Kif nafu lkoll, l-ispettru tar-radju huwa riżors naturali prezzjuż. Għalkemm l-ispettru elettromanjetiku taħt 3000GHz huwa teoretikament imsejjaħ l-ispettru tar-radju, minħabba limitazzjonijiet tekniċi, il-bnedmin bħalissa jaqsmu biss il-medda ta 'frekwenza ta' użu minn 9kHz għal 400GHz. Fil-fatt, meded ta 'frekwenza militari huma kkonċentrati taħt 40GHz, filwaqt li meded ta' frekwenza ċivili huma prinċipalment ikkonċentrati taħt 3GHz. Bl-iżvilupp mgħaġġel tat-teknoloġija tal-komunikazzjoni mobbli, servizzi ġodda ta 'komunikazzjoni mingħajr fili joħorġu fi fluss bla tarf, in-numru ta' utenti jkompli jiżdied, u r-riżorsi tal-ispettru jsiru dejjem aktar skarsi. Sabiex issolvi din il-problema, ġew ivvintati suċċessivament varjetà ta 'tekniki ta' modulazzjoni avvanzati, tekniki ta 'kodifikazzjoni, tekniki ta' multi-antenna, adattament ta 'link u teknoloġiji ġodda oħra. Dawn it-teknoloġiji tejbu l-kapaċità tal-kanal minn angoli differenti u kisbu riżultati tajbin. Madankollu, minħabba l-limitu ta 'Shannon, huwa impossibbli li tiżdied il-kapaċità tal-kanal b'mod indefinit. Għalkemm l-ispettru tar-radju jista 'jerġa' jintuża, għal ċertu punt ta 'frekwenza jew medda ta' frekwenza, huwa limitat f'ċertu dominju tal-ħin u dominju tal-ispazju, u ma jistax jerġa 'jintuża. B'kuntrast qawwi man-nuqqas ta' riżorsi tal-ispettru hemm ir-rata ta' utilizzazzjoni estremament baxxa tal-ispettru eżistenti.
Figure 1 shows the 0-6GHz spectrum utilization tested by the University of California, Berkeley. The actual measurement results show that in the global licensed frequency band, even in the 300MHz to 3GHz frequency band with good signal propagation characteristics and very tight demand, the spectrum utilization rate is less than 6 percent ; in the 3-4GHz frequency band, the spectrum utilization rate is reduced to 0.5 percent ; Above 4GHz, the frequency utilization is lower. Therefore, how to effectively share spectrum resources and fully improve spectrum utilization has become an urgent problem to be solved. In this context, Cognitive Radio (CR, Cognitive Radio) technology proposes a new solution—improving the utilization efficiency of wireless spectrum through Dynamic Spectrum Sharing (DSS, Dynamic Spectrum Sharing).
Applikazzjoni tar-Radju Konjittiv fil-Komunikazzjoni Militari
3.1 Iżżid il-kapaċità tas-sistema ta 'komunikazzjoni
In-nuqqas ta 'spettru mingħajr fili mhux biss prominenti fil-qasam ċivili, iżda wkoll fil-qasam militari. Speċjalment taħt il-kundizzjonijiet tal-gwerra moderna, varjetà ta 'apparati elettroniċi huma stabbiliti b'mod intensiv f'żona limitata, li se tagħmel ir-riżorsi tal-ispettru estremament stretta. Barra minn hekk, bl-aġġornament tat-tagħmir tar-radju ċivili u ż-żieda qawwija fin-numru ta 'utenti, id-domanda għall-ispettru qed tiżdied ukoll. Xi organizzazzjonijiet f'xi pajjiżi applikaw biex jallokaw parti mill-ispettru militari għall-użu ċivili. Din it-tendenza bla dubju se tkompli taggrava n-nuqqas ta’ riżorsi militari tal-ispettru tar-radju. CR jista 'jutilizza b'mod dinamiku riżorsi tal-ispettru, li teoretikament jistgħu jtejbu l-utilizzazzjoni tal-ispettru b'għexieren ta' drabi. Għalhekk, anki jekk CR jiġi adottat parzjalment, il-kapaċità tas-sistema ta 'komunikazzjoni kollha tista' titjieb ħafna.
3.2 Ittejjeb l-effiċjenza tal-ġestjoni tal-ispettru
Il-ġestjoni tal-ispettru tal-kamp tal-battalja hija suġġett importanti ħafna, u l-militar tal-pajjiżi kollha jagħti importanza kbira lir-riċerka ta 'din il-kwistjoni. Madankollu, fil-preżent, l-allokazzjoni tal-ispettru tal-kamp tal-battalja bażikament titwettaq fil-forma ta 'allokazzjoni ta' frekwenza fissa. Mis-sitwazzjoni attwali tal-ġlied, dan il-pjan mhux kompletament suċċess. Min-naħa waħda, din l-iskema ta 'allokazzjoni mhux biss twassal għal utilizzazzjoni baxxa tar-riżorsi tal-ispettru, iżda wkoll faċilment tikkawża interferenza elettromanjetika fi ħdan is-sistema jew bejn forzi ħbiberija; min-naħa l-oħra, din l-iskema ta' allokazzjoni teħtieġ ħafna ħin għall-ippjanar tal-ispettru qabel ma tibda l-battalja; Barra minn hekk, ladarba tiġi ddeterminata l-frekwenza tal-komunikazzjoni, ma tistax tinbidel x'jiġri fl-istat tal-ġlieda. għax
Għalhekk, fil-gwerra moderna fejn is-sitwazzjoni tal-kamp tal-battalja qed tinbidel malajr, l-iskema ta 'allokazzjoni ta' spettru fiss hija faċli biex tittardja l-ġellieda. CR jista 'jħoss l-ambjent elettromanjetiku tal-kamp tal-battalja fiż-żona fejn jinsab, u jiskopri awtomatikament id-disponibbiltà tal-bandwidth u l-ispettru meħtieġa. Għalhekk, l-allokazzjoni tar-riżorsi tal-ispettru tista 'titlesta malajr bl-għajnuna ta' CR, u l-frekwenza tal-komunikazzjoni tista 'wkoll tiġi aġġustata awtomatikament matul il-proċess ta' komunikazzjoni. Mhux biss ittejjeb il-veloċità tan-netwerking, iżda ttejjeb ukoll il-kompatibilità elettromanjetika tas-sistema ta 'komunikazzjoni kollha.
3.3 Ittejjeb l-abbiltà tal-jammer EOD kontra l--interferenza tas-sistema
Il-kapaċità kontra l--jamming hija indikatur importanti għall-kejl tat-tagħmir tal-komunikazzjoni taħt il-kundizzjonijiet tal-gwerra moderna, u hija wkoll garanzija importanti għar-rebħ tal-gwerra. It-teknoloġiji tradizzjonali ta' kontra l--jamming tal-kanali jinkludu l-aktar spettru mifrux, qbiż tal-frekwenza, qbiż tal-ħin u teknoloġiji relatati derivati minnhom. CR mhux biss għandu l-abbiltà ta 'anti-interferenza ta' hawn fuq, iżda wkoll irażżan l-interferenza billi jaġġusta d-direzzjoni tar-raġġ minħabba l-użu tiegħu ta 'teknoloġija ta' sensing tal-pożizzjoni, flimkien mat-teknoloġija DBF. CR mhux biss itejjeb il-ħila kontra l--interferenza, iżda wkoll jista 'jnaqqas il-qawwa tat-trażmissjoni u jtejjeb il-kapaċità kontra l--interċettazzjoni. Ir-radju konjittiv għandu kapaċitajiet avvanzati ta' tagħlim tal-magni, li jistgħu jitgħallmu u janalizzaw l-interferenza, sabiex ikun jista' jagħżel strateġiji xierqa kontra -jamming (agħżel kanal ta' komunikazzjoni xieraq, metodu ta' modulazzjoni, trasmissjoni ta' qawwa, mudell ta' qbiż tal-frekwenza, eċċ.) biex b'mod attiv evita l-interferenza. Barra minn hekk, minħabba li l-medda ta 'frekwenza tax-xogħol ta' CR hija wiesgħa ħafna, iżżid ukoll id-diffikultà ta 'interferenza.
3.4 Ipprovdi l-Kontromiżuri Elettroniċi tal-jammer tas-sinjali RF
Il-metodu tradizzjonali ta 'kontromiżuri elettroniċi huwa li l-ewwel jinstab l-ambjent elettromanjetiku tal-kamp tal-battalja permezz ta' skoperta tar-radju tal-kamp tal-battalja, u mbagħad tikkomunika s-sitwazzjoni misjuba lill-forza tal-kontromiżuri elettroniċi permezz tan-netwerk ta 'komunikazzjoni tal-battalja, u t-truppi responsabbli għall-kompitu tal-kontromiżuri elettroniċi se jwettqu interferenza. Dan il-metodu mhux biss jirrikjedi ħafna ħaddiema u riżorsi materjali, iżda jeħtieġ ukoll kooperazzjoni mill-qrib mat-truppi responsabbli għar-rikonoxximent tal-ambjent elettromanjetiku u l-kontromiżuri elettroniċi. Għalhekk, il-perjodu mill-għarfien għall-implimentazzjoni tal-interferenza huwa twil, li huwa faċli li jittardja l-ġellieda. CR jista 'malajr u b'mod preċiż jidentifika ħabib jew ghadu billi jħoss il-karatteristiċi tal-ispettru elettromanjetiku tal-kamp tal-battalja. Jista 'malajr jirrilaxxa jew jevita interferenza waqt li jwettaq tkixxif tal-ispettru elettromanjetiku, li mhuwiex disponibbli fir-radju tradizzjonali.
3.5 Ittejjeb l-interkonnettività tas-sistema
Fil-preżent, diversi fergħat tal-armata tagħna huma mgħammra b'numru kbir ta 'stazzjonijiet tar-radju ta' mudelli differenti. Dawn l-istazzjonijiet tar-radju għandhom frekwenzi tax-xogħol differenti, jittrasmettu qawwa, metodi ta 'modulazzjoni, eċċ., U ma jistgħux jiksbu interkonnessjoni u interoperabilità, li saret fattur importanti li jirrestrinġi l-operazzjonijiet konġunti tat-tliet forzi armati. Jammer ta 'scrambler tat-telefon ċellulari jista' jkopri faxxa ta 'frekwenza wiesgħa, u juża softwer biex jirrealizza l-ipproċessar tal-banda bażi tas-sinjal, il-modulazzjoni IF u l-ġenerazzjoni tal-forma tal-mewġ tas-sinjal RF. Billi jgħabbi b'mod indipendenti softwer differenti, CR jista' jikkomunika kemm ma' stazzjonijiet tar-radju ta' mewġ qasir, ma' stazzjonijiet tar-radju ta' mewġ ultra-short, kif ukoll ma' satelliti. Huwa preċiżament għaliex CR jista 'jitgħallem b'mod awtonomu protokolli u servizzi ta' komunikazzjoni tan-netwerk,
Ittejjeb l-interoperabbiltà u l-interkonnettività tas-sistema.
Minbarra l-funzjonijiet u l-vantaġġi ta 'hawn fuq, CR jipprovdi wkoll funzjonijiet ta' pożizzjonament u perċezzjoni tal-ambjent, li għandhom il-vantaġġi li jkunu inqas suxxettibbli għal interferenza tar-radju ċivili u netwerking aktar mgħaġġel, li huma vantaġġi insostitwibbli tar-radju tradizzjonali.
4 Opportunitajiet u sfidi għar-radju konjittiv militari
CR huwa meqjus bħala d-direzzjoni tal-ġenerazzjoni li jmiss ta 'żvilupp tal-komunikazzjoni. Peress li t-teknoloġija CR tista 'ttejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-użu tal-ispettru mingħajr fili, ġibdet attenzjoni kbira fl-industrija u żviluppat malajr f'dawn l-aħħar snin. Madankollu, CR għadu jiffaċċja ħafna sfidi minn laboratorju għal użu prattiku u militari:
(1) Ħafna mir-riċerka attwali tibqa 'fis-saff fiżiku, u hemm ftit riċerki dwar netwerking CR, topoloġija tan-netwerk, protokolli tan-netwerk, eċċ.;
(2) It-teknoloġija ta 'sensing ta' spettru mgħaġġel u identifikazzjoni tas-sinjal teħtieġ aktar riċerka;
(3) Perċezzjoni ambjentali veloċi u effettiva u kif tuża b'mod effettiv l-informazzjoni dwar il-perċezzjoni ambjentali;
(4) It-teknoloġija ta' stabbiliment mill-ġdid u ta' manutenzjoni tal-link meta CR iwettaq aġġustament dinamiku tal-frekwenza;
(5) Id-disinn tat-terminal CR huwa kumpless, u jeħtieġ medda ta'-faxxa wiesgħa,-sensittività għolja ta' quddiem-RF, algoritmi veloċi u effiċjenti għall-ipproċessar tas-sinjali diġitali, u algoritmi robusti u Disinn affidabbli ta' ħardwer u softwer li jissodisfa l-istandards militari;
(6) Tagħlim bil-magni u kif isir użu aħjar tal-lingwa tal-kompjuter biex in-netwerk CR isir aktar intelliġenti u aktar konformi mal-karatteristiċi u r-rekwiżiti tal-komunikazzjonijiet militari;
(7) Compatibility between CR and active equipment. The cost of CR terminals is high, and even for military use, it is impossible to equip troops on a large scale in a short period of time. This requires that CR can cover most of the frequency bands, modulation methods and frequency hopping methods of our military's active communication equipment;
(8) Miniaturizzazzjoni u disinn ta 'konsum ta' enerġija baxxa tat-terminal.
