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2018年 第34卷 第6期 刊出日期：2018-06-20

2018年 第34卷 第6期
刊出日期：2018-06-20

  

专题：海洋互联网

海洋互联网的战略战术与挑战

姜胜明

2018, 34(6):  2-8.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018193

摘要 ( 894 )   在线阅读 ( 38 )   PDF下载 (835KB) ( 1113 )   可视化   

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海洋互联网（marine internet）是陆地互联网在海洋环境（水下、水面、空中）中的延伸，其重要性不言而喻。然而，陆地与海洋之间的巨大差异使得陆地互联网无法直接无缝地扩展到海洋环境中，并导致一些成熟的网络研究思路和设计方法变得不适用。简要讨论海洋互联网的战略意义、现状以及实现它的战术思路和面临的主要挑战。

海洋互联网概述

刘军,王凤豪

2018, 34(6):  9-14.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018198

摘要 ( 811 )   在线阅读 ( 16 )   PDF下载 (726KB) ( 622 )   可视化   

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海洋互联网是互联网在海洋环境中的延伸。海洋互联网与现有陆地互联网有着很大的不同，需要展开广泛和深入的研究。总结了海洋互联网中几种比较常见的网络结构，并对其进行分类对比。现有的海洋互联网服务主要通过海事卫星提供，介绍了岸基网、水声通信和水声网络在海洋自组网中的作用，并将介绍如何将无线自组织网络技术应用到海洋互联网中，如船舶自组网、航空自组网以及水下自组网等。从空中、水面、水下多个角度出发，分析多种不同组网技术的优缺点、局限性以及未来的发展趋势，并提出海洋互联网未来可能的组网策略。

海洋监测与海洋互联信息网业务现状分析

董超,陈焱琨

2018, 34(6):  15-19.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018191

摘要 ( 391 )   在线阅读 ( 14 )   PDF下载 (620KB) ( 613 )   可视化   

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伴随着人类对陆地资源的过度开发和利用，人类面临着严重的资源短缺问题，我国拥有丰富的海洋资源，为缓解资源短缺问题提供了新的思路。同时，海洋自然灾害对沿海地区造成了很大的经济损失。因此，在海洋开发利用的过程中，越来越需要能提供实时海洋采样、环境监控、水下勘探、灾难预警等应用的海洋互联信息网络。首先详细介绍了海洋监测方式和监测数据的特点，接着以我国海洋断面调查及海—气 CO₂交换通量监测的业务特点为例，发现在长期的海洋监测任务过程中，有以下 3 个亟待解决的问题：海洋监测互联网的业务需求、海洋监测大数据背景下的共享平台需求以及海底观测网络需求。

声电协同海洋信息传输网络

官权升,陈伟琦,余华,陈芳炯,季飞

2018, 34(6):  20-28.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018196

摘要 ( 562 )   在线阅读 ( 8 )   PDF下载 (1386KB) ( 1102 )   可视化   

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海洋信息的传输需要穿越水—空气界面，在信息传输网络架构上需要水声网络和无线电网络的高效融合。然而，水声链路性能远远落后于水上无线电链路，成为制约海洋信息传输网络性能的瓶颈。提出声电协同海洋信息传输网络的新思路，通过声、电链路的协同协作，提高网络的性能。通过 3 个应用场景展示声电协同的优势后，进一步讨论了声电协同海洋信息传输网络的架构与协议以及面临的技术挑战。声电协同不仅是实现空、海一体化网络融合的有效方法，也是实现海洋网络通信、计算和存储融合的重要方法。

深海潜标观测数据无线实时传输系统设计

徐立军,侯朝焕,鄢社锋,张震,曾迪

2018, 34(6):  29-35.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018194

摘要 ( 501 )   在线阅读 ( 11 )   PDF下载 (1568KB) ( 603 )   可视化   

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针对深海潜标数据实时传输的需求，设计了一种无线数据实时传输技术方案，实现在长达一年时间内对深海潜标流速数据的实时获取。由于水介质和空气介质的不同，该方案在水下和水上采用了不同的数据通信传输技术，其中在水下采用了无线水声通信方式实现深海潜标数据实时获取，而在水上则采用铱星通信的方式将数据中继回传到陆地的监控中心，该系统设计完成后在西太平洋深海潜标上进行了实际应用，并经过了长时间的稳定运行。实际运行过程表明，该系统完全能够实现潜标数据实时获取功能，在多种海况条件下表现出优异的可靠性和稳定性。

近海TD-LTE网络覆盖优化方法与应用

蓝俊锋,牛冲丽,余国辉

2018, 34(6):  36-42.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018195

摘要 ( 422 )   在线阅读 ( 14 )   PDF下载 (1588KB) ( 708 )   可视化   

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海域数据通信需求随着沿海渔业、海上旅游业发展变得日益迫切。对近海覆盖的业务特点、覆盖规划难点、覆盖优化技术与方法以及实际应用场景进行分析研究，提出综合采用 TD-LTE 系统特殊参数配置、优化海面无线传播链路预算、优化海面覆盖基站站址规划以及覆盖增强等技术。提出的优化方法在上川岛和下川岛进行了实际应用。仿真结果和实测数据表明，TD-LTE网络覆盖优化方法的实施，明显提高了网络覆盖率和通信服务质量。

研究与开发

基于兴趣社区的高效路由与缓存管理算法

任智,王坤龙,李秀峰

2018, 34(6):  43-52.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018160

摘要 ( 251 )   在线阅读 ( 0 )   PDF下载 (826KB) ( 389 )   可视化   

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针对现有BEEINFO算法中存在控制消息冗余、未考虑节点多邻居消息转发和对缓存中消息管理不合理的问题，提出了一种基于兴趣社区的高效路由与缓存管理算法——ERCMAON。该算法通过精简控制消息，增加对节点多邻居情形的路由设计，降低了系统开销和消息转发时延；同时，通过优化节点缓存管理机制，降低了有用信息被删除的概率，从而可以提高消息的投递成功率。通过与现有的 BEEINFO、Epidemic 和ProPHET算法进行仿真验证，结果表明，与BEEINFO算法相比，ERCMAON投递成功率至少提高2.0%，数据投递开销和归一化控制开销分别降低至少9.7%和1.7%，同时消息传输时延至少降低2.4%。

面向内容网络环境的视频内容标识方案

陈勋,韩帅,刘姗姗,阳小龙

2018, 34(6):  53-63.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018182

摘要 ( 244 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (856KB) ( 429 )   可视化   

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视频指纹技术是当前解决海量视频数据标识问题的一种有效方案。首先阐述了内容网络的研究现状以及存在的主要问题，尤其在内容标识方面的问题；然后从内容网络中的视频内容标识需求出发，提出视频内容标识方案的设计原则，并深入分析已有方案的原理和缺点；最后在解析视频指纹技术概念与原理之后，设计并实现一种基于视频指纹技术的视频内容标识方案，其特点为：将时域和频域两种类型的视频指纹技术进行融合，在缩短了视频标识生成时间的同时，提高了整体系统的顽健性。

过载率对上行SCMA系统影响分析

张宏扬,郑长亮,陆宇,刘华平

2018, 34(6):  64-71.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018115

摘要 ( 390 )   在线阅读 ( 7 )   PDF下载 (880KB) ( 566 )   可视化   

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稀疏码多址接入（sparse code multiple access，SCMA）以其优异性能成为5G多址接入技术的热门候选，而海量接入是 5G 所面临的主要挑战之一，SCMA 自然要承受过载传输的考验。针对这一问题，探究了上行SCMA系统在不同过载传输场景中的性能表现。首先，从误码率性能与检测复杂度两个方面，分析系统过载率对系统检测译码的影响；其次，通过建立系统过载率与系统平均和速率的关系模型，分析系统过载率对系统传输速率的影响；最后，通过实验仿真验证分析的合理性与准确性。

基于深度时空特征卷积—池化的视频人群计数方法

李强,康子路

2018, 34(6):  72-79.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018161

摘要 ( 345 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (1561KB) ( 559 )   可视化   

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由于摄像机角度、背景、人群密度分布和遮挡的限制，传统的基于底层视觉特征的视频人群计数方法往往难以实现理想的效果。利用视频的时空特征和卷积—池化方法形成高层的视觉特征，采用局部特征聚合描述符进行量化和码本计算，实现了对视频人群信息的精准描述；该方法充分利用了视频的运动和外观信息，基于卷积神经网络和池化方法提升了对视频本征属性和特征的描述能力。实验结果表明，所提方法比传统的视频人群计数方法具有更高的精度和更好的顽健性。

基于MRR调度的认知LTE-R基站和服务类型值优先队列管理

邓宏宇,汪一鸣,吴澄

2018, 34(6):  80-90.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018165

摘要 ( 618 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (935KB) ( 665 )   可视化   

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利用认知无线电技术在长期演进铁路（LTE-R）通信系统中构建认知无线网络，提出认知 LTE-R 基站网络架构和MRR调度算法，用以提高铁路专网频谱利用率。特别针对单一车载网关中认知LTE-R基站的先入先出队列策略造成次用户的实时业务的时延过大问题，提出基于服务类型值优先的认知LTE-R基站队列管理策略。该策略优先将服务类型值大的分组送出队列，从而达到优先服务实时业务的目的。仿真结果表明，在保障车地正常通信的前提下，构建的认知LTE-R基站能为旅客提供额外互联网接入链路，提高了长期演进铁路通信系统频谱的利用率。此外，基于服务类型值优先的队列管理策略可以有效地减少旅客实时业务的时延。

基于分布式LTE网络的室内定位系统

杨宇,陈明,刘大庆

2018, 34(6):  91-97.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018185

摘要 ( 715 )   在线阅读 ( 14 )   PDF下载 (1081KB) ( 616 )   可视化   

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室内定位技术在商业和安全领域都有重要的应用，但目前仍存在定位精度低、部署成本高等问题，对此提出了一种基于LTE网络的室内定位系统，该系统定义在华为分布式皮基站之上，通过测量移动终端设备到多个接入点的参考信号强度（RSRP）或时延（ToA）进行定位。为克服LTE中上行功率控制对终端发射信号的影响，采用多信标联合解码，将绝对的信号强度或时延转换成信号强度差或时延差进行定位；该系统依托广泛部署的LTE网络，对处于无线网络连接态的终端设备提供无缝的定位服务，不依赖第三方软件，并且不会对网络性能造成影响。实验结果显示，在商场等室内场景下，使用时延差分（TDoA）技术的华为室内定位系统的平均定位精度达到3~5 m，显示出良好的应用潜力。

专栏：云网智联，万物在线

NFV资源池规划与部署方案

吴丽华,沈蕾

2018, 34(6):  99-106.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018200

摘要 ( 543 )   在线阅读 ( 12 )   PDF下载 (955KB) ( 788 )   可视化   

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网络功能虚拟化（NFV）是传统电信网络演进的方向，未来电信网络架构将以DC和资源池为核心。运营商经过广泛的NFV试点即将进入商用部署阶段，对于NFV资源池的网络架构、组网规划、资源划分等方面进行深入分析，探讨了NFV资源池规划方案，对资源池的建设提供了参考和建议。

NFV硬件资源池规划建设重点

沈蕾,王芳,吴丽华

2018, 34(6):  107-114.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018201

摘要 ( 297 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (726KB) ( 559 )   可视化   

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目前各大运营商均陆续商用部署NFV，NFV软硬件解耦后，硬件、软件需要分别规划建设。硬件资源池及机房基础设施是部署虚拟层及虚拟化网元的前提和基础，基于NFV部署初期建设需求，分析了硬件资源池及机房基础设施规划建设应重点考虑的因素，阐述了计算、存储、网络设备配置要求，对比了刀片与机架服务器、磁阵与分布式存储、增强二层与SDN组网等硬件及网络配置，研究了硬件配置模式及重点考虑因素，分析了不同场景下的硬件冗余要求，得出了NFV硬件资源池规划建设重点需求。

公有云大规模资源池部署SDN的应用

月球,刘芹,杨小乐,毕晓飞,朱师萱

2018, 34(6):  115-122.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018197

摘要 ( 425 )   在线阅读 ( 8 )   PDF下载 (1429KB) ( 480 )   可视化   

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基于SDN的云计算数据中心网络方案是未来数据中心网络发展的趋势。对目前移动运营商网络中，应用SDN组网技术并且已成功上线的优秀应用案例进行探讨，此案例同时也是全球运营商最大的SDN商用案例之一。同时结合现网运行情况总结出云数据中心大规模部署SDN时需要考虑的关键问题及引入步骤，可为后续SDN网络架构部署在其他云计算资源池及NFV、5G中提供一定的参考、借鉴。

面向大连接的物联网集中化支撑系统建设策略

董昭,齐磊,顾慧琼,祝好,陈旭

2018, 34(6):  123-129.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018184

摘要 ( 403 )   在线阅读 ( 9 )   PDF下载 (936KB) ( 466 )   可视化   

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为落实运营商“大连接”战略，作为网络连接管理的核心，物联网业务支撑系统如何规划和建设，成为要探讨的一个难题。分析了大连接下物联网业务发展诉求和架构转型需求，定义了全网集中化物联网支撑系统的技术架构和功能架构，总结其在全网集中业务运营和支撑、大容量解决等关键难点的实现方案和发展策略。

蜂窝物联网核心网部署及业务实现方案

王计艳,周维

2018, 34(6):  130-137.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018192

摘要 ( 307 )   在线阅读 ( 8 )   PDF下载 (1364KB) ( 1017 )   可视化   

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分析了蜂窝物联网核心网的网络架构选择、功能特性，并根据网元特性对网元进行分类，确定网元部署原则；基于NB与eMTC的技术特性，重点分析了接入网元（MME和SGW）的部署方案，提出4种部署方案进行比较。此外，还对物联网数据业务、短信业务及语音业务的实现方案进行分析。经过多方案比较分析，对于MME和SGW，建议采用升级改造现网设备同时在部分省份新建NFV设备的方式进行建设。

5G网络部署模式选择及演进策略

杨旭,肖子玉,邵永平,宋小明

2018, 34(6):  138-146.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018188

摘要 ( 1435 )   在线阅读 ( 47 )   PDF下载 (1265KB) ( 3015 )   可视化   

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独立部署（SA）和非独立部署（NSA）是5G网络引入初期必须考虑的关键问题。首先介绍了3GPP标准中的部署架构选项并对重点部署架构进行了深入分析和比较，然后在此基础上提出了5G网络部署的两大演进线路，最后从核心网角度给出了5G核心网部署模式及演进策略，为5G网络部署模式及演进路径选择提供参考。

基于云原生计算的5G网络演进策略

苏坚

2018, 34(6):  147-152.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018189

摘要 ( 545 )   在线阅读 ( 30 )   PDF下载 (789KB) ( 1309 )   可视化   

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源于IT领域的云原生计算涵盖了一系列适用于不同行业、满足业务多样性需求的路径和方法，对于正在推动网络软件化和虚拟化转型的电信运营商，云原生计算恰好能够满足针对特定行业、特定场景的5G网络业务需求。分析了将云原生计算引入电信网络的优势和挑战，基于5G系统服务化架构，提出适用于电信网络的云原生计算设计、部署、运营方式和技术路线，探讨了哪些云原生计算的通用原则可以被电信运营商采纳，以期通过云原生计算推动传统运营商网络向5G智慧网络的转型。

运营技术广角

基于大数据网格的电信IT系统智能运维体系

郭云峰,蔡珩,戈磊

2018, 34(6):  153-161.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018167

摘要 ( 716 )   在线阅读 ( 34 )   PDF下载 (1611KB) ( 1151 )   可视化   

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提出利用电信大数据平台的优势，创新地利用人工智能的自学习运维模式，通过采集并分析IT系统的海量日志数据主动感知各个 IT 系统节点的运行状态，通过智能图计算和网格星云图直观展示各个 IT 系统节点的影响力、健康度以及依赖关系，利用Keras深度学习框架实现节点故障智能预测，构建电信IT系统大数据网格智能运维体系。

一种基于容器编排技术的资源运维系统的设计与实现

张勋,张呈宇,魏进武

2018, 34(6):  162-170.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018110

摘要 ( 466 )   在线阅读 ( 18 )   PDF下载 (988KB) ( 1210 )   可视化   

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容器运行、容器编排、框架编排是构建容器运维系统的核心功能。容器资源运维系统的工作原理是运用Mesos进行资源调度、运用Kubernetes进行容器编排、运用Marathon技术进行框架管理。这3种技术在容器运维中相互关联、相互衔接，使得系统内部机制正常运转。深入阐述了这3项技术是如何应用到实际系统构建中的，给出了设计的组合架构及改进技术难点，以解决中国联通现有业务应用容器化之后资源调度不平衡的问题、现有物理集群弹性扩/缩容的问题以及实际业务部署统一运营的问题，从而实现容器运维管理系统的建设。

SDN/NFV引入后的运营支撑系统实施方案和策略

石彦彬,喻琦,谢晓军

2018, 34(6):  171-182.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018106

摘要 ( 381 )   在线阅读 ( 9 )   PDF下载 (1054KB) ( 683 )   可视化   

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阐述了SDN/NFV引入给运营支撑系统带来的敏捷高效流程、实时按需服务、混合组网等方面的挑战，分析了国际运营商和标准组织的行业趋势和运营商运营支撑系统能力、互联及自动化的现状，提出了新一代智能、高效、弹性、开放的运营支撑系统的实施方案、边界分工及演进策略建议。

智能化网格电信系统的故障预测方法

蔡珩,戈磊

2018, 34(6):  183-191.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018118

摘要 ( 266 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (944KB) ( 485 )   可视化   

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尝试用基于深度学习的相关人工智能技术，分析服务器集群上的进程和端口网络，并对网络节点进行状态预测。具体地，结合运维过程中的先验知识对网络节点的特征进行细致选择，预测网络中各个进程和端口的异常（崩溃）状态。实验结果表明，进程节点的运行信息（如 CPU 和内存使用率）、进程间的通信情况以及进程节点在整个网络中的结构特征对于判断该节点的状态具有一定的指导价值，而这些特征在时间维度上的变化量同样反映了进程/端口的状态。