电信科学

卫星互联网光电混合交换技术综述

张振华, 孙思月, 刘高赛, 王龙, 姜兴龙, 董琳, 梁广

2022, 38(11): 1-10. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022284

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在激光链路与微波链路共存的空间环境下，卫星互联网光电混合交换的发展有助于推动空天地一体化的建设。针对卫星互联网业务的特点与传输需求，对电域交换技术和光域交换技术的现状进行调研和分析，总结现有交换技术在卫星互联网构建中的适用性。同时，根据分析结果，构建星上的端到端网络，并以此为基础完成星上光电混合架构的设计，主要包括接口、电域适配模块、光域适配模块、光电汇聚模块、光交换模块、分组交换模块与管理控制模块。

基于特征建模的TDD系统大气波导干扰控制体系研究

王晓云, 邓伟, 张龙, 苏鑫, 赵世卓

2022, 38(11): 11-23. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022286

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大气波导干扰是特定气象条件下发生的时分双工（time-division duplex，TDD）系统内干扰，是TDD移动通信系统大规模组网面临的顽疾。在总结分析大气波导干扰成因和分类等的基础上，对大气波导干扰进行建模和表征，验证了海量干扰源在时域和频域的功率集总特征，并结合大量4G/5G现网实测数据给出了典型条件下内陆波导和海面波导的量化干扰信号传播模型，对于干扰的预测和预防具有重要意义。基于干扰特征，给出了TDD系统预防大气波导干扰的帧结构与组网的4项设计原则，5G现网数据表明干扰控制方案有效，上行干扰下降10 dB以上，相关原则对于6G系统的设计也具有指导意义。

基于时序数据的云网协同平台人工智能运维体系

程瑞营, 张攀, 肖雨, 乔宇杰, 张安奕

2022, 38(11): 24-35. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022290

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云计算在企业应用中的拓展不但表现为平台规模的拓展，也表现为平台应用的延伸。“云网协同”和“微服务化”是当前企业云平台演进的重要趋势。随着企业信息化建设重要性的持续提升，微服务化云网协同平台的运行维护面临极大挑战。首先分析了平台运维面临的挑战，梳理了平台人工智能运维需求，提出了基于时序数据分析的平台人工智能运维技术体系，并给出了云网协同平台人工智能运维子系统参考设计。所提技术体系和系统设计具有实用性和推广性，可以作为企业云平台建设和优化的技术途径参考。

一种基于信息DNA的互联网信息内容传播及演化追溯方法

李攀攀, 谢正霞, 王赠凯, 靳锐

2022, 38(11): 36-46. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022280

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针对如何解决互联网上信息内容传播及演化过程追溯的问题，提出了一种基于信息DNA的互联网信息传播及演化追溯方法。首先，根据领域知识对互联网信息内容进行语义抽取，形成信息内容关键特征集；然后，使用信息内容关键特征集，提出基于局部敏感哈希的信息DNA构建方法；最后，通过公开数据集验证了所提方法的可用性及有效性。以信息DNA为核心标识符解决了互联网同源信息传播及演化过程可追溯的问题，对研究互联网信息内容传播、演化追溯及网络舆情事件的治理与引导等有重要的现实意义。

毫米波信道中波束成形矢量的波束宽度

楼斌剑, 王海泉, 黄怡, 李紫薇, 俞芸芸

2022, 38(11): 47-56. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022288

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波束成形矢量技术能够集中所发送的能量于某一指定区域，从而提高系统性能，是5G的核心技术之一。但正是由于能量被集中这一特点，信道的任何变化都可能会使接收方越出此特定区域，从而使系统的鲁棒性能降低。波束成形矢量的波束宽度这一概念就是衡量这对矛盾的指标之一。已有的波束宽度大多针对天线而言，并非针对波束成形矢量。针对波束成形矢量，借助格拉斯曼流形中的概念，给出并研究了波束宽度的定义，在此基础上，探讨了拓宽波束宽度的方法。研究发现，天线数越多，能量越能够集中，但波束宽度受限，从而鲁棒性越弱。

基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射算法

张岳, 张俊楠, 吴晓春, 洪晨, 周静静

2022, 38(11): 57-72. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022275

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随着工业互联网、车联网、元宇宙等新型互联网应用的兴起，网络的低时延、可靠性、安全性、确定性等方面的需求正面临严峻挑战。采用网络功能虚拟化技术在虚拟网络部署过程中，存在服务功能链映射效率低与部署资源开销大等问题，联合考虑节点激活成本、实例化开销，以最小化平均部署网络成本为优化目标建立了整数线性规划模型，提出基于改进灰狼优化算法的服务功能链映射（improved grey wolf optimization based service function chain mapping，IMGWO-SFCM）算法。该算法在标准灰狼优化算法基础上添加了基于无环K最短路径（K shortest path，KSP）问题算法的映射方案搜索、映射方案编码以及基于反向学习与非线性收敛改进三大策略，较好地平衡了其全局搜索及局部搜索能力，实现服务功能链映射方案的快速确定。仿真结果显示，该算法在保证更高的服务功能链请求接受率下，相较于对比算法降低了11.86%的平均部署网络成本。

5GC安全态势感知系统研究

刘亚天, 呼博文, 陈茂飞, 刘东鑫

2022, 38(11): 73-85. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022263

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作为新一代移动通信的关键基础设施，5G引入了新技术和新架构，同时也面临更复杂的安全风险和威胁。5GC作为5G网络架构的关键部分，其安全需求一直是重要的研究课题。5GC安全态势感知系统是应对5G安全挑战、助力高效安全运营5G网络的重要技术手段。首先介绍了安全态势感知的基本理念，分析了5G 网络尤其是核心网的安全需求，并全面论述了 5GC 网络安全态势感知系统的设计，包括系统架构以及关键技术。

基于ET-PPO的双变跳频图案智能决策

陈一波, 赵知劲

2022, 38(11): 86-95. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022264

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为进一步提高双变跳频系统在复杂电磁环境中的抗干扰能力，提出了一种基于资格迹的近端策略优化（proximal policy optimization with eligibility traces，ET-PPO）算法。在传统跳频图案的基础上，引入时变参数，通过状态-动作-奖励三元组的构造将“双变”跳频图案决策问题建模为马尔可夫决策问题。针对 PPO算法“行动器”网络样本更新方式的高方差问题，引入加权重要性采样减小方差；采用Beta分布的动作选择策略，增强学习阶段的稳定性。针对“评判器”网络收敛速度慢的问题，引入资格迹方法，较好地平衡了收敛速度和全局最优解求解。在不同电磁干扰环境下的算法对比仿真结果表明，ET-PPO有更好的适应性和稳定性，对抗阻塞干扰和扫频干扰表现较好。

基于OSU的M-OTN技术创新和应用部署研究

龚雅栋, 荆瑞泉, 周恒, 李俊杰, 霍晓莉

2022, 38(11): 96-105. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022267

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随着SDH和MSTP网络面临退网，OTN将取代SDH/MSTP网络，下沉到网络的边缘节点。同时，客户业务的需求也正在发生快速变化，而分组增强型OTN在其承载业务上存在着各种问题和挑战。提出了基于OSU的城域网优化OTN（M-OTN）技术体系，并结合其技术本质和实验测试数据，全面分析了M-OTN/OSU的技术优势。结果表明，M-OTN/OSU 相较于分组增强型 OTN 技术在多个方面具有明显优势。M-OTN/OSU在现网中如何应用部署以及网络演进，同样备受关注。结合 M-OTN/OSU 的技术特点和现网中已部署设备情况，分享了对于M-OTN/OSU的组网方案，以及网络演进策略的研究。

700MHz频段5G网络广播电视系统干扰问题研究

吕沛锦, 陆赟, 杨晓康, 杨丹, 尹以雁, 郭正义

2022, 38(11): 106-112. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022274

摘要 ( 406 )

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在700 MHz频段5G网络运营中存在广播电视系统的同频干扰风险，严重影响网络性能。从广播电视系统的频率配置出发，首先，探讨了700 MHz频段5G网络受广播电视系统干扰的原理；然后，分析广播电视系统干扰特点，并针对这些特点提出了基于频域信息的广播电视系统干扰识别算法；最后，对算法识别的准确性进行测试验证，实现通过干扰识别支撑干扰优化、规避的目标。

跨专业承载网络智能运维研究与应用

韩赛, 张冬月, 王泽林, 王光全, 李奥, 方遒铿, 马红兵

2022, 38(11): 113-122. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022269

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随着人工智能技术和网络日趋紧密地融合，未来网络的运营和生产应该是全面数字化、自动化和智能化的。目前跨专业网络故障定位主要依赖各专业运维人员分别进行分析和派单，导致排障时间长、重复派单等问题。为了节省人力工作，借助自动化和人工智能技术，研发了一套应用于实际现网的跨专业网络智能运维系统。该系统可对IPRAN和OTN关联的拓扑信息以及实时的IPRAN和OTN告警数据进行综合分析，精准定位根因告警，确定故障位置，实现自动派单。该系统构建了跨专业的故障自动诊断能力，将故障定位时间由传统的2 min缩短为几十毫秒，极大减少故障处理时间和人工工作，可覆盖现网大部分故障种类。

基于5G边缘云的港口统一通信方案研究与实践

宁岩, 张蕾, 陆肖元

2022, 38(11): 123-135. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022254

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5G边缘云具有分布式、灵活组网、快速部署和本地流量分流等优势，在港口等垂直工业领域有很广泛的应用前景，同时对实现港口统一通信也提出了一定的要求。在研究基于5G边缘云的港口统一通信架构的基础上，提出了针对港口现场全域各类要素实现全面感知、支撑自动化业务改造的5G边缘云功能框架。此功能框架能很好地适用于港口场景的有线无线网络融合的统一承载，可作为目前复杂环境下的港口网络统一通信的网络基础设施。最后在某港口码头上对该方案进行了实际验证。

5G引领数字技术赋能农业互联网快速发展

安岗, 张云勇, 王金石, 杨学红

2022, 38(11): 136-142. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022252

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随着“新基建”的发展，我国数字乡村建设迎来新高潮，建设数字乡村既是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容。农业互联网是数字乡村建设的关键环节，伴随5G等数字技术不断深入农业生产的各个领域，我国农业互联网进入了快速发展的新阶段。重点围绕5G等数字技术为农业互联网带来的新变革，通过5G、卫星遥感、无人机、人工智能、机器视觉等推动农业生产经营数字化转型，对我国农业互联网未来的发展现状及趋势进行了深入探讨。

5G MEC系统安全能力部署方案

刘云毅, 张建敏, 冯晓丽, 张丽伟

2022, 38(11): 143-152. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022265

摘要 ( 143 )

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多接入边缘计算（multi-access edge computing，MEC）作为5G网络的核心差异能力，是电信运营商为企业客户打造5G专网的关键技术。随着5G MEC节点数量的增多，安全风险和安全防护方案等问题也日益受到关注。首先介绍了5G MEC系统架构，对其潜在安全风险进行了分析。在此基础上，提出了5G MEC系统安全能力部署架构和方案，并介绍部署案例。最后，针对目前边缘计算安全能力部署存在的问题与挑战进行了讨论，为后续研究开发提供了参考。

基于长短时预测的基站节能策略

张苗苗, 赵皓, 周岩, 张阳, 余立, 梁燕萍, 冯春杰

2022, 38(11): 153-162. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022043

摘要 ( 233 )

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随着移动通信技术的发展和5G商用建设的加快，5G功耗将继续大幅度提升运营成本。如何在保障业务体验及设备安全的基础上实现节能最大化，始终是产业界研究的焦点之一。针对网络结构复杂、站型丰富等挑战，提出了以“感知、预测、分析、决策”AI技术为核心的节能策略生成、闭环安全保障技术。基于离线数据，验证了预测技术效果，达到了基站节能误关率低于2%、召回率不低于84%的效果。进一步的实践应用效果证明，在保障网络质量稳定的前提下，能够有效挖掘更多节能空间和节能时长，显著提升节能量，达到降本增效的目的。

电信运营商云网规划数字化研究和实现

熊小明, 赵静

2022, 38(11): 163-168. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022287

摘要 ( 171 )

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基于电信运营商数字化转型，系统性地提出了数据驱动的云网发展规划体系，以及六大关键数字化能力构建，设计和实现了一种云网规划数字化平台，该平台可用于实现目标网络精细规划、边缘计算精准预测等场景，并探讨了数字孪生在规划领域的应用前景，对运营商推进云网融合战略、推进高质量发展具有指导和参考意义。

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