电信科学

基于终端可信度的路由策略设计与实现

殷安生,张顺颐

2016, 32(4): 1-8. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016084

摘要 ( 312 )

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可信路由随着可信网络的发展而兴起，目前的研究主要集中在轻量化网络的路由策略方面，存在的问题主要有路由算法开销大、应用范围小，且主要以IPv4为基础。提出了一种基于IPv6流标签定制的可信路由方案，在终端的可信评估基础上，通过流识别和流标记实现可信路由策略。利用前驱ARP代理机制设计了一种基于代理的虚拟链路协议，并设计了原型系统。实验证明，该协议实现了IPv6的流标记路由，提高了信息传输的安全性和效率。

一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法

邵鹏飞,赵燕伟,方朝曦

2016, 32(4): 9-16. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016090

摘要 ( 254 )

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在无线多播网络中，传统的方法没有考虑某些接收节点与源节点及其他接收节点之间可能具有更好的链路质量。为此提出了一种基于散列邻域搜索网络编码的机会中继重传方法，该方法动态选择数据分组接收情况最好的且信道质量优于源节点的接收节点作为中继，并采用散列邻域搜索网络编码策略进行其他接收节点的丢失分组重传。仿真结果表明，相对于现有的其他网络编码重传方法，该方法能有效减少平均重传次数，提高重传效率，尤其当一些接收节点因受到干扰与源节点之间的信道质量变得很差时，该方法能取得很高的重传增益。

60 GHz脉冲无线通信系统的TH-PAM多址接入方案

张永斌,李学华,姚勃旭

2016, 32(4): 17-23. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016118

摘要 ( 394 )

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针对60 GHz脉冲无线通信系统中的多用户干扰问题，研究了基于TH-PAM 的多址调制方案的性能。在IEEE 802.15.3c信道模型下，建立了系统误码性能、通信距离和用户数关系的分析模型，研究了TH-PAM多址调制系统的多用户干扰特性，并与TH-PPM方案进行了比较。仿真结果表明，采用TH-PAM多址调制方式的系统在通信距离小于30 m的范围内，误码率可以保持在10^-5以下，而采用TH-PPM方式的系统在100 m的范围内，误码率始终大于10^-4。由此可见，TH-PAM比TH-PPM更加适合用于60 GHz短距离无线通信，为5G高频新空口的热点高容量应用场景提供了技术参考。

基于多中继解码转发的OFDM系统资源分配算法

郭涛,李有明,李婷,闫玉艺

2016, 32(4): 24-29. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016081

摘要 ( 338 )

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针对OFDM解码转发中继系统中的速率最大化问题，提出了一种基于多中继转发的资源分配算法。在该算法中，同一子载波能够被多个中继转发，并且在第二时隙，基站能够利用未被中继占用的子载波传输额外信息。为了降低计算复杂度，算法首先确定信息传输模式及中继模式下每个子载波的最优转发中继集合，然后通过将原始优化问题转化为对偶问题求解，实现了子载波配对与功率分配的联合优化。仿真结果表明，所提算法能使系统获得更高的系统容量。

基于预处理共轭梯度法的低复杂度信号检测算法

曲桦,梁静,赵季红,王伟华

2016, 32(4): 30-35. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016092

摘要 ( 276 )

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大规模多输入多输出系统中，最小均方误差信号检测算法是近似最优的，但由于其涉及矩阵求逆，计算复杂度随着天线数量增加呈指数增长。提出了低复杂度的预处理共轭梯度信号检测算法，该算法通过预处理技术降低矩阵条件数，从而加快共轭梯度信号检测算法的收敛速度。仿真结果显示，该算法在小数量的迭代中能够达到和最小均方误差检测算法相似的误码率，算法复杂度下降了一个数量级。相比直接用共轭梯度法，能够更快收敛到最佳值。

认知无线电传感器网络CSMA协议中主用户和次用户的性能分析

刘莹,郑黎,黎远松

2016, 32(4): 36-43. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016093

摘要 ( 277 )

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针对认知无线电传感器网络（CRSN）中物理层特性高度可变带来的性能不确定性，在CRSN中定义了两种基础性能指标（带宽和时延），并分析了基于载波侦听多路访问（CSMA）的介质访问控制协议的性能。首先，在给定的主用户（PU）业务模型下利用CSMA 算法估计单个次级用户（SU）的潜在带宽；然后，推导在不同业务信道同时传输多个SU的聚合带宽；最后，利用优先级队列模型M/G/C估计介质访问中的时延。性能分析表明，通过使用分布式信道协作结合CSMA的并发传输，聚合带宽可增加5倍，利用不同业务信道同时传输明显降低了分组时延。

CRSN中基于随机网络演算的拥塞控制协议QoS边界分析

宋正江,李晓晨,陈江

2016, 32(4): 44-51. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016130

摘要 ( 328 )

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为了保证认知无线电传感器网络（CRSN）的服务质量（QoS），需精确求解所采用协议的性能边界，为此提出了一种基于随机网络演算（SNC）的QoS性能边界分析方法。以CRSN中的和式增加积式减少（AIMD）拥塞控制机制为评估对象，以通信时延和数据积压为QoS性能指标。根据CR资源传感器的发送速率分布，利用基于矩量母函数（MGF）的随机网络演算推导出AIMD机制的时延和积压边界模型。实验结果表明，不同CRSN场景中的模型计算值都在理论边界范围之内，证明了该边界分析模型具有良好的性能。

ACO结合P2P信任模型的无线传感器网络Sinkhole攻击检测

合尼古力·吾买尔

2016, 32(4): 52-58. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016089

摘要 ( 310 )

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针对无线传感器网络中的Sinkhole 攻击问题，提出了一种基于蚁群优化（ACO）结合P2P 信任模型的Sinkhole攻击检测（P-ACO）算法。首先，使用蚁群优化算法检测路由中是否存在Sinkhole攻击，并生成传感器节点的警报信息；然后，利用布尔表达式进化标记生成算法为群组警报节点分发密钥，并使用密钥标记可疑节点；最后，计算可疑节点列表中各节点的信任值，将信任值低于预设阈值的节点视为攻击节点。分析表明，相比二分查找算法与基于规则匹配的神经网络（RMNN）算法，该算法在匹配过程中需要更少的匹配搜索次数，提高了算法执行效率。实验结果显示，相比RMNN算法，该算法可以更加准确地检测Sinkhole攻击。

一种有效的稀疏无线传感器网络路由方案

宋朝,郑迎凤,赵文彬

2016, 32(4): 59-64. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016094

摘要 ( 213 )

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稀疏无线传感器网络中节点之间距离过远，使得移动代理节点成为最有效的数据收集方式，然而移动代理节点由于能量限制无法在一次数据收集中到达网络所有节点进行数据收集。为保证在能量受限的移动代理节点总路由路径最短，给出了一种稀疏无线传感器网络能量受限移动代理节点的路由方案。首先构建移动代理节点的路由数学模型，然后根据移动代理节点初始能量将无线传感器网络划分成不同的子集，最后采用旅行商人问题的模拟退火算法计算出每个子集最短路由，全部子路由的集合即最优路由。仿真及其分析结果表明：随着网络节点个数增多和移动代理节点能量增大，所给方案的总路由能够比较接近于理想情况，在实际应用中比较有效且适于推广。

采用空间稀疏性的单星无源定位方法

郝才勇,刘恒

2016, 32(4): 65-69. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016124

摘要 ( 316 )

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针对传统单星定位中，参数估计和目标定位被分为两个独立阶段造成定位不优化的问题，提出了一种采用空间稀疏性的单星无源定位方法。该方法通过持续测量目标信号的多普勒频率，利用干扰源位置在地面分布的空间稀疏性，通过构建干扰信号的多普勒频率与地理位置满足的凸优化问题来实现干扰源定位。该定位方法利用了干扰信号的累积时间和干扰源位置的空间分布信息，在一个阶段中完成卫星定位。仿真证实该方法在单星定位中可得到较高的定位精度。

一种基于IQ失衡的大规模MIMO预编码算法

王军,戴建新,程崇虎,汪鹏,李莎

2016, 32(4): 70-75. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016131

摘要 ( 307 )

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大规模MIMO具有较高的频谱利用率和能量效率等优点，但大量天线的使用也会带来一些缺点，比如IQ失衡问题等。针对大规模MIMO系统中存在的IQ失衡问题，提出了一种宽线性优化的块对角化预编码算法。通过仿真结果可以看出，本算法相对块对角化算法和宽线性对角化算法在误码率性能上有着显著的提高。

国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段的共存

张晓燕,杨夏青,韩锐

2016, 32(4): 76-82. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016087

摘要 ( 369 )

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根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》和国际电信联盟《无线电规则》的相关规定可知，在我国第四代国际海事卫星移动通信系统的空对地（下行）链路与下一代IMT系统存在频率重叠。为了保证第四代国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段的共存，给出了使上述两系统正常工作的前提条件或保护措施。通过理论分析、仿真计算以及调研厂商的制造水平，给出了关于第四代国际海事卫星移动通信系统与下一代IMT系统在扩展C频段共存的建议。

LTE系统视频业务的调度算法

丁家瑞,刘凯,孙婕,刘志敏

2016, 32(4): 83-91. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016109

摘要 ( 293 )

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实时性是评价实时视频业务的重要指标之一，目前针对实时视频业务的已有调度算法还存在严重的时延拖尾现象。重点研究了该问题，在分析已有调度算法的基础上，提出了“最大吞吐率—最大权重时延优先”（modified largest weighted delay first，MT-LWDF）算法；理论分析了算法中β参数的取值范围，并通过仿真确定β的最优解，在此基础上，对视频业务的平均时延、最大时延、业务速率、丢帧率等性能进行了仿真，并与其他6种算法进行对比。结果表明，提出的MT-LWDF 算法在优化视频业务的速率的基础上，有效降低时延拖尾现象。

基于A-ELM的移动视觉搜索方法

胡海洋,许军,胡华

2016, 32(4): 92-102. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016088

摘要 ( 301 )

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计算机智能技术在图像领域已经得到广泛的应用。极限学习机（ELM）作为一种新兴技术，克服了其他传统智能技术所面临的一些问题，吸引了越来越多研究人员的关注。首先对ELM算法的性能进行了分析验证，并将其延伸到图像分类搜索上。在此基础上，提出了基本视觉搜索（BMVS）框架，将ELM运用到此框架服务器端，并进一步优化了ELM的分类性能。最后实验证明ELM在移动视觉搜索方面的可行性，并通过和支持向量机（SVM）的实验对比验证相关方法的高效性。

基于JPEG标准的16 bit图像有损压缩应用

徐妮妮,李晨光

2016, 32(4): 103-108. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016106

摘要 ( 341 )

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给出了16 bit图像有损压缩的原理和详细流程。由于16 bit图像数据量大而JPEG并不支持16 bit图像的压缩，这使得其在存储和传输方面有很多不便。在JPEG压缩方案的基础上，对统计模型进行了扩展（分别对DC差分值编码的统计模型表和AC系数编码的统计模型表进行了一定的改变和扩充），使其能够处理位深度为16 的数据，从而实现了16 bit图像的有损压缩。图像量化过程中所使用的量化表是基于JPEG 默认的8 位亮度图像量化表生成的。所采用的编码器为QM 算术编码器，解压后的图像质量评价标准采用客观评价标准PSNR。

基于SDN的多域光网络虚拟化技术

刘世栋,王攀

2016, 32(4): 109-113. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016056

摘要 ( 295 )

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随着信息社会的发展，网络中的信息流量开始急速增长，光网络不仅需要大容量和长距离的传输，还需要动态和灵活的管控，传统自动交换光网络架构的通信模式很难满足这一需求。同时，海量数据的存储访问，需要扩展性极强的分布式存储架构来实现。针对面向数据中心之间互联的多域光网络，提出了一种基于SDN的跨域光网络虚拟化服务的资源权衡策略。实验证明，该方法可以对网络资源进行高效合理的映射分配，提高业务接受比、降低网络阻塞率，满足用户的需求。

LTE-U：未来移动通信系统发展的助推剂

赵思聪,黄磊,申滨,黄晓舸

2016, 32(4): 114-125. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016086

摘要 ( 474 )

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LTE-U（LTE in unlicensed spectrum）是近来3GPP 标准化组织讨论研究的用于缓解授权频段通信压力的新兴技术。首先对LTE-U技术进行概述，随后分析了LTE-U的工作频谱和设计要求，同时总结了其可能的部署场景和运行模式，然后对部署LTE-U存在的难点和现有的应用解决方案的相关研究进行了详细阐述，最后对未来的研究方向进行了展望。

5G网络架构设计与标准化进展

朱浩,项菲

2016, 32(4): 126-132. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016127

摘要 ( 842 )

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随着5G愿景和概念逐渐地清晰，业界越发意识到网络技术发展对5G系统的重要价值。5G网络旨在以高性能和高效能为目标重构全网架构和服务体系，支撑5G指标和场景，满足高效运营的要求。引入了“自顶向下”的设计方法，从5G场景与需求与网络挑战映射分析入手，梳理了5G 架构发展方向，描述5G 概要级网络架构和基础设施框架，并对不同功能平面的架构方案具体展开，提出5G网络核心功能——网络切片，在最后对5G网络标准化推进节奏进行了总结。提出的架构方案能匹配5G业务和运营需求，对5G网络后续研究工作具有推动作用。

TD-LTE小基站回传承载方案

覃晓霞,王晨,乔迪

2016, 32(4): 133-140. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016121

摘要 ( 782 )

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TD-LTE小基站的部署场景、覆盖策略与传统宏基站不同，站址的规划也与宏基站有较大区别，采用传统宏基站PTN回传网络承载TD-LTE小基站将面临三大难题：网络效能低、安全性差、智能性低。对如何建设高效、安全、智能的小基站回传网络进行了研究，结合中国移动网络现状，提出PON+CMNet、PTN+CMNet、PON+PTN、PTN端到端4种小基站回传承载方案，并对这4种方案进行了现网测试验证。验证表明，4种承载方案均满足小基站通信业务需求，采用PON+CMNet承载方案在安全性、智能性、高效性上优于另外3 种承载方案。

支持不同存储方式的OpenStack云平台设计与实现

冯伟斌,张云勇,王志军

2016, 32(4): 141-145. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016097

摘要 ( 353 )

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随着云计算的发展，用开源软件实现云平台的搭建日益便捷，目前云平台通常采用本地硬盘或共享存储两种方式来存储虚拟机文件，针对两种存储方式存在的缺点，提出了一种支持两种存储方式的OpenStack云平台搭建方法，搭建的云平台有效实现了对两种存储方式的支持。用户通过指定不同的参数，创建相应存储方式的虚拟机，从而灵活满足了不同业务的存储需求。所提方法解决了云平台对不同存储方式的支持，有效促进了现网系统向OpenStack云平台的迁移，对业务平台云化具有重要的推动作用。

基于道路测试大数据的TD-LTE影子邻区优化方法

张哲超,陈科科,罗茂坚

2016, 32(4): 146-151. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016133

摘要 ( 287 )

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CSFB作为LTE语音解决方案之一，已被众多终端厂商采纳。受其回落机制的影响，网络中存在一类超远覆盖且电平很强的2G 影子邻区，虽现网未配置邻区但能让终端成功回落，并在回落后引起语音业务的质差甚至掉话。指出了影子邻区的存在，提出了一种基于道路测试大数据的TD-LTE影子邻区优化方法，挖掘出杭州移动现网中存在的影子邻区，并通过天馈调整和频点调整进行优化。实验结果表明，本文提出的方法切实有效，并值得推广。

网优大数据共享架构设计及应用实践

许汝鹏,崔晶也,关则洛,宁静,茹刚,聂磊,陈致樑

2016, 32(4): 152-158. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016134

摘要 ( 359 )

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无线网络优化工作中需要使用多种网络数据，但是现有数据存在存储分散、利用率低和使用不方便等问题，已经无法满足未来大数据网络优化的需要。借鉴了互联网领域普遍采用的大数据技术，提出了网络优化大数据的共享平台架构设计，整合分散的网络数据，制定统一的数据共享接口，提高数据利用的效率，并通过电脑、手机等前端软件进行互操作，为大数据网络优化提供便利，从而提高了网络优化的工作效率和质量。

电力大数据全景实时分析关键技术

周国亮,吕凛杰,王桂兰

2016, 32(4): 159-168. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016103

摘要 ( 424 )

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针对智能电网建设过程中收集的电力大数据，基于电力系统全景实时数据分析的需求，探讨基于大数据的电力系统安全可靠性分析、实时状态监控及能源全景动态平衡调度等核心问题的解决思路。分析了利用大数据解决安全可靠性、设备全寿命周期管理及能源实时平衡调度等问题的挑战及解决思路，基于大规模实时多源细节数据和设备全景数据的计算，有助于提高系统分析的精度和准确度，保证电网安全运行；探讨了内存计算、实时流式大数据处理、大规模并行计算及列存储等技术在电力大数据实时分析中的应用；结合主流开源大数据处理技术，设计了电力大数据分析平台的分层体系架构，为电力系统的高效运行提供保证。

分布式数据质量管理系统在电力企业的实践和应用

李远宁,刘森,张诗军,陈丰,王志英

2016, 32(4): 169-174. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016104

摘要 ( 334 )

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随着企业信息化水平和企业精细化管理要求的不断提高，企业对数据管理的需求也随之增强，如何提高企业数据质量更是需要重点解决的问题。针对电力企业数据质量管理面临的挑战，创新提出了分布式数据质量管理解决方案。针对集中式数据质量系统的性能瓶颈，在研究数据质量系统特点并借鉴国内外对大数据的解决方案后，提出了基于Hadoop分布式处理框架的解决方案。利用Hadoop集群，可以把缺陷数据从Oracle中抽离，分散存储在集群里多台服务器上，以有效提高磁盘I/O性能和数据分析性能。

内蒙古电力数据仓库的应用

张瑜,潘红芳

2016, 32(4): 175-180. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016069

摘要 ( 293 )

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随着电力信息化的发展，电力数据的积累速度越来越快，如何使大数据产生价值、为公司科学发展提供支持的议题被越来越多地提及。内蒙古电力公司从2011年开始建设一体化平台数据中心，当前已经完成了公司各业务口的数据集成工作，为数据利用提供了基础。依据建设的一体化生产经营决策分析系统建设情况，从应用需求、应用技术、数据分析挖掘3个方面介绍了内蒙古电力公司在大数据背景下的数据仓库应用的探索与尝试。总结了建设成果与建设经验，得出做好分析展现应用的关键是需求管理，核心技术是数据挖掘的结论。

智能电站框架研究与信息化工程实践

王曦钊,刘胜军,王德军,何宁

2016, 32(4): 181-185. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016071

摘要 ( 267 )

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基于美国工业互联网、德国工业4.0和我国两化融合国策带来的第二产业创新发展趋势，从发电企业实际出发，阐述了国华电力关于发展智能电站“三位一体”建设框架的思考及以“一控三中心”管理模式、“APS+现场总线”数字化技术和“一体两翼三提升”信息化建设为核心的详细设计方案。以此为蓝图，创新项目群管理办法，解决了工程实践中的实施内容多而复杂、关联性强的问题，取得了6 个方面的初步成果，提高了电站整体运营水平，为发电行业智能化发展积累了经验。

数字化核电站构想

汪映荣,许修亮,曹姝媛

2016, 32(4): 186-191. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016096

摘要 ( 251 )

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提出了全新的数字化核电站的蓝图架构和方案构想，以核电站全生命周期管理的理念，将项目前期、工程建设期和生产运营期的设计数据、建造数据、调试数据、生产实时数据、业务过程数据进行全面有效整合，采用先进的信息技术，构建数字化、智能化的核电站，实现结构化数据和非结构化数据的跨平台资源共享。通过介绍数字化核电站的概念、意义、进展情况及构成，提出了数字化核电站信息平台的建设思路，分别建立数据中心和信息平台，从而实现真正意义上的数字化核电站。

基于知识库的系统安全评估方法

邢宇恒

2016, 32(4): 192-196. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2016115

摘要 ( 208 )

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在系统非正常状态和正常状态这两种运行状况下，使用nmon 等系统监测工具采集了代表系统运行状态的指标数据，对获取的指标数据进行了向量化操作，构造了可以反映系统运行状态的多维行为特征。采用类内、类间评价距离准则对指标数据进行了有效特征提取，构建了能够反映系统运行状态的行为特征知识库。然后利用行为特征知识库的数据构造了决策树，以判断系统所处状态是否安全。

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