lsa系统中智能监控子系统的设计与实现

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1、LSA系统中智能监控子系统的设计与实现1引言1.1项目背景及意义随着各式各样的移动网络设备的不断研发和改进，移动设备用户的数量也大幅度增加，这将导致网络频谱信号资源的匮乏。针对这一现象，在欧美一些国家陆续提出关于网络频谱信号分频的解决方案来高效，优质的分配和管理无线网络频谱。基于LSA方案的LSA系统相继被研发。由于此系统工作环境恶劣，系统结构之间通信较为复杂以及系统使用领域(如：电信工业、政府机关、军事部门等）对系统稳定性、准确性要求极高。故依据LSA系统结构，设计并实现对应的监控子系统，能够实

2、时监测，管理并自动化处理相应的故障信息是非常迫切的。在电信领域，一种新型的解决无线电网络信号分频的方案被提出，LSA方案的提出吸引了一批如美国、欧洲国家的创新型公司的注意，这些公司着手开发LSA系统，提供给如军事部门、政府机构或电信公司或移动网络相关企业一个可以灵活控制，高效管理、分配无线信号频谱的应用系统。由于LSA系统的创新性和可靠性，故需设计一个专门针对LSA自身系统结构的监控子系统。该监控子系统能够提供给整个系统一个可靠的、高质量的运行环境。其独立性保证了该子系统与其他子系统之间的干扰性和

3、稱合度极低，为系统运行的准确性提供了保障。该子系统可监控故障和相关信息，同时反馈故障信息并做出相应的智能自动化处理，通过对故障数据的分析，进行故障间关联性的分析，人机交互操作界面的设计也实现了无人值守的自动化远程管理，同时大大提高了工作效率。.1.2项目历史现状自20世纪70年代，如故障监控、故障诊断和预测以及健康管理等相关系统逐渐应用在各类工程中。由较为简易单一的监控故障数据功能发展到现在可以进行故障诊断预测和系统集成的阶段。故障诊断与预测[3]的精度且与被监控系统的集成度的提高，以及增强监控系

4、统的通用性，这些现象和需求成为研究人员现阶段关注的问题。本节将介绍监控系统的现状、所面临的问题以及相关的解决方案。故障检测功能需保证监控系统实时监测数据，根据不同被监控系统的结构特性设计不同的监控机制，以保证监控数据的准确性。同时也决定了监控系统的特殊性。多类故障数据的采集也对监控系统的实时性有较高的要求。但是如果在监测信息后不做任何的自动化管理和处理，监控功能也就失去了应有的价值和意义。因此，人们开始研宄开发具有诊断和预测功能的监控系统。随着人工智能技术的不断发展和更新，故障诊断的方式方法也越来

5、越多。但是考虑到现实中实时动态环境下故障发生的复杂度，故障诊断和预测的精度需要得到进一步提高。为解决这一问题，需要研究更加灵敏、精确的传感器以获得高精度的数据，加强虚拟专家经验数据以提高知识库的精度，积累故障数据以提高故障诊断和预测的置信度。..2项目相关知识技术与概念2.1移动网络相关概念移动网络m主要描述了允许移动设备间持久通信的网络。无线电信号信号是以无线电波的形式传播的。在日常生活中，如电视、无线广播或者卫星信号都是运用的无线电。天线，也被称为基站，发送或接受介于两个预定义带宽值之间的电波

6、频率。例如，当一部移动设备呼叫或接收到一个请求时，距离该设备最近的基站将会产生两个通信频道用来通信。为形象化这两个通信频道，人们称其为无线信道，移动设备终端可通过无线信道发送或接收无线电波以进行通信。与此同时，无线电通信的原理导致无线电通信能力的局限性。由于同一频带上存在着大量的用户，按照通信的原理，这将需要产生大量的无线信道进行通信。除此之外，两信道之间需要保持一定的间隙以避免产生频道间干扰现象。GSM(GlobalSystemforMobilemunications,全球移动通讯系统)网络对于

7、每个天线最多可同时支持五百个通信。因此，基于无线编码、科技的进步、天线的重组以及如GPRS(GeneralPacketRadioService),EDGE(EnhancedDataratesforGSMEvolution),UMTS(UniversalMobileTelemunicationsSystem)(3G)和最近的LTE(LongTermEvolution)(4G)等标准的不断完善等方式，来提升速率和增加带宽有着重大的意义。然而，面对人类对无线网络日益增长的需求，网络通信的能力仍然具有局限

8、性。一般来看，一个蜂窝状的网络包含了许多的基站，每一块被基站所覆盖的区域称为一个蜂窝小区。每一个蜂窝小区的大小范围最小可能仅有10米，最大可能达到数十千米。依据蜂窝小区的大小，人们通常把天线分为四类，即飞蜂窝基站、微微蜂窝基站、微蜂窝基站和宏蜂窝基站。较小的飞蜂窝基站、微微蜂窝基站和微蜂窝基站天线比较适用于人口密集的热点区域，而宏蜂窝基站则更适用于人口稀疏、荒芜的区域。实际上，飞蜂窝基站、微微蜂窝基站和微蜂窝基站这些较小蜂窝小区的基站在频率复用时不容易产生干扰信号。2.2LSA的概