CN114430566B - 基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，利用里德堡态对不同电磁频谱响应实现无线信号的频点识别和高灵敏接收，识别其中疑似畸变的信号并通过测向天线确定设备位置，提醒该设备使用者维修排障。本发明为无线通信网络故障主动发现提供了一种全新思路，使用单一信号接收和分析系统即可覆盖无线通信网络所有设备。
Description
技术领域
本发明属于量子精密测量和无线通信的交叉学科，具体是指一种通过多波长泵浦里德堡原子天线对无线通信网络涉及的所有频段进行高灵敏度感知和方向识别、根据信号物理场畸变识别无线通信网络中故障设备的保障方法，尤其涉及一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法、系统及存储介质。
背景技术
里德堡原子天线是一种量子精密测量手段，是最有望突破电磁场经典测量极限的技术手段之一，主要通过激光光场与碱金属能级的互作用制备接近激发态的里德堡原子、感受外接电场作用并产生能级劈裂、通过光谱特性可测量并反演电场强度特性。与传统天线相比，里德堡原子天线具有多方面优势，一是能够将电磁场强度直接溯源至国际单位制基本常数，亦即具备自计量属性；二是探头几何尺寸不受工作频段限制，可通过尺寸无关的里德堡原子天线实现数十公里级长波天线能够实现的信号接收功能；三是利用原子超精细能级结构可实现从长波到太赫兹的超宽带信号接收，满足调频通信对多频端信号接收的使用需求；四是探测灵敏度比传统天线高至少一个量级，这一特性使得里德堡原子天线能够捕获到更多电磁场信号细节，为波形分析、信号溯源等提供了可行性。
目前，无线通信网络的保障主要在信息层面操作完成，即通过对信息延迟、重发次数、链路开销、路由流标等网络参数进行分析，判断无线通信网络各节点是否正常。对于户外无线通信网络而言，当无线通信设备出现故障时，一种典型的体现是信号畸变，即通信信号的波形、强度、周期等参数出现异常，这种异常通常很难通过网络层面的保障系统发现。
发明内容
基于现有技术的问题，本发明要解决的技术问题：如何利用多波长激光光场与碱金属能级的互作用制备里德堡态，各频率激光将单一原子介质中存在的多种里德堡态对不同电磁频段产生高灵敏度响应，对电磁信号的波形、相位、频率等进行分析并与无线通信波形标准进行比对甄别，当电磁信号出现偏离标准波形的畸变时，利用测向天线确定无线通信网络中故障设备的位置，通过故障识别、维修提醒等步骤完成无线通信网络运维管理工作。
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系；通过对激光波长光谱的探测，实现无线通信信号的测量；对里德堡原子天线接收到的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理或保障。
优选的，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度。
优选的，在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，利用里德堡态对不同电磁频谱响应实现无线信号的频点识别和高灵敏接收，识别其中疑似畸变的信号并通过测向天线确定设备位置。
优选的，上述里德堡原子感受到电磁信号并产生频率漂移，通过干涉测量建立输出光强与电磁信号强度的对应关系。
优选的，上述方法具体包括：
S101、里德堡态的制备，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；
S102、基于里德堡原子的信号接收，通过对激光波长光谱的精确探测，实现无线通信信号的高灵敏度测量；
S103、基于信号分析的故障识别，对里德堡原子天线接收到的、细节高度保留的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；
S104、基于测向天线故障设备定位排查，即在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理。
优选的，上述方法具体包括：
S201、利用多波长激光泵浦铯原子气室，将其中多个铯原子制备到不同的里德堡态，通过泵浦激光光谱的精确控制使里德堡原子能够以较高的灵敏度和精度测量不同频段、不同体制的无线通信信号；
S202、将包含多种频率组分的无线通信信号输入铯原子气室，处在特定里德堡能级的铯原子感受到特定频率组分无线通信信号的强度信息，将其转换为对应激光波长的频移信息，通过一定的解调手段转换为光电探测器可以探测的光强信息；
S203、根据无线通信信号标准波形对探测到的各种无线通信信号进行畸变甄别，将问题识别出来；
S204、利用测向天线确定异常信号的来源方向，根据里德堡原子天线的位置推算故障设备的位置和编号，提醒故障设备使用者检修并反馈具体问题。
优选的，上述S203中的问题包括但不限于强度起伏、相位抖动、频率漂移等。
优选的，处于不同里德堡态的原子感受到不同频段的无线通信信号，产生与激光波长相关的响应。
一种实现基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法的系统，包括多个多波长激光器、测向天线以及无线通信网络设备，还包括里德堡态制备模块、基于里德堡原子的信号接收模块、基于信号分析的故障识别模块以及基于测向天线故障设备定位排查模块，其中，
里德堡态制备模块，用于通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；
基于里德堡原子的信号接收模块，用于通过对激光波长光谱的精确探测，实现无线通信信号的高灵敏度测量；
基于信号分析的故障识别模块，用于对里德堡原子天线接收到的、细节高度保留的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；
基于测向天线故障设备定位排查模块，用于在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明提出多波长激光泵浦单一原子气室制备多种里德堡态的技术思路，能够同时接收不同频段、不同体制的无线通信信号，同时还能保持超越经典瓶颈的测量精度。
2、本发明提供了一种物理层面实现无线通信网络故障实时监测的方法，通过单一运维管理系统即可全面排查各种设备故障，可为提升无线通信网络健康运行能力提供重要支撑。
3、本发明所述方法具有较强的可扩展性，采用绿光波段非线性光频梳、微纳波导集成原子气室等工艺，能够具备大批量、标准化、规模化生产能力，对5G通信系统大规模建设部署和运维管理具有重要价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明基于里德堡原子天线的无线通信网络保障工作原理示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供了一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法的实施例，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系；通过对激光波长光谱的探测，实现无线通信信号的测量；对里德堡原子天线接收到的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理或保障。
在一些实施例中，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度。
在一些实施例中，在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，利用里德堡态对不同电磁频谱响应实现无线信号的频点识别和高灵敏接收，识别其中疑似畸变的信号并通过测向天线确定设备位置。
在一些实施例中，里德堡原子感受到电磁信号并产生频率漂移，通过干涉测量建立输出光强与电磁信号强度的对应关系。
本发明提供一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法实施例，包括：
S101、里德堡态的制备，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；
S102、基于里德堡原子的信号接收，通过对激光波长光谱的精确探测，实现无线通信信号的高灵敏度测量；
S103、基于信号分析的故障识别，对里德堡原子天线接收到的、细节高度保留的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；
S104、基于测向天线故障设备定位排查，即在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理。
本发明提供一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法实施例，包括：
S201、利用多波长激光泵浦铯原子气室，将其中多个铯原子制备到不同的里德堡态，通过泵浦激光光谱的精确控制使里德堡原子能够以较高的灵敏度和精度测量不同频段、不同体制的无线通信信号；
S202、将包含多种频率组分的无线通信信号输入铯原子气室，处在特定里德堡能级的铯原子感受到特定频率组分无线通信信号的强度信息，将其转换为对应激光波长的频移信息，通过一定的解调手段转换为光电探测器可以探测的光强信息；
S203、根据无线通信信号标准波形对探测到的各种无线通信信号进行畸变甄别，将问题识别出来；
S204、利用测向天线确定异常信号的来源方向，根据里德堡原子天线的位置推算故障设备的位置和编号，提醒故障设备使用者检修并反馈具体问题。
在一些实施例中，S203中的问题包括但不限于强度起伏、相位抖动、频率漂移等。
在一些实施例中，处于不同里德堡态的原子感受到不同频段的无线通信信号，产生与激光波长相关的响应。
本发明提供一种实现上述基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法的系统实施例，包括多个多波长激光器、测向天线以及无线通信网络设备，还包括里德堡态制备模块、基于里德堡原子的信号接收模块、基于信号分析的故障识别模块以及基于测向天线故障设备定位排查模块，其中，
里德堡态制备模块，用于通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；
基于里德堡原子的信号接收模块，用于通过对激光波长光谱的精确探测，实现无线通信信号的高灵敏度测量；
基于信号分析的故障识别模块，用于对里德堡原子天线接收到的、细节高度保留的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；
基于测向天线故障设备定位排查模块，用于在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理。
如图1所示，展示了一种基于里德堡原子天线的无线通信网络运维管理或保障方法的实施例。多波长激光器(或图中所示多个激光器)产生多波长激光、泵浦铯原子并将其即发到不同的里德堡态，里德堡能级与泵浦激光波长相关，处于不同能级的里德堡原子对不同波段的微波产生高灵敏度响应。户外条件下，多频段、多体制无线通信设备共同组成无线通信网络，由里德堡原子天线搭建的运维管理系统感知混合有各种频率组分的电磁信号，各频率组分(对应不同型号无线通信设备)无线通信信号的强度时变信息加载在对应不同里德堡原子的各路激光上，通过频移探测或强度探测实现无线信号解调。
运维管理系统以无线通信标准波形为参考，对接收到的各路无线通信信号进行畸变识别，当识别到某一频段波形偏离了标准无线通信信号波形时，则认定对应的无线通信设备出现了故障。利用测向天线确定该信号的来源方向，根据无线通信网络各设备与运维管理系统的相对位置确定故障设备的编号和位置，提醒使用者(此时很有可能没有意识到自己的设备出现问题)对设备进行故障排查和维修。据此，本发明利用单一运维管理系统可对信号可及范围内的所有无线通信设备进行物理层面的管控维护。
本发明提供一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法的实施例，在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，利用里德堡态对不同电磁频谱响应实现无线信号的频点识别和高灵敏接收，识别其中疑似畸变的信号并通过测向天线确定设备位置，提醒该设备使用者维修排障。
在一些实施例中，里德堡态制备通过利用多波长激光器或多台可调谐激光器或非线性光学频率梳光源泵浦铯原子等碱金属原子，将其激发至接近电离的里德堡态，每个里德堡态上存在多个碱金属原子，分别对不同微波波段的电磁信号产生最大响应。
在一些实施例中，不限定多波长激光制备里德堡态的具体细节，不限定泵浦激光光谱参数、碱金属原子气室构建方式、碱金属原子类型等各种细节。
在一些实施例中，无线通信信号接收具体是里德堡原子感受到电磁信号并产生频率漂移，通过干涉测量建立输出光强与电磁信号强度的对应关系；处于不同里德堡态的原子感受到不同频段的无线通信信号，产生与激光波长相关的响应。
在一些实施例中，不限定系统结构、原子成分、泵浦方式、探测方式、工作带宽、调谐范围、器件结构、系统参数等，凡在本发明基础上通过对里德堡原子进行各种操作实现无线通信信号一次接收的各种方法同样属于本发明权利要求范围之内。
在一些实施例中，畸变识别是利用里德堡原子天线将无线通信信号细节尽可能完整的保留下来，根据无线通信网络已入网设备的型号调用无线通信信号标准波形，通过物理干涉或数学分析的方式识别里德堡原子天线测量到的无线通信信号和标准无线通信信号之间是否一致，当强度起伏、相位抖动、频率漂移等问题出现、且通过测向天线确定了畸变信号的具体来源时，即可将故障信息通过不限定方式发送给故障设备维护者进行故障排除。
在一些实施例中，不限定信号波形畸变类别和判定法则，不限定故障信息种类和通知对应设备维护者的具体实施方式，不限定无线通信网络设备类型，不限定测向天线具体实施方式，凡利用无线通信信号波形测试方法确定无线通信网络是否存在物理层故障并进行无线通信网络运维管理的技术或方法均在本发明权利要求范围之内。
本发明还提供一种计算机可读存储介质的实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。
本发明还提供一种计算机程序的实施例，该程序被处理器执行时实现上述方法。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
首先，本发明提出多波长激光泵浦单一原子气室制备多种里德堡态的技术思路，能够同时接收不同频段、不同体制的无线通信信号，同时还能保持超越经典瓶颈的测量精度。
其次，本发明提供了一种物理层面实现无线通信网络故障实时监测的方法，通过单一运维管理系统即可全面排查各种设备故障，可为提升无线通信网络健康运行能力提供重要支撑。
此外，本发明所述方法具有较强的可扩展性，采用绿光波段非线性光频梳、微纳波导集成原子气室等工艺，能够具备大批量、标准化、规模化生产能力，对5G通信系统大规模建设部署和运维管理具有重要价值。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，里德堡原子感受到电磁信号并产生频率漂移，通过干涉测量建立输出光强与电磁信号强度的对应关系；对里德堡原子天线接收到的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理或保障。
2.根据权利要求1所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度。
3.根据权利要求1或2所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，在户外环境下的无线通信网络包含多频段、多体制无线通信设备，利用多波长激光光场与碱金属能级互作用制备里德堡态，通过多波长激光光场各频率组分的精确调控使得单一原子介质内存在多种响应频段不同的里德堡态，利用里德堡态对不同电磁频谱响应实现无线信号的频点识别和高灵敏接收，识别其中疑似畸变的信号并通过测向天线确定设备位置。
4.根据权利要求1或2所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，所述里德堡原子感受到电磁信号并产生频率漂移，通过干涉测量建立输出光强与电磁信号强度的对应关系。
5.根据权利要求1所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，包括：
S101、里德堡态的制备，通过多波长激光光场泵浦铯原子，使其处于接近电离的里德堡态，建立激光波长与里德堡态之间的一一对应关系，不同里德堡态对不同的微波频段产生响应，各响应波段严格对应无线通信网络信号频点并尽可能具备较高的灵敏度；
S102、基于里德堡原子的信号接收，通过对激光波长光谱的精确探测，实现无线通信信号的高灵敏度测量；
S103、基于信号分析的故障识别，对里德堡原子天线接收到的、细节高度保留的无线通信信号进行标准化分析，以无线通信信号波形标准为参考判断无线通信信号波形是否产生畸变；
S104、基于测向天线故障设备定位排查，即在锁定故障信号后，利用测向天线确定故障信号设备位置，对其进行修复操作，从物理层面实现无线通信网络运维管理。
6.根据权利要求1所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，包括：
S201、利用多波长激光泵浦铯原子气室，将其中多个铯原子制备到不同的里德堡态，通过泵浦激光光谱的精确控制使里德堡原子能够以较高的灵敏度和精度测量不同频段、不同体制的无线通信信号；
S202、将包含多种频率组分的无线通信信号输入铯原子气室，处在特定里德堡能级的铯原子感受到特定频率组分无线通信信号的强度信息，将其转换为对应激光波长的频移信息，通过一定的解调手段转换为光电探测器可以探测的光强信息；
S203、根据无线通信信号标准波形对探测到的各种无线通信信号进行畸变甄别，将问题识别出来；
S204、利用测向天线确定异常信号的来源方向，根据里德堡原子天线的位置推算故障设备的位置和编号，提醒故障设备使用者检修并反馈具体问题。
7.根据权利要求6所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，所述S203中的问题包括强度起伏、相位抖动或频率漂移。
8.根据权利要求6或7所述的基于里德堡原子天线的无线通信网络保障方法，处于不同里德堡态的原子感受到不同频段的无线通信信号，产生与激光波长相关的响应。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。
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