广东：推动新一代无线电监测网建设

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“十二五”期间，广东省的无线电监测基础设施建设有了长足的进步，截至2014年8月，全省共建有固定监测站209个、移动监测站47个、可搬移监测设备47套。这些设备在日常无线电监测、干扰查处、重大活动保障等工作中发挥了很大的作用，但对于迅速发展的无线电管理事业来说，这些技术装备仍不能满足工作需要，还存在着如自动化程度低、兼容性可扩展性差、专用无线电管理业务欠缺、监测数据欠有效使用等问题。因此，无线电管理机构应站在全局的高度做好顶层设计，结合网格化监测、云计算、大数据等热点技术，建设新一代的无线电监测网。

　　完善“网格化监测”基础性功能

　　网格化管理就是根据属地管理、地理布局、现状管理等原则，将管辖地域划分成若干网格状的单元，并对每一网格实施动态、全方位管理，它是一种数字化管理模式。

　　无线电监测网由多个固定或移动监测站联网而成，单个监测站的功能是监测网的一个“网格”的基础功能。以固定监测站为例，通常包括监测、监听、测向、信号分析功能，多个监测站还可以实现联合测向功能。监测数据主要包括以下三类数据：

　　（1）无线电监测网的管理数据，包括：固定、移动监测站点信息；任务管理信息；监测和测向时间的统计等。

　　（2）无线电监测基础数据，分为：单频测量数据、测向数据、频谱数据、音频数据、扫描数据，具体包含电台（站）名称、电台（站）类别、发射类别、指配频率、实测频率、频偏、占用带宽、信号强度（标出监测站点位置）、调制参数、频谱分量、信号方位、发射台（站）位置和音频特征（基带信号特征）等。

　　（3）无线电监测统计分析数据，包括：频道占用度、频段占用度、频段最大电平、环境噪声、干扰类型及成因、表现信号主要特征的频谱图等。

　　可见，对于无线电管理来说，“网格化监测”的概念就是为每一个监测站划定一个网格区域，让其对管辖区域的频谱资源和台站进行精细化管理。频谱资源精细化管理主要是从海量的日常监测数据中提取电磁环境的参数，如频道占用度、频段占用度、最大电平、频段背景噪声、非法电台占用百分比等，通过上述参数评估该频段频谱资源使用状况，为无线电管理者提供频率规划、非法设台查处等技术依据；通过上述参数评估该频段的电磁环境复杂程度，定期向社会公众公布数据。台站精细化管理主要是监测站不断对其管理辖区台站的数据进行监测，获得台站的频率、频偏、电平、调制方式、占用带宽、示向度（测向定位）、占用度等基础数据，并建立该台站的特征模板和该段频谱模板。通过实时监测与特征模板、频谱模板比对，依据上述基础数据的动态变化，及时发现管理台站的异常情况，主动发现不明干扰信号，从而达到台站精细化管理要求。

　完善“网格化监测”基础性功能的具体措施包括：

　　（1）建设完善的监测数据库。按照UHF频段监测数据库结构技术标准，建设完善的监测数据库，并通过日常无线电监测，积累关注频段的时间占用度、信号幅度变化、频谱特征数据等基本数据，这些数据是形成无线电管理特点的“大数据”，是实施新一代无线电监测网大数据分析、大数据挖掘的基础。

　　（2）合理布局网格化监测站。考虑到固定测向站建设造价问题，建议以测量发射功率稍大的台站为对象，选择大网格，在城市或高山上建设。固定无线电监测站主要用于日常无线电监测，能积累大量无线电监测数据，适合城市里的小网格建设，在成本不高的条件下可适当增加时差定位功能，提供小功率发射台站测量功能。移动或可搬移监测站可以考虑采用体积重量偏小、灵敏度稍低的设备，作为“网格化”无线电监测网的补充。

　　（3）建设专用业务保障的网格化监测网。为满足南海权益维护需求、提高海洋无线电安全保障能力，应建设海洋无线电监测站。建设高铁沿线监测网，解决广东作为一个高铁大省，高铁沿线的GSM-R调度系统干扰多的问题。

　　（4）推进基层（县、区级）无线电监测站建设。可适当推进落后地区或山区县、区级无线电管理技术设施建设，如配置可搬移监测站，一方面可以作为网格化监测网在落后地区的延伸，另一方面可以提高县、区级无线电管理水平，加强台站的属地化管理。

　　建设基于“云计算”的监测、管理平台

　　云计算是建立在互联网基础上，以服务方式动态、弹性提供计算能力、存储空间、软件服务等信息技术资源，用户可以根据需要获取上述资源的新型计算模式和服务模式。

　　传统的无线电监测网基本上都是以客户端/服务器结构联网的方式建设的，一般将远端监测站的监测数据回传到控制中心站进行处理，这种模式对数据传输的要求高。随着网格化监测网建设，网络上分布越来越多的监测站，数据传输压力增大，数据处理能力下降。借用云计算的概念，可以把一些计算、数据分析、数据存储功能放在网络上的监测站服务器或网络上的各级控制中心服务器中完成，这可以减轻监测网的数据传输压力，并大大提高监测网的数据分析、存储等处理能力。

　　要完成监测数据对无线电管理部门的技术支撑，必须建设一个集频管、监测、保障于一体的平台。这个平台整合监测、频率、台站、地理信息、管理指挥、行政审批执法、设备管理、人力资源、电磁兼容等要素，在该平台上可运行各类不同的软件，以实现不同的功能和满足不同任务的需要；可以随着发展不断增加新的应用和操作软件；可方便地随时随地增加临时监测站点，这就是基于“云计算”的无线电管理云平台。

无线电管理云平台可在省站数据中心组建统一的存储资源池和计算资源池，为云平台提供强大的存储和计算能力。除监测测向业务外，其他业务系统全部集中部署在省云平台，各地市组成“云节点”，作为整体云平台的一部分。在工作中，“云节点”接入省云平台业务系统申请使用资源。无线电监测测向业务系统将同时部署在省数据中心和各地市数据中心，在完善的授权机制管理下，省级监测站在需要时可以直接控制全省所有监测站点，完成监测任务；各地市监测站之间也可通过省云平台，调用其他地市的监测站点完成联合监测等工作。考虑到数据网络带宽（目前使用电子政务网）的因素，各地市进行信号分析工作的临时性实时数据在本地资源池中存储，结论性和证据性的样本数据和管理工作中主要使用的信号扫描数据集中上传到省资源池集中存储。采用云架构，实现全省所有无线电监测站点（设备）的联网，可统一各类监测设备互操作接口标准，也可以将各地市监测数据汇聚至全省无线电管理云平台，实现监测设备全省联网；实现监测数据共享，提高跨区域干扰处理效率；积累监测数据，为下一步监测数据的大数据研究开发提供基础。

　　可见，采用“云技术”能够为无线电管理工作在扩展性、可靠性上提供一个非常灵活的架构，以硬件资源作为系统运行能力的保障，采用相应服务器、存储设备、网络设备以及虚拟化软件，形成功能强大的计算资源池、数据存储资源池，向全省无线电管理机构提供统一的业务系统、统一的数据存储以及先进的无线电管理信息“大数据”处理能力，为后期业务发展和新的需求添加新的业务功能、兼容并扩展各种无线电监测设备提供良好的技术基础。

　　挖掘“大数据”应用

　　大数据是指在社会生产生活及管理服务过程中，依托现代信息技术采集、传输、汇总而形成的，超出传统数据系统处理能力的数据，具有数据量大、数据类型多、处理速度快的特点。通过整合共享、交叉复用、提取分析这些数据，可以获得新知识、创造新价值。

　　大数据时代已经来临，大数据技术主要包含三个部分：大数据产品、大数据管理和大数据使用。随着无线电业务的迅猛发展、无线电设备的日益增多，以及无线电监测设施的不断建设，无线电监测数据正逐步呈现大数据特征：监测数据量巨大；数据类型复杂多样；大量监测数据需要通过强大的算法更迅速地被提取成为有用信息等。利用大数据存储和预处理技术、分布式计算技术、数据挖掘技术、数据处理结果的可视化这4个关键技术，建设全省集中的数据中心，建成全省标准网格化监测数据库，可解决数据使用率低、缺乏现有整体规划和管理能力的问题，达到提升无线电资源管理手段、强化台站管理功能、主动获取频谱动态、服务经济社会发展的主要目标。

　　总的来说，在新一代的无线电监测网建设中，“网格化监测”将积累大量可靠的监测数据，对频谱和台站进行精细化管理；“云计算”技术架构，可提高监测网数据共享与处理能力，提高监测网的可扩展性，利用信息化手段改变传统无线电管理行政审批模式；“大数据”技术和基于“云计算”的一体化平台建设，将深层挖掘监测、频率、台站、地理信息等数据在无线电管理中的应用，不断提升无线电管理工作水平。