前往B區域的目標位置。通常情況下，控制中心只會與本區域內的飛機保持通信，但是當飛機跨區域飛行時，控制中心才會同區域外的飛機進行通信。此時為了簡化劇本，可以設定無線電傳輸距離不受限制，通信的質量才能不再受位置及場強的制約。

3 無線電通信仿真路由空間設計

3.1 路由空間的基本概念

為了加強對有效數據分布進行系統管理，HLA系統構造了路由空間概念。在此被科技界分為多種定義類別，分別是：

其一，路由空間是由一個或者多個坐標系統組成，通過該坐標系統的聯邦成員來表達出需要接收的數據及需要發送的數據[1]。

其二，訂購區的定義是指在路由范圍內劃定一個子區域用于表示仿真成員間需要接收到的數據范圍。

其三，更改區的定義是指在路由空間范圍內對對象的坐標值會隨時間變化出的軌跡。

因此，當某對象的更改區同仿真成員的訂購區出現重合疊加時，與疊加區域相關的屬性及操作值二者就會發送給訂購的仿真成員。如圖2所示。

圖2 二維路由空間示意圖

圖 2所展示出的是一個二維路由空間，其中所展示出的有一個更改區U1和兩個訂購區S1和S2。圖中U1和S1相互疊加了一部分，由此可見與U1相關的屬性及互操作就通過DDM被指定發送至定義為S1的仿真成員那里。而U1和S2并沒有疊加在一起，因此就產生出U1的仿真成員不通過DDM發送到定義為S2的仿真成員當中。

3.2 無線電通信仿真路由空間設計

路由空間設計主要從三個方面的因素上進行考慮：首先是路由空間中的各項參數范圍及含義必須要明確；其次是要明確哪些對象類及互操作類允許放在路由空間；最后，設計成的路由空間必須要便于進行劃分，以此來使得各種定購更加便捷。上述所闡述的無線電通信劇本中，最為重要的就是頻率，并且頻率的變化范圍很大，可以是隨意的離散值。因此頻率值是作為數據分布管理主要判據之一，設計理由空間只需要定義一維空間即可，用“頻率”當作名稱，并利用頻率值開始進行匹配。圖 2中的訂購區和更改區都要借助路由空間來利用頻率對訂購和聲明的各種頻率實行枚舉，再通過對枚舉表的匹配成果來決定需要發送的對象。

4 無線電通信仿真分布管理特性

以往傳統無線電遠程通信解決方法已經不再適應新時期下的無線電通信，其過分依賴于集中的分級控制方案，而在管理程序控制以及無線電通電單元層是對以下命令進行的協調，一般情況下都會經過分級網的幾個層。因此為了較好地實現無線電通信管理，必須要建立一個分布管理結構。其具體的原因有以下幾點：其一，在無線電通信管理區域范圍內，無線電通信節點的數目是不斷變化的，當前的遠程通信無限電通信中的節點數額在12倍以上。由此可見，對無線電通信運行管理控制的集中方案并沒有達成有效操作和提供升級的作用，這樣就不具備合理性；其二，對遠程通信的研究中也得出了集中管理方案中的一些弊端，由此提出了使用分布管理任務的切實方案。這樣設計出的管理方案是十分成功的，在這些方案的管理包含有委托管理概念及一些移動智能體的應用。

當前社會中的無限電通信服務模型也僅存于一些操作簡單且自帶尋址信息的項目服務。因而在這樣的條件下，我們對無線電通信管理功能的需求是受到局限的，只能是限定在單元管理及端對端能力的診斷。隨著科學信息技術不斷的深入，未來的無線電通信將會是一個多服務的平臺，能夠同時支持實時通信及一些相對復雜的多用戶服務。

5 結束語

綜上所述，本文主要基于 HLA的數據分布管理基礎上的一種典型情況，即無線電通信仿真DDM，以此來制定出一種簡化的無線電通信劇本。針對空中交通控制劇本來相應的設計出路由空間，并由此給出了對象屬性及互操作參數。目前國內無線電通信仿真技術應用范圍十分的廣泛，在 C4I系統等國防領域和民航通信控制仿真等民用領域上都發揮出巨大的作用。

[1]刀學龍，杜楨.無線電通信仿真的數據分布管理[J].價值工程，2013（17）：186-187.

Radio Communications Simulation of the Big Data Distribution Management

Du Qian
Leshan Branch of China Telecom Co., Ltd., Sichuan Leshan 614000

With the rapid development of Chinese radio industry, radio communication simulation data distribution management has also been improved.The high level architecture commonly known as HLA, interoperability and usability of concrete can be effectively established to support modeling and Simulation in the application process, based on the HLA model simulation system, the wireless communication simulation data distribution management is studied in detail,and to describe a simplified air traffic control template, the radio communication simulation, designs the routing space of the radio communication, and provided the corresponding attribute table and interoperation parameter table.

radio; communication simulation; big data distribution management

F49；F621

A

1009-6434（2017）3-0077-02