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借力硕士学位论文 借力大数据技术解决频谱短缺难题

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文/ 薛 楠 杨 雄

好风凭借力送我上青天

信息技术在医院党建工作中的应用

无人机技术在新闻摄影中的应用

用镜头拍摄出水墨画的意境——再湿板技术在影视创作中的应用

新理念新技术助推水业转型升级——2018中国水博览会暨中国(宁夏)国际节水展览会侧记

数据技术是分布式计算、网格计算、云计算和物联网技术发展到一定阶段的必然产物,它能够对事物未来的走势进行预测分析。在无线电管理领域引入大数据技术,可以实现前瞻性和精细化管理,对解决频谱短缺问题具有十分重要的意义。

频谱资源是不可再生的自然资源,随着无线通信技术快速发展、应用迅速普及、数据流量增长,所需带宽急剧增加。但是受用频技术条件和使用成本的限制,当前可用频谱主要集中在100GHz以下,有限的频谱资源难以满足急剧增长的应用需求。

大数据技术可以通过充分挖掘管理部门数据资源预测频谱需求、评估用频效率,以前瞻性的管理方式,科学地分配频谱资源,解决频谱短缺难题

现实呼唤新思路

实现海量监测数据分析的必然要求。国内无线电管理部门经过20多年的发展,积累了大量的数字、图片和影音信息。为解决频谱短缺问题,满足日后无线电管理应用和发展的需要,需要对海量增长的信息进行有效存储、归类和分析。但是当前各级无线电管理机构依靠现有的信息处理手段,难以从中深入挖掘出有价值的管理信息,因此急需一种强大的信息处理技术,实现信息的深入挖掘。大数据技术是当前受业界广泛认可的一种高效的海量数据信息处理技术,无线电管理部门应充分利用它的海量数据存储和预处理能力,提高数据挖掘质量,减少实际数据挖掘所需要的时间;利用它的分布式计算能力,将数据挖掘任务分解成若干个子任务,完成海量数据分析,从而满足无线电管理应用和发展需要,解决频谱短缺问题。

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实现前瞻性无线电管理的必然要求。前瞻性无线电管理是指通过对大量历史数据的分析,结合行业发展情况,综合考虑未来各种影响因素,对无线电管理中即将出现的问题做出统筹安排,实现频率资源有效利用,满足用频需求。实现前瞻性的无线电管理需要根据频谱应用的实际情况,从多种类型的海量数据中快速提取有价值的信息,进而对事物发展趋势进行分析和预测。但当前无线电管理部门的信息化建设能力不足以进行大规模的数据处理,不具备前瞻性的分析和预测能力。大数据技术具有较强预测性分析能力,能够利用分析和数据挖掘的结果,建立数学模型,进而预测事物未来发展趋势。为了实现前瞻性无线电管理,无线电管理部门应充分应用大数据技术的预测分析能力,准确判断用频需求、台站配置和电磁环境的变化趋势,提前布局,更好地为企事业单位、公众和个人提供更加合理的频谱分配方案和更好的电磁环境,解决频谱短缺问题。

实现精细化无线电管理的必然要求。精细化无线电管理是一种以实现频谱资源最大化利用为主要目标的无线电管理方式,它是现代管理模式和无线电管理的高度融合,但实现精细化无线电管理同样需要对大量数据进行统计和分析。无线电管理部门应充分利用大数据技术的高效数据提取、处理及分析能力,充分结合已有的无线电信息基础设施,实现信息交互、融合和挖掘,帮助无线电管理人员深入挖掘数据中的潜在价值,实现频谱需求预测分析、频率规划和分配、频谱价值综合评估的精细化管理,提高技术基础设施和频谱资源的利用率,通过精细化的无线电管理,解决频谱短缺问题。

发展面临新挑战

缺少无线电管理大数据分析软件。一是在大数据应用开发方面,常用开发工具过于复杂,不易掌握。应用常规的大数据基础设施工具,如Hadoop、NoSQL数据库、流处理系统,开发、部署和维护大数据产品,对技术人员的程序开发能力要求较高。不仅如此,应用软件开发完成后,还需要对客户进行培训和教育、对产品的后续应用进行支持和跟进。这些工作过程复杂,严重影响大数据技术的开发、应用和推广。二是现有大数据应用产品成熟度不高。目前大数据市场产品尚不成熟,缺少成功案例,更缺乏专门应用于无线电管理领域的大数据产品。因此,大数据在无线电管理领域进行市场化、产品化推进较为困难,从而阻碍了大数据技术在无线电管理领域的推广和应用。

缺乏精通大数据技术的无线电管理人才。大数据技术是最近几年新兴的信息技术,国内大数据分析人员对大数据技术的掌握和理解还有待进一步提升。一方面,无线电管理领域信息技术应用程度不高,大数据技术与无线电管理的结合需要一定的过程。当前,国内大数据分析人员虽已具备处理已发生问题的能力,但大多仍停留在从架构、并行等方面解决高并发数据存取和海量数据存储问题,对大数据在核心的非结构化数据理解和数据转化方面仍缺乏实质性的突破,同时还缺乏预测和挖掘无线电管理领域未知问题并提供解决方案的能力。另一方面,部分无线电管理人员在日常工作中不善于学习先进数据分析处理技术和管理理念,仍沿用原有工作方式,制作大量的书面记录或纸质资料,缺乏使用先进信息技术和设备的积极性和主动性,严重阻碍了大数据技术在无线电管理领域的推广、应用和普及。

好风凭借力

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原始数据共用、共享能力较弱。无线电管理领域积累了大量数据资源,但由于缺乏共用、共享能力,所以存在严重的信息孤岛现象。一是数据来源混乱,缺乏统一标准。长期以来,各级无线电管理部门使用各种监测和检测设备,对无线电信号和用频设备进行了大量的监测和检测,积累了海量的原始数据,但由于在设备使用和定义数据输出格式方面缺乏统一标准,导致数据内容和数据格式多种多样,从数据产生源头就形成了应用壁垒。二是信息管理系统建设缺乏统一领导,数据定义混乱。在各级无线电管理部门建立无线电管理信息系统初期,行业主管部门没有进行过统一规划,致使导入数据库的数据模型和数据标准不统一,影响了部门间数据的流通、共用、共享。

硬件基础设施建设无法满足需要。大数据技术的推广和应用,离不开大规模硬件基础设施的建设,其中数据中心的建设是基础设施建设的关键。但当前国内无线电管理领域已建的数据中心存在多种问题。一是中小规模的数据中心普遍存在存储规模小、计算速度慢等问题,无法满足大数据技术进行海量存储和高速计算的需要。二是在使用和管理方面,数据中心普遍存在利用率低、管理水平差、维护技术复杂和运行成本高等问题,严重影响了数据传输、存储和处理,更无法满足未来大数据技术在无线电管理领域的应用需求。

未来需要新出路

加强大数据技术的研发和投入力度。一是制定中长期无线电管理大数据应用策略。积极开展前期调查研究工作,从现有数据规模、增长情况、数据复杂度等方面入手,全方位论证大数据技术在无线电管理应用方面的发展方向,制定中长期无线电管理大数据技术发展规划。二是各级无线电管理机构应从内部整合各类数据资源,构建超大规模的数据存储集群,实现无线电管理部门间的内部信息互联互通和共用共享。三是加强大数据技术在无线电管理领域的应用和创新,提高挖掘高价值数据信息的能力。

加强对结构化和非结构化数据的转化和分析计算能力,注意相同、不同结构数据间存在的相互关系。结合无线电管理业务的应用发展需要,逐步建立科学化的辅助决策系统,深入挖掘无线电管理工作中可能出现的新问题,实现科学化、前瞻性管理决策,使无线电管理工作适应新形势。

加强精通大数据技术的人才培养和引进力度。

结合无线电管理领域大数据技术的应用发展需要,在行业内统筹规划,完善大数据人才培养和引进机制,开展无线电管理大数据人才的培养和引进工作,为无线电管理行业的大数据技术应用和发展提供坚实的人才保障。依托培训机构和科研院所,有层次、有步骤地开展大数据应用实践活动,提高无线电管理部门整体的大数据认知和应用水平。积极引进一批精通大数据技术、熟悉无线电管理知识、具备大数据应用开发能力的高素质无线电管理人才。做好人才积累以便在工作中充分利用大数据技术挖掘无线电管理中存在的潜在问题,找出解决问题的方式和方法,提升无线电管理能力和决策水平。

加强大数据标准体系建设。推进无线电管理行业的大数据标准体系建设,加快建立数据和统计标准体系,推进数据采集、数据开放、指标口径、分类目录、交换接口、访问接口、数据质量等关键、共性标准的制定和实施。针对当前建设大数据技术应用服务平台的需求,主要从数据产生源头制定频率、台站、设备、检测、监测、天馈线、电磁环境、地图信息等与无线电管理相关的大数据采集、管理和共享等方面的标准,形成规范的原始数据的范围和格式、数据管理的权限和程序、可共享数据的范围等内容。

加强硬件基础设施建设。将大数据技术的基础设施建设提升到国家战略层面,通盘考虑大数据在无线电管理发展中的战略规划。统筹规划大数据基础设施建设,布局大数据平台、数据中心等基础设施。各级无线电主管部门要明确用户和服务对象,按照职责分工落实工作责任、加强协调配合、出台配套政策措施、推进大数据基础设施项目建设,还要注重对现有数据中心及服务器资源的改造和利用,建设绿色环保、低成本、高效率、基于云计算的大数据基础设施,避免盲目建设和重复投资,力争早日实现大数据技术在无线电管理行业中的推广和应用。

借力大数据技术解决频谱短缺难题,需要充分认识当前存在的困难,并针对性地通过加强面向无线电管理的大数据技术研发和投入、加大精通大数据技术的人才培养和引进力度、加强大数据标准体系建设和硬件基础设施建设等多种途径,实现大数据技术在无线电管理领域的合理化运用。只有如此,才能充分挖掘和发挥大数据技术的优势,有效解决频谱资源短缺问题。

参考材料:

[1]冷疗技术在骨科患者临床护理中的应用

[2]泡沫压裂技术机理

[3]吉林油田低渗透油气藏压裂技术进展

优秀点评

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