电信科学

下一代融合视频业务架构与演进

华新海,刘耀东,徐火顺

2015, 31(4): 1-9. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015094

摘要 ( 650 )

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随着互联网视频业务爆炸式的增长，建设低成本、高性能、集约化的融合视频平台，并通过网络、系统的弹性伸缩来合理优化系统资源，是当前高速视频增长情况下亟待解决的一个问题。为此，提出了下一代融合视频业务架构，该架构是一种扁平化和全融合的云化架构，能最大程度地降低运营商的运维成本，进一步提升和统一用户体验，并可以灵活地引入丰富的业务，从而为视频业务带来更多的商业前景。

IP路由器技术发展趋势

陈华南,黄勇军,朱永庆

2015, 31(4): 1-145. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015107

摘要 ( 332 )

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在阐述IP路由器发展历程的基础上，结合业务发展需求，对路由器重点关注技术进行了分析与探讨。指出未来路由器应具备大容量、虚拟化、开放架构及软件可编程等特征，以推动未来IP网络向软件定义、云—网融合方向发展。

开放互联网环境下电信运营商视频业务技术演进策略

肖晴,王思伟

2015, 31(4): 9-14. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015093

摘要 ( 603 )

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首先论述了视频业务对电信运营商的重要性，结合电信运营商视频业务运营的探索和实践，分析比较了IPTV、OTT TV、IPTV+OTT融合架构等体系架构的产生背景和优劣势，在此基础上提出，既吸取OTT TV开放化、智能化的特点，又保持IPTV可运营、差异化网络优势的“互联网化IPTV”是电信运营商视频业务技术架构的演进方向，并针对视频编解码、流传输、CDN、多播、用户交互界面、端到端质量保障等关键技术提出技术发展策略。

OTT TV业务流量经营及关键技术应用

沈昕,黄莹,王风

2015, 31(4): 15-21. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015105

摘要 ( 384 )

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介绍了以OTT TV业务系统为基础，通过移动终端结合跨屏内容强关联、O2O服务等业务方式进行流量经营，进而实现OTT TV业务价值的增值与转移。详细描述了利用现有内容制作、多屏协议、内容关联等技术，通过用户间的分享实现内容组织、业务服务、营销推广自组织的技术方案。

MPEG-DASH与HLS流传输技术的比较分析

祝谷乔,宋皓

2015, 31(4): 22-26. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015096

摘要 ( 1025 )

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选取了具有代表性的HLS企业解决方案，论述新一代流媒体传输标准MPEG-DASH与HLS两种技术的实现原理，比较了两种方案在业务体验、系统效率等方面的技术特性，并从产业链发展与系统演进的角度，分析了运营商部署MPEG-DASH视频业务的可行性和应用前景。

4G网络上提供直播和点播业务的关键技术探讨

施唯佳,吕冠中

2015, 31(4): 27-31. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015098

摘要 ( 580 )

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随着4G网络的建设，电信运营商迫切需要填充具有高带宽和大流量特性的应用，因此视频流媒体服务成为首选。在4G网络上开展直播、点播等移动流媒体业务，将涉及网络组网架构改变、大流量点播并发、多播服务提供、媒体内容引入、移动终端能力支持等4G网络新面临的关键技术问题。在分析4G移动网络现状的基础上，提出了开展移动流媒体服务的关键资源需求和技术建议，同时进行了业务实施部署的可行性分析，从而为运营商在4G网络上建设和部署直播和点播等流媒体服务提供借鉴。

基于融合CDN构建未来智能内容管道

尹芹,华新海

2015, 31(4): 32-36. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015095

摘要 ( 546 )

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详细探讨了传统CDN向融合CDN的演进方案、融合CDN构建智能内容管道的方法及在管道中的作用。为了更好地支撑业务发展，融合CDN需要与承载网络相互渗透，具备网络感知、业务感知、用户感知三大能力。为了保障移动业务的更好体验，提出CDN的网络位置应该下移到无线网络中，并根据无线网络的特性进行适配和优化。

分布式并行计算在超分辨率图像增强中的应用

郑杰,包盛,杨萤

2015, 31(4): 37-42. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015103

摘要 ( 424 )

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主要介绍了分布式并行计算在超分辨率图像增强领域中的应用，超分辨率图像增强是指在不升级现有采集设备、不增加传输带宽的情况下，对现有1080P的视频内容通过软件方法提高图像分辨率，从而使图像达到4K的画面质量。由于超分辨率图像增强技术需要强大的计算能力支持，研究了分布式并行计算环境下的超分辨率图像增强系统的搭建以及性能对比测试，得出了分布式并行计算技术可以成百倍地提升超分辨率图像增强处理能力的结论，在实际应用中可大幅提升4K 内容的生产能力。

基于电视的社交化通信应用解决方案及关键技术研究

韩建亭,张铮凯,应闻达,丁华

2015, 31(4): 43-48. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015097

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详细探讨和介绍了基于电视部署社交化多媒体通信业务的策略，提出与现网结合进行系统部署的方案。为了有效提升电视上的社交体验和通信质量，对屏幕应用适配、视频叠加、实时视频编解码、视频质量自适应等关键技术进行了研究与分析。最后通过实验室测试，验证了本方案在现网应用的可行性。

一种网络视频行业应用解决方案

吕冠中,马远东

2015, 31(4): 49-53. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015101

摘要 ( 421 )

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近几年对网络视频行业应用解决方案的研究主要集中在视频监控行业和酒店行业，只解决了行业应用中的一部分模式类型，还有更多的行业需求没有被满足。结合IPTV与高校视频应用合作的案例，提出一种开放化的IPTV架构，满足自有内容与版权内容混合服务行业应用模式，不仅为高校师生提供有版权的优质视频内容，还可为高校自身丰富的视频资源，包括活动、讲座、校园电视台等内容，提供发布的渠道和服务的平台。

可重构基础网络体系研究与探索

兰巨龙,熊钢,胡宇翔,刘释然,程东年

2015, 31(4): 56-69. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015099

摘要 ( 405 )

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随着网络规模的急剧扩大和新业务的不断涌现，现有互联网在业务适应、传输能力、安全可管可控等方面的弊端日益凸显。为此，业界关于新型互联网体系结构的研究正蓬勃兴起。在此背景下，利用可重构技术在灵活性、可扩展性、适应性等方面的优势探索网络发展新的思路和途径。研究表明，该项目成果为解决网络发展面临的根本问题提供了有效解决途径，并且在国内外相关领域产生了重要影响。

社区结构感知的间断连接无线网络路由机制

吉福生,张洪沛,张炎

2015, 31(4): 65-70. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015104

摘要 ( 367 )

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针对间断连接无线网络中消息投递成功率低的问题，依据网络中节点社会关系的差异性，提出了一种社区结构感知的路由机制。该机制根据节点在各个运动周期内的状态信息建立马尔可夫模型，以描述节点运动状态转换过程，进而以分布式的方式感知节点中心度，并以社区中心度为参数，采用社区标签交换方法对网络结构进行动态检测，最终利用社区内中心节点为中继辅助完成消息的转发。仿真结果表明，所提出的路由机制在投递率方面的性能改善程度接近90%，极大地优化了网络性能。

移动中继多播场景下的节能优化

赵季红,王元,唐睿,张振伟,曲桦

2015, 31(4): 71-76. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015109

摘要 ( 478 )

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设备间通信（D2D通信）通过复用蜂窝通信的频带资源，可以使近距离的用户直接通信，而无需通过基站进行中继。它的引入可以提升用户的服务质量，降低终端能耗，拓展小区的覆盖范围。特别的，在CDN场景中，可通过移动中继向请求相同业务内容的用户进行D2D广播传输。但是，在上述场景中，需考虑到移动终端（MT）的能耗和与蜂窝用户之间的同频干扰问题。基于此，提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的联合中继节点选择和功率控制机制来最小化移动中继的总能耗并同时保证两类用户的服务质量（QoS）需求得到满足。通过仿真，此方案效果得到了验证。

大数据中效用挖掘的快速单阶段算法

刘君强,周青峰,王文慧,时磊

2015, 31(4): 77-85. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015100

摘要 ( 395 )

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现有数据挖掘算法的缺点是在挖掘大数据时会出现大量候选模式，从而造成可伸缩性瓶颈，个别算法虽然不生成候选模式，但是计算代价高昂，缺乏有效剪裁，运行效率存在瓶颈。为此，提出一个全新的单阶段不生成候选模式的数据挖掘算法，其创新性有3点：一是基于前缀生长的模式枚举和基于效用上限值评估的剪裁策略；二是基于稀疏矩阵和虚拟投影的效用信息表达；三是节省存储空间的深度优先搜索方法。大量实验表明，新算法的时间效率比现有算法高5倍以上，并且内存使用量比现有算法少20%～60%，可伸缩性高。

LTE-Advanced机器型通信空中接口研究

吴明昊,郑紫微

2015, 31(4): 86-91. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015087

摘要 ( 487 )

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随着机器型通信（MTC）设备的广泛部署和使用，MTC 已经和移动通信网络紧密结合，MTC 设备数目的大量增加使得对于通信系统各项技术的要求也变得更为严格。分析了 MTC 的特点及国内外发展趋势，讨论了LTE-Advanced 网络MTC 的接入网过载控制、资源分配、节能方案的技术问题，介绍了 LTE-Advanced网络 MTC 的典型优化方法，针对 MTC 在 R12及以后版本中的可扩展性问题及其发展目标提出了技术改进方案。

一种基于阈值的无线异构网络基站分簇方法

韩东升,丁莎莎,余萍

2015, 31(4): 92-97. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015086

摘要 ( 519 )

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为抑制小区间干扰，提高系统性能，研究了异构网络中的基站分簇问题，提出了一种基于阈值的协作基站分簇方法。该方法在异构组网场景下，以最大化接收端传输速率为目标，通过选择满足设定阈值的基站进行协作，考虑了用户所属基站信号强度和非所属基站的干扰情况，分析了不同分簇方法下的用户传输速率变化情况。仿真结果表明，所提算法在系统传输速率性能方面优于现有方法。

多播网络中基于机会网络编码改进的重传方法

邵鹏飞,赵燕伟,吴耀辉,姚信威

2015, 31(4): 98-105. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015089

摘要 ( 413 )

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针对高链路分组丢失率下HLAR（hash lookup assisted retransmission）等重传方法存在的编码率低、算法性能下降等缺陷，提出了一种改进的基于机会网络编码的广播重传方法。该方法根据接收节点反馈的丢失分组情况，不仅能够通过散列查找快速选择丢失分组组合进行编码重传，并优先重传能让最多接收节点恢复其丢失分组的单个重传分组，而且基于邻域关联充分挖掘编码机会，允许节点从多个重传分组中恢复丢失分组，从而在保持较低算法复杂度的情况下，有效地提高重传性能。仿真结果表明，相对于已有算法，该方法能有效减少重传次数，提高传输效率。

云计算中一种高效的虚拟机在线动态分配算法

张丽敏

2015, 31(4): 106-113. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015048

摘要 ( 600 )

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设计了一种改进的VM在线动态供应和分配算法（ODAA-VM）。只要用户发现请求或已经被分配的部分VM实例再次可用，便迅速调用ODAA-VM，确定在所要求的时期内为哪些用户分配VM 实例，并保证这些用户在整个被请求期间可以持续使用这些VM。此外，该算法对用户具有激励作用，仿真实验验证了本文算法的有效性。

MIMO中继系统中一种基于用户QoS的资源分配方法

郭涛,李有明,雷鹏,季彪,李程程

2015, 31(4): 114-119. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015088

摘要 ( 412 )

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针对基于OFDMA 技术的MIMO 中继通信系统下行链路中的动态资源分配问题，提出了一种保证最低用户服务质量（QoS）的资源分配方法。该方法采用一种低复杂度的次优算法，在假设等功率分配的前提下，根据用户的QoS定义选择优先性权衡因子，对权衡因子越大的用户越优先进行中继选择和子载波分配，在此基础上通过凸优化理论得到不同用户对应的子载波上的功率分配。仿真结果表明，本文提出的方法不但能够获得较高的系统容量，而且可以较好地保证每个用户的QoS。

融合DDoS威胁过滤与路由优化的SDN通信质量保障策略

张家华,杨种学,王江平,史煜凯,魏亮

2015, 31(4): 120-126. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015053

摘要 ( 682 )

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提出了将DDoS威胁识别与路由优化有机结合的软件定义网络（SDN）通信质量保障策略，即在DDoS攻击造成部分网络链路拥塞的情况下，对异常数据分组进行识别过滤，同时生成最优路径，以保障网络通信质量。首先，设计了一种SDN 架构下的分布式入侵检测系统，实现了对欺骗报文、异常报文以及破坏报文3类DDoS威胁的检测识别和过滤处理。其次，实现了一种最优路径的生成算法。实验测试结果表明，部署了通信质量保障策略的SDN可有效识别并滤除DDoS攻击数据分组，且处理过程中网络平均传输时延无激增。

无人机自组网研究进展综述

卓琨,张衡阳,郑博,戚云军

2015, 31(4): 127-137. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015102

摘要 ( 1090 )

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随着世界各国对无人机（UAV）运用的不断重视、多无人机协同应用的兴起和无线自组网应用研究的迅猛发展，无人机自组网已成为新的研究热点。首先对无人机自组网的基本概念、主要特点和应用优势进行了总结，进而重点对MAC协议、路由协议、传输协议、跨层设计、机会网络5个方面关键技术的研究进展进行了系统综述，简要介绍了国内外主要研究机构的实验平台开发情况，最后指出了无人机自组网存在的挑战和亟待研究解决的重点问题。

WLAN无线网动态射频管理节能方案研究

李雯雯,吴博,李可,边森

2015, 31(4): 141-146. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015081

摘要 ( 597 )

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随着WLAN规模和用户数量的增长，设备耗电特别是超闲AP业务空闲期的电量浪费问题日益突出。为了解决超闲AP 的耗电问题，深入研究了两种较成熟的动态射频管理技术（AP 整机定时关断和AP 射频通道定时关断技术）的原理及实施效果。经验证，这两种动态射频管理技术均具有省电、复杂度低、成本低、易管控的特点，为构建绿色高能效网络提供技术储备。

基于大数据分析的移动互联网用户感知评估系统

陈森,陈超,张小勇,王磊,孙鹏

2015, 31(4): 147-154. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015057

摘要 ( 1243 )

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随着移动通信网络的逐渐演进和智能终端的迅猛发展，移动互联网业务层出不穷，竞争非常激烈，而让用户获得良好的业务感知成为在竞争中胜出的关键。移动互联网用户感知评估系统针对移动互联网各项主流业务搭建了一套用户感知评估体系，为每项主要业务设计了一套KQI（key quality indicator）以及具体的识别、提取、计算方法。利用用户感知评估系统对海量数据分组的大数据分析还原复现了用户的业务行为，并从各个维度计算获得了各项KQI的得分，实现了全面、及时、准确地评估移动互联网业务用户感知，从而为网络运营商和移动互联网公司提供高附加值的数据支撑。

基于SDN的移动性管理机制探讨

赵明宇,严学强

2015, 31(4): 155-159. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015110

摘要 ( 504 )

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移动性管理是移动通信中一个非常重要的关键技术。在充分研究现有移动性管理技术和SDN创新架构的基础上，提出了一个基于SDN 的移动性管理机制探讨方案，给出了架构示意图，详细分析了切换过程中的信令流程。本方案无需建立隧道，能有效解决现有移动性管理方案中GTP头开销大、信令增多、不支持无缝切换及路由效率低下等问题，符合未来网络架构发展的趋势。

基于电磁有限导体面镜像的抗干扰天线技术研究

邓博存,沈建军,许向东

2015, 31(4): 160-167. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015018

摘要 ( 613 )

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针对2400MHz频段的电磁干扰问题进行了研究，基于物理层微带技术，结合电磁有限导体面镜像和阵因子叠加原理，设计了一种具有特殊辐射性能的天线结构，并对天线介质进行了研究，通过试验验证其对Wi-Fi、TD-LTE等网络的抗干扰特性，对降低信道报文重传率、提高信道报文传输速率等方面效果明显。

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