Page 174 - 无线通信技术创新与应用

Innovation and Application of Wireless Communication Technology
无线通信技术创新与应用

下指挥中心合二为一将是更好的选择。这种情况下，指挥中心应该同时了解水上
和水下现场情况，然后进行协调相关资源完成应急处理任务。

四、水下应急通信应用案例

水声通信具有传播衰减较小、传播距离远等优点，是实现远程、广域水下通
信的主要方式。由于水声通信的长传播时延特性，传统媒体访问控制协议设计较
为复杂，且存在效率不高等问题。有关文献提出了一种新的基于深度强化学习的

水声网络媒体访问控制协议，其中一个采用该协议的代理节点与其他采用传统协
议的节点共存。协议代理学习利用水声通信中固有的大传播时延，通过同步或异
步传输模式提高系统吞吐量。深度 Q 学习算法应用于同步和异步协议代理，以
学习最优策略。理论分析和计算机仿真证明了该协议获得的性能增益。

水下光无线通信具有传输速率高、超宽带、低延迟等优点，近年来成为远程
控制和传感等许多应用的一个有吸引力的解决方案。由于恶劣的水下条件，水下
光无线通信面临着诸如吸水、散射和定点捕获与跟踪问题等挑战。现有的解决方
案基于预定义的模型，假设对环境有充分的了解，不能最佳地处理水下的动态性。

有文献提出了基于强化学习的波束自适应方法，优化了光的光束宽度和光束方向。
提出的基于强化学习的解决方案产生了光源的最佳定位和波束宽度，并提高了通
信链路的成功率。与 4 种不同的水下环境（包括纯净海水、清洁海洋、沿海海洋
和混浊港口）的不确定性圆盘静态方法相比，它们还保证了在信噪比方面更好的

链路质量。
随着信息技术的不断发展，信息服务的空间范畴不断扩大，各种天基、空基、
海基、地基网络服务不断涌现，对多维综合信息资源的需求也逐步提升。空天地
一体化网络可以为陆海空天用户提供无缝信息服务，满足未来网络对全时全域全

空通信和网络互联互通的需求。有研究针对网络结构复杂、动态性高、资源高度
约束等问题，提出了基于强化学习的空天地一体化网络设计与优化框架，以进行
高效快速的网络设计、分析、优化与管控。同时给出了实例分析，阐明了利用深
度强化学习进行空天地一体化网络智能接入选择的方法。并通过搭建空天地一体

化网络仿真平台，解决了网络观测稀疏与训练数据难以获取的问题，极大地提升
了强化学习的训练效率。
水下无人系统是目前探索、开发和利用海洋资源的主要装备之一。随着应用

·160·