短波无线接入网抗干扰需求分析*

2016-01-21 02:52段瑞杰李永贵惠显杨
通信技术 2015年7期

段瑞杰,李永贵,惠显杨

(1.解放军理工大学 通信工程学院,江苏 南京 210007;2.南京电讯技术研究所,江苏 南京 210007)



短波无线接入网抗干扰需求分析*

段瑞杰1,2,李永贵2,惠显杨1

(1.解放军理工大学 通信工程学院,江苏 南京 210007;2.南京电讯技术研究所,江苏 南京 210007)

Foundation Item:National Natural Science Foundation of China(No.61401505)

摘要:首先介绍了短波无线接入网的网络结构及其抗干扰需求,针对其链路层抗干扰迫切需求,将智能跳频技术引入短波无线接入网,替代短波无线接入网中传统的定频通信;阐述了将两者结合之后的网络模型及具体使用方法,并对其可能存在的问题进行了梳理。所提方法有望在继承短波无线接入网现有可通率的基础上,满足链路层抗干扰的迫切需求,改善通信频率静态分配,适应动态变化电磁频谱环境能力弱等问题,以期为台站间的智能跳频组网提供有益参考。

关键词:短波无线接入网;智能跳频;频谱规划;动态频谱决策

0引言

短波无线接入网[1]依托光缆网和固定有线网络(IP核心网),将短波固定台站互联组网,形成机固一体的短波无线接入网络,其是确保国家安全的主要通信手段,有时甚至是唯一手段。采用定频通信方式时,抗干扰、反侦察、抗截获、抗接入攻击的能力较低[2],因此,如何在保证无线接入网机固一体、自适应接入、可通率等优势的基础上,进一步提高其反侦察、抗截获、抗干扰、抗恶意接入的性能,成为国内外研究的热点。

近年来,随着短波无线接入网的发展,特别是其子网本身采用频谱自主协调、高效配合的方法,提高了网络的共存、自适应、高密度使用能力[3],明显提高了短波电台网络的整体性能;但是其物理层依然面临网台数量多,以及各种难以预料的恶劣电磁环境和复杂电子进攻态势[3],因此需要一种新技术来解决这一问题。

智能跳频凭借在线频谱监测和干扰分析、实时传输质量估计、动态频谱屏蔽和接入等新技术,能够有效增强跳频用户之间实时、动态、高效频谱配置和自主协调的能力,对动态、时变干扰电磁环境的快速适应能力明显增强。

另外,由于物理层是网系电子防御的第一道防线和基础[4],因此必然成为敌方侦察、截获、接入、干扰的重点目标,理论上可能在全球范围内被攻击。通过在物理层采取智能跳频技术,结合跳频通信本身的稳健性特点,有望按指数关系提高短波无线接入网的抗干扰能力和综合电子防御能力水平。

本文所提出的基于智能跳频技术的短波无线接入网研究思路,不对智能跳频技术本身进行研究,而是将其非对称频谱配置的思想应用于短波无线接入网,以期提高其频谱资源的高效、动态使用和动态抗干扰能力水平。

1短波无线接入网简介

1.1短波无线接入网络结构

短波无线接入网包括四块最重要的模块:接入基站、机动用户、网络管理系统和探测系统[5]。基站之间通过固定有线网络(IP核心网络)相互连接,机动用户通过与基站之间的无线短波信道接入网络,所有机动用户共享全部接入基站的频率资源。短波无线接入网最基本的体系结构如图1所示。

图1 短波无线接入网体系结构

1.2短波无线接入网抗干扰需求

1.2.1链路层抗动态干扰需求分析

短波无线接入网的关键技术包括:收发异频、多点多频自适应接入以及信道质量评估等[5]。收发异频是指机动用户与接入基站发送业务数据时,使用的定频频率不相同。

多点多频自适应接入是指短波无线接入网为机动用户提供多个接入基站、每个基站提供多个频率,而机动用户则在多个接入基站及频率中自适应选择基站和频率接入通信。

信道质量评估是指机动用户在所有接入基站的频率上扫描搜索,对全部接入基站的频率进行质量评估并按照信道质量排序。业务通信时,按照网络频率的信道质量表首先选择最佳频率呼叫,呼叫失败选择次佳频率呼叫,依次类推。

这些技术的使用使得短波无线接入网具备一定的抗干扰能力,也提高了机动用户与接入基站通信的可通率。但是其使用的定频通信同时带来了易被侦察、截获、恶意接入等问题。特别是在恶劣电磁环境下,干扰随时间不断变化,因此短波无线接入网的链路层抗动态干扰非常迫切。

1.2.2频率选择技术需求分析

短波无线接入网使用的频率自适应系统与长短期频率预报相结合的选频方法[6],而这些选频方法都存在一些不足。其不足之处列举如下:

(1)长短期预报

长短期频率预报所依据的频率预测资料是根据长期观测统计得出的[7],这种长期的观测统计不能监测实时电磁环境变化,造成很大的误差,并且没有体现出选频的实时性。

(2)频率自适应系统

频率自适应系统根据功能的不同可以分为:探测与通信分离的独立系统,通信与探测为一体的频率自适应系统[8]。

探测与通信分离的独立系统的选频方式在通信应用中存在问题如下:①选频实时性差,探测结果需要经过网管中心规划下发,延时大,不能实时保障通信需要;②额外占用频谱资源,有源探测本身就要占用频谱资源。

融探测与通信为一体的短波自适应通信系统的选频方式在通信应用中存在问题如下:①通信业务传输效率低,探测时不能传输通信业务,占用大量的时间;②频谱环境探测的实时性差,通信时不能探测,先期探测的结果不能反应可用频谱的实时动态变化。

(3)基于ALE的选频方法

基于ALE的选频方法是指通信系统本身通常不进行链路质量探测(LQA),而是利用专门的频率管理系统来提供通信频率,使得选择的频率是最佳的。这种选频方法也是探测与通信分离的独立系统的一种,同样存在一些问题。

综上所述,安全、实时的可用频谱探测,已成为短波跳频通信适应频谱拥挤、信道时变、动态干扰环境的瓶颈。短波无线接入网现使用的选频方法都存在一些不足。因此需要一种能够依靠短波无线通信设备资源,进行实时、在线、无源探测,实现短波系统全自动频率管理的方法。这种方法的基础是连续不断地测量、预测、分配频率和控制。整个过程在持续地进行,频率规划也在不断地更新和完善,使网内各通信线路自适应跟踪电磁环境的变化,且不会相互干扰。这已成为提高短波通信生存能力的必要条件和必然方向。

2智能跳频技术简介

智能跳频(Intelligent frequency hopping,IFH)是从传统的“盲跳频”抗干扰技术发展到与通信电磁环境感知、动态频谱配置相结合的一种基于认知环路的动态频谱抗干扰技术。短波智能跳频是指在跳频业务传输的同时,依托短波电台本身设备和网络资源,综合采用电磁环境在线自主感知、跳频频率传输质量分析与判决、授权频谱的自主非对称配置与动态调整等技术,实现一种集跳频业务传输与干扰、传输质量感知以及动态频谱接入等能力于一体的多任务智能通信方法。

非对称频谱配置跳频技术是实现短波智能跳频通信的最关键技术。短波通信系统收发双发的信道时变特性、衰落特性、干扰以及业务需求等往往表现出严重的不对称性。根据电磁环境和业务需求的不对称性,实时调整收发频率表,实现跳频频率表非对称配置,提高短波通信系统的频谱使用效率和电磁环境适应能力。

非对称频谱配置跳频技术基本原理:

若电台A和B之间的链路建立后,一直维持正常的通信质量,则双方电台使用频率表F相互通信;

若电台A接收性能恶化,根据本端干扰环境和传输质量,修改接收频率表并通知电台B,电台B接收到电台A修改接收频率表的信息后,修改发送频率表。即电台A的接收频率表F→FA,FA⊂Ω,电台B的发送频率表也服从F更新为FA,FA⊂Ω。

同理,若电台B接收性能恶化,电台B的接收频率表F→FB,FB⊂Ω,电台A的发送频率表也服从F更新为FB,FB⊂Ω。其原理图如图2所示。

图2 非对称跳频原理

为了保证智能跳频电台收发双方的频率表同步更新,所采用信令必须能够进行高效、可靠的交互。收发双方的跳频频率表的交互是通过“信令交互技术”完成。信令传输相对于数据传输拥有更高的优先级,并且采用先进的信令信道编码等方法和技术,保证即使在极端恶劣电磁环境下收发双方的信令交互仍然可达。

为了比较智能跳频的非对称频率表跳频与常规跳频使用的对称频率表跳频的性能,选定通信系统的可通性为比较对象。

频率表的可通性定义为频率表各频点可通性的平均。对于具有N个频点的跳频频率表,假设由发送方到接收方的误码率分别为Pi(i≤N),由接收方到发送方的误码率为Qi(i≤N),那么,任意频点i的可通性为(1-Pi)(1-Qi);以均匀概率选择任意频率通信时,对称跳频的可通性为:

而当采用非对称跳频时,由于能够始终选择Pi和Qi较小的频点进行通信,因此,其可通性会很大程度地提高。图3给出了在收发电磁环境不对称的条件下,对称跳频和非对称跳频的可通性仿真结果。假设收发频率各有50%的频点被干扰,且被干扰频点的误码率为0.5,未被干扰频点的误码率为10-3。收发电磁环境的非对称率为发送端的误码率与接收端误码率不相同的频点数与频率表总频点数的比值。由图3可以看出:采用对称跳频的可通性远低于采用非对称跳频的可通性,且随着收发电磁环境非对称率的增加,采用对称跳频的可通性逐渐下降,而采用非对称跳频的可通性几乎不受收发电磁环境非对称率的影响。

图3非对称频率表跳频和对称频率表跳频的可通性比较

从国内外短波电台抗干扰设计及其增效措施的发展趋势[9]来看,智能跳频通过对授权频谱的自主非对称配置与动态调整,能明显改善短波电台对恶劣电磁环境和信道特性的适应性,同时增强反侦察、抗干扰、抗截获、抗接入攻击的综合防御能力,最终提高短波电台可通率,增强链路层的抗干扰能力。

3可行性分析及使用方法

3.1可行性分析

为了解决短波无线接入网链路建立后链路层抗干扰的迫切需求,将智能跳频技术应用于短波无线接入网,又面临如何使用的问题。在给出使用方法之前,首先对其可行性进行简要分析。

大功率台站之间使用跳频通信手段,将造成严重的网间干扰,这对频率资源已经十分紧张的短波通信系统是极为不利的。但是在短波无线接入网中,接入基站和机动用户之间的短波通信,是战术条件下常用的手段,并且接入基站与机动用户大量存在。它们之间的通信发射功率较小,完全可以利用跳频扩谱的手段提高其抗干扰能力。

短波无线接入网是机固一体的接入网络[5],接入基站与机动用户之间的通信一旦建立,就可以看作是台站间的点对点通信。接入基站与机动用户之间的点对点通信是网络的最基本元素,其通信特征即可反应网络的特征。这种点对点通信特别适合智能跳频中动态频谱接入技术的灵活应用,其定频收发异频可以看作是非对称跳频的极端情况,即在强干扰情况下,收发可用频率均只剩一个的情况。

智能跳频采用短波无线跳频通信,在通信过程中能够完成对环境的实时感知并且通过非对称匹配跳频频率表保证信息始终在好的频点上传输。短波无线接入网则是采用接入基站与固定IP有线网路相连接,机动用户与接入基站之间使用短波无线通信相连接,接入基站与机动用户之间具有非对等结构,且接入基站之间不通过短波信道链接,也不需要共享信道组。因此,短波无线接入网体制与智能跳频体制是能够兼容的。

有了这些基本共同点,在不改变短波综合网基本网络结构、基本组网协议和建链机制的前提下,将智能跳频技术应用于短波无线接入网将是可行的。

3.2一般使用方法

3.2.1网络拓扑结构

智能跳频应用于短波无线接入网,主要是在底层无线接入部分,对上层网络不做改变。

本文依据已有短波无线接入网的网络模型[5],提出了智能跳频技术应用于短波无线接入网的网络拓扑结构,如图4所示。机动用户和接入基站都使用智能跳频技术,智能跳频机动用户可以选择最优频率的基站接入通信,它们之间的通信过程可采用智能跳频方式。

图4 智能跳频技术应用于短波无线接入网中网络拓扑结构

3.2.2组网方式

智能跳频技术作为一种效能提升手段,也要服从短波无线接入网的组网策略和接入协议。其组网方式及策略如下:

(1)网管中心为具有智能跳频接入功能的用户发放特殊的身份标志,同时指配相应的跳频频率资源;

(2)建链过程中,接入基站对用户身份进行识别,同时检测智能跳频功能是否开启。智能跳频用户可选择建立定频链路或跳频链路;

(3)智能跳频用户以跳频方式接入后,完成收发频率表的非对称配置,实现智能跳频通信;

(4)通信结束后,保留历史记录,所有频率配置恢复到初始状态。

上述组网方式,无需改变网络结构,减少成员电台动态变化对网络性能的影响,可以最大限度解决兼容性的问题。

3.2.3频率管理技术

根据短波无线接入网的频率管理技术,本文提出智能跳频技术应用于短波无线接入网的频率管理方法,这种方法需要借助于网管中心的频率管理系统来实现。

全网频率的划分配置方法如下:在短波无线接入网通信过程中通过实时检测、频率资源共享和动态分配来实现对全网可用频率集的规划、频率指配及协调,其主要方法是通过短波无线接入网的探测系统实时完成频率预选择,实时频谱监测等功能[10]。全网可用频率集的规划、频率指配及协调是指整个通信网络内的频率分配。将频谱监测得来的选频数据结果及时分发到各子网的基站,从而实现高效的通信且各子网之间不相互干扰,其具体实现方法则可将其建模为基于图论着色的短波频谱分配模型来有效解决。

频率预选择是指去除不符合电离层传播规律和长期统计规律的频率。网管中心根据探测系统长期统计预报的经验数据和大量试验数据积累的可用频率数据资源,按照短波传播特性和规律,根据通信要求产生预选择频率集,剔除不可能实现短波通信的频率的无用频率,减少频谱选择的盲目性。

实时频谱监测是指在频率预选择基础上积累的可通频段上进行跟踪检测和信号估值,根据干扰分布和占用情况不断获取可用频谱和当前状态下的最佳通信频率数据以提供给各子网使用。

接入基站与机动用户之间链路上的频率配置是依赖智能跳频技术,收发双方在网管中心规划的频谱范围内采用非对称频谱配置技术完成。

这种方法总体上具有实时、准确、隐蔽、伴随、高效的明显优势。

4存在问题分析

根据以上分析,将智能跳频技术应用于短波无线接入网的方法在网络结构、组织规划、频谱管理等方面都是切实可行的。但是网管中心在频率管理过程中又面临如下问题:

(1)智能跳频与短波无线接入网双方的环境感知数据融合问题

智能跳频的环境感知数据是链路层的数据,是指在机动用户与接入基站之间建立的跳频子网内(短波无线接入网内机动用户与基站组成一跳频子网),采用在线实时无源探测、跳频频率传输特性估计、跳频频率可用性综合判决等技术,对接收端电磁环境恶劣程度、频谱资源充裕性以及可靠性进行判决。根据这些数据智能跳频用户可以完成收发频率表的非对称配置,保障通信链路上的可通率。

短波无线接入网的环境感知数据包括两部分:

一方面专用的频率探测系统对整个网络覆盖范围内的电磁频谱环境进行长期探测所得数据,网管中心会根据这些数据对各基站使用的频谱进行规划,保证各基站发射的寻呼信息不会发生频率碰撞,以及接入用户建链、通信过程不会相互干扰。

另一方面机动用户对可接入的各基站的信道进行信道质量评估所得数据,根据这些数据机动用可以选择具有最优频率的基站进行通信。

所以,智能跳频与短波无线接入网的环境感知数据是两个不同层面的感知数据。对于两个不同层面的感知数据如何融合使用是智能跳频技术应用于短波无线接入网面临的重要问题。

两个不同层面的感知数据融合使用的初步设想是:分阶段分层次,融合使用。

智能跳频用户接入网络之前,网管中心根据探测系统长期探测积累的电磁环境数据对各基站完成频谱规划;当智能跳频用户接入网络时,智能跳频用户利用对可接入的各基站的信道进行质量评估的数据,选择具有最优频率的基站接入;智能跳频用户接入网络之后,利用智能跳频用户及短波无线接入网内通信设备本身资源,在通信的同时,进行自主、在线无源探测,即时获得短波通信设备节点处频谱可用性和干扰分布等数据。

智能跳频用户接入网络之后的电磁频谱环境数据的使用主要体现在两个方面:

其一是子网内的智能跳频用户利用这些数据可完成链路层的频谱决策,子网内的通信双方可以实时筛选本端优质接收频率并通知发信方,同时根据对方的优质接收频率配置本端的发信频率,实现对本端双向信道使用的频率进行独立管理和非对称配置,保证智能跳频用户与基站之间的通信质量。

其二是网管中心利用这些数据完成对网络层的频谱规划,保证尽量多的用户能够接入网络且通信过程中不会相互干扰;以及子网内电磁频谱环境发生变化时,对各用户可用频谱的动态决策。

(2)网络层频谱规划问题

子网内的智能跳频用户会根据感知的电磁频谱环境的变化完成链路层的频谱规划,即对收发频率表完成非对称配置,这可能会使本子网与其它子网产生互扰。现有短波无线接入网频谱划分方法是未采用智能跳频技术之前对频谱的一次性静态划分方法,这种划分方法不能够适应使用智能跳频技术的新要求,所以,需要研究网管中心根据使用智能跳频技术的频谱分布情况,在网络层完成对各基站和机动用户的频谱规划,以使这些频谱资源分配给各用户时相互之间没有干扰,保证尽量多的用户都能够接入网络。

网络层的频谱规划,即是对多个子网的频谱规划,有望采用基于图论着色的频谱分配模型来解决,通过将网管中心对各子网频谱分配建模为基于图论着色的短波频谱分配模型,并采用合适的频谱分配算法,能够完成网管中心对各子网的频谱规划。

在应用智能跳频技术的短波无线接入网的频谱分配模型中,将子网组成的网络拓扑结构映射成一个无向图,每一个节点表示一个子网用户,每一条边表示一对子网用户存在着干扰或者频率冲突,即无向图中的一条边连接两个节点时,表示这两个节点不能够同时使用相同的频率。此外,每个节点关联着一个可用颜色集合,即可用频率集合,不同的节点关联着不同的可用频率集合。

通过以上所建立的基于图论着色的短波频谱分配模型,借鉴认知的频谱分配算法可有效解决网管中心对各子网的频谱规划。

(3)动态频谱决策问题

在网络层的频谱规划完成的情况下,各子网可以有效通信且不会相互干扰。当各机动用户和基站的本地电磁频谱环境发生变化时,可能会造成短波无线接入网的可通率下降,网络时延增大。子网内用户根据本地可用频谱,采用非对称频谱配置技术,完成跳频频率表非对称配置,可能就会与其它子网使用的频率产生冲突,造成互扰率增大,然而短波无线接入网的网管中心还无法做到实时动态调整。所以,需要研究网管中心实时对各子网的电磁频谱动态调整,以使短波无线接入网的可通率增大,网络时延减小,子网之间互扰率降低。

对于动态频谱决策问题,有望采用基于博弈论的动态频谱决策方法解决。从要研究的各子网的行为和目的来看,博弈论模型[11]适用于分析各子网之间的竞争行为。在基于博弈论的频谱分配模型[12]中,博弈者可以是期望获取频谱的子网。对于各子网来说,其策略一般为选择一组合适的频谱,其收益函数一般定义为获得的容量。

(4)性能评价

对使用智能跳频技术前后这些性能指标都有什么样的提升或者改变,可利用Matlab,OPNet等仿真软件进行仿真验证。具体的性能指标如下:

①对抗条件下的可通率。可通率是指在统计时间内,链路接收端的信噪比高于可以接受的最小信噪比的时间百分比。当智能跳频技术应用到短波综合业务网时,在对抗条件下的可通率是否提高,应与短波综合业务网在同样的电磁频谱环境下,同样的时间段的可通率进行比较。

②网络用户之间的互扰率。网络用户之间的互扰率是指网内各用户通信过程中相互之间干扰的概率。对使用智能跳频技术前后短波综合业务网内各用户之间互扰率进行比较。

③频谱利用率。频谱利用率是指信号传输的比特率与其带宽之比。对使用智能跳频技术前后短波综合业务网频谱的利用率进行比较。

④组网效率。组网效率是指组网数量与跳频频率表数量之比[13],该比值越大,组网效率越高。当频率表数为N时,在网间干扰可以容忍的情况下,组成M个网,则组网效率η定义为:

η=M/N

将智能跳频技术应用于短波无线接入网,网管中心对网络层频谱进行规划和决策时会遇到一些问题,对于这些问题的来源及解决思路如图5所示。

图5问题来源及思路

5结语

针对短波无线接入网链路层抗干扰的迫切需求以及选频技术迫切需求,提出了将智能跳频技术应用于短波无线接入网的解决方案。文中对这种方案的可行性进行了分析,得出了智能跳频技术应用于短波无线接入网是可行的结论,并给出了一般使用方法。在将智能跳频技术应用于短波无线接入网后又面临两方面的突出问题,其一是网管中心在网络层如何对可用频谱进行规划;其二是随着电磁频谱环境的变化,网管中心如何动态的完成频谱决策。这两个问题的解决将使得智能跳频技术很大程度地提高短波无线接入网的动态抗干扰能力。下一步将按照解决两个突出问题的解决思路继续研究,从而提高短波无线接入网的抗干扰能力及业务水平。

参考文献:

[1]张冬辰,周吉. 军事通信[M]. 第2版.北京: 国防工业出版社, 2008: 470-474.

ZHANG Dong-chen, ZHOU Ji. Military Communication (Second Edition)[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2008: 470-474.

[2]姚富强. 通信抗干扰工程与实践[M]. 第2版.北京: 电子工业出版社, 2012: 29-35.

YAO Fu-qiang. Communication Anti-Jamming Engineering and Practice (Second Edition)[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2012: 29-35.

[3]应忠于. 短波通信新型组网技术研究[J]. 公安海警学院学报, 2012: 5-9.

YING Zhong-yu. Research of New Networking Technology with Short-Wave Communication[J]. The Police Coast Guard Academy, 2012: 5-9.

[4]张海勇,于波. 短波通信组网研究[J]. 火力与指挥控制, 2004(05): 11-15.

ZHANG Hai-yong, YU Bo. Research of HF Communication Networking[J]. Fire and Command Control, 2004(05): 11-15.

[5]唐光亮,刘国泽. 短波接入组网技术[J]. 通信技术, 2008,42(06): 13-16.

TANG Guang-1iang,LIU Guo-ze. HF Access Technology[J]. Communications Technology, 2008,42(06):13-16.

[6]李薇,陈瑾,左建国. 基于聚类的短波异构网动态频率选择[J]. 通信技术, 2011, 44(11): 39-43.

LI Wei, CHEN Jin, ZUO Jian-guo. Dynamic Frequency Selecting based on Clustering in HF Heterogeneous Network[J]. Communications Technology, 2011, 44(11): 39-43.

[7]李薇,左建国,韩阳. 短波异构网频率管理技术研究[C]//2011年亚太青年通信学术会议.中国浙江杭州:中国通信学会, 2011: 132-136.

LI Wei, ZUO Jian-guo, HAN Yang. Research on Techniques of HF Isomerous Network Frequency Management[C]// 2011 Asia-Pacific Youth Conference on Communication. Hangzhou, Zhejiang China:China Communication Society, 2011: 132-136.

[8]马彦博,宋爱民,武文斌等. 短波宽带通信频率管理现状与启示[J]. 传感器与微系统, 2013(10): 8-12.

MA Yan-bo, SONG Ai-min, WU Wen-bin,et al. Current Status of Frequency Management of HF Wideband Communication and Inspiration[J]. Transducer and Microsystem Technologies, 2013(10):8-12.

[9]王金龙. 短波数字通信研究与实践[M]. 北京: 科学出版社, 2013: 256-263.

WANG Jin-long. HF Digital Communication Research and Practice[M]. Beijing: Science Press,2013:256-263.

[10]胡中豫,宫润胜,张宏珉. 大区域短波通信的动态选频策略[J]. 舰船电子工程, 2008, 163(01): 4-8.

HU Zhong-yu, GONG Run-sheng, ZHANG Hong-min. Dynamic Frequency Optimal Selection[J].Ship Electronic Engineering, 2008, 163(01): 4-8.

[11]徐友云,李大鹏,钟卫等. 认知无线电网络资源分配——博弈模型与性能分析[M]. 北京: 电子工业出版社, 2013.10: 21-26.

XU You-yun, LI Da-peng, ZHONG Wei,et al. Cognitive Radio Network Resource Allocation—Game Model and Performance Analysis[M]. Beijing: Publishing House of Electronics Industry, 2013.10: 21-26.

[12]NIE N,Comaniciu C. Adaptive Channel Allocation Spectrum Sharing in Cognitive Radio Networks[J].Mobile Network and Applications,2006,11(6):779-797.

[13]赵丽屏,姚富强,李永贵. 差分跳频组网及其特性分析[J]. 电子学报, 2006, 34(10): 1888-1891.

ZHAO Li-ping, YAO Fu-qiang, LI Yong-gui. Making-Up of Differential Frequency Hopping (DFH) Network with Its Characteristics[J]. Acta Electronica Sinica, 2006, 34(10): 1888-1891.

段瑞杰(1991—),男,硕士研究生,主要研究方向为智能跳频组网、通信抗干扰;

李永贵(1964—),男,高级工程师,硕士生导师,主要研究方向为通信抗干扰理论与技术;

惠显杨(1992—),男,硕士研究生,主要研究方向为通信抗干扰、认知决策。

Demand Analysis of Anti-Jamming for HF Wireless Access Network

DUAN Rui-jie1,2,LI Yong-gui2,HUI Xian-yang1

(1.Institute of Communication Engineering,PLAUST,Nanjing Jiangsu 210007,China;

2.Nanjing Telecommunication Technology Institute, Nanjing Jiangsu 210007, China)

Abstract:Network structure and anti-jamming demand of HF wireless access network are described firstly, and aiming at the urgent need of anti-jamming for link layer, the intelligent FH technology is introduced into HF wireless access network to replace the traditional fixed frequency communication. Network model and concrete application method after the combination of these two technologies are presented, and the possible problems also mentioned. The proposed method is expected to inherit the existing pass rate of HF wireless access network, thus to satisfy the urgent need of anti-jamming for link layer and sowe some possible deficiencies, such as static allocation of anti-jamming communication frequency and weak adaptability of dynamic changes in electromagnetic spectrum environment.And all this may provide some useful reference to intelligent frequency-hopping networking of between the stations.

Key words:HF wadio access network; intelligent frequency hopping; frequency spectrum planning; dynamic spectrum decision

作者简介:

中图分类号:TN915

文献标志码:A

文章编号:1002-0802(2015)07-0818-07

基金项目:国家自然科学基金项目(No.61401505)

收稿日期:修回日期:2015-04-15Received date:2015-01-01;Revised date:2015-04-15

doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2015.07.014