电信科学

国家能源互联网发展指标体系与态势分析

康重庆,王毅,张靖,王永真,高峰,刘毅

2019, 35(6): 2-14. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019161

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能源互联网是新一轮能源革命的重要发力点，将大力推动我国能源产业的高质量发展和可持续发展。为了从国家层面全方位分析我国能源互联网的发展情况，首先回顾了能源互联网的发展背景，分析了能源互联网的内涵与外延；在此基础上，从政策、产业、技术、创新、建设、公众生态 6 个方面构建了能源互联网发展的指标体系；然后从这 6 个指标出发，通过参考文献检索分析、官方网站检索、权威文件查阅等手段，分析了我国能源互联网发展的基本现状和发展态势，指出我国能源互联网在多部门多层级的政策保障下，在产业、建设、技术与创新等方面处于健康繁荣发展的态势。

基于支持向量机的发/输电系统快速蒙特卡洛可靠性评估方法

雷宇骁,李更丰,黄玉雄,别朝红

2019, 35(6): 15-24. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019155

摘要 ( 269 )

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提出了一种基于支持向量机的发/输电系统快速蒙特卡洛可靠性评估方法。首先，遍历系统所有元件的故障并计算相应的最小切负荷量，得到用于训练机器学习模型的样本数据。然后，采用支持向量机作为挖掘系统元件故障与最小切负荷之间非线性映射关系的机器学习算法，训练得到不同故障下最小切负荷的估计模型。最后，将该模型与蒙特卡洛模拟法结合，随机采样元件状态，针对每个状态，由训练得到的估计模型直接给出最小切负荷量，从而实现发/输电系统可靠性的快速评估。将所提方法应用于发输电系统可靠性标准测试算例IEEE RTS 79，验证了其有效性和准确性。

综合能源系统故障态经济性最优运行策略

刘育权,陈旭东,熊文,王莉,陈东文,李勇

2019, 35(6): 25-32. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019162

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针对工厂提出了一种以多能转供为核心的综合能源系统故障态运行策略。首先，基于可测参数对各供能设备进行建模，建立了综合能源系统模型。而后提出了各类供能设备出现故障时最大供能能力计算方法，得到各设备出力约束条件，并建立冷热电多种能源的功率及能量平衡方程。进而以运行费用最低为优化目标，采用线性规划法对目标函数进行求解。最后以某工厂综合能源系统为算例，分析了不同故障条件下采用该策略后各设备出力变化的合理性，结果发现该策略具有 3 个特点：低负荷时运行成本控制效果显著；本策略调控效果主要受分时能源价格影响；最大外购资源曲线具有预测故障后成本变化趋势的作用。

考虑蓄能热惯性的综合能源系统阶段式故障优化供能策略

王莉,陈东文,李俊格,曾顺奇,李勇

2019, 35(6): 33-40. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019160

摘要 ( 314 )

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利用综合能源系统中多能转换协同供能的优势以及蓄冷/蓄热系统的热惯性特点，以实现供能系统故障时的快速恢复供能。分析多能流在各类能源转换设备中转换的功率关系，对各类能源转换设备的输入功率进行控制以实现协同运行，并分析各类能源转换设备的动态响应时间和蓄冷/蓄热设备考虑热惯性时的蓄能容量弹性调节方法，以动态响应时间最短为运行策略的优化目标，实现多能源转换设备故障时供能的优先级及供能功率的优化匹配，得到最终的优化运行策略。算例结果表明，多能协同与储能容量的弹性调节能够快速应对各类场景下的供能故障，实现小时级的供能延长和综合能源系统供能故障时的快速供能恢复。

一种基于PKI的能源信息系统多渠道统一身份认证方法

汤阳,张翼英,何业慎,王聪,雷明

2019, 35(6): 41-49. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019156

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能源信息系统存在用户体验差、管理不统一、有安全隐患问题，迫切需要从源头研究各种电子渠道之间的统一身份认证问题，实现对多个电子服务信道的统一管理及对各种电子信道的服务监督。提出了一种基于PKI证书的多维电子信道统一认证方法，用于能源信息系统。用户可以通过所提出的方法直接访问每个应用系统，并在没有多个认证过程的情况下在应用系统之间执行快速且安全的切换。该方法可以为用户提供从事复杂业务管理活动的便利性和安全性。

电力通信网络在能源互联网中的增值业务分析

朱洪,邵琦

2019, 35(6): 50-59. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019154

摘要 ( 433 )

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介绍了电力通信网络在能源互联网中的增值业务。分析了5G、4K/8K超高清视频、业务云化驱动全光网络建设，介绍了电力公司如何利用资源优势拓展能源互联网增值业务及其商业模式，并结合全球案例进行了分析，包括基础设施资源出租、骨干专线租赁业务、FTTH家庭宽带综合业务、数据中心租赁等。对未来利用泛在电力物联网结合大数据和人工智能拓展增值业务做了展望。

基于元胞自动机和静态贝叶斯博弈的WSN恶意程序传染模型

张红,沈士根,吴小军,曹奇英

2019, 35(6): 60-69. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019147

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基于元胞自动机理论和静态贝叶斯博弈，研究无线传感器网络（WSN）中恶意程序的传染模型。首先，依据元胞自动机理论，建立了WSN中恶意程序的传染模型。然后，基于静态贝叶斯博弈预测恶意程序的传染行为，得到博弈双方基于贝叶斯纳什均衡（Bayesian Nash equilibrium，BNE）确定的最优行动，并将其应用到上述传染模型，从而揭示恶意程序在WSN中的传染动力学特征。研究结果表明，该模型能揭示恶意程序在WSN中的传染行为，得到各种状态传感节点的数量随时间变化的动态演化趋势，对有效抑制WSN恶意程序传染有理论指导意义。

基于Wi-Fi的烟雾实时检测方法

吴哲夫,唐万利,陈骋,方路平

2019, 35(6): 70-77. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019150

摘要 ( 245 )

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与火灾相关的烟雾实时检测方法是保障公共安全的重要手段之一。针对现有火灾传感器系统的高成本和视频探测的拍摄盲区等问题，提出了一种基于 Wi-Fi 网络信道状态信息的火灾烟雾检测方法。该方法无需专用的火灾烟雾监测设备，通过研究火灾烟雾对无线传输信号的影响，提取信道状态信息中的烟雾特征参数并应用机器学习进行分类，从而实现环境火灾实时监测的目的。实验结果表明，基于 Wi-Fi 信道状态信息的环境烟雾检测准确率可达98.06%。

基于QoS的电力光纤到户网络规划方法

邵帅,尚志军,王忠锋,辛国良,李悦悦,孔祥余,彭绪静

2019, 35(6): 78-88. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019092

摘要 ( 224 )

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提出了一种基于QoS的电力光纤到户网络规划方法。首先，结合不同建筑物的配电结构进行具有针对性的光网络单元（optical network unit，ODN）线路路径设计；然后，以通信成本为优化目标，以接入容量、可靠性、时延等为约束条件，建立最优化问题模型，并采用智能算法进行求解；最后，核算所规划网络的光路衰减，以满足实际应用需求。仿真结果表明，提出的基于QoS的电力光纤到户网络规划方法可以在保证业务可靠性、时延要求的前提下，节约网络建设成本。

基于LFM的毫米波大规模MIMO混合预编码方法

陈浩椅,丁一凡,程英

2019, 35(6): 89-95. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019069

摘要 ( 245 )

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模拟数字混合预编码是毫米波大规模多输入多输出（MIMO）系统的关键技术，可以减少硬件成本而又兼顾系统性能。但是传统的混合预编码方法往往需要寻找适合的码本进行预编码，有的码本实际情况中并不容易获得，或者有偏差。针对这个问题，提出一种无需码本的基于机器学习中隐因子模型（LFM）的模数混合预编码方法。利用LFM分解与随机梯度下降法，使设计的混合预编码矩阵逼近最优全数字预编码矩阵，从而得到极佳的性能。仿真结果表明，相比基于正交匹配追踪（OMP）算法的混合预编码设计方法，该方法不但无需事先设计码本，而且其性能比基于OMP算法的混合预编码方法更优秀，更接近最优的全数字预编码方法。

物联网DDoS僵尸网络C＆C通信流量检测分析研究

贺余盛

2019, 35(6): 96-101. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019152

摘要 ( 636 )

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物联网 DDoS 僵尸网络 C＆amp;C 通信检测是识别 DDoS 僵尸网络的重要组成部分。通过分析僵尸网络C＆amp;C通信流量总结出C＆amp;C通信数据分组较小和DNS通信的周期性的特点，从而提出基于网络通信流量的特性识别僵尸网络C＆amp;C通信的方法，提升了僵尸网络C＆amp;C通信识别的查准率。

V2X通信研究概述

方箭,冯大权,段海军,郑灿健,钱恭斌

2019, 35(6): 102-112. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019167

摘要 ( 1112 )

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车联网以信息通信技术为出发点，集成了车辆、路边基础设施、通信、定位等多项前沿技术和设备，能有效提高行车安全，提升交通效率，还能为车辆用户全方面提供各类信息服务，给汽车行业带来了前所未有的机遇和挑战。首先概述了 V2X 通信的背景和特点及其应用；介绍了 V2X 通信的发展历程；然后介绍了V2X的技术标准，其中着重阐述了LTE-V2X标准的制定以及5G V2X的体系结构；最后探讨了5G车联网的高可靠低时延、车辆安全和隐私保护以及驾驶安全等现存问题，并进行了总结。

5G边缘计算技术及应用展望

马洪源,肖子玉,卜忠贵,赵远

2019, 35(6): 114-123. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019168

摘要 ( 1204 )

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边缘计算是一种在物理上靠近数据生成位置的处理数据的方法，是5G的关键技术之一。网络技术的发展和业务应用的需求共同推动了5G边缘计算的发展。从边缘基础设施、边缘计算网络和边缘平台角度阐述了5G边缘计算技术体系，并对5G边缘计算应用进行了展望。

5G融合用户数据架构演进方案

赵远,肖子玉,韩研,马洪源

2019, 35(6): 124-131. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019165

摘要 ( 612 )

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用户数据管理经历了2G、3G和4G时代的演变，目前作为三融合HLR/HSS服务于2G/3G/4G/VoLTE用户的签约数据存储和鉴权管理，随着5G的到来，5GC新引入了基于云化的微服务架构UDM/UDR用户数据管理网元，如何实现现有HSS与UDM的演进部署和如何及时实现5G用户签约保障5GC商用进程等问题亟待研究。主要研究了基于不换卡不换号商用5G市场策略下，现有用户数据管理如何实现5G用户数据向四融合 HSS/UDM 的架构演进部署，以及同时实现 2G/4G 用户数据到 5G 用户数据的平滑迁移。最后给出了4种融合HSS/UDM演进方案并提出云化迁移的节奏。

5G网络面向垂直行业业务模型

肖子玉,韩研,马洪源,杨旭,赵远,苏坚,邵永平

2019, 35(6): 132-140. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019163

摘要 ( 821 )

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结合5G标准产业进展和网络能力，分析了垂直行业应用场景需求，提出5G第一阶段部署场景预判。通过分析各标准组织的网络能力需求研究、产业白皮书和仿真数据，提出5G业务模型取定的方法论，指导后续网络部署。

5G试验规模组网策略及网络建设方案

王楚锋,丁远

2019, 35(6): 141-149. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019149

摘要 ( 657 )

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国内3家电信运营商5G试验网频段已确定，5G运营牌照也已发布，试验规模组网即将全面展开。阐述了5G试验规模组网的总体部署策略，分别从无线网、承载网、核心网方面阐述了不同专业的网络建设思路及方案。

高性能4K直播在5G网络中的应用

丁亦志,肖子玉,李邵平,吕红卫,牛瑛霞

2019, 35(6): 150-156. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2019166

摘要 ( 716 )

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为了加速5G产业化、商用化进程，促进5G与各行各业的融合创新发展，运营商启动了5G业务应用示范工程。首先分析了5G网络下典型的业务场景，描述了系统的总体架构，然后从4K采集设备、云直播平台和播放终端等方面给出了硬件方案，从直播管理、直播云快编、4K 转码、CDN 分发和网络切片等方面给出了软件方案。

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