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    视点聚焦
    大数据和机器智能对未来社会的影响
    吴军
    2015, 31(2):  1-10.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015054
    摘要 ( 1195 )   在线阅读 ( 65 )   PDF下载 (2312KB) ( 1901 )   可视化   
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    从2008年起,大数据已经被推到了创新、提高竞争力和提高劳动生产率的前沿。过去大部分人对大数据的理解还停留在大量数据和数据的多样性本身,而忽略了它最重要的角色,即帮助机器智能的腾飞。基于此,对大数据和机器智能的发展可能给未来社会带来的全面、颠覆性的变革进行了系统分析。首先介绍了机器智能的发展历程,分析了大数据对解决机器智能问题的重要作用;然后结合实际案例,阐述了大数据的内涵以及大数据和大量数据的异同,重点分析了大数据和机器智能的关键技术;最后探讨了发展机器智能对未来社会的冲击。

    研究与开发
    智慧协同标识网络体系:研究背景、思路与进展
    罗洪斌,张宏科
    2015, 31(2):  11-21.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015055
    摘要 ( 305 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (3383KB) ( 552 )   可视化   
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    针对现有互联网存在的可扩展性差、安全性不足、移动性支持差、资源利用率低、能耗高等主要问题,北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室创建了全新的智慧协同标识网络体系模型与机理,力图从根本上解决现有互联网存在的各种主要问题,在国际上抢占未来信息领域的制高点。简要介绍了该网络体系的研究背景、主要研究思路及当前的进展。

    基于指派模型的LTE-A异构网节能负载均衡算法
    刘凯,赵建业,刘志敏
    2015, 31(2):  22-28.  doi:doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015046
    摘要 ( 163 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (2306KB) ( 307 )   可视化   
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    无线通信能耗问题受到越来越多重视,能量效率成为下一代无线通信(5G)三大效率特性之一。当前异构网络(heterogeneous network, HetNet)负载均衡的研究缺少对网络整体功耗的优化考量,根据异构网重叠覆盖的特性建立了面向指派模型的用户负载功率模型,并针对有限的用户负载问题提出一种扩增指派算法求解宏扇区内所有基站功率最小化问题,在LTE系统级仿真平台中仿真表明,无论基站是否支持休眠功能,此算法都能在保证用户速率的条件下有明显的节能效果。

    MIMO系统中空时编码性能仿真和分析
    蒋涉权,王晶,彭超
    2015, 31(2):  29-35.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015019
    摘要 ( 341 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (2291KB) ( 949 )   可视化   
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    介绍了空时分层码、空时分组码和空时格形码3种空时编码技术的编码原理,并对空时编码与正交频分复用结合的方案进行了可行性研究;然后,在不同的空时编码情况下建立MIMO通信系统模型,对系统误码性能进行仿真,并对结果进行详细的分析;最后,总结了3种空时编码技术的优缺点以及空时编码与正交频分复用结合的优势,并进一步讨论空时编码在协作中继传输系统等其他场景中的应用和空时编码未来的发展趋势。

    基于SDN架构的数据中心网络路由算法需求分析
    樊自甫,伍春玲,王金红
    2015, 31(2):  36-45.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015038
    摘要 ( 341 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (2413KB) ( 1357 )   可视化   
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    随着SDN技术的发展,采用基于SDN架构的数据中心网络将越来越广泛。围绕SDN技术在数据中心网络中的应用问题,分析了现代数据中心网络及SDN的技术特征,设计了SDN在现代数据中心网络中的应用架构,并以路由为视角分析总结了基于SDN 的数据中心网络路由性能需求,提出了相应的解决方案,以期对我国未来数据中心网络建设路由设计提供必要的参考。

    云环境下一种低成本的数据安全存储和处理框架
    张丽敏
    2015, 31(2):  46-51.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015049
    摘要 ( 266 )   在线阅读 ( 3 )   PDF下载 (1197KB) ( 361 )   可视化   
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    提出了一种基于云计算的数据存储和处理框架,支持用户对大规模数据集进行低成本、安全的共享和处理。该框架研究了基于矩阵的数据挖掘算法,重点是安全的Top-k特征向量算法。该算法采用了一种迭代处理模型,授权用户可以与云端展开交互以获得预期结果,交互过程中源矩阵和中间结果均处于保密状态。另外,基于Paillier加密算法和高效的随机向量扰动策略,实现了新算法的安全性。实验结果表明,提出的方法对大型矩阵具有可拓展性,且客户端成本较低。

    基于随机桥过程的窄带信道多径衰落仿真研究
    刘磊,夏伟,韩江洪
    2015, 31(2):  52-62.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015010
    摘要 ( 199 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (4759KB) ( 391 )   可视化   
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    摘要:将多径分量仿真为随机射线的传播,其轨迹描述为随机桥过程的样本。研究随机射线在渗流网格中扩散的物理规律,以改进物理散射约束,使之有足够样本用于场强时延分布建模。通过实验,模拟不同波长的波束在不同散射体密度的渗流网格内的扩散,得出信道的相干带宽、误码率和场强的统计特征,验证了信号的多径衰落统计特征与相应的随机射线扩散程度有关,随机射线模型能够较大概率地仿真信号多径衰落的特性。

    基于不完备CSI的OFDMA公平资源分配算法
    吴耀辉,李有明,金丽萍,邵鹏飞
    2015, 31(2):  63-68.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015011
    摘要 ( 339 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (2294KB) ( 383 )   可视化   
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    针对在信道状态信息不完备时,很难兼顾系统容量和公平性这一问题,通过引入公平松弛因子,提出一种公平性可调的遍历容量最大化资源分配算法。为了降低计算复杂度,在利用对偶优化方法求解拉格朗日算子过程中,提出同层循环迭代的搜索方式以代替传统的内外层循环迭代方式。通过仿真和分析表明,该算法在满足公平性的同时实现了遍历容量最大化,且计算复杂度明显降低。

    网络编码系统中基于天线选择的安全传输技术研究
    邓单,赵明,简贵胄
    2015, 31(2):  69-74.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015041
    摘要 ( 205 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (2021KB) ( 300 )   可视化   
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    摘要:为提高模拟网络编码系统的安全传输容量,提出一种基于天线选择物理层安全传输方案;研究在准静态慢衰落信道条件下,源结节与中继结点的天线选择策略及其性能分析。该方案分别以最大信道容量和最大信道增益为目标,在最优选择准则基础上,提出简化的天线选择方法。数值仿真表明:联合主信道容量最大化(CMCCM)准则具有最优的性能曲线,但其运算复杂度也最大。相比于固定选择策略,CMCCM方案提供系统增益约5 dB。特别地,简化的独立信道增益最大化(ICGM)方案与CMCCM方案表现出接近的性能曲线。

    基于潜在博弈的多源多跳无线传感器网络流量分配算法
    张伟,张玲华
    2015, 31(2):  75-79.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015032
    摘要 ( 228 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1657KB) ( 346 )   可视化   
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    无线传感器网络中存在大量数据,数据融合及网络优化可以有效降低网络能耗,提升网络吞吐量。由于无线传感器网络自身的广播特性,在无线网络中应用网络编码可以带来吞吐量提升等性能增益。考虑将N个源节点的K个数据发送到D个不同目的节点的情况,源节点在自身可用路径上分配流量,利用博弈论研究无线传感器网络流量分配问题,提出了一种动态控制方案,源节点根据效用函数调整路径流量分配,以增加网络编码机会,从而降低网络能耗。理论分析和仿真结果表明,该方案是稳定、有效的。

    基于紧密中心性的无线mesh骨干网网关部署
    郭诚欣,李陶深,葛志辉
    2015, 31(2):  80-85.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2015045
    摘要 ( 229 )   在线阅读 ( 3 )   PDF下载 (1566KB) ( 335 )   可视化   
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    将定向天线和Delaunay图应用于无线mesh骨干网络的网关部署,提出了基于紧密中心性的无线mesh骨干网络网关部署算法。根据已知的mesh路由器和网关的最大流通量对网络进行划分,形成Delaunay子图,在划分的子图中根据欧几里德距离找出距离中心点最近的3个节点,形成候选网关集,在候选网关集中选择到其他节点总路径最短的节点作为网关的部署位置,将每个子图的网关位置输出。仿真结果表明,根据网关最大流通量进行合理网络划分后,算法能最小化网络的网关数量,由mesh路由器到网关的总路径长度优于随机算法。

    基于信息熵差异性度量的数据流增量集成分类算法
    琚春华,邹江波
    2015, 31(2):  86-96.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015014
    摘要 ( 259 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (7286KB) ( 471 )   可视化   
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    摘要:对分类器之间的差异性进行了研究,提出了一种基于信息熵差异性度量的增量集成分类算法,将信息熵差异性度量方法融入到基分类器选择过程中,通过对训练数据集的基分类结果的信息熵差异度计算,采用循环迭代优化的选择方法,以熵差异性最优化为约束目标,动态调整基分类器个数,实现了分类准确稳定,减少了系统开销。通过实验比对,证明了算法在数据流处理时比其他算法具有更小的开销和较强的适应性。

    协作频谱感知中抗SSDF攻击的认知用户不确定性行为评估
    冯景瑜,李金龙,卢光跃
    2015, 31(2):  97-102.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015025
    摘要 ( 219 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1566KB) ( 278 )   可视化   
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    针对认知用户的协作感知行为不确定性,提出一种基于D-S证据理论的信任评估机制——HardGuard,为硬判决融合算法提供保护,使其成为具有抑制频谱感知数据伪造(SSDF)攻击能力的可信协作频谱感知算法。HardGuard采取感知数据预处理措施,在融合之前有效过滤虚假感知数据,规避了恶意用户的影响。仿真结果表明,HardGuard能使硬判决融合算法面对SSDF攻击时保持较好的感知性能。

    基于环形搜索的WSN簇间最优路由选择
    余翔,刘磊,吴望
    2015, 31(2):  103-107.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015026
    摘要 ( 213 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1748KB) ( 322 )   可视化   
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    摘要:为了解决LEACH协议中由单跳路由算法造成的节点能量消耗不均衡的问题,首先,计算分析得出簇间多跳的最优跳数,得到簇头节点到基站的一条理想路径;然后,提出一种环形搜索方法去寻找与理想路径最接近的最优路径;最后,提出了簇头到基站的多跳路由算法。仿真实验结果表明,簇头到基站的多跳路由算法较LEACH协议在均衡节点能量消耗和延长网络生命时间方面的性能有明显的提高。

    基于小波变换的RLS波束成形算法研究
    赵季红,雷佩,王伟华,曲桦,贺丹
    2015, 31(2):  108-112.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015029
    摘要 ( 376 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1298KB) ( 404 )   可视化   
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    为了解决递归最小二乘算法(RLS)在较低信噪比(SNR)、遗忘因子较小的环境中,对噪声敏感、收敛时参数估计误差大的问题,引入小波变换去噪思想,提出了基于小波变换的RLS 波束成形算法。该算法利用小波变换软阈值法进行信号去噪,再采用RLS 算法进行波束成形。最后对实验进行仿真,仿真结果表明,与传统的 RLS 算法相比,该算法具有较小的稳态误差和较快的跟踪速度和收敛速度,并且波束成形效果好。

    多状态有奖马尔可夫工业控制网络可信测度研究
    周森鑫,韩江洪,李超,吴德成
    2015, 31(2):  113-117.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015013
    摘要 ( 180 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1743KB) ( 258 )   可视化   
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    在分析工业控制系统安全特殊需求及可信网络研究现状的基础上,运用状态分析法和可信网络理论,针对工业控制网络的特点构建有奖马可夫可信度评估模型。通过特定奖励参数的累积计算其安全性、可生存性和可控性量值并归一化处理得出可信度,为进一步研究可信工业控制网络系统奠定基础。

    综述
    基于能量获取的无线通信系统研究
    冯剑,王平阳,王琳,张兴
    2015, 31(2):  118-125.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015050
    摘要 ( 300 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1783KB) ( 760 )   可视化   
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    由于部署便利及能提供无间断的绿色无污染的能量等特点,能量获取已经成为解决未来无线通信能耗问题的一项非常有潜力的技术。虽然能量获取技术仍存在能量来源不稳定、存储设备容量有限等限制条件,加之无线通信系统自身的信道与数据到达的随机特性,使得在无线通信系统中使用能量获取技术极富挑战性,但学术界与产业界在基于能量获取技术的无线通信研究中仍取得了显著进展。广泛调研了国内外在相关领域的研究现状及主要研究方向,考察了在基于能量获取技术的无线通信系统研究中的常用模型、系统框架与常用方法,对各研究方向进行了深入分析与梳理,最后对应用能量获取技术的无线通信系统的未来研究方向进行了总结和展望。

    运营技术广角
    基于大类和元数据的统一资源模型设计方法的研究与探索
    石彦彬,苏更殊,李凌,江义杰
    2015, 31(2):  126-134.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2015022
    摘要 ( 254 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (3780KB) ( 840 )   可视化   
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    在突破了统一资源建模遇到的“硬建模”、“物理和逻辑顶层分类”等束缚的基础上,提出了“大类+元数据”、“按几何形态分类”等方法,设计了融合资源模型的总体视图,同时给出了“统一硬件模型”、“统一链路模型”、“还原实物和网管”、“兼容全网特性”等统一资源模型的建模关键思路。

    WLAN接入点的室内定位技术
    刘畅,张迅
    2015, 31(2):  135-139.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015012
    摘要 ( 220 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (1575KB) ( 554 )   可视化   
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    摘要:针对复杂室内环境造成的室内定位技术不同于室外定位技术的问题,提出了一种基于楼层判别和信号强度的室内AP混合定位方法。该方法由AP的楼层判别和具体位置的定位两部分组成。首先用关联算法对AP进行楼层判别以筛选出目标AP,然后根据测试点与目标AP的位置关系确定定位方法。如果目标AP在测试点附近,采用简单的质心定位算法,否则采用加权式的定位算法。在实际场景中的定位测试结果表明,该方法定位效果良好,偏差较小。

    云数据中心的虚拟机放置问题
    樊勇兵,陈天,陈楠,黄志兰,吕翠娥
    2015, 31(2):  140-146.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015023
    摘要 ( 423 )   在线阅读 ( 11 )   PDF下载 (974KB) ( 561 )   可视化   
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    总结了虚拟机放置所面临的算法、优化目标、算法评估、基准模型及验证工具等关键问题,阐述了虚拟机放置问题的典型算法,深入分析了骨干互联网中虚拟机放置问题的特点及对云数据中心工程实践的借鉴意义,并从算法和工程相互适配的角度,对云数据中心设计、运营中所涉及的监控和计量、业务模型、SLA和资费设计、云资源池设计、资源池规模和架构、业务分区和迁移控制的设计、资源池的资源均衡性、逻辑网络和物理网络基础功能设计及可能的创新等关键问题提出了若干重要原则。

    FDD-LTE网络前向干扰及容量的建模分析
    周戈,王军文
    2015, 31(2):  147-151.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015039
    摘要 ( 223 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1768KB) ( 516 )   可视化   
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    网内前向干扰是影响FDD-LTE网络容量和用户感受的重要因素,对FDD-LTE的前向干扰和容量进行定量分析,建立了在不同负荷条件下的前向干扰模型,对理想组网结构和实际运营网络结构进行了仿真。仿真结果与华为实际路测结果基本一致,且该模型为LTE网络实际运营负荷下的干扰及容量提供了精度较高的定量评估手段,对业务发展和网络投资与优化有重要的指导意义。

    搜索引擎技术在移动互联网音乐领域的研究与实践
    杨翊平,张玉忠,杨豪杰,宋平波
    2015, 31(2):  152-157.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015036
    摘要 ( 245 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (1194KB) ( 639 )   可视化   
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    为了优化移动互联网用户对音乐搜索的体验,对搜索引擎的性能、搜索查准率及查全率、更新及时性等方面提出了新的要求。针对这些需求,对搜索引擎技术在音乐搜索领域的应用进行了深入研究,研发了一套可行的面向移动互联网音乐搜索的搜索引擎解决方案。方案采用层级式搜索策略提高了搜索引擎规则组合的灵活性,同时,内存索引和文件索引相结合的索引机制保证了索引更新的及时性。

    多跳回程网络和接入网络的资源分配方案研究
    杨洪涛,刘业辉,宋玉娥,孙社文,刘麟
    2015, 31(2):  158-162.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015047
    摘要 ( 178 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1467KB) ( 649 )   可视化   
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    构建了一种基于OFDM非竞争的频带内多跳系统,提出并对比分析了两跳中继网络的配置方案,研究了两个中继方案中多跳回程网络和接入网络的资源分配问题。在带内中继回程网络和接入网络共享同一个无线资源的条件下,通过计算分析和静态的系统级仿真方法,揭示了两种中继方案的无线资源分配结果与小区覆盖范围和信道状态的关系。

    基于SDN的IP RAN目标架构与组网模型探讨
    陈礼波,覃宁
    2015, 31(2):  163-168.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2015037
    摘要 ( 239 )   在线阅读 ( 3 )   PDF下载 (2589KB) ( 490 )   可视化   
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    在新型业务需求和新技术涌现的双重驱动下,软件定义网络(SDN)成为互联网应用提供商、运营商、IT系统和网络设备提供商共同关注的新型网络架构和技术。这种网络控制与转发能力分离的架构,可以支持更灵活的网络控制和业务能力提供。从SDN的概念和总体架构出发,分析IP RAN对SDN的需求,提出了在IP RAN中引入SDN技术的目标网络结构和网络模型,并对基于SDN的IP RAN应用策略进行了探讨。

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