电信科学

关于天地一体化信息网络发展建设的思考

吴巍,秦鹏,冯旭,刘海蛟,黄照祥

2017, 33(12): 3-9. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017342

摘要 ( 1911 )

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在维护和拓展国家利益时，我国信息网络一直面临着“覆盖出不去、信息难兼容、服务响应慢、安全有隐患”的困境，建设天地一体化信息网络，是应对挑战的有效途径。基于此，分析了国内外相关天地一体化信息网络系统发展现状及趋势，给出了天地一体化信息网络体系结构设想、关键技术和实施策略。

天地一体化信息网络统一编址与路由研究

杨芫,徐明伟,李贺武

2017, 33(12): 10-17. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017320

摘要 ( 488 )

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天地一体化信息网络将是支持地面互联网、无线移动网络和空间网络相互连通、深度融合的一体化网络，采用统一的网络层设计是实现高效融合与互联互通的关键所在。针对空间链路和空间网络在稳定性、可靠性等方面的特点，提出了天地一体化信息网络的统一编址与路由的方案，基于IPv6和层次路由的方式实现网络层的高效融合，具有良好的可扩展性、可用性、稳定性、可管控性。

天地一体化信息网络激光通信系统发展设想

孙建锋

2017, 33(12): 18-23. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017319

摘要 ( 371 )

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空间激光通信技术具有通信速率高、保密性好、抗干扰能力强等优点，成为近年来的研究热点，并相继在天基信息网络中得到广泛应用。首先对国际激光通信技术的发展态势进行了分析，然后从我国天地一体化信息网络的需求出发，对不同的应用场景上的激光通信系统进行了分析，提出了我国天地一体化信息网络激光通信系统发展的建议。

天地一体化信息网络安全防护技术的新思考

季新生,梁浩,扈红超

2017, 33(12): 24-35. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017335

摘要 ( 594 )

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天地一体化信息网络是国家面向2030的重大科技工程，安全防护是保障其运行的关键。由于能够主动适应用户、网络和业务的快速变化，可以实现网络技术与安全的共生演进，天地一体化信息网络成为近年来国内外学术界和产业界普遍关注的重要方向。在分析天地一体化信息网络面临的安全威胁和现有防护技术思路的基础上，探讨了内生式安全防御技术在天地网络架构、关键信息系统中的应用设想，相关技术思路和设计可为内生安全的天地一体化网络安全防护体系建设提供参考。

关于天地一体化信息网络典型应用示范的思考

汪春霆,翟立君,李宁,卢宁宁

2017, 33(12): 36-42. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017322

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天地一体化信息网络通过多轨道卫星星座将陆基、海基、空基网络连接起来，构成覆盖全球的一体化通信网络，可以为我国海洋、航空、航天、信息普惠、商用全球宽带通信等多种应用场景提供全新的解决方案，为“一带一路”等国家战略实施提供通信应用及服务支撑。在充分汲取国际先进技术、产业和应用服务经验的基础上，通过开展典型应用示范系统的建设，可以进一步验证天地一体化信息网络的能力，牵引出更多应用需求和商业模式，并就未来天地一体化信息网络典型应用系统的建设提出了一些初步的考虑和设想，为全球各类用户提供基础公共服务及专业服务。

天地一体化信息网络低轨移动及宽带通信星座发展设想

孙晨华,肖永伟,赵伟松,周坡

2017, 33(12): 43-52. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017334

摘要 ( 647 )

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随着全球互联网和物联网服务的延伸，可以实现包括南北两极在内全球无缝覆盖的低轨通信星座又一次进入了发展机遇期。通过分析国外典型星座的特点，结合我国“科技创新2030—重大项目”：天地一体化信息网络重大工程的发展背景，提出了一种创新的低轨移动及宽带通信星座方案构想，并给出了发展建议，希望能够为相关系统研制提供参考。

一种基于ELM预测的NDN移动性支持方法

曲桦,李岩松,赵季红,赵东旭,赵建龙

2017, 33(12): 53-65. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017329

摘要 ( 360 )

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命名数据网络（NDN）架构是信息中心网络思想指导下的新一代网络架构，移动性支持方法是命名数据网络架构下的主要研究点。传统的生产者端移动性支持方法都采取事后应对的方式，对消费者而言，该方法无法保证切换过程的透明性。针对上述问题，提出了一种基于ELM预测的移动性支持方法PB，该方法对原有前向转发表进行修改，并增加了新的控制消息分组使得网络中相应节点可以针对预测算法的结果进行提前调整，并且兴趣分组多播的方式使得无论何时发生切换，生产者终端都能立即对兴趣分组进行响应，同时方法针对预测可能失败的问题提供了快速恢复网络原有状态的方法。仿真实验表明，本文提出的PB移动性支持方法相比于RP和IP移动性支持方法能显著降低切换时延，减少因切换导致的分组丢失。

基于路口V2P的避撞算法与验证

张家波,王超凡,李哲

2017, 33(12): 66-73. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017276

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近年来交通事故数量逐渐攀升，无信号灯路口的人车事故尤其严重。首先，基于行人、车辆在路口的穿插延误支付、碰撞风险支付，建立人车通行的博弈模型，给予双方合理的优先通行决策；进一步地，在此基础上引入驾驶员的交通奖罚支付，改进博弈模型，并通过实例进行对比分析，改进后的博弈模型增加了车辆的让行率，更有利于道路交通安全；此外，改进传统的病毒传播模型，分析交通参与者的违章心理，通过数值模拟仿真，证明了违章处罚的必要性。为今后过街行人与车辆避撞系统的开发提供了理论上的参考。

基于时延差异性约束的LTE-R系统频谱需求预测

刘鹏,李伟,刘斌,王坦,耿绥燕

2017, 33(12): 74-83. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017330

摘要 ( 328 )

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为了科学地规划和分配LTE-R的用频，需要对其频谱需求总量做出合理预测。在深入分析ITU-R M.1768方法的基础上，提出了一种基于时延差异性约束的LTE-R系统频谱需求预测方法。该方法定义了9种服务类别和9种服务环境，推导给出了LTE-R系统业务量的计算表达式，在业务时延差异性约束条件下利用M/G/1排队模型对我国LTE-R系统的频谱需求进行了初步预测。研究结果表明，我国LTE-R系统上行和下行频谱需求不对称，且可能的范围分别是14~15MHz和5~6MHz，若不考虑未来新增的视频业务量，目前分配给GSM-R系统的频谱资源即可满足其带宽需求。此外，分析了LTE-R网络实际承载层面的工程频率效率和基于高带宽的视频业务量对LTE-R频谱带宽需求总量的影响。该研究为我国下一代铁路移动通信系统的频率规划提供了技术支撑。

大规模MIMO系统中基于能效最大化的资源联合优化算法

曹海燕,冯瑞瑞,方昕,王秀敏,许方敏

2017, 33(12): 84-90. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017317

摘要 ( 334 )

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针对信道条件未知的多小区大规模多输入多输出（MIMO）系统，提出一种对导频序列长度、导频符号功率以及数据符号功率进行联合优化的资源分配算法。采用最大比合并（MRC）接收，考虑电功率和导频污染的影响，并对最大传输功率进行约束从而建立起以能效（EE）最大化为目标的非凸函数模型。根据分数规划的性质，首先将分数形式转化成减式形式，进而分解成一系列凸函数之差（DC）的问题，最后采用交替优化算法联合调整 3 个变量从而达到能效最大化的目标。仿真结果表明，随着最大符号传输功率的增加，所提方案仍然能保持良好系统能效性能。

无线传感器网络中基于“k-覆盖问题”的多项式时间算法

王骐,肖正安,王怀兴

2017, 33(12): 91-98. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017287

摘要 ( 376 )

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针对无线传感器网络的最差覆盖和最佳覆盖，探寻如何解决二维目标区域内的“k-覆盖问题”，提出了一种解决此问题的多项式时间算法。该算法基于扩展圆盘的几何图形提出了一系列的定义和定理，将“k-覆盖问题”转化成了寻找相邻分界线的问题。仿真结果表明，算法可在多项式时间内计算出最优k-违反路径和最优k-支持路径，从而合理规避或选取网络覆盖点。

配电网可靠性评估与优化系统重构算法

臧志斌,郑培昊,魏本海,翟再培,马胜国

2017, 33(12): 99-106. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017344

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基于配电网可靠性和网络重构方面的研究，提出了一种考虑配电网可靠性下的重构快速方法。首先通过对可靠性指标体系研究，确定以有功网络损耗（LOSS）、系统供电量不足（ENS）和平均供电可用率（ASAI）作为评价指标体系，并进行了归一化构建配电网多目标模型，运用判断矩阵法将多目标函数转化为新的单一目标函数，实现对配电网系统的重构优化快速计算。算法在重构后期引入可靠性评估，提高了配电网最优解的求解效率。通过IEEE69算例验证了新的配电网重构优化算法在获得全局最优解的同时，降低了计算时间，能有效解决复杂网络的重构优化问题。

基于异构关联的大数据价值密度提升方法

汪少敏,王铮

2017, 33(12): 107-113. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017341

摘要 ( 350 )

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电信大数据通常分散存储在 DPI、OIDD、CRM 等多个系统中，且格式、表述和规则在各系统中互不相同；因而，同一对象在不同系统中的多类数据很难被有效识别及完整利用，大数据分析的样本规模和特征维度严重受限，导致分析结果可信度和准确率下降。提出了电信大数据的异构关联方法与实现架构，并进行了方法的流程举例和验证，从用户维度实现了多系统间的数据融合，优化了诸如用户画像等应用的数据样本空间，从而大幅提升电信大数据价值密度。

基于网络数据实现对物联网终端网络行为监控的方法

凌颖,邱芸

2017, 33(12): 114-120. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017333

摘要 ( 383 )

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物联网是通过部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备，获得物理世界的信息或对物理世界的物体进行控制，通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现人与物通信、物与物通信的网络，每一个物联网传感节点都是一个信息源，数据流源源不断。电信网络运营商可以通过对网络数据的分析，及时发现物联网终端的异常情况，从而保证物联网终端的正常使用。阐述了一种通过分析电信网络中的网络数据、制定物联网终端的网络行为标签、对物联网终端网络行为进行实时监控的方法。并以穿戴行业应用为例，描述了对物联网终端网络行为进行监控的分析过程。

采用大数据技术的移动DPI关联算法探索及实现

刘孝颂,马怡安

2017, 33(12): 121-126. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017343

摘要 ( 391 )

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针对近年来4G渗透率不断提高所带来的用户质疑流量使用情况的问题，通过深入的研究提出了一种利用移动DPI 的详细话单与计费话单关联的算法，采用大数据平台以及相关处理技术对算法进行了实现，并展示了现网运行评估的效果。

IPTV视频个性化推荐方案

于洪涌,邱晨旭,闻剑峰

2017, 33(12): 127-135. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017318

摘要 ( 422 )

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分析了IPTV视频领域个性化推荐需求，以“虚拟视频用户”为基础建立了IPTV视频用户画像，构建了“离线批处理数据分析+在线流式推荐引擎”架构的个性化推荐系统，实现了IPTV视频的个性化推荐。验证结果证明该方案是大数据技术在提升用户IPTV使用体验方面的有益尝试。

基于LSTM深度学习模型的中国电信官方微博用户情绪分析

蔡鑫,娄京生

2017, 33(12): 136-141. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017340

摘要 ( 1094 )

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中国电信官方微博（简称电信官微）作为一种互联网媒体，是中国电信对外发布信息并获取用户反馈的重要渠道。用户对电信官微消息内容的评论，反映了用户对中国电信品牌、产品和服务的不同态度。爬取了电信官微的消息内容和评论数据，对经过清洗的数据采用Word2vec进行文本信息表示，并使用深度学习平台基于LSTM深度神经网络模型进行用户交互文本的正负面情感分类，实现电信官微访问用户情绪分析。

随选网络系统架构及关键技术实践

孙颖,林睿,聂世忠

2017, 33(12): 142-147. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017323

摘要 ( 487 )

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分析了中国电信对SD-WAN应用场景和技术方案的选择，同时，对中国电信随选网络系统整体架构和研发涉及的关键技术进行了阐述，包括EVPN技术、Devops平台技术、VxLAN中继引流技术的选择和应用方案。

面向随选网络的业务编排系统研发实践

罗光峰,李奕群,陈慧光

2017, 33(12): 148-156. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017327

摘要 ( 631 )

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为满足SDN/NFV时代业务快速上线的要求，需要对现有网络运营系统进行重构，以随选网络业务的实践为背景，详细介绍了编排器在运营系统中的定位与作用，然后阐述了编排器的核心设计思路以及核心组件工作流引擎。

面向智慧园区的随选网络解决方案

徐洪磊,张园

2017, 33(12): 157-163. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017324

摘要 ( 343 )

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介绍了中国电信随选网络在智慧园区中的解决方案，分析了园区环境中租户的网络需求和痛点，介绍了中国电信随选网络系统组成、业务模型以及随选网络系统在园区环境中的特点和优势。

面向中小企业随选网络的自助服务平台portal研发实践

颜敏,尹曾,杨熙

2017, 33(12): 164-171. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017326

摘要 ( 323 )

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在互联网高速发展时代，企业的办公方式、生产方式在不断发生变化，而传统VPN专线无法满足企业业务调整日渐密集、网络状态需实时动态监控、业务流量可自调整的需求。随着SDN/NFV技术的发展，运营商开始着手探索该技术在政企专线的应用场景。主要研究运营商为中小型企业提供SD-WAN随选网络的自主研发portal，从portal的内涵、portal在随选网络架构的位置、portal开发的需求分析和研发实践等方面进行了分析。

运营商SD-WAN部署的难点分析

顾炯

2017, 33(12): 172-176. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017332

摘要 ( 422 )

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通过分析Google SD-WAN在其B4网络上的部署方法，借鉴其如何帮助用户降低广域网的开支和提高其自身广域网连接灵活性，建立SD-WAN国内广域网上应用的模型，从智能化网络、数据分级、应用承受度3个维度分析了国内SD-WAN应用可行性，提出了SD-WAN作为可“共享网络”在互联网数据中心（IDC）的应用方式。

电信SD-WAN解决方案的关键技术

王晔

2017, 33(12): 177-182. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017336

摘要 ( 674 )

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介绍了SD-WAN的基本概念、应用场景及在云网一体化过程中的优势，重点阐述了电信SD-WAN解决方案的关键技术，包括开放的系统架构、丰富的部署形态、EVPN over VxLAN专线、穿越NAT、多核软转发技术等，为SD-WAN系统应用开发奠定了基础。

日本NTT网络中SDN技术应用实践

胥显巍,朱金原,杜凤茂,曹建伟

2017, 33(12): 183-188. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017337

摘要 ( 330 )

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讨论了SDN/NFV技术在通信领域的应用情况，重点分析了日本运营商NTT在此领域的探索和最新进展，简要对比了海外市场与国内市场商业应用的情况，初步给出了国内市场发展SDN/NFV的基本建议。

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