時間：2023-05-30 10:35:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇協同通信，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】協同通信 增量中繼 機會中繼 IODF
1 引言
協同通信是在無線通信中用戶相互協作轉發彼此的信息,構成一個虛擬的MIMO系統,能夠在不增加終端天線數量的前提下,獲得空間分集增益,提高系統性能和信道衰落的穩健性。因此,近年來協同通信得到了很多學者的關注。目前在協同通信領域的諸多研究方向中非常有實際意義的一個方向是中繼節點的選擇問題,即在所有可能的中繼節點中,選擇多少個,選擇哪個或哪些,選擇方法的優劣按照什么樣的標準評判等。選擇中繼節點是進行協同通信的前提,目前還沒有形成一個公認的成熟的方案。
關于中繼節點的個數,主要分為兩種方案――多中繼(MR,Multiple Relay)方案和單中繼(SR,Single Relay)方案。MR顧名思義,是指有多于一個的中繼節點協助源節點向目的節點傳輸信息,SR則是在這些節點中選出惟一的一個作為中繼節點。MR在獲得較高的空間分集增益的同時也占用了更多的信道資源,而且在實際中為避免相互干擾,通常要為不同節點分配相互正交的信道,使得信道的分配更加困難。SR的優點是易于實現,但是通常只能獲得2階的空間分集階數。
關于中繼節點的選擇,目前提出的方案可分為中心式和分布式。中心式是指中繼節點的選擇是由一個居于支配地位的中心節點作出的,類似于蜂窩系統中的基站。在這種方案中,中心節點應知道整個網絡的全局信道狀態信息,這需要大量的信息反饋;而且在復雜多變的無線信道中,這樣的反饋還要頻繁進行,顯然大大增加了系統的開銷。分布式是指是否參與協作由各節點自行決定,適合于分布式的網絡,且避免了大量的反饋,但算法的復雜度較高。
在近年來提出的協同通信方案中,我們認為Bletsas等人提出的機會中繼(OR,Opportunistic Relaying)[1,2]是比較合理和可行的一種方案。它是一種分布式的單中繼方案,其獨特之處在于各中間節點根據其與源節點和目的節點之間的信道狀況自行設置倒計時,通過競爭找出最佳的節點作為中繼節點。它在保持了單中繼方案的簡單、易于實現的優點的同時達到了多中繼方案的分集階數,且在中繼節點的選擇上付出的代價最小。在文獻[2]中,Bletsas分析了采用解碼中繼(DF,Decode and Forward)策略的OR方案Opportunistic DF(ODF)的中斷概率(outage probability),證明ODF具有比采用MR方案的空時編碼協作分集(STCCD,Space-Time-Coded Cooperative Diversity)[3]更低的中斷概率。不過OR仍然沿用了固定中繼(FR,Fixed Relaying)[4]的方式,即為中繼節點固定分配信道,無論目的節點能否正確接收,都要由中繼節點向其轉發信息,這顯然降低了頻譜效率。
Laneman[4]和Zimmermann[5]等人指出,在協同通信中,頻繁的重復傳輸是降低系統性能的重要因素,特別是在數據速率較高時對系統性能的影響更大。為減少重傳次數,Laneman提出在協同通信中采用類似于ARQ的方式,利用目的節點的反饋,僅在直接傳輸(DT,Direct Transmission)不成功時才由中繼節點進行重傳。這樣,重傳的次數大大減少,頻譜效率得到有效提高。Laneman把這種方案稱為增量中繼(IR,Incremental Relaying),并且分析了基于放大中繼(AF,Amplify and Forward)的IR方案――Incremental AF(IAF)的中斷概率。不過這種分析只限于三個節點的簡單情況,對于更接近實際的多節點情況沒有進行分析。對于采用DF的IR方案也只是說情況比較復雜,而沒有作進一步的分析[4]。Zimmermann也提出過類似的想法,他稱之為Distributed Hybrid ARQ(DHARQ)。
本文提出一種將OR與IR相結合的方案――Incremental Opportunistic Decode and Forward(IODF),中繼節點對于源節點的信息采用DF策略,中繼節點的選擇類似于OR,由各中間節點根據其與目的節點之間的信道狀況設置倒計時,通過競爭分布式地完成。本方案與OR的不同點是:
(1)采用了IR策略,只在直接傳輸不成功時才啟動節點競爭程序,并由獲勝的節點重傳源節點的信息。
(2)源節點也參加競爭,以防所有中間節點與目的節點之間的信道都比源節點差的情況發生。
2 系統模型
假設隨機分布在某區域的(N+2)個節點構成集合S,每個節點都不是完全利他的(non-altruistic),都有自己的信息要發送,也要接收來自其它節點的信息,在空閑的時候還可以作為中繼節點為其它節點傳輸信息。任意兩節點A和B之間的信道是平坦瑞利慢衰落信道,在一個數據塊的傳輸過程中,信道保持不變。信道系數hAB是0均值、相互獨立的循環對稱復高斯隨機變量,接收端噪聲nB是0均值、獨立同分布的循環對稱復高斯隨機變量。為避免相互干擾,系統為各節點分配相互正交的信道來發送數據。為符合目前無線通信設備的實際情況,對系統作如下限制:
(1)各節點只能工作于半雙工狀態,即不能同時發送和接收;
(2)只有接收端能夠獲得瞬時信道狀態信息(CSI,Channel State Information),而發送端不能。
為表達簡明起見,下文省略載波調制過程,只考慮基帶信號。
3 方案描述
中繼節點對于源節點信息的轉發主要可以分為AF和DF兩種方式,本文只討論DF方式。不失一般性,考慮任意節點S在某時刻發送數據塊xk給它的目的節點D,由于無線信道的廣播特性,所以其它處于空閑狀態的節點也能接收到此信息。其中能夠對xk正確解碼的節點構成集合DS。D和任意節點Ri∈D接收到的信息分別為
ySD=hSDxk+nD,
ySi=hSixk+ni
如果xk被D正確接收(可采用一些檢錯措施,如循環冗余校驗),則D向所有其它節點廣播發送ACK信息;S接收到此ACK信息后,準備發送數據xk+1,其它節點接收到ACK后,不采取任何動作,沒有重傳發生。否則D向所有節點發送NACK信息,當S和D中的節點Ri接收到NACK后,就可以獲得它們與D之間的瞬時信道系數的幅值|hSD|和|hiD|(根據信道的可逆性原理,|hxD|=|hDx|,x∈{S}∪D)。然后各節點根據|hxD|自行設置倒計時,τ是個常數,具有時間的量綱。顯然|hxD|最大的節點的Tx最先減為0,表明此節點與D之間信道狀況最好。記此節點為節點b,它隨即發送Flag信息給所有其它節點,其它節點接收到此Flag信息后,就放棄競爭。隨后b將根據ySb得到的xk的估計值發送給D。D接收到的信息為
方案的流程如圖1所示。
4 仿真結果及分析
本節對IODF、ODF以及DT的各種性能進行仿真,對結果進行分析和比較。為了再現和驗證文獻[2]的結果,采用與
文獻[2]中的對稱信道相同的仿真環境和參數設置,對6個中間節點和12個中間節點兩種情況進行仿真,并設置各段信道系數的方差,,i=1,2…。如不加說明,數據速率都設為R=1b/s/Hz。對于ODF,設源節點與中繼節點平分發射功率,即ζ=0.5[2]。
4.1 中斷概率
圖2 中斷概率
圖2對IODF、ODF和DT的中斷概率作了比較。容易看出IODF與ODF都可以達到完全的空間分集階數,而DT沒有獲得空間分集。而且IODF相對于ODF還能獲得將近8dB的性能增益。此外,還可以看出,在低信噪比區,ODF的中斷概率甚至要高于DT,這正是ODF的FR策略以及中繼節點重復傳輸所帶來的性能損失。而采用IR策略的IODF,則始終優于DT。
4.2 數據速率
圖3顯示了當中斷概率Pout=0.005時,IODF、ODF和DT的數據速率與SNR的關系。可以看出,IODF在相同的發射功率下,當中斷概率相同時,可以獲得比ODF和DT高得多的數據速率。這表明采用IR策略可以使協同通信方案獲得更高的頻譜效率。
圖3數據速率
4.3 平均頻譜效率
IODF比之OR的優勢在于,在降低中斷概率的前提下大大減少了重傳次數,因此顯然可以提高頻譜效率。圖4對IODF、ODF和DT的平均頻譜效率進行了比較。
圖4顯示了IODF、ODF和DT的平均頻譜效率與SNR的關系。將各方案中節點的數據速率都設置為相同大小R=1b/s/Hz,其余設置同上文。從圖中可以看出隨著SNR的增加,IODF和DT的平均頻譜效率都趨近于1b/s/Hz,而ODF的平均頻譜效率最大只能達到0.5b/s/Hz。這還是由于ODF采用的FR策略并且中繼節點重復傳輸源節點信息造成的。對于IODF,由于采用IR策略,重傳的概率很低,更有效地利用了通信資源;而且由于采用了協作傳輸,可以獲得更低的中斷概率,所以可以獲得比DT更高的平均頻譜效率。
圖4 平均頻譜效率
5 關于碰撞的討論
類似于文獻[1]中的分析,本方案也存在碰撞的可能,即當最優節點發送的Flag信息還未到達時,某個(些)節點的倒計時已經減為0,這個(些)節點就發送Flag信息給其它節點,并將源節點信息轉發給D,這時就發生了碰撞。對于發生碰撞的數據,比較可行的處理方法是將所有發生碰撞的數據都丟棄,但這明顯浪費了信道資源。因此希望碰撞概率越小越好,如果碰撞概率很大,這種方案就是不可行的。文獻[1]定量地分析了碰撞概率的大小和影響碰撞概率的因素,指出影響碰撞概率的因素主要是接收狀態到發射狀態的轉換時間c與倒計時中的時間常數τ的比值,當c/τ≤1/200時,碰撞概率就可以降低到0.6%以下。通常c的范圍是1μs～5μs,因此只要τ的取值在200μs到1ms之間,就可以保證碰撞概率足夠小。本方案與OR在中繼節點的選擇策略上是一致的,因此文獻[1]關于碰撞概率的分析也適用于本方案,通過合理選擇c和τ的數值,就能夠保證碰撞概率小到可以接受的范圍。
參考文獻
[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.
【作者簡介】
近日，Avaya在全球推出創新通信解決方案Avaya Engagement，以支持終端用戶多渠道通信能力，同時滿足企業對安全性、可用性、可管理性和可擴展性的需求。Avaya Engagement解決方案采用創新技術，高效連接企業不同地點和不同的職能部門，將通信驅動的應用集成到工作流程中，并支持從桌面向移動設備的無縫遷移。Avaya大中華區總裁王昀表示，Avaya將與合作伙伴一起開啟全新的“Engagement時代”，兼顧用戶的通信偏好和企業的需求，建立更加深入的人和人之間的聯系，進一步釋放效率和盈利能力。
王昀認為，從統一通信講到協同通信，今天我們進入到Engagement時代，Engagement最好的中文解釋也許是“參與”。“隨著互聯網和通信技術的發展，溝通在企業內部、企業和客戶之間、企業和供應商之間、企業和合作伙伴之間扮演著越來越重要的角色。同時，由于技術的發展和變化，溝通方式、溝通內容、溝通結構方面跟以前相比都有很大變化。所以，從溝通層面來說，Avaya認為協同通信已經發展到了Engagement階段。”
Avaya大中華區副總裁熊謝剛通過舉例進一步解釋了Engagement的意義。前段時間，青島啤酒通過互聯網在全球對外征集設計一款全新的啤酒，通過線上線下的活動，最終吸引了200多萬人參與這個活動。這就是一種Engagement，即隨著互聯網的發展，企業希望它的客戶、潛在客戶甚至更多的人能夠參與到企業產品的制造、設計以及內部運營中。
熊謝剛認為，今天通過互聯網，特別是移動互聯網，使企業跟客戶之間的溝通方式變得多樣化，而這種多樣化的方式帶來的好處是拉近了企業跟客戶的距離，讓客戶參與到企業內部的運營中。“以往的通信和溝通不力往往給員工和客戶帶來很多煩惱，因此，創建深度互動型企業成為21世紀企業的重要挑戰。企業需要用技術和服務幫助員工與員工、員工與客戶進行便捷、高效的交流。”
熊謝剛介紹說，為此，Avaya推出了Engagement解決方案，幫助企業實施更加互動式的戰略。Avaya同時還推出了全媒體智能交互平臺（OneCC），將社交媒體與傳統呼叫中心進行融合，形成統一化的解決方案。熊謝剛認為，Avaya OneCC最為突出的地方在于，它不僅僅實現企業與客戶的全媒體互動，還增強了企業與客戶的溝通粘合度與親密感。此外，它為企業的數據利用與營銷推廣也起到了幫助的作用。即將企業客服從傳統語音服務轉型為全媒體智能交互服務。
深圳航空公司率先采用了OneCC，深圳航空公司客戶中心副經理張海燕說：“通過使用OneCC，真正解決了我們對于渠道的多元化和統一性、移動性以及數據利用能力上的需求。此外，由于統一的路由，統一的排隊功能，還幫助我們實現了語音和其他多媒體之間在排隊處理上的靈活性、精確化和高效率。而它在新媒體營銷方面的出色表現，也讓我們十分的驚喜。”
深圳航空公司客戶中心副經理張海燕說：“通過使用OneCC，真正解決了我們對于渠道的多元化和統一性、移動性以及數據利用能力上的需求。”
【關鍵詞】消防部隊 無線通信 無線電管理
1 消防無線通信組織指揮體系
消防無線通信網在網絡結構上分為三個層次，即三級組網。消防350M常規無線通信網是當地公安機關無線通信網的分調度指揮網，應具有相對獨立的調度和管理功能，同時能夠接受公安主網的調度指揮，消防部隊在建設前，根據消防部隊自身的網絡結構、站點分布、設備類型、信令模式、使用功能、信道數量、用戶容量，結合自身的隊伍編制、指揮程序、使用要求等具體情況，與當地公安信通部門共同研究，作出合理的入網方案。
（1）消防一級網（城市消防管區覆蓋網）主要用于保障城市消防指揮中心與所屬消防大隊、中隊固定臺、車載臺之間的通信聯絡。各級消防指揮人員的少量手持電臺在通信中心區域范圍內也可加入該網。在使用車載電臺的條件下，一級網的通信覆蓋區通常不小于城市消防灌區面積的80。（2）消防二級網（現場指揮網）主要用于保障滅火作戰中火場各級指揮員手持電臺之間的通信聯絡。與企事業單位專職消防隊、搶險急救隊等滅火協作單位的火場協同通信也可在該網中實施。（3）消防三級網（滅火救援戰斗網）主要用于火場各參戰消防中隊內部，中隊前后方指揮員之間，指揮員與戰斗班長之間、班長與水及戰斗車駕駛員之間，以及特勤搶險班戰斗班長之間的通信聯絡。該網采用手持電臺和佩戴式聲控電臺。中隊之間的協同通信，也可采用改換頻率相互插入中隊戰斗網的方式實施。
隨著城市建設的快速發展和新《消防法》的頒布實施，城市建成區面積不斷擴大，消防部隊承擔的應急救援職能的不斷拓展，為保障各類滅火救援的順利進行，必須要求城市消防管區覆蓋網能夠覆蓋更廣的范圍。一旦發生大的災害事故，調集多個消防中隊跨區域聯合作戰，就需要支隊指揮中心、支隊全勤指揮部、大隊通信室、各級指揮員、滅火救援一線之間保持層次清晰、調度有序的聯系，必須要求建立規范、高效的通信調度指揮程序。
2 消防無線通信存在的主要問題
（1）無線通信盲區多，通信干擾大。當前，隨著經濟的不斷發展，城市中心高層建筑不斷增多，使得無線盲區越來越多，同時也讓無線盲區越來越大，加之各類信號的干擾，如：交通信號燈、無線電臺、各類民用電臺頻率等，都使得無線電通信效果降低，大大降低無線通信實效功能，對消防部隊日常滅火救援工作產生一定的阻礙效果。（2）無線通信設備配備質量參差不齊，頻率使用不規范 。從實際情況看，一些經濟欠發達區（縣）的通信裝備的配備仍有欠缺，不能滿足日常滅火救援需求，部分電臺不能達到《公安移動通信網基本級》等有關規范，導致在無線通信中產生通信距離有限，不能有效的進行現場指揮網指揮，在一定程度上影響滅火救援統一指揮的效率。（3）基層人員流動性大，不能完全掌握無線通信常識。部分大（中）隊通信員在崗周期短，不能很好地掌握火場無線電應用常識，在實際火場中不能履行通信員在火場中的義務，導致火場通信混亂，降低滅火救援指令的傳達。（4）設備維護不及時，人員使用不熟練。一方面，在日常設備維護保養中，缺少有效的管理機制，時常出現設備故障，設備使用周期短，維護經費浪費的現象。另一方面，在日常使用的過程中，常常出現人員應用不熟練，不能合理的使用無線對講電臺，知識通信信道堵塞，浪費信道資源。
3 解決無線通信存在問題的方法
（1）提高設備質量，加強人員培訓。一是加強設備質量，深化設備維護方法，隨著城市規模的不斷擴大，更新、更有效的設備也在不斷更新中，加強設備更新可以有效地降低各類信號的干擾。二是強化通信人員培訓，制定科學有效的培訓機制，針對不同類別的通訊人員開展針對性培訓，這樣，不僅提升了培訓效率，更大大節約了培訓經費。（2）明確現場人員通信定位。支隊最高指揮長、全勤指揮部成員、中隊指揮員、通信員及中隊內部作戰成員，應嚴格遵守現場通信組網規則，制定全市消防部隊參戰人員通信網絡定位表，按照不同參戰情況，明確自身通信頻點定位，清楚該網內通信成員，不得擅自調整改變所處組網，確保時刻能夠收發指令。（3）嚴格遵守現場通信管理規定。現場無線通信應堅持 “先聽后發”規則，確認網內無人通話時發話。支隊現場指揮長（部）作為現場最高指揮員命令，優先于其他任何網絡。需要跨網或越級通信，必須經現場最高指揮員允許后，提前告知通信組織人員做好調頻或并網工作。非作戰命令、信息嚴禁使用現場通信網傳達。（4）嚴格組網通信電臺數量。重點控制現場二級網電臺接入資源。普通火災，火場指揮二級網電臺一般限制在6至8部，最多不得超過10部；危險性極大的火災，可組建多個指揮二級網，每個火場指揮二級網電臺一般限制在3至4部，最多不得超過5部。接入一、三級組網基地臺、車載臺和手持臺，應做到“多聽少發”的原則，優先指揮中心等核心指揮命令的通信呼叫。（5）規范應用通信用語。在使用明語通信時，必須使用規范的通信呼號及用語進行通信，通信編碼按照火災現場人員崗位確定。在使用電臺通信時，必須嚴格按照無線電臺的呼叫、回答、發話、收話、結束等呼號規則實施，并做到語言清晰、精煉，避免長時間擠占信道。
協作通信作為一種新型的通信模式越來越受到人們的關注，它通過不同網絡元素之間的相互合作來實現網絡資源的共享，進而提高傳輸可靠性和系統吞吐量，有效改善用戶的服務質量，因此受到了廣泛的關注。
關鍵詞：協作分集 誤碼率 MIMO技術
中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）03-0021-01
1、協作通信技術的研究意義
隨著無線電通信時代的發展，人們對無線傳輸的數據速率和服務質量的要求也不斷提高，因此尋求進一步擴大信道容量、改善通信質量的新技術是國內外學術界普遍關注的問題。近年來提出的多輸入多輸出（MIMO） 天線技術可以提供分集增益，從而對抗多徑衰落。因此，MIMO技術得到越來越廣泛的應用。但是某些設備由于尺寸大小或者硬件復雜度以及成本的原因一般僅有單根天線。為了改善這種情況，一種新的分集技術――協作分集，該方法可以使具有單根天線的移動臺獲得類似于MIMO系統中的某些增益。其基本思想是在多用戶環境中，具有單根天線的移動臺可以按照一定的方式來共享彼此的天線，從而產生一個虛擬MIMO系統，從而獲得分集增益。
協作通信的出現，在保證較小的布網開銷的條件下，極大地提升了系統性能，因此，協作通信技術作為未來移動通信系統的關鍵技術已受到了廣泛的關注，協作通信技術不僅可以改善小區邊緣用戶的通信質量、擴大小區覆蓋范圍、消除覆蓋盲點，還可降低網絡運營成本和投資風險，有利于3G網絡向4G網絡的平滑過渡。
2、協作通信的相關技術
在協作通信技術的基礎理論研究的基礎上，近年來出現了大量關于協作通信技術更深層次的研究，包括多個節點間的協作通信傳輸方式額協作通信與其他技術的結合等。其中主要包括分布式空時編碼設計、協同中繼節點選擇、協作通信中的無線資源分配、協作認知、網絡編碼等。
2.1分布式空時編碼設計
分布式空時編碼（DSTC）的基本思想是在協同中繼網絡中，將多個中繼節點的天線等效為分布式“虛擬天線陣列”進行空時編碼設計。與傳統集中式網絡中的空時編碼設計相比，DSTC的設計具有其特殊性，例如，中繼節點轉發的信號已經經歷了信道的衰落的污染；分布式環境中存在的由于傳播時延不同而造成的節點間異步等。與傳統恐慌時編碼類似DSTC也可以分為分布式空時塊碼（DSTBC）和分布式空時柵格碼（DSTTC）等類型。另一方面，DSTC與其他技術有效結合的研究也受到廣泛的關注。
2.2 協同中繼節點選擇
當協同中繼系統中存在多個可用的中繼節點時，如何通過選擇協同中繼節點來提高傳輸可靠性也是研究的熱點問題之一。相對于分布式空時編碼技術，采用協同中繼節點選擇算法更能有效降低協同中繼節點和目標節點的復雜度和成本。傳統中的天線選擇技術應用到協同中繼系統中提出了簡單的分布式單中繼節點選擇算法。根據決策時所需信息的不同，大多數協同中繼節點選擇算法可以分為兩類，一類是基于地理位置信息、網絡拓撲結構信息或傳播路徑損耗信息的選擇算法，另一類是基于瞬時信道狀態信息等。前者無需實時的信道信息和信令的傳輸，對信道估計的誤差也不敏感，并且選擇的結果可在較長時間內保持不變，但是需要其他手段獲得某些先驗信息，例如位置、拓撲結構或路徑損耗等；而后者反之。因此，前者今適用于固定無線接入網絡，而后者主要應用于移動無線接入網絡。
2.3 協作系統中的無線資源分配
協作通信系統中的無線資源的分配的研究主要包括功率分配和跨層優化等方面。協作節點的功率分配問題涉及的范圍較廣。如何在源節點與協同中繼節點之間進行功率的分配、協同中繼節點進行轉發時的發射功率如何調整、參與協同通信的某一節點對傳輸自身信號與協同傳輸其他信號之間的功率分配等是我們所面臨的問題。同時，在解決上述問題時的各種功率分配算法，又可以根據最優化目標的不同，大致分為基于信道容量和頻譜效率的算法、基于中斷概率和錯誤概率的算法和基于能量效率的算法等。根據聯合優化過程中選擇的通信協議層的不同，可將現有算法大致分為物理層中繼節點轉發與MAC層資源分配的聯合優化算法、物理層中繼轉發與網絡層多跳路由選擇的聯合優化算法、MAC層資源劃分與網絡層多跳路由選擇的聯合優化算法等。
2.4協作認知
在無線通信系統中利用協作認知（Cognitive Cooperative）技術，可以利用認知用戶間的相互協作有效消除陰影衰落的影響，降低單個認知用戶的檢測要求。協作感知從多個分布式的認知用戶收集感知數據，并通過處于不同地理位置的多個認知用戶間的彼此協作來消弱外界不利因素對單個認知所造成的負面影響，最終提高認知無線電系統的檢測性能。
2.5網絡編碼
網絡編碼（Network Coding ）是近些年來通信領域的重大突破，該技術融合了編碼和中繼傳輸的概念。其基本思想是網絡節點對其他節點發送來的信息不僅進行數據轉發，還可以對其進行數據處理，這樣可以大大提高網絡性能。網絡編碼的概念由提出，隨后，等提出了網絡編碼的代數框架，并證明了存在滿足多播容量的線性時不變編碼。2003年提出了隨機網絡編碼，拓寬了網絡編碼的適用場景，使得網絡編碼不再局限于確定的網絡拓撲和集中式的算法。利用分布式網絡編碼糾正整個網絡中的差錯，并論述了網絡編碼在安全方面的應用，為網絡編碼增加了新的應用領域。
總結
協作分集技術在現階段是比較熱門的技術，對其研究的文獻很多。本文主要從協作分集技術的研究意義進行了簡單介紹，并對其中的關鍵技術作了重點的介紹。
由于研究環境有限，無法進行一些實際操作，并且理論和現實條件的差異，可能會使研究結果與理論結果有所出入。
參考文獻：
[1]鄭侃，彭岳星，龍航，等.協作通信及其在LTE-Advanced中的應用.人民郵電出版社.2010.12
[2]張會生，張婕，李立欣.通信原理.高等教育出版社2011.2
盛夏七月，驕陽似火，但充滿熱情的豈止是天氣，走進中國電信北屯分公司的營業大廳，顏色鮮亮的橫幅上“兵團人就該用咱自己的‘軍墾卡’”一行大字吸引了大家的注意。盡管電信公司早有準備，增派了工作人員辦理“軍墾卡”，但來咨詢辦理業務的人員之多超出了想象，讓工作人員應接不暇。
北屯高級中學的英語教師程姣就是“軍墾卡”的受益者。2013年大學畢業的程姣回到母校，而父母在離自己上百公里的團場生活，只能每天打電話問候，不僅如此，每天她和學生家長通電話的次數也多達十幾次，這使她每個月的話費都在200元以上。今年6月，程姣從朋友那里得知，中國電信推出的“軍墾卡”十分優惠，而且在阿勒泰地區辦理“軍墾卡”的用戶之間通話均免費，這讓她非常欣喜，立馬讓父母辦理了“軍墾卡”。在使用近一個月后，程姣告訴筆者：“這個月我節省了一半多的話費，真是太實惠了。”
“軍墾卡”作為中國電信為兵團用戶量身打造的專屬移動通信卡，自今年3月在十師、北屯市推廣以來，因其優惠的資費、實用的業務，深得廣大職工喜愛。
“‘軍墾卡’業務上線后，我們公司組織員工去連隊、機關挨家挨戶宣傳此業務，與以前的通用業務進行對比，讓十師干部職工切身感受到了‘軍墾卡’業務的優勢。”7月10日，中國電信北屯分公司經理李小剛在向筆者介紹“軍墾卡”時說，“利用‘軍墾卡’資費的優惠方案，中國電信北屯分公司組成了‘軍墾卡’營銷團隊，由各分公司經理擔任組長一職，每月至少去各連隊挨家挨戶宣傳業務一次。”
“軍墾卡”不僅為職工節省了開支，更是推出了很多實用的功能。“平安聯防”就是其中之一，這項功能受到了很多老年人的喜愛。這種新的業務應用，可實現“一戶報警、多戶救助、鄰里守望、群防群治”。相互綁定的“軍墾卡”用戶，以每十戶左右組成一個群組，群組中任何一個用戶遇到緊急情況時，只要在電話上撥“#8”，系統平臺就可自動呼叫組內其他號碼，并發出報警聲訊信息，從而使相鄰的親友可在第一時間趕來相助。
意想不到的驚喜還不僅于此，在十師、北屯市一八八團開“農家樂”的董艷粉也是“軍墾卡”的受益者。7月1日，董艷粉在營業廳辦理了“軍墾卡”，因為平日里電話多，董艷粉辦理了3900元的禮包，包括一個新手機，免費充值3900元話費，并送了董艷粉近3000元的電器購物券。當天董艷粉就從北屯市家電銷售處購買了電視、洗衣機和熱水器，原本一共要花費6000余元，使用電器購物券節省了一半的錢，這讓董艷粉樂得合不攏嘴。
十師、北屯市各團賓館、醫院、學校、林管站、農行、機關等也已進行集團入網，十師一八五團、一八六團、一八七團辦理“軍墾卡”的人數均已突破500人。筆者得知，單位團購“軍墾卡”不僅能節約話費開支，其推出的綜合辦公業務，提供了單位通訊錄、信息應用、公文處理、工作安排、信息、移動郵件、協同通信等功能，可滿足客戶隨時隨地進行信息共享、便于用戶及時處理辦公文件，交流溝通和協同辦公的需求，提高了政企工作人員的辦公效率。
據了解，截至目前十師、北屯市新增“軍墾卡”移動用戶2896戶，十師7個團場移動用戶市場份額均達到35%。
（作者單位：十師、北屯市新聞中心）
關鍵詞：野外裝備 訓練 成果
中圖分類號：E237 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0245-01
1 野外裝備保障訓練存在的矛盾問題
當前，野外裝備保障訓練存在一些矛盾問題，制約著裝備保障訓練水平的持續提升。
（1）思想認識有偏差。當前，基層部隊更多注重的是軍事訓練，對于裝備保障訓練，從上到下還沒有形成共識。個別單位組織部隊進行野外訓練，重點關注作戰分隊訓練管理情況，對裝備保障訓練關注不夠；裝備保障機關對修理分隊野外裝備保障訓練檢查指導不夠，傾向于抓裝備維修保障，弱化了訓練管理和質量調控。
（2）訓練內容不充分。部分單位野外裝備保障訓練沒有體現出野戰化的味道，還是傾向于單兵專業精練，忽視班（組）協同保障內容訓練和搶修搶供科目訓練；注重加強專業訓練，沒有結合實戰同步加強官兵野外生存訓練、地形圖使用訓練、北斗系統操作和通信裝備操作訓練等；部分單位消極保安全，基本不組織夜間裝備搶修保障訓練。
（3）組訓形式較單一。部分單位在組織野外裝備保障訓練時，為了便于訓練管理，組訓形式較為單一。裝備保障機關傾向于一體化指揮平臺等共同科目訓練，很少組織裝備保障指揮集中研究和指揮合練；裝備保障分隊為方便人員管理，組織野外訓練通常人員集中，場地共用，看上去訓練秩序很正規，實則不符合裝備保障專業較多、組訓要求不同的實際。
（4）條件設置不配套。部分單位在組訓時，訓練條件設置沒有充分利用野外溝壑、山地等自然環境，而是選擇鄉間道路、水庫邊上等簡單地形；缺少課題性環境設置，沒有結合部隊承擔的年度演訓任務構設敵方對抗力量，沒有引入敵情；由于信息化知識的缺乏，不會利用現有通信裝備及民用設施，構建較為復雜的電磁環境。
2 搞好野外裝備保障訓練的有效途徑
野外裝備保障訓練是部隊實戰化保障能力提升的重要階段，必須研究解決當前存在的矛盾問題，切實搞好野外裝備保障訓練，提升實戰化裝備保障能力。
（1）充分認清野外裝備保障訓練的重要地位。野外裝備保障訓練是提升實戰裝備保障能力的基礎性工作[2]。首長機關在訓練指導上，應把裝備保障訓練放在與作戰訓練同等重要的位置；裝備保障機關檢查部隊工作，應更加突出裝備保障訓練組織、落實、質量方面的檢查，引導基層分隊正確認識裝備保障訓練的重要意義，督促裝備保障分隊研究訓練，提升維修保障能力。
（2）不斷完善野外裝備保障訓練內容。一是夯實基礎訓練，充分利用部隊外訓時機，突出加強裝備保障人員越野體能訓練、野外生存訓練、地形圖使用能力訓練、北斗系統訓練以及單兵通信裝備操作使用訓練。二是突出專業訓練，保障機關突出裝備保障指揮和臨機處置訓練，裝備保障分隊干部突出指技結合訓練，裝備保障專業兵突出“一專多能”訓練和搶修搶供訓練。三是突出夜間訓練，著眼實戰需要，分內容組織夜訓，由簡單到復雜，由單一到綜合。
（3）持續改進野外裝備保障訓練形式。裝備保障機關突出研討式訓練，充分利用后方指揮車等平臺，集中組織實戰化裝備保障指揮訓練研究；裝備保障分隊干部采取按專業所屬加入相關編組展開技術指導和自身訓練；裝備保障專業兵突出按專業編組訓練和按任務編組訓練[3]，根據實際需求，靈活組訓形式，探索不同作戰背景下執行裝備保障任務能力需求，鍛煉提升實戰保障能力。
（4）構設裝備保障訓練的實戰條件。一是選擇貼近實戰的自然環境，根據搶修搶救課目，選擇生疏典型地域，按圖行進，加大走、吃、供、保、修難度；二是設置敵方對抗力量，根據可能敵情，設置真假目標、煙幕、炸點等，構設敵情；三是設置電磁環境，協調通信部門，充分發揮手中通信裝備作用，通過限制手段模擬、現有裝備模擬、引入通信對抗力量等手段，構設復雜電磁環境。
3 提升野外裝備保障訓練質量需把握的幾個問題
野外裝備保障訓練，關鍵是要瞄準實戰要求，落實實戰化訓練，持續提升野外裝備保障訓練質量。
（1）“保障行動”與“防衛行動”相結合。未來作戰，戰場環境將更為復雜，裝備保障力量的安全將受到多方面威脅，必須加強防衛訓練，不斷提高自身生存能力。把戰斗中裝備搶修保障訓練與裝備搶修力量自身防衛訓練結合起來，在野外裝備保障訓練中，融入戰術元素，鍛煉提高保障力量的野戰生存能力和實戰保障能力。
（2）“機關指導”與“分隊保障”相結合。為提高戰時裝備保障能力，夯實基礎訓練、練精專業訓練后，應組織裝備保障機關和修理分隊進行協同訓練，達到力量部署與作戰行動相一致、應急情況指揮與應急保障行動相協調、裝備搶修搶救行動與自身防衛相同步。重點練習裝備保障機構開設與展開、各作戰保障編組任務的區分和協同、指控協同通信聯絡的組織與實施、防護防衛組織與實施等，檢驗裝備保障指揮機構與修理分隊的協同能力。
（3）“裝備演練”與“戰術演習”相結合。在裝備保障機關與分隊合練的基礎上，組織帶有戰術背景的裝備保障演練，或者結合部隊年度實兵演習、演練，在基本指揮所統一指揮下，突出指揮所間協同、裝備保障行動與作戰行動協同、裝備保障力量之間協同等內容演練，增強訓練的針對性和實戰性，提高實戰條件下裝備機關的組織指揮和修理分隊的協同作戰保障能力。
參考文獻
[1] 張振忠，袁筱剛.裝備保障信息化研究初探[J].裝甲兵工程學院院報，2004， 18（1）：14-16.
1 異構無線融合網絡概述
1.1 異構無線融合網絡定義
異構指的是兩個或兩個以上的無線通信系統采用不同的接入技術或采用相同的接入技術而不屬于同一個運營商。通過系統的融合將多個系統優勢整合，取長補短，滿足移動通信業務，用不同類型的網絡來為用戶提供無線接入，打破無線接入的時間限制和空間限制，從而構成異構無線融合網絡。
1.2 異構無線融合網絡關鍵技術
異構無線融合網絡采用隨機組網、移動性管理以及無線資源分層管理等技術實現異構網絡的融合，實現異構網絡的協同作用。其中無線資源的協同管理技術至關重要，包括異構網絡協同處理無線信號、傳輸鏈路協同等等，在無線資源管理的各個方面都涉及到協同技術。
對于異構無線融合網絡移動性管理來說，主要通過主機標識的確定來對隨機移動終端位置進行查找，確定移動終端位置之后就能夠實現數據的傳輸或呼叫，而在數據傳輸和呼叫的過程中能夠有效保證連續的通信。為了能夠支持異構無線融合網絡環境，其主要的控制功能有位置管理、切換控制以及控制互操作等，通過移動管理技術實現網絡通信的連續性。
對于異構無線融合網絡的無線資源管理來說，其不僅涉及到頻譜資源的管理和分配，還包括發射功率、信道編碼以及連接模式等資源的管理和控制，相較于傳統的無線資源管理模式來說，異構無線融合網絡中的無線資源管理涵蓋了所有異構網絡的資源控制機制，包括了多種接入技術，以此來實現對無線資源的優化使用，提升系統容量，從而提高無線資源的利用效率。此外，在異構無線融合網絡中的無線資源管理包括傳統管理模式的功能，其能夠有效提升傳輸效率，同時能夠實現能量的節約。下面就對異構無線融合網絡中無線資源管理的關鍵技術進行具體分析。
2 異構無線融合網絡中無線資源管理關鍵技術
在異構無線融合網絡中，需要將不同層次、不同類型以及相互重疊的各種無線通信網絡融合到一起，形成一個協同工作的異構無線系統。對于異構無線融合網絡來說，其無線資源管理技術一直是無線通信系統研究的重點和熱點，如何合理的管理無線資源實現不同用戶業務體驗與需求的平衡至關重要。異構無線融合網絡中無線資源管理關鍵技術涉及到的內容十分廣泛，下面進行具體分析。
2.1 呼叫接入選擇與控制
在異構無線融合網絡中，呼叫接入選擇與控制是無線資源管理的重要組成部分，以相關準則為依據，做出允許接入或拒絕接入到達呼叫請求的決定，從而實現對呼叫接入的選擇和控制。其考慮的是在復雜的環境下來盡可能的提升系統利用效率，從而為客戶提供最好的QoS。在接入選擇算法中，為了能夠充分的對異構無線融合網絡中集群增益和多接入分集增益進行有效利用，需要每一個多模終端的應用合理的選擇接入。將呼叫接入選擇與控制相結合能夠構成密切相關的無線資源管理功能。采用集中式算法接入選擇則可以將準入控制和接入選擇兩個過程結合，采用分布式接入選擇的時候，終端在接入選擇過程中無法對選擇決策能否被接受進行預測，如果目標系統拒絕了終端接入請求，則終端需要重新進行接入選擇過程，這就增加了垂直切換過程延時。
呼叫接入控制可分為以下兩種方案，一種是本地方案，在接入決策制定過程中僅對本地信息進行使用，另外一種是協作方案，在協作接入控制中不僅需要對本地信息進行使用，同時需要對其他小區信息進行考慮，有新建呼叫請求及收入的時候，本地小區會與其他參與控制的小區通信，構建小區集群，實現信息轉換，從而實現對不同接入控制方案的確定。
異構無線融合網絡中統一分析了各種呼叫溢出技術，建立了移動模型，改進了雙向溢出呼叫接入控制方式，不僅考慮了呼叫移動速度，同時考慮了呼叫對小區的覆蓋。從異構網絡特點出發，根據異構小區構建方式及其信息轉換方式和使用方式能夠設計不同的接入準則，能夠針對分布式和集中式兩種接入方案來設計接入選擇和控制方案，這就能夠有效提升信道利用效率，對于阻塞和掉線現象的減少也有著重要意義。
2.2 路由選擇與控制
異構無線融合網絡根據網絡環境變化實現自適應控制，網絡域、協議層以及各個節點的協同能夠實現跨網絡域、跨節點、跨協議層的業務QoS路由選擇。
如圖1所示，為異構無線mesh路由協議模型，該路由協議模型包括鄰居發現機制、路由度量、信息模型以及路由算法等四個子模塊，刻畫了無線電的異構性，通過分層協作實現了對網絡拓撲信息的共享 ，由此可見，對節點周圍網絡環境變化考慮來實現分層控制是路由選擇與控制技術的重中之重。
2.3 切換技術
切換技術是無線通信系統中的關鍵技術，在異構無線融合網絡中，各個網絡的移動稱為垂直移動，垂直切換是實現無縫垂直移動的關鍵，指的是移動終端接入點改變過程中保持用戶通信持續性的技術。
異構無線融合網絡能夠實現業務QoS切換，利用層間呼叫溢出技術，以保護信道、信道侵占以及隊列緩沖為基礎制定切換策略。在快速和慢速實時切換業務中，這種切換策略能夠有效降低掉線率，而對于非實時業務來說，這種切換策略也能夠有效保證切換性能。
切換技術對層間寫作設計垂直切換算法充分利用，在有效降低組分丟失率的基礎上，降低了切換次數，避免“乒乓效應”的出現，對于切換呼叫阻塞率的降低和切換性能的改善有著重要的作用。
2.4 流量均衡技術
當小區出現負載過重的情況時，流量均衡技術會發揮作用，能夠將異構多模終端用戶向流量較輕的重疊覆蓋異構小區中進行轉移，這就會空出一些無線資源，而其他的呼叫則可以使用這些資源，實現了資源的合理配置，降低了呼叫阻塞率，提升了異構無線融合網絡系統的利用效率。
流量均衡技術以業務選擇為基礎，采用非周期性流量控制機制，提出了三種流量均衡算法，從而建立小區逗留時間模型。三種算法分別是以逗留時間為基礎的流量均衡算法、以逗留時間為基礎的動態流量均衡算法以及以逗留時間和業務為基礎的動態流量均衡算法。為了進一步提升小區系統信道利用效率，采用混合動態流量均衡算法，此算法以流量轉移技術和信道借用技術為基礎，能夠有效降低小區呼叫阻塞率和呼叫切換的掉線率。
2.5 速率與功率控制
在異構無線融合網絡中，無線資源管理的重要目標就是降低整個系統的發射功率、提升網絡傳輸速率。在異構網絡傳輸中，傳輸技術與終端發射功率有著差異性，這種差異性是導致信道容量存在差異的重要原因，如果信道容量較低，則會降低整個協作傳輸的信道容量，信道容量降低之后，會對整個傳輸過程產生限制作用，終端節點發射功率的增加并不會對傳輸速率產生提升作用，傳輸速率不會增加，而終端節點發射功率增加會大大提升整個分布式系統傳輸的總功率，因此，對于異構無線融合網絡來說，如何根據實際情況進行異構分布式傳輸功率、速率、資源的自適應調整和調度是至關重要的。
在異構分布式網絡中，中繼節點功率控制和傳輸速率控制存在著一定的問題，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，通過對功率的有效控制能夠提升中繼站傳輸的速率，這就有效節約了整個異構無線融合網絡系統的能耗，從而提升無線中繼網絡的性能。
對于異構無線融合網絡的融合和互聯來說，主要通過融合機制來完成，通過無線中繼技術和協同通信的融合來實現異構無線網絡的融合。在融合的過程中，為了提升協同容量，采用協同功率分配優化模型，利用協同功率分配算法來對發射功率進行合理設置，這就能夠保證第一跳和第二跳鏈路傳輸速率的匹配性，從而實現異構無線融合網絡系統性能的優化。
為了提神異構無線融合網絡容量，還可以使用各種寫作速率分配與控制方案。對于多信道和多跳異構無線融合網絡來說，其視頻流資源的分配和管理可以通過建模為凸優化，以完全分布式接入為基礎，對路由資源調度、速率分配等無線資源調度機制進行設計，實現每一流在最小化網絡擁塞和最小化視頻失真之間的平衡，從而有效避免視頻資源失真。
2.6 干擾協調技術
對現存的網絡拓撲結構進行一定的改進和改變，將大量低功率蜂窩基站布放到宏蜂窩網絡層中，以無線電認知技術和頻譜感知技術為基礎，能夠實現系統頻譜資源的有效利用，這就提升了頻譜資源的利用效率，但需要注意的是，此種提升頻譜資源利用率的方案是建立在對網絡拓撲結構改變基礎上的，新節點的引入必然會對原有結構改變，這就會產生小區間的干擾，因此，在頻譜資源管理方案中如何消除干擾或協調干擾至關重要。
針對異構無線融合網絡中干擾協調的問題，主要的解決方法有頻分復用法、子載波分配方法、波束成形法和功率控制方法等。
2.7 協同無線資源管理技術
協同無線資源管理技術以某種核心管理模塊為基礎，這種管理模塊能夠對異構無線融合網絡中的無線資源實現協同管理，原本在各個系統中分散的獨立無線資源能夠在協同管理下實現共享，這就有效平衡了各個系統之間的載荷，從而實現無線資源的集群增益。
放大重傳中繼節點和解碼重傳中繼節點能夠構成中繼系統，這種中繼系統是異構形式的，大量的異構中繼節點能夠協同進行傳輸，而目的節點則能夠實現大量異構中繼節點信號的同時接收。在此方案中，采用聯合編碼和選擇性傳輸技術，節點增加的過程中能夠有效體現集群增益。
此外，還可以采用異構無線融合網絡通信機制，在此通信機制中，第二跳鏈路是否采用時間分集方案過程中，中斷概率、中繼節點數量以及信道增益和標稱功率之間存在著一定的關系。
除了能夠產生集群增益之外，如果對多模終端傳輸效率及在不同無線接入系統中的表現進行考慮，就能夠將多模終端中的應用適時與無線接入系統連接，這樣就能夠產生多接入的分級容量增益。將集群增益與分級容量增益進行比較，兩種增益效應有著一定的區別。對于集群增益來說，無論在異構無線融合網絡還是在獨立無線接入系統，只要能夠實現無線資源共享就能夠產生集群增益，并且能夠均衡業務荷載，而對于分級容量增益來說，其只適用于異構無線融合網絡，且其增益效果與無線接入系統之間的差異性相關，差異性越大，則產生的分級容量增益效果越明顯。
3 結論
綜上所述，在異構無線融合網絡的發展過程中，容量及能效問題、性能問題的解決是關鍵，這就需要對異構無線融合網絡中的無線資源進行有效的管理和配置。通過上文中的分析可知，異構無線融合網絡無線資源管理的關鍵技術主要有呼叫接入選擇與控制技術、切換技術、功率與速率控制技術、干擾協調技術以及協同技術等，在所有的技術中，協同管理至關重要。
參考文獻
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[3]龍靜靜.異構網絡中無線資源管理關鍵技術的研究[D].南京郵電大學,2013.
Mesh網絡是由Adhoc網絡發展而來，是解決“最后一公里”問題的關鍵技術之一。Mesh網絡可以與其他網絡實現無縫對接協同通信，是一個動態不斷擴展的網絡協議架構，任意的兩個設備均可以藉由多條無線鏈路保持互聯互通。在傳統單跳無線通信網絡中，組網節點只具備AP（AccessPoint，接入點）功能，當用于組網的任何一個AP發生故障時，網絡中其他的AP都將不能承擔通信任務，網絡將陷入癱瘓狀態。相對于單跳網絡，Mesh網絡將更加穩定，這是因為在Mesh網絡中，用于組網的任何無線設備節點都同時具備AP和路由器的功能，每個節點都可以發送和接收信號，每個節點都可以與一個或者多個對等節點進行直接通信。在Mesh網絡中，如果某個節點的AP發生故障，它可以重新再選擇一個AP進行通信，數據仍然可以高速地到達目的地。相對于單跳無線通信網絡，Mesh網絡的特點為：（1）平衡負載。能夠提供更大的鏈路冗余度，以利于負載平衡。在網絡承擔較大數據量傳輸時，數傳終端附近都有許多節點AP供選擇，創建多條路徑來平衡負載。而單跳網絡則不具備動態調整的能力。（2）健壯性。Mesh網絡不像傳統單跳網絡依靠一個節點，一旦網絡中某個節點出現故障或者有沖突發生，數據也可選擇冗余鏈路繼續傳遞。（3）空間復用性。在傳統單跳網絡環境中，所有設備都不得不共享一個節點，如果多臺終端同時要求接入網絡，那么必然導致速度變慢。而Mesh網絡中，多終端可以通過多AP節點接入網絡。（4）協議兼容性。Mesh網絡作為一種新型的無線網絡架構，能夠兼容現有任何802．11標準的無線網絡通信協議。（5）高效性。Mesh網絡開發了基于Mesh網絡的QDMA通信協議，QDMA通信協議使Mesh網路具有較廣的通信范圍，并且能夠在高速移動中實現定位和信息收發。QDMA數據傳輸的范圍達到1600m，而802．11b只有20～50m。但由于覆蓋更廣的通信區域，數據的峰值傳輸率為8Mbps，比802．11b的11Mbps略低。
2滅火救援現場Mesh無線應急通信系統
滅火救援現場Mesh無線應急通信系統，集便攜性、快速展開、接口廣泛等特點于一體，針對滅火救援現場的突發性、復雜性等特點，可以為消防部隊滅火救援現場無線網絡的構建提供最佳技術方案，旨在解決現場的通信不暢、通信混亂、通信盲區等技術難題。
2.1Mesh無線應急通信系統功能
3.1.1現場無線信號的“無盲區”全覆蓋Mesh無線應急通信系統的主要目的是為現場內外（火場與移動通信指揮中心）提供有效的通信鏈路，因而必須實現無線信號的現場無盲區全覆蓋。但是，考慮到電磁波的物理特性，對于一些特殊場所（全封閉屏蔽空間）是肯定不能做到信號的覆蓋。因此，系統目標是做到有人必有網，從而達到提高通信保障可靠性的目的。現場通信、信息采集設備無縫接入。當前，消防部隊現場單兵通信、信息采集裝備種類、數量都比較多，各類音視頻通信設備、信息采集設備各自獨立，缺少兼容性，這種狀況在沿海等發達地區的消防部隊別普遍。這會增加消防員的負重，且消防官兵在使用時也比較復雜，不利于參戰官兵執行滅火救援任務。Mesh無線應急通信系統為單兵提供了多種類標準通信接口，如音視頻接口、藍牙接口、Wi－Fi接口、RS232接口，對于現場單兵設備的有效集成具有重要作用，在為單兵減負的同時也降低了使用難度。
3.1.2Mesh通信基站臨界預警Mesh無線應急通信系統能夠動態監測Mesh通信設備的信號接收場強，在接收場強臨近信號有效極限時，系統與Mesh基站會發出聲光報警，提醒消防員在該位置需要臨時部署中繼基站。
3.1.3Mesh通信基站滅火救援現場應用特性（1）供電特性。Mesh通信設備可以有效利用滅火救援現場的車載供電、消防應急電源供電以及蓄電池獨立供電，電池續航時間不少于4h。（2）輕、小、便攜特性。考慮到滅火救援現場的突發性和不確定性，為使消防隊員在進入現場以后能夠快速利用Mesh無線應急通信系統進行音視頻、數傳通信，系統針對通信設備的輕、小、便攜特性進行了研發，在保證網絡有效性能的同時兼顧了網絡構建時的方便快捷。（3）防火、防爆特性。消防部隊在滅火救援現場常會遭遇高溫、爆炸的環境，為保證Mesh通信設備在此類環境正常工作，系統在研發中充分考慮了防火、防爆問題。
3.2Mesh無線應急通信系統構成如圖2所示，Mesh無線應急通信系統由Mesh中繼基站設備、Mesh無線應急通信系統網關和通信終端構成。根據現場的環境條件，Mesh中繼基站設備可以部署多個，節點間的路由存在多條，從而保證通信的暢通。由于針對Mesh中繼基站設備進行了便攜性、防爆等特性的研發，進入現場的消防員可以攜帶多個，采取邊行進邊部署的方式，設備和系統同時提供了信號臨界預警的功能，保障了“有人必有網”的使用目的。Mesh無線應急通信系統網關能夠實時對系統中所有的Mesh中繼基站備的運行狀態進行監控，并提供一整套安全認證機制，保證系統網絡的安全性。由消防員攜帶的通信終端提供多種類型的通信接口，能夠有效集成消防員攜帶的各類信息采集設備。
3結語
關鍵詞：短波應急通信網；協作通信技術；應用
1短波應急通信網定義
當發生一定的情況時，短波通信不能夠得以傳輸。在這種情況下，短波應急通信網絡可以完善這個問題。即使在進行通信的過程中無法達到資源的共同享受，但通過與警方的聯系可以有效的執行，建立短波應急通信網絡，建立短波資源能夠有效的進行生產。使用相應的短波通信網絡能夠對于突發事件進行相應的處理，并且將不同部門進行合理的規劃，以便能夠更好的處理相應的事故，對于我們國家的軍事方面也有著非常關鍵的作用。
2協作通信技術概述
2.1協作通信技術定義
在無線信道里，有多種類型的移動通信，很多方面對于信息傳輸時間以及相應的質量有一些阻礙。不僅如此，寬帶數量不能保障與逐漸增加的用戶數量相一致，對于無線網絡的業務量有著非常關鍵的作用，從而提升了通信方面的信息質量和傳播時的時間長短，對于無線通信來說有著非常關鍵的作用。不過，在科學不斷的進行研究和完善的形式下，在通信方面使用空域資源能夠更加縮短傳輸的時間。協作和通信技術一般是目標節點通常情況下使用相應的節點以及源節點進行主要的開發，這種方式在通信方面使用的非常多。繼電器頻道，源節點使用相應的信號源進行傳播，在操作期間源節點到中繼節點系統不僅在信號和發送信息，不過在實際的運營中需要對于源節點不斷使用，可以對于相應的資源進行有效的節流，從而將系統進行不斷的完善和運營。2.2協作通信技術方案在協作通信技術領域經常以中繼作為根基，在實際經常使用的為轉發方式（AF）、解碼-轉發方式（DF）、編碼協作方式（CC）方式。
2.3協作分集技術
無線通信期間，在系統中會受到很多不同的阻礙，在進行相應的接收期間能否有效接收取決于信號的強弱，這也就是我們所說的衰敗，這樣下去將會使通信的質量不足。這些即使能夠將天線的尺寸不斷增長來進行改進，不過現實中這樣的形式不能夠持續進行。合作分集技術可以減少衰減期間的相應阻礙，它可以接收到的比較小的信號，在不同的行業和技術援助最好的選擇信號處理，輸出信號的信噪比越大越能夠將系統中的主要能力不斷完善，將接收機的衰落深度的概率不斷的縮減。
3在實際中對于短波應急通信的使用形式
3.1有效建設出有效的協作體系
短波在信息傳輸期間能夠將信息和通信技術合作模式進行良好的使用，這樣不斷能夠將信息的質量不斷的提升也能夠保障信息的數量，并且能夠保障信息的安全和傳輸過程的質量。進行短波的應急通信期間，需要建立合作系統模型，文章針對相應的體系進行分析和闡述，車輛站和換乘站的協作信息模型，可以使用相同的天線，來保障信息傳輸過程中保障相應的質量。如果這兩個站點在進行傳輸過程中使用相應的對象作為關鍵的使用形式，可以在協作傳輸過程中有效地解碼可移植的無線電A和B。不僅如此，倘若每個子信道的主要特性不改變，那么就能夠對于信息的有效傳輸中起著明顯的作用。
3.2系統中信道容量分析
短波信道容量事實上是關鍵的評價指標，短波應急通信網絡和協作體系通常是在斷背的衰落信道中進行設立的，在進行信息的傳播中衰落信道進行相應的完善不能夠得到相應的確認，應該使用相應的衰落信道加以把握，不過后者能夠在進行直接的設定期間對于編碼進行改編，在設定的整個系統停機可以提高容量和數值的數量足夠的回應。所以，應該準確地計算出協調通信味噌模型的信道容量，因為這個體系中所涉及到的信息只涵蓋一個天線和多天線裝置在發射機方面將協作方式不斷的進行完善。
3.3協作通信系統能量效率分析
一般來說，如果傳輸速率不大于1，在傳輸過程中對于能量的使用得到有效的控制。很多專家進行探討期間能夠得出，在合作期間，車載電臺和原站之間的距離不到10km，合作將會造成增益值不大于1，系統并不會顯著的增加和短波應急通信網絡，根據信息和數據遠程傳輸，協同通信技術在使用期間能有效降低發送功率的影響，并在很短的距離和所謂的信息傳輸的期間與沒有合作傳播站比較而言，不能完全表示出協作通信的主要特征，不過在傳播信息期間在很長一段距離內無線電系統減少能源消耗是非常重要的，所以當遇到不同的情況時需要進行相應的解決。
4結束語
總之，在出現一定的情況時，需要使用短波應急通信網進行相應的傳輸，保障相應的信息能夠完成相應的傳輸，對于在進行傳輸期間需要保障相應的數據能夠安全和穩定，特別是在相對比較遠的地方中，出現緊急的情況時，確保信息能夠進行有效的傳輸，以及在信息傳輸過程中保障相應信息的質量，信息傳輸的過程中轉站系統大大減少能源不斷的浪費，短波使用一些建議和參考來保障應急通信網絡更加完善。
參考文獻
[1]黎偉.基于短波應急通信網中協作通信技術的研究[J].通訊世界，2017，8（1）：143-144.
1 中國移動:關注生活應用
本次展會,中國移動在行業及家庭業務,如校訊通、12580、手機購電、RFID手機錢包等應用成為重點展示。在校訊通的業務里,學生能夠通過校訊通與家長交流,家長也能夠通過這項業務了解孩子的到校時間。在12580的展位上,中國移動為參觀者準備了一個類似休息間的環境。通過撥打12580,用戶可以進行餐飲、娛樂、交通、旅游、便民信息等各類信息的查詢,和進行機票、酒店等商旅信息查詢和預訂。手機購電的業務展示也非常引人關注,中國移動展臺工作人員介紹,當用戶使用手機購電時,只需將要購置的電量發送到電力公司的信息機確認后就能完成支付,避免了用戶去銀行或供電公司購電的麻煩,大大提高了方便性。據悉,中國移動已經在北京東城區和西城區都開展了這種手機購電業務的試點。RFID手機錢包的業務同樣倍受青睞,此次中國移動展示的手機錢包不僅能實現小額支付,2萬元以下的大額支付也能通過驗證碼的方式實現。在移動支付方面,中國移動已搶得先機。
2 中國電信:行業信息化領先
在中國電信的展臺,中國電信以大面積的展位展示了其在行業信息化應用方面的成果。在商務領航展區,中國電信重點展示了綜合辦公、全球眼、車輛人員定位、“司法E通”及傳感網等應用,充分展示了中國電信在企業信息化方面的融合發展。綜合辦公業務是基于固定網絡和移動網絡,針對客戶使用的PC 終端和移動終端所搭建的支持政企客戶綜合辦公需求的應用系統。該系統提供單位通訊錄、信息應用、公文處理、工作安排、信息、移動郵件、協同通信等功能,以滿足政企客戶隨時隨地辦公的需求。全球眼業務是依托“全球眼”平臺及中國電信移動網絡(CDMA1X 或EV-DO),面向全球眼應用客戶提供手機視頻瀏覽服務及無線視頻采集服務。車輛定位系統可以實現車輛的實時定位追蹤,有電子圍欄、地圖服務、車輛調度、圖像視頻監控、運營分析等功能。“司法E通”是中國電信為司法行業而量身定做的一套行業信息化解決方案,能夠實時跟蹤假釋或保外就醫犯法人員的活動范圍。
中國電信在本次展覽會上設有“衛星通信”業務展示區,這是中國衛星通信集團公司基礎電信業務劃轉至中國電信后業務的首次亮相。作為國內衛星通信業務范圍最廣、資源最豐富,公眾衛星通信服務規模最大、衛星應急通信保障能力最強的電信運營商,本次重點展示了“農村信息化”和“漁業監控”兩項典型應用。
整體來看,中國電信的行業信息化業務既是多項先進技術的融合產品,也充分融合了中國電信的多項業務。經過多年積累,中國電信行業信息化產品已明顯處于領先地位。
3 中國聯通:重視家庭應用
在包羅家庭生活萬象的中國聯通沃?家庭展區,中國聯通展示了傳統的高清視頻、網絡音樂應用,還讓觀眾體驗到在線卡拉OK、體感游戲、家庭醫療、應用型家庭網關、Femto網關、聯通密保、聯通E盾、網絡沖印、固網POS機、1+體育、1+教育業務等新鮮業務帶來的快捷便利。其中頗富趣味的體感游戲,是一種突破性的全民網上健身運動,用戶在游戲同時需要進行輕量級的運動,無形中達到了娛樂與健身并行的目的。
這些家庭應用體現了中國聯通在家庭業務層面固移融合的努力,其業務模式分別基于中國聯通的固網寬帶和WCDMA網絡,創新之處則更多地在于應用開發上。
4 設備商:助力運營商打造融合業務平臺
基于自適應基追蹤去噪的含噪語音壓縮感知
基于壓縮感知的OFDM稀疏信道估計導頻圖案設計
一種基于區域地址刷新的以太環網保護方法
室內方向圖可重構多天線系統的性能改善
一種結合遺傳算法和LM算法的攝像機自標定方法
OFDM系統中采用最佳二階多項式奈奎斯特窗抑制載波間干擾
LTE-A協同通信鏈路部分信道預編碼傳輸
基于CSRRs和SRRs的復合結構左手微帶線的研究
基于粒子群算法的多小區用戶分組調度研究
基于蟻群算法的衛星網動態路由算法
基于自適應的無線傳感器網絡路由機制研究
負載自適應的數據流流量測量算法
基于虛活動轉化的工作流建模及執行方法
基于AJAX、JMX技術開發無差錯傳輸設備Web網管系統
一種基于混合模型的數據網格副本選擇機制
一種DES組合算法
信息流安全技術回顧與展望
襯底摻雜濃度對p-i-n結構電致發光的增強作用
基于溶質維爾德常數分離檢測的液體濃度檢測技術
一種稀少訓練數據條件下的語音轉換算法
一種矩量法前處理的快速算法
任意縱向變摻雜橫向功率器件二維耐壓模型
Tokamak小型化的猜想
基于衰落信道的WDP系統容量分析
雙向四節點中繼協作傳輸策略性能分析
MIMO信道的PDA-EM迭代信道估計算法
基于部分信道狀態信息的Tomlinson-Harashima預編碼設計
基于支持向量機和粒子群算法的勵磁系統頻域辨識
一種改進的認知無線電信道選擇方法
STTC-CPM系統中基于Laurent分解的簡化檢測算法
膠體金量子點浮置柵MOS結構的制備及其C-V特性
Locale范疇中的弱反射子范疇
基于代價函數的認知無線電功率控制博弈算法
MPLS網絡中面向流量工程的路由算法
一種有效抑制LTETDD小區間干擾的方法
HBT分子雙光子誘導激發態質子轉移動力學過程
基頻軌跡轉換算法及在語音轉換系統中的應用研究
認知無線電網絡QoS保障技術綜述
無線傳感器網絡中惡意軟件傳播研究
CSN切換移動檢測與數據完整性的研究
非理想信道感知下的頻譜共享容量的理論分析
AdHoc網絡中一種基于救贖機制的信任模型
超短DM光孤子系統中自頻移影響及其抑制方法
視頻監控攝像機自標定的一種新方法
單蜂窩多用戶系統下行鏈路中一種基于虛用戶的調度算法
一種對等網絡層次比率優化模型
一種利用環形雙模諧振器實現的帶阻濾波器
基于WPT分層和獨立子波函數的單路心音混合信號BSS新方法
基于全局信息的LEACH協議改進算法
基于支持向量機的地基單站GPS反演大氣剖面
基于Logistic映射的混沌圖像加密算法的改進
基于隱馬爾可夫模型的P2P流量控制管理系統
智能天線在CDMA20001xEV-DO中的實現方案
基于ARMA模型的無線傳感器網絡可信數據采集方法
液晶取向技術
新生兒疼痛面部表情的特征提取
多維函數全局尋優的團隊進步算法
認知無線電和認知網絡簡述
認知無線電和認知網絡是近幾年通信網絡界的研究熱點，已得到了業界廣泛的關注和深入的研究。認知無線電的概念最早是由JosephMitola博士于1999年在軟件無線電（SoftwareDefinedRadio，SDR）的基礎上提出的，目的是為了解決無線網絡中不斷增加的頻譜需求與頻譜利用率低下的矛盾。認知無線電摒棄傳統固定分配頻譜資源的方式，允許認知無線電設備伺機動態利用在空域、頻域、時域和碼域上出現的空閑頻譜資源（稱為頻譜空洞），從而提高現有頻譜資源的利用率。CR具有頻譜感知、主動學習和智能處理能力，通過與工作的網絡環境交互，對外界環境進行感知、理解和主動學習，實時改變無線操作參數和調整系統的內部狀態，使無線設備能自動適應外部無線環境和自身需求的變化。認知網絡進一步拓展了認知無線電的作用范圍和操作能力，是一種具有認知能力的新型智能通信網絡。與認知無線電類似，認知網絡同樣具有自配置、自調節和自學習能力，能夠實時感知網絡條件，并根據收集的當前網絡外部環境、內部狀態及經驗信息來動態規劃、調整和決策采取的行動，以滿足系統目標和用戶需求。系統目標隨網絡情景的變化而不同，如提高資源使用效率、改善業務的服務質量及增強網絡安全性等。不難看出，認知無線電是認知網絡在無線通信環境中的一種特例，它更多考慮的是無線設備如何根據網絡環境調節工作頻率和傳輸功率，以高效利用寶貴的無線頻譜資源。與認知無線電相比，認知網絡更重視各網絡組成要素的協調聯動和重構，以實現系統的總體目標。認知網絡的認知行動涉及所有網絡元素，包括全網范圍內參與行動的子網、路由器、交換機、終端、編碼和加密設備、傳輸媒介和網絡接口等，而不是局部范圍或個別元素。認知網絡與認知無線電的另一個重要區別，就是它能夠很好地支持包括有線網絡和無線網絡在內的異構通信網絡，而認知無線電僅能應用于無線網絡。與非認知網絡相比，認知網絡可以提供更好的端到端性能，顯著改善資源利用率、業務服務質量、健壯性及安全性等。此外，CN應具有一定的預見性，而不是被動反應，即試圖在出現問題之前就進行前瞻性調整，以盡量避免發生重大問題而造成嚴重后果，這對于應急通信而言是迫切需要的一項功能。
認知應急通信系統的構建
1網絡體系結構
根據文獻［8－10］中提到的認知網絡框架和模型，并針對應急通信的特點，筆者提出一種支持應急通信的認知網絡體系架構（CognitiveNetworkSupportingEmer－gencyCommunication，ECCN），將應急通信需求、認知處理和底層網絡關聯在一起，如圖1所示。ECCN體系結構從下到上依次是異構網絡基礎設施層、（軟件）可調節／自適應網絡層、認知處理層和應用目標層。（1）網絡基礎設施層包含事發現場的各種網絡系統和通信設備，是網絡運作的基礎平臺。（2）可調節網絡層疊加在底層基礎網絡設施之上，主要包括軟件可調節網絡（SAN）單元、網絡狀態監視器和傳感器，可調節網絡單元（如認知無線電臺）是認知決策的執行單元，基于認知決策指令對網絡設備和系統采取實際可行的操作。網絡基礎設施層與可調節網絡層共同組成可重構網絡（重構一般是指在不改變任何硬件的情況下通過調整操作參數配置來適應網絡要求的功能）。（3）認知處理層是ECCN的核心決策層，實時接收應急用戶的服務請求，并通過網絡監視器和傳感器獲取底層網絡狀態信息，然后通過認知處理引擎（CPE）對上下層信息進行分析推理，做出行動決策，指導下層可調節網絡單元的操作。此外，除了控制決策外，認知處理層還將網絡的服務水平等信息反饋給上層應用和用戶。（4）最上層是應用目標層，系統任務目標由用戶提出或由應用需求決定，這些任務需求通過識別、調整和優化等方式驅動整個應急通信系統的行為。如果脫離目標的指導，各網絡設備自行操作的目標不一致，可能會導致不期望的后果。最后，認知網絡還提供可與外部認知／非認知網絡互聯互通的外部網絡接口。不難看出，ECCN體系結構包括兩個控制環。一是應用目標層和認知處理層之間的反饋控制環，用戶向網絡發出服務請求認知處理引擎進行分析和推理網絡向用戶反饋其服務能力用戶適當調整應用需求；二是認知處理層與可調節網絡層之間的認知控制環，監控器和傳感器向認知處理層傳遞網絡狀態信息和可調節網絡單元的相關信息認知處理引擎進行分析決策認知處理層向可調節網絡單元發出決策指令，指導網絡的具體操作。網絡狀態的變化有主動和被動之分，被動變化是不可預測的，如節點的移動、增刪和無線信道環境的變化；主動變化是通過有計劃地調整和配置網絡設備，使網絡狀態趨向預期。網絡狀態信息包括本地信息（如BER、鏈路可用帶寬和節點剩余電量等）和全局信息（如端到端時延和網絡連通性等）。在ECCN網絡體系結構中，所有認知網絡節點之間協同構成認知應急網絡，按照認知決策采取適當的操作，以實現應用需求和系統目標。
2認知處理引擎
認知處理引擎通過特有的認知規范語言（CSL），將系統目標映射為下層認知過程可以理解的形式，以指導可調節網絡單元的具體操作行為，可以采用類似擴展標識語言（XML）的語言。認知處理引擎利用各種人工智能、機器學習、決策支持、自適應算法進行學習和推理，根據當前網絡狀態信息并結合成功的經驗知識做出最佳決策，然后將這些成功的決策信息保存在數據庫中，供以后遇到類似的情況直接使用。在網絡設計階段，可以根據經驗事先確定學習和推理規則，但在運行階段可由認知處理引擎根據當前網絡狀況動態修改預定規則。無論選擇什么樣的學習方式，認知過程需要快速地學習或者收斂到一個解，且當狀態發生改變時該學習仍能夠實現快速收斂。對于環境經常變化的網絡（如移動無線網絡），快速收斂是非常重要的。鑒于認知應急通信網絡必須基于應用需求協調網絡節點的行動來優化系統整體目標，在認知網絡節點上由認知處理引擎進行網絡資源的統一智能管理和全局優化，多個節點的CPE之間交互信息、協同運作，最終使多個自主的認知節點整合為統一的認知網絡。CPE的功能結構如圖2所示。CPE是一種多功能軟件實體，它利用感知的網絡狀態信息和協議棧各層的信息，基于策略庫提供的策略信息進行分析，然后通過調用合適的優化機制和算法來調度資源的使用，并按需靈活調整跨層協議棧各層參數以獲得匹配應用需求的最佳系統設置。隨后，CPE觀察節點的行為和網絡優化結果，通過推理和學習來總結經驗和更新策略，并將其存入策略庫中。此外，CPE還可以決策在合適的時候采用合適的信道資源及通信技術，為不同的用戶提供各自所需的服務質量保障。CPE是模塊化和可擴展的，可以根據需要添加合適的優化和調節工具，包括神經網絡、模式識別、遺傳算法、專家系統、時序分析和卡爾曼濾波等。例如，CPE會針對大量數據執行多層面的優化，可以考慮采用遺傳算法或模擬退火方法。為了更有效地處理大量歷史數據，有必要對信息進行分類和聚類，采用的方法包括神經網絡、時序分析等。同時，為了使CPE能夠可靠操作，必須確保決策過程中使用的數據質量，可采用卡爾曼濾波、貝葉斯推理和統計學習理論處理推理的不確定性，并確保數據的可靠性。
3軟件可調節網絡
軟件可調節網絡（SAN）實際上是一個獨立的研究領域，如同SDR的設計獨立于認知無線電。但是，SAN需要提供認知處理層可理解和利用的網絡接口。這些接口類似于應用程序接口（API）或者接口描述語言（IDL），并且應該是靈活和可擴展的。SAN還包括可修改的網絡要素，這些網絡要素可以作為認知網絡的策略控制點（PCP）。這些網絡要素可包括任何網元，且認知處理層可以通過API對每個可調節網絡要素進行操作。軟件可調節網絡（SAN）的一個簡單實例就是支持定向天線（天線可以搜索接收或以不同的旋轉角度進行發射）的無線網絡。這種無線網絡具有SAN的基本特征，包括一種可供調節的網絡單元。需要指出的是，只有當調整天線方向是服務于系統目標的認知行為時才將其稱為認知網絡，否則如果修改天線僅為了實現鏈路層的局部目標，則只能稱之為采用智能天線的無線網絡。
認知應急通信系統的應用
筆者設計的具有認知能力的應急通信系統通過資源實時感知和自適應管理來解決緊急情況下的資源緊缺問題，適用于多種應急場景。
1城市突發事件
在應急現場，每個救援機構往往都會部署自己的應急無線通信網絡，由于供應急通信使用的頻譜資源有限，這些機構將競爭使用這些稀缺的無線資源，從而造成嚴重的通信干擾，進而妨礙救援行動。為此，可以改造升級各機構的應急無線通信網絡，使其具備認知能力，以便協調多個機構應急通信網絡的行動，準確、及時地傳遞各種應急信息。例如，各部門應急人員攜帶的認知無線電臺通過自適應頻譜感知來檢測和收集活動的無線電臺的位置和發射頻率信息，并通過動態頻譜接入（DSA）來優化使用頻譜資源，從而提高頻譜利用率，并可在一定程度上避免各救援機構之間的通信干擾。另外，認知應急通信系統能夠隨網絡環境的變化自適應調節，以保證不同用戶和應用按照其重要程度使用網絡資源，并確保重要業務的服務質量。
2地震災害救援
當地震災害發生后，事發區域的網絡通信基礎設施會遭受嚴重損毀，且呼往震區的通信業務量會在短時間內劇增，很容易造成現有通信網絡的擁塞，甚至癱瘓。這使得地震災區的大量災情信息不能及時向外傳遞，外部指揮機構和救援人員也無法及時有效地開展救援工作。如果在災區部署具有認知能力的通信系統，那么在地震發生時可以利用網絡傳感器／監視器及時采集網絡狀態信息和災情信息，優先保證指揮救援中心與災區的通信暢通。認知處理引擎對實時收集的網絡狀態信息進行分析，基于掉話率、通話時延等性能指標以及基站退服和光纜中斷等告警信息來判斷地震災害的破壞程度，然后通過限制呼入災區的呼叫量和調節網絡設備的參數來確保應急通信指揮的順暢進行。例如，根據基站的位置調整其發送功率和覆蓋方向，盡可能大地覆蓋受災地區。另外，可根據功能職責的不同將應急通信網絡劃分為不同的應急救援簇，如警察、消防員和醫護人員簇等。在搶險過程中，每個簇協作完成特定的任務。采用網絡分簇方法具有眾多優勢，即有效的數據聚集、短的通信范圍、減少沖突和競爭、降低路由開銷和便于網絡同步等。其中一個簇與指揮網絡相連，指揮網絡可以連接到外部網絡。各簇之間的通信通常需要借助于指揮網絡，可以使用各種無線技術。
3森林火情監控
可以在重要的林場部署具有認知能力的無線傳感網來預警和監視火情。具有認知能力的無線傳感網（C－WSN）由傳感器節點、中間轉發節點和匯聚節點組成。由于每個節點都具有頻譜感知和信道選擇的認知能力，傳感器節點可以選擇空閑信道將感知信息發送給轉發節點，轉發節點同時利用其他空閑信道繼續進行轉發，直到到達匯集節點，提高了空閑信道的利用率。采用多頻多跳的組網方式可以利用認知無線電技術進行高效的頻譜分配，從而降低相鄰節點無線傳輸的相互干擾，增強數據傳輸的并發性，解決傳統無線傳感器網絡對信道利用率不高的問題。另外，考慮這種傳感網絡規模較大且節點數量較多，適合采用分簇網絡結構，簇頭節點負責感知簇內傳感節點的位置、發射功率和工作頻率，并于鄰近簇頭交互信息，從而有效地管理和協調傳感節點的行動，提升網絡整體性能。
