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当期目录

    2020年 第36卷 第2期    刊出日期:2020-02-20
    综述
    面向物联网区块链的共识机制优化研究
    宋琪杰,陈铁明,陈园,马栋捷,翁正秋
    2020, 36(2):  1-12.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020037
    摘要 ( 362 )   HTML ( 37)   PDF (621KB) ( 347 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    区块链的本质是一个去中心化的分布式账本系统;物联网是由海量异构终端接入互联而成,具备天然的分布式特征,因此两者结合的物联网区块链被广泛看好。同时,由于物联网感知终端的异构性、计算存储及数据传输能力都受限等特性,使物联网区块链面临较大挑战,其中密码共识技术成为关键问题。在总结当前区块链共识算法的基础上,分析其对物联网区块链的适用性,介绍了几大物联网区块链平台及共识机制应用现状,并阐述了针对物联网区块链的共识机制优化研究进展。最后展望物联网区块链的优化技术,总结有潜力的研究方向。

    研究与开发
    基于BDH问题的支持多服务器连接关键词可搜索加密方案
    卢艳华,田有亮,刘成
    2020, 36(2):  13-23.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020049
    摘要 ( 99 )   HTML ( 2)   PDF (643KB) ( 72 )  
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    可搜索加密是一种支持用户在密文上进行关键字查找的密码学原语,鉴于传统单服务器可搜索加密方案数据检索效率不高的问题,基于身份在证书管理方面的优势,提出了在多服务器环境下利用双线性映射构造一种支持连接关键词搜索的加密方案。在该方案中,加密数据的存储与查询分配给不同的服务器,通过协作共同提高用户存储和关键词的检索效率;再利用多服务器与用户的身份实现连接关键词的加密与搜索;同时结合连接关键词的可搜索加密方法,基于双线性映射构造新的安全模型。且在双线性Diffie-Hellman问题下,该方案满足选择消息攻击下的密文不可区分性。

    联合区域热度和社交属性感知的移动群智感知参与者选择机制
    向罗勇,陈文,张陆洋
    2020, 36(2):  24-34.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020050
    摘要 ( 75 )   HTML ( 1)   PDF (888KB) ( 33 )  
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    针对群智感知中的平台在用户稀疏区域获取的任务数据可靠性低且任务难以按时完成的问题,提出一种联合区域热度和社交属性感知的参与者选择机制。首先,考虑不同区域热度对任务完成程度的影响,根据区域活跃用户数、用户平均停留时间及区域历史感知任务完成情况评估区域热度。其次,为了分析用户社交属性对任务完成程度的影响,结合用户的状态信息和用户历史感知任务记录计算用户意愿度、信誉度以及活跃度;综合考虑上述因素,分别为高热度和低热度区域设计了以最大化任务完成质量和最大化任务完成数量两种不同的社交属性感知的参与者选择机制。结果表明,所提机制能够显著提升总体数据质量,在低热度区域也可以及时可靠地完成感知任务。相比于SUR和GGA-I两种算法,失败率分别降低了66.7%和50.6%。

    毫米波大规模MIMO中基于部分连接的混合预编码方案
    曹海燕,杨晓慧,胡文娟,马子昌,许方敏,方昕
    2020, 36(2):  35-42.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020029
    摘要 ( 99 )   HTML ( 2)   PDF (718KB) ( 82 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    针对发送端为部分连接、接收端为全数字接收的毫米波大规模MIMO系统,提出了一种采用等效信道的奇异值分解(SVD)设计数字预编码矩阵与数字合并矩阵,并根据模拟预编码矩阵的块对角化特性,以系统可达和速率最大化为目标函数将等效信道分块求得最优模拟预编码矩阵的预编码方案。考虑本方案的硬件成本与功耗问题,在此基础上进一步提出接收端为部分连接的预编码方案,并利用迭代交替更新的方法来求模拟预编码矩阵和模拟合并矩阵。仿真结果表明,接收端采用全数字接收的混合预编码方案相较于基于可持续干扰消除法(SIC)的混合预编码方案性能更优,而接收端采用部分连接的方案虽然性能略低于基于SIC的方案,但功耗与硬件成本大幅度降低。

    基于级联失效的有向无标度网络节点重要度评价模型
    刘浩然,王星淇,邓玉静,覃玉华
    2020, 36(2):  43-51.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020042
    摘要 ( 146 )   HTML ( 2)   PDF (772KB) ( 67 )  
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    为了准确评价有向无标度网络中节点的重要度大小,从而更好地实施保护策略,提高网络抗毁性。考虑网络发生级联失效前后,节点负载量和网络连通性的变化情况,提出一种基于级联失效的有向无标度网络节点重要度评价模型。首先建立有向网络级联失效模型,推导出节点失效前承担的负载量,然后结合节点负载与其在数据传输过程中的位置因素,构建节点重要度评价模型。实验结果表明,在网络遭受选择性攻击时,采用该模型测得的关键节点失效后,分离生成子图数量和网络稳健性的变化趋势更明显,为具体应用提供实验数据。

    基于协同过滤与社交网络混合算法的客户信用建模及授信方法
    张科,孙越佳,韩海
    2020, 36(2):  52-60.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020048
    摘要 ( 136 )   HTML ( 8)   PDF (687KB) ( 78 )  
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    随着信用甄别市场需求的扩大,传统FICO信用建模方法依赖受信人大量历史信用行为、对群体属性识别能力弱的局限不断显现,造成了信用评分冷启动问题。提出了一种基于协同过滤与社交网络混合算法的信用评定模型,可有效解决信用评定冷启动困难的问题,在受信人信用评定数据不充足的情况下,亦可完成对其信用的相对准确评估。该算法首先基于受信人基本身份特征,通过协同过滤方法授予初始信用分,再通过社交网络信任图、群体聚类的学习成果修正信用评估模型。实验结果表明,该方法的信用预评估误差较低,可逐步引导预评分平稳过渡至正式评估。将该方法应用于信用培育期,可培养受信人良好的信用习惯,引导受信人信用行为良性循环。

    基于随机矩阵特征值比的机会协作频谱感知
    张无际,刘顺兰,包建荣
    2020, 36(2):  61-67.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020043
    摘要 ( 75 )   HTML ( 1)   PDF (674KB) ( 38 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    针对传统频谱感知检测概率较低的不足,提出了一种基于随机矩阵特征值比的机会协作频谱感知算法。该算法在随机检测理论基础上,利用双门限,加入机会协作机制,对传统最大最小特征值(MME)算法进行改进,并保留了传统能量检测算法的低复杂度优势。在已知虚警概率前提下,推导了判决门限,并在接收中依靠奇偶时隙划分,有效实现了机会协作。仿真结果表明,在低信噪比和低虚警概率的情况下,所提频谱感知算法,相对MME算法有更高的检测概率,适合在恶劣传输信道的无线通信中应用。

    电力信息化专栏
    基于无线通道的电力量子密钥分发系统
    吴佳伟,卞宇翔,张庆,冯宝
    2020, 36(2):  68-75.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020031
    摘要 ( 118 )   HTML ( 6)   PDF (1061KB) ( 50 )  
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    针对传统基于光纤通道的密钥分发方式受限于光纤资源和建设成本,难以满足接入侧海量电力业务终端,特别是移动终端的安全提升需求。为此,提出了一种适用于电力系统海量业务终端的基于无线信道的量子密钥分发系统。基于电力系统海量业务终端无线接入需求,给出了基于无线信道的电力量子密钥分发系统总体设计,从量子安全服务控制平台、量子密钥存储管理平台、海量电力业务终端平台 3 个方面详细分析了基于无线信道的电力量子密钥分发系统的功能模块及执行流程。在此基础上,结合用电信息采集、移动办公等典型电力业务,全面分析了基于无线信道的量子密钥分发系统应用于海量电力业务终端场景的优势和前景。

    电力异构无线通信网络切片方案
    甄岩,余梦月,赵海波
    2020, 36(2):  76-82.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020028
    摘要 ( 113 )   HTML ( 9)   PDF (743KB) ( 90 )  
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    针对电力通信网络,介绍了垂直和水平网络切片的概念和切片实现的支撑技术;接着阐述了在电力通信网络中实现网络切片的技术挑战;最后提出了一种适用于电力异构无线通信网络的切片方案,其中,垂直切片用于保证网络中各类电力应用的服务质量,水平切片用于提高网络实体和终端的效率和灵活性。

    5G技术在配电网电流差动保护业务中的应用
    吕玉祥,杨阳,董亚文,汪玉成
    2020, 36(2):  83-89.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020032
    摘要 ( 207 )   HTML ( 16)   PDF (948KB) ( 391 )  
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    智能配电网建设随着国家电网公司“三型两网”战略的实施,正不断向网格化、多源化的配电物联网方向发展,传统的配电网保护以及馈线自动化已难以满足坚强配电网的自愈要求,电流差动保护由于其优越的速动性、灵敏性和选择性而被广泛应用,现有的应用方法多采用专用光纤通道、230 MHz/1.8 GHz电力无线专网等通信技术承载实现,但上述方式存在成本高、稳定性差、实时性低等多样化问题。提出了一种基于5G的配电网电流差动保护业务应用方案,该方案基于5G通信系统实现差动保护装置之间的采样数据传输,能够根据配电网拓扑变化动态调整差动保护配置,降低配电网改造成本及维护成本。

    基于调度自动化系统的低压分布式光伏电站接入估算模型
    马大燕,谢祥颖,那峙雄,沈文涛,孟凡腾
    2020, 36(2):  90-94.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020046
    摘要 ( 76 )   HTML ( 2)   PDF (500KB) ( 27 )  
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    大量分布式光伏接入电网对电网的安全稳定运行带来了极大的挑战。针对调度自动化系统未实现低压分布式光伏数据的实时采集、监测,提出了台区估算法作为一种低压分布式光伏电站实时采集的辅助手段,通过适当算法估算可实现低压分布式光伏电站的全面接入。通过案例分析,证明估算值与实测值偏差基本控制在8%以内,从而证明估算模型的准确性。此方法对电力调度部门加强分布式光伏的运行监测、统计管理、合理安排调度计划与进行电源协调控制意义重大。

    基于改进蚁群算法的云计算用户任务调度算法
    罗斯宁,王化龙,李弘宇,彭蔚
    2020, 36(2):  95-100.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020047
    摘要 ( 155 )   HTML ( 8)   PDF (581KB) ( 60 )  
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    近年来,随着电力信息化的深入发展,越来越多的电力应用和任务在云端部署。由于云资源和电力应用的动态异构性,实现资源划分和任务调度是云计算系统中的一个挑战性问题。电力应用需要实现快速响应、实现最小完工时间,而调度程序又要考虑各个云计算节点的负载问题,保证云计算的可靠性。提出了一种基于改进蚁群算法的任务调度算法,解决虚拟机中的任务调度问题。通过对标准蚁群算法的改进,在最小化整体完工时间的同时实现任务调度时间的减小和负载均衡。研究结果表明,该算法有效缩短了任务调度时间,并实现云节点负载均衡,为电力云计算的优化提供技术依据。

    运营技术广角
    以用户为中心的智能化网络运营服务方法
    李凯,刘伟,罗贵阳,李静林
    2020, 36(2):  101-108.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020024
    摘要 ( 110 )   HTML ( 4)   PDF (861KB) ( 66 )  
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    多种新型业务的迅猛发展,对移动通信系统的用户个性化业务保障能力提出了更高的要求。传统的智能管道运营仅考虑网络当前的流量状态、承载绑定数量等信息,并未考虑到无线用户的使用需求和特点。同时,由于无线网络的指标多、指标间相关性复杂,且不同用户需求对无线网络指标有不同要求,使用基于规则的方式已经无法应对。因此提出一种以用户为中心的智能化网络运营服务方法,通过学习用户QoS保障需求与无线网络指标态势的相关性,构建基于用户需求与无线网络状态的联合服务保障架构,同时还提出了一种基于机器学习与深度学习的智能化网络服务保障方法,并在真实数据上验证了其有效性。

    基于云边协同的工业互联网实践
    崔羽飞,张云勇,张第,王晓霞,潘思宇,李堃
    2020, 36(2):  109-116.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020025
    摘要 ( 468 )   HTML ( 61)   PDF (645KB) ( 274 )  
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    随着工业互联网技术、5G和边缘计算的发展,各国纷纷提出自己的工业互联网发展战略和建设工业互联网平台。云边协同的工业互联网平台是工业互联网发展的重要组成部分。介绍了工业互联网云边协同的方式,阐述了云边协同过程中存在的问题,并基于数据协同和模型协同进行实践。

    面向5G的网络优化和重构
    孔令义
    2020, 36(2):  117-125.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020034
    摘要 ( 148 )   HTML ( 9)   PDF (2499KB) ( 95 )  
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    2019年6月,工业和信息化部发布 5G商用牌照,加快了运营商5G网络部署进程。NSA组网是5G网络部署初期的较好选择,SA组网是5G网络的目标架构,如何在当前网络基础上向5G平滑演进是需要考虑的问题。简要介绍了4G网络结构,优化了回传承载网络以满足5G发展初期带宽需求,采用NFV技术,基于 CUPS 架构对 EPC 进行了重构以更好地支持网络演进。最后介绍了 4G/5G 互操作网络架构,分析了向SA组网演进的部署方案,对5G核心网建设提供参考。

    6G愿景需求及技术趋势展望
    魏克军,胡泊
    2020, 36(2):  126-129.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020035
    摘要 ( 446 )   HTML ( 85)   PDF (560KB) ( 246 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    随着全球 5G 网络进入商用部署的关键阶段,部分国家已经启动了对下一代移动通信技术(6G)的研究。首先分析了网络信息技术未来的发展趋势,在此基础上探讨了6G的愿景需求及主要特征,之后对6G潜在的技术趋势进行了分析,以期对后续展开6G研究提供方向性建议。

    NB-IoT增强技术研究现状和发展趋势
    徐芙蓉,翁玮文,张超,卞婷婷,马新利,高向东,李新,曹蕾
    2020, 36(2):  130-136.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020039
    摘要 ( 147 )   HTML ( 14)   PDF (604KB) ( 202 )  
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    作为物联网关键技术的NB-IoT,受到了全球运营商的广泛关注。首先概述了NB-IoT已商用的技术,然后从移动物联网增强技术、定位增强技术、移动性增强技术和智能网络优化技术方面详细介绍了NB-IoT增强技术的研究现状,最后介绍了NB-IoT技术的未来演进趋势。

    乡镇OTN规划及组网架构分析
    陈文悦,陈毓能,陈骋,张廷静
    2020, 36(2):  137-144.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020026
    摘要 ( 170 )   HTML ( 2)   PDF (1104KB) ( 72 )  
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    光传送网络凭借其技术优势已成为传送网络的主流技术之一。前期的OTN网络主要部署在县城及以上层级,伴随乡镇、农村家庭宽带业务的大力发展,需要将OTN下沉至乡镇层级,以满足乡镇、农村的大容量业务发展需求。基于家庭宽带业务的发展情况,提供多种乡镇OTN系统容量测算方式并分析得出最佳的乡镇OTN系统组网架构,为后期乡镇OTN建设提供参考和思路。

    5G基站无用发射OTA测试环境分析
    宫剑,南楠
    2020, 36(2):  145-150.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020036
    摘要 ( 132 )   HTML ( 9)   PDF (1182KB) ( 49 )  
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    根据工业和信息化部针对5GNR 2 600 MHz基站无用发射OTA测试项规定的较为严格的试验网标准要求,针对不同的OTA场地包括远场、紧缩场、近场、动态波束紧缩场等环境以及其他的关键因素进行了实测对比分析,并给出能够通过测试的环境建议。

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     人民邮电出版社
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主  编:陈山枝
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国际标准刊号:ISSN 1000-0801
国内统一刊号:CN 11-2103/TN
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