通信学报

支持内容智能治理的双结构互联网

杨鹏,李幼平

2019, 40(9): 1-14. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019197

摘要 ( 408 )

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针对互联网面临的内容大数据趋势显著、内容语义标识缺乏和内容安全态势严峻等内容治理挑战，提出了一种支持内容大数据智能治理的双结构互联网，以现有互联网体系结构作为主结构，以基于辐射-复制范型的播存网络作为次结构。介绍了双结构互联网的体系结构设计原则、核心理念和内容智能治理实现机制，尤其对统一内容标签UCL国家标准与富语义矢量编码、热门内容汇聚与UCL安全能级模型、UCL知识空间与内容汇聚研讨厅等内容智能治理关键技术进行了详细阐述。最后，通过研发双结构互联网内容智能治理原型系统，对双结构互联网及其内容智能治理能力进行了验证。双结构互联网为破解内容大数据治理难题提供了网络体系结构层面的创新解决思路。

室内超密集网络中基于干扰图的自适应干扰协调方法

吴宣利,谢子怡,吴玮

2019, 40(9): 15-23. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019136

摘要 ( 359 )

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针对超密集网络的室内场景，提出了一种基于干扰图的自适应干扰协调方法。该方法以最大化系统吞吐量为目标，首先将系统中的干扰关系建模为干扰图，并利用迭代着色算法确定各小小区基站的可用资源；然后，由小小区基站采用优化吞吐量的资源分配算法将资源分配给各用户。所提方法能够根据网络拓扑结构及信道条件自适应地选择资源分配策略，从而降低系统内干扰。仿真结果表明，相比于现有方法，所提方法通过较小的额外信令开销，在明显提升吞吐量性能的同时有效地降低了系统中断概率。

基于区域递增式彩色视觉密码的栅格地图多级分存算法研究

房礼国,付正欣,胡浩,沈刚,郁滨

2019, 40(9): 24-32. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019193

摘要 ( 282 )

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针对栅格地图中涉密数据可分为不同图层的特点，设计了一种保护多层数据的区域递增式彩色视觉密码方案，并给出了具体应用流程。该方案首先对多个授权集合进行了优化，然后基于随机数设计了秘密分享和恢复算法，避免了生成和保存加密矩阵产生的额外开销。实验结果表明，该方案能够实现栅格地图数据多级分存，在大大降低方案像素扩展度的同时，实现了栅格地图数据的完全恢复。

基于SDN的自组织网络路由框架及构建方法

董芳,胡宇翔,李鸥

2019, 40(9): 33-44. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019153

摘要 ( 515 )

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节点能量受限与移动性及更加个性化的服务要求，使自组织网络对定制化路由需求迫切。基于软件定义网络（SDN）的核心原理，首先分析 SDN 下自组织网络控制架构和路由设计的全新思路。其次建立分层次路由模型，提出基于服务路径的路由关键节点和关键链路集中式选择问题并设计其算法，通过基于服务特征的节点映射，以网络效能最大化为目标将用户定制的服务嵌入物理网络中。最后验证了基于 SDN 的自组织网络路由在功能、性能和网络整体效能方面的优势。实验证明，网络节点耗能更均衡且网络整体效用比传统方法提高近14%。

基于虚拟调制指数集的多指数CPM减相位状态检测

谢顺钦,周锞,陈大海,李湘鲁,钟声,张健

2019, 40(9): 45-50. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019185

摘要 ( 207 )

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针对多指数连续相位调制（Multi-h CPM），提出了基于虚拟调制指数集简化相位状态的低复杂度检测方法。在接收端构造与发送端不同的调制指数集，并采用逐幸存路径处理的方法解决收发调制指数不一致所带来的失配问题。当虚拟调制指数的分母远小于实际发送信号的调制指数分母时，相干序列检测的相位状态可被有效简化，从而降低Multi-h CPM相干检测的复杂度。与简化相关状态的频率脉冲截断（FPT）算法联合使用，可进一步降低接收端的网格状态数。仿真结果表明，针对先进靶场遥测（ARTM）CPM信号可设计多组基于虚拟调制指数集的简化接收方案，其中，当虚拟调制指数集设为 $[\frac{3}{4}, \frac{2}{4}]$ 时，网格状态数可由最优检测的512降低为 64，性能损失小于0.05 dB。进一步联合FPT算法后，网格状态数可降为16，性能仅损失0.75 dB。

基于节点通信行为时序的指控信息流挖掘算法

项英倬,徐正国,游凌

2019, 40(9): 51-60. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019176

摘要 ( 266 )

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针对通信网络中节点之间通信内容未知的情况，提出了一种基于节点行为时序的指控信息流挖掘算法。首先，对用户通信行为的相关性进行建模，提出了节点通信行为模型，分别对节点的背景通信和指控类通信的行为进行建模；其次，提出了 FlowMine 算法，对模型进行求解并对算法的收敛性进行了分析，该算法采用抽样迭代的思想对模型参数进行估计，能够给出参数的一个近似估计值；最后，通过模拟数据和实际数据验证并分析了FlowMine算法的有效性。实验结果表明，所提算法能够较快收敛，并能够得到可信的指控信息流。

基于隐含上下文支持向量机的服务推荐方法

赵晨阳,王俊岭

2019, 40(9): 61-73. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019190

摘要 ( 258 )

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结合上下文信息和支持向量机（SVM），提出了一种基于隐含上下文支持向量机的服务推荐方法。首先，根据用户所处的不同上下文信息对用户评分矩阵进行修正，使其带有隐含的上下文信息；其次，将带有隐含上下文信息的服务评分向量作为服务的特征向量，构建训练集，上下文信息的引入并没有增加服务特征向量的维数；然后，根据训练集使用SVM获得目标用户的分类超平面，构建SVM预测模型；最后，计算目标用户未使用服务的特征向量点与超平面的距离，综合考虑该距离以及相似用户的推荐，做出服务推荐。实验结果表明，所提推荐方法在不同的评分矩阵密度下均具有较好的推荐精度，并且能够缩短推荐时间。

基于几何相关的GPS观测量随机误差模型的研究

周桃云,廉保旺,杨冬冬,张怡,蔡成林

2019, 40(9): 74-85. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019188

摘要 ( 256 )

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针对传统方法考虑随机误差影响因素不够全面的问题，建立了一种更加真实的GPS观测量随机误差模型。该方法在几何相关功能模型中引入了误差修正项，采用了一种以空间换时间的改进LS-VCE算法对模型进行求解，采集了2组真实的GPS实测数据对模型进行性能评估，并利用该模型解算了载波相位整周模糊度。实验结果表明，所提方法在模型精度、模型求解复杂度及整周相位模糊度解算成功率等方面均优于传统方法。

机会社交网络中基于时变兴趣社区的查询消息路由算法

毕俊蕾,李致远

2019, 40(9): 86-94. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019177

摘要 ( 271 )

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针对机会社交网络环境下资源查询成功率低的问题，提出一种基于时变兴趣社区的查询消息路由算法。首先，分析了2个重要的移动社交网络数据集，发现了用户节点行为在时间和空间上的关联性和规律性；然后，基于用户行为在时空上的关联和规律性，构建了时变兴趣社区；最后，在时变兴趣社区的基础上，设计新的查询消息路由算法。理论分析结果表明，所提算法时间复杂度是O(nlog n)；仿真实验结果表明，所提算法在查询成功率、平均查询时延、查询跳数及系统开销方面均优于与同类型算法。

基于SDN的自适应路由与波长分配方法

赵中楠,王健,郭红微

2019, 40(9): 95-105. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019157

摘要 ( 306 )

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路由与波长分配是全光网络重要的资源分配方法。针对传统方法与新架构结合的问题，提出了一种基于SDN的自适应多目标路由与波长分配方法，能够通过自我调节的方式实现全光网络的链路资源调配。该方法基于SDN服务功能链模式，以调度时间和链路质量为调度目标，将路由与波长分配问题构建为0-1整数规划问题，同时采用二进制混合拓扑粒子群算法对该模型求解实现网络资源的优化调度。仿真实验结果表明，所提方法在恢复时间、阻塞率、资源利用率等指标的测试中均优于传统经典算法的性能。

面向群组推荐的个性化隐私保护方法

王海艳,陆金祥

2019, 40(9): 106-115. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019183

摘要 ( 328 )

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为解决现有的隐私保护方法不能很好地满足群组推荐中用户的个性化隐私需求的问题，提出了一种面向群组推荐的基于可信客户端的个性化隐私保护框架及基于此框架的群组敏感偏好保护方法。所提方法在可信客户端收集群组内用户的历史数据以及隐私偏好需求，利用用户敏感主题相似性发现组内相似用户，通过对前k个用户进行随机的协同扰动，实现群组内用户的个性化隐私保护。仿真对比实验表明，所提的个性化隐私保护方法能够满足不同用户的隐私需求，具有更好的性能。

雾无线接入网中的多层协作缓存方法

蒋雁翔,夏骋宇

2019, 40(9): 116-123. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019093

摘要 ( 283 )

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针对边缘缓存和雾无线接入技术中降低后传链路负载的问题，提出了一种雾无线接入网中的多层协作缓存方法。考虑网络架构、文件流行度估计、链路容量等因素，将相关的优化问题分解为每个层中缓存布置的背包问题，并分别使用贪心算法求解。仿真结果表明，所提出的多层协作缓存方法能够有效降低后传链路负载，同时具有较高的缓存命中率。

认知异构无线网络中传输速率最大化的频谱资源分配方法

董晓庆,程良伦,郑耿忠,王涛

2019, 40(9): 124-135. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019189

摘要 ( 313 )

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针对频谱属性异构、信道条件动态变化、业务需求多样的认知异构无线网络中难以为次用户高效分配频谱资源的问题，提出了传输速率最大化的频谱资源分配策略。该策略首先以总传输速率最大化为目标，以受限频谱资源及用户业务需求为约束条件，构建了非线性多约束的频谱资源分配0-1规划模型；然后设计了一种多项式时间复杂度的化简求解方法，该方法根据空闲频谱信息、信道条件、业务需求及分配决策历史信息构建并修正效益矩阵，实现约束条件化简，并通过改进传统匈牙利算法的系数矩阵变换策略提高执行效率。最后，通过实验对算法性能进行对比分析，实验结果显示，所提方法具有更高的传输速率及执行效率。

频谱灵活光网络的故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法

陈伯文,符小东,雷雨

2019, 40(9): 136-144. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019178

摘要 ( 259 )

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在频谱灵活光网络中，为了解决网络故障概率与光纤链路负载均衡问题，建立了故障概率与光纤链路负载均衡联合计算与评估模型，提出了故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法。仿真结果表明，与传统方法相比，当不考虑保护带宽时，所提故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法降低了69.8%网络阻塞率，减少了45.3%频谱资源占用率，减少了 41.9%平均故障概率，实现了频谱灵活光网络的故障概率与光纤链路负载均衡联合优化方法。

中文文本信息隐藏研究进展

吴国华,龚礼春,袁理锋,姚晔

2019, 40(9): 145-156. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019208

摘要 ( 835 )

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文本信息隐藏是保护文本内容安全性与完整性的重要技术。综述了中文文本信息隐藏的研究进展，根据中文文本信息隐藏的线索，将已有的算法分为3类：基于文本图像的算法、基于文本格式的算法和基于文本内容的算法，分别阐述了每类算法的实现过程，分析其优势与不足，并且对比分析了它们的原理、嵌入容量和抵抗攻击能力等。此外，总结了中文文本信息隐藏技术存在的问题，并且对其研究趋势进行展望，期望为该领域的研究提供参考。

高速光子防火墙关键技术综述

黄善国,李新,唐颖,郭俊峰

2019, 40(9): 157-167. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019212

摘要 ( 348 )

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为了维护光网络安全，亟需研究部署能够有效处理高速光信号的光子防火墙，以替代现有的高能耗的电子防火墙。在介绍光子防火墙原理的基础上，基于相关运算和逻辑门2种主要实现方式综述了模式匹配技术，对比了各匹配系统的优劣，并总结了全光逻辑门的实现方法。最后，展望了全光模式匹配研究的下一步方向与发展趋势，即更高效的系统结构和响应速度更快的非线性器件。分析表明，基于全光模式匹配的光子防火墙在网络安全中具有良好的应用前景。

量子密钥分发城域光组网技术前瞻

王华,赵永利

2019, 40(9): 168-174. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019210

摘要 ( 488 )

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量子密钥分发是量子通信的基本实现技术，能够提供安全的密钥分发方式。随着点到点量子密钥分发技术的成熟与发展，多点到多点的量子密钥分发组网成为未来发展的趋势，如何构建多点到多点的量子密钥分发网络是当前面临的迫切问题。提出了量子密钥分发城域光网络架构，研究了量子密钥分发城域光组网中的关键问题及解决策略，探讨了量子密钥分发城域光网络在相关场景的应用，最后总结分析了量子密钥分发组网未来的发展方向及面临的挑战。所提出的量子密钥分发网络架构能够高效进行多点间的量子密钥分发，从而为业务灵活地提供密钥资源。

基于快速迭代插值的FMCW雷达距离估计算法

段永昌,李欣,黄耀辉,黄平

2019, 40(9): 175-183. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019187

摘要 ( 605 )

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针对多目标环境中车载防撞雷达的测距精度易受到频谱间干扰的问题，提出了一种改进的基于迭代插值的多目标距离估计算法。首先，利用快速傅里叶变换并结合恒虚警检测算法估计出不同距离的目标个数及目标的粗略位置；然后，对目标的频谱进行非均匀迭代插值，并在每次迭代的过程中消除频谱间干扰，从而得到更精确的距离。仿真实验表明，所提算法在多目标环境中和低信噪比条件下均具有更高的估计精度。使用DSP芯片实现了所提算法，证明该算法满足实时性的要求，易于工程实现。

TWINE算法的相关密钥不可能飞来去器攻击

谢敏,田峰,李嘉琪

2019, 40(9): 184-192. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019152

摘要 ( 308 )

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为了评估轻量级分组密码算法TWINE的安全性，利用相关密钥不可能飞来去器的方法对其进行了分析。构造了由16轮和17轮两条路径组成的相关密钥不可能飞来去器区分器，并将16轮和17轮的路径向前扩展4轮、向后分别扩展3轮和2轮，完成对23轮TWINE密码算法（80 bit密钥）的攻击。实验结果表明，该攻击的数据复杂度为2<sup>62.05</sup>个明文，时间复杂度为2<sup>70.49</sup>次23轮加密，与现有算法相比有明显优势。

联合成对排序的物品推荐模型

吴宾,陈允,孙中川,叶阳东

2019, 40(9): 193-206. doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2019137

摘要 ( 302 )

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现有的推荐模型大多仅从用户角度进行建模，忽略了物品的功能关系对用户购买决策的影响。从用户和物品这2个角度，同时考虑用户-物品之间的交互关系和物品-物品之间的功能关系，提出了联合成对排序的推荐模型。考虑正样本的排名位置和负采样策略直接影响模型收敛速度，构建一种排序感知的学习算法，用于求解所提模型的参数。实验结果表明，与当前主流推荐算法相比，该算法在多个评价指标上具有明显的性能优势。

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