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    论文I 空间信息传输网络
    基于特征扩频的卫星转发器频谱资源聚合研究
    顾 娜,匡麟玲,陆建华
    2014, 35(10):  1-8. 
    摘要 ( 842 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对CDMA卫星通信系统受到严重外部干扰,且可连续使用的频谱受限问题,提出3种基于特征扩频的卫星转发器频谱聚合方案,实现多个转发器频谱高效聚合的同时对抗系统受到的外部干扰。通过仿真表明,所提方案能够克服基于现有认知多载波CDMA方法进行卫星转发器频谱聚合的设计复杂度较高、频谱聚合效率低的缺点,并且所提整体特征扩频方案在性能和支持用户数方面均优于另外2种多载波特征扩频方案,提高了系统对多个转发器的非连续频谱利用率,进而提升系统容量。
    空间双向中继多元调制编码系统及设计方法
    杨 雷,靳 松,蔡博阳,安建平
    2014, 35(10):  2-16. 
    摘要 ( 504 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对空间网络信息交换速率和容量要求越来越高的问题,提出了采用多元调制编码的物理层网络编码有效提高双向中继无线网络信息交换速率的方案。该方案中2个用户使用完全相同的多元非规则重复累积(IRA)调制编码,从而使中继节点可以直接从叠加信号中恢复网络编码信息。通过EXIT分析方法,得到了双向中继信道下度分布优化的多元IRA调制编码。仿真结果表明,所提方案相对传统时分多路方案而言可以将信息交换时间缩短约48%。
    360 m 20 Gbit/s的W波段无线通信系统
    许育铭,肖江南,张自然,余建军
    2014, 35(10):  3-22. 
    摘要 ( 631 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了满足未来空间高速通信的迫切需求,进行了W波段(75~110 GHz)无线高速通信的研究。通信系统中采用光子上变频技术产生传输速率为20 Gbit/s的W波段QPSK信号,解决了电子器件带宽受限的瓶颈问题。在接收机端采用模拟下变频和先进数字信号处理技术,实现了无线传输360 m距离后信号的离线解调。最终系统的误码率小于硬判决前向纠错(FEC)门限3.8×10?3。
    卫星通信系统中功率与时隙资源联合分配算法
    韩 寒,李 颖,董 旭,国晓博,黄勤飞
    2014, 35(10):  4-30. 
    摘要 ( 604 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出联合优化卫星通信系统中的功率和时隙资源的方法,以提高星上有限资源的使用能效。挖掘了功率和时隙资源在容量提升上的相互补充相互依存关系,考虑了多个地球站的信道条件和容量需求的差异性,建立了资源联合分配的状态组合模型,以适应各地球站的多资源利用模式。并以最大化能效为目标,设计了联合分配的迭代对偶优化(IDO)算法,以较低复杂度获得了最优联合分配方案。仿真分析表明,资源联合优化比非联合优化提高了能量利用效率,尤其在频率资源(载波数目)较少时优势更加明显。
    基于多层分簇的北斗卫星导航系统拓扑结构与路由策略
    李飞龙,李广侠,李志强,彭锋彬
    2014, 35(10):  5-41. 
    摘要 ( 428 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对网络拓扑动态变化和路由多重选择等问题,空间节点按其属性划分为3个不同的物理簇,各簇可按需要进行下一级子簇的划分,建立了基于多层分簇架构的动态网络拓扑演化模型,从MEO独立运行、GEO和MEO协同运行2个方面研究了导航系统的路由策略。设计了基于簇管理者、簇首和簇成员的三级信息传输与分发机制。通过分簇和子簇间边界节点的设置,实现了簇间的拓扑变化相互屏蔽、独立的组网路由策略和子簇间的信息交互,减小了网络管理和路由计算的复杂度。
    基于DBF的星—地异构共存认知MIMO系统的干扰减缓
    廖勇,王韬,陈欢,周昕,李瑜锋
    2014, 35(10):  6-49. 
    摘要 ( 545 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对星—地网络和地面无线网络共存现象逐渐增多和共存干扰日益严重的问题,分析了一种地球同步轨道(GEO, geosynchronous earth orbit)星—地网络和地面4G移动通信网络异构共存的典型场景,提出了一种地面次用户卫星地面站对地面主用户多入多出(MIMO, multiple input multiple output) 4G基站干扰的异构多用户认知系统模型,并推导了其通用信号处理过程。同时,在4G基站系统内采用数字波束形成(DBF, digital beam forming)技术最小化多天线多用户的认知干扰,设计了一种基于固定方位干扰的最优波束权重(OBW-FAI, optimal beam weight based on fixed azimuth interference)抗干扰算法,权重向量只与干扰源方位有关,不需要实时和重复计算,计算量小。最后,数值仿真结果验证了所提系统和算法可以一定程度地改善星—地网络和地面无线网络异构共存的干扰。
    空间信息网络结构抗毁性优化设计
    董飞鸿,吕 晶,巩向武,李 超
    2014, 35(10):  7-58. 
    摘要 ( 567 )  
    相关文章 | 多维度评价
    结合空间信息网络体系架构设计需求,提出了一种具有强抗毁性的空间信息网络结构设计方法。分析并选择自然连通度作为网络的抗毁性测度,提出了一种基于自然连通度的空间信息网络结构优化模型,设计了一种具有免疫审查的人工免疫算法并进行模型求解。仿真实验表明,在链路失效模式和节点失效模式下,优化设计的空间网络与典型空间信息系统相比具有更好的网络结构抗毁性与顽健性。
    基于卫星移动MIMO系统的天线相关性性能分析
    林 源,何元智,尹 浩,韩 寒
    2014, 35(10):  8-66. 
    摘要 ( 560 )  
    相关文章 | 多维度评价
    研究了卫星移动MIMO系统中,上、下行信道存在阴影衰落和空间相关条件下的系统性能,利用围线积分、留数定理及特殊函数积分等方法推导了系统中断概率(OP),平均符号错误概率(SER)的闭合表达式。利用Monte-Carlo仿真分析了系统在不同相关系数、天线数目及调制方式下的性能表现。仿真结果表明,尽管阴影衰落和空间相关性降低了系统性能,但与单天线系统相比,卫星移动MIMO系统的OP及SER改善明显。
    论文II
    无线传感器网络冗余节点休眠调度算法
    温 涛,张冬青,郭 权,宋晓莹
    2014, 35(10):  9-80. 
    摘要 ( 579 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种冗余节点休眠调度算法来延长网络生命周期。调度过程中重点考虑两方面问题:一是采取策略防止大量节点同时从工作状态转入休眠状态以防止大量盲区同时产生;二是根据邻居表中节点的工作邻居数量,判定节点是否处于网络边界,对边界节点和内部节点采用不同的调度策略,防止边界收缩。仿真结果表明,算法能有效延长无线传感器网络的生命周期。
    论文Ⅰ 空间信息传输网络
    空间双向中继多元调制编码系统及设计方法
    杨雷,靳松,蔡博阳,安建平
    2014, 35(10):  9-16.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.002
    摘要 ( 65 )   HTML ( 0 )   PDF (1160KB) ( 6 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对空间网络信息交换速率和容量要求越来越高的问题,提出了采用多元调制编码的物理层网络编码有效提高双向中继无线网络信息交换速率的方案。该方案中2个用户使用完全相同的多元非规则重复累积(IRA)调制编码,从而使中继节点可以直接从叠加信号中恢复网络编码信息。通过EXIT分析方法,得到了双向中继信道下度分布优化的多元IRA调制编码。仿真结果表明,所提方案相对传统时分多路方案而言可以将信息交换时间缩短约48%。

    论文II
    基于免疫信息SV捎带的机会网络低开销路由算法
    任 智,曹亚楠,张 建,陈前斌
    2014, 35(10):  10-88. 
    摘要 ( 433 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种新的低开销路由算法——LRPI(low-overhead routing with piggybacked immunity information),它包含以下4种新机制:基于SV(summary vector)捎带的免疫信息存储和传送,免疫信息跨层快速产生,改进的SV交换,SV自适应压缩。通过采用这些新机制,LRPI算法不仅不需要专门的数据结构来存发免疫信息,而且能够更快速地实现同样的免疫功能。理论分析和仿真结果表明,LRPI算法在控制开销、节点缓存分组数和数据分组端到端时延等方面的性能均优于Epidemic路由算法和它的多个改进版本。
    云存储系统中数据副本服务的可靠性保障研究
    黄昌勤,李 源,吴洪艳,汤 庸,罗 旋
    2014, 35(10):  11-97. 
    摘要 ( 420 )  
    相关文章 | 多维度评价
    以数据节点与网络链路的可靠性因素分析为基础,提出了云存储系统的数据副本服务可靠性模型。根据访问可靠性与数据副本数量、用户访问量之间的关系,设计数据服务可靠性、副本生成时机、存储节点选择的确定方法,实现了副本分布、删除算法,并在云存储系统ERS-Cloud上进行一系列实验,结果表明该方法能够有效保障数据服务的可靠性,进一步降低副本的冗余存储数量。
    新颖的正则NFA引擎构造方法
    敬茂华,杨义先,汪 韬,辛 阳
    2014, 35(10):  12-106. 
    摘要 ( 599 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种新颖的正则NFA引擎构造方法——PFA构造法。PFA构造法包括3个主要算法:预处理算法、解析树编码算法和基于编码树的NFA构造算法。采用PFA构造法能够构造出只含有一个开始状态和一个终止状态的规模更小的NFA,称其为NFAp。NFAp的规模与正则表达式组的长度线性相关,较Thompson自动机、后跟自动机、位置自动机以及部分派生自动机的规模都要小,是Thompson NFA的1/3,比已经接近最优的后跟自动机构造法所获得的NFA还要小。
    时延受限的移动sink数据收集算法
    卢先领,王莹莹
    2014, 35(10):  13-116. 
    摘要 ( 516 )  
    相关文章 | 多维度评价
    在实时性要求比较高的应用中,时延要求限制了sink的移动速率与移动轨迹,sink的移动速率限制了节点与sink的通信时间,因此很难兼顾时延要求与数据收集效率。提出一种时延受限的移动sink数据收集算法MSDC,在低能耗缓存区内找到一条sink的最优移动轨迹,在有限的时间限制内利用sink的移动性来提升传感器网络的数据收集性能。仿真结果表明,与已有算法比较,该方案能够提高网络数据采集量,降低能耗,延长网络生命周期。
    基于同源组合布鲁姆过滤器的早期流量抽样算法
    侯 颖,郭云飞,黄 海,王 凯
    2014, 35(10):  14-126. 
    摘要 ( 388 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出一种同源组合布鲁姆过滤器结构,该结构包含流抽样(sample)和分组计数(packet)2个计数器向量组合,2个计数器向量宽度不同,以相同的散列源函数计算散列位置。基于该结构设计的早期流量抽样算法利用2个计数器向量将流抽样判断与分组计数检测分开,避免了早期流量抽样中大量抽样已经结束的流对分组计数过程的影响。分析和实验结果表明,通过调节2个计数器的宽度比α,在不增加内存空间的条件下,该算法有效降低了误判率。
    云环境数据服务的可信安全模型
    熊礼治,徐正全,顾 鑫
    2014, 35(10):  15-137. 
    摘要 ( 448 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对云服务提供商的可信状态和云环境数据服务的安全需求,提出了云环境数据服务的可信重加密安全模型,即在云环境下的数据安全需要云服务提供商满足一定的可信程度,再结合有效的重加密算法才能得以保证。通过对重加密模型进行安全分析,并用密码算法对重加密模型进行验证,得到实现重加密算法的约束条件,同时提出可信评价模型,对云服务提供商的可信状态进行动态评价,为建立云环境数据服务的可信安全提供理论基础和实现依据。
    基于短整数解问题的伪随机函数新构造
    陈和风,马文平,张成丽,高 胜
    2014, 35(10):  16-144. 
    摘要 ( 434 )  
    相关文章 | 多维度评价
    伪随机函数是构造密码原型的重要工具。基于短整数解问题,在格上设计出2个伪随机函数,第一个利用树状伪随机综合器的思想,达到并行化效果,第二个虽是串行构造,但降低了公钥尺寸。二者均具有小模数,而且是可证明安全的。与A Banerjer,C Peikert和A Rosen 3人提出的方案(EUROCRYPT 2012)相比,此提出的伪随机函数具有渐少的密钥量;在构造方法上,由于避免了凑整技术的使用,伪随机函数的生成效率得到了提高。
    基于代价函数的动态分布式解析映射机制
    葛国栋,郭云飞,兰巨龙,刘彩霞
    2014, 35(10):  17-154. 
    摘要 ( 551 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对身份与位置的动态解析映射问题,依据终端的移动模式和通信特征,提出了一种基于代价函数的动态分布式移动解析映射机制。该机制将移动终端的通信状态划分为移动更新、均衡传输和解析查询3种通信模式,以最小化解析映射代价为目标,分别提出了基于分布式多播、一致性散列协同和主动式域内共享的解析映射方法,设计了对应的注册更新、解析查询和数据路由解析优化策略。仿真结果表明,该机制实现了移动过程中解析映射代价的最小化,具有较小的解析时延,对网络结构的动态变化具有良好的适应性。
    穿越自治系统联盟的域间路由安全机制
    孔令晶,曾华燊,窦军,李耀
    2014, 35(10):  18-164. 
    摘要 ( 507 )  
    相关文章 | 多维度评价
    通过对SE-BGP (security enhanced BGP)的研究与分析,发现此方案不仅无法认证动态变化的跨联盟AS (autonomous system),也无法抵御其自身所发起的主动攻击。为了解决SE-BGP存在的安全问题,设计了二层跨联盟等级结构CAHS (cross-alliance hierarchical structure),基于CAHS结构,借鉴护照签证思想,利用递增散列——AdHASH (additive hash)的特性提出了一种跨联盟安全机制SCA-BGP(secure crossing alliance for BGP)。该机制具有更高的安全性,可以有效地认证跨联盟AS的身份及行为授权,还可对其所携带的信息进行安全验证。实验分析表明,SCA-BGP可以有效地减少所需证书的规模和额外的时间开销,具有更好的可扩展性和网络收敛性能。
    基于强度排序的通信社区检测算法
    卫红权,陈鸿昶,刘力雄,兰巨龙
    2014, 35(10):  19-170. 
    摘要 ( 499 )  
    相关文章 | 多维度评价
    针对当前电信网中如何有效刻画含权网络的真实特征,完善和发展相关复杂网络模型的难题,特别是对通信社区检测结果层次结构不清晰及运算复杂度高的问题,从复杂网络特征分析入手,设计了一种新的通信社区检测算法。该算法基于通信强度排序方法实现通信社区的有效检出,基于通信密度分布生成高分辨率层次嵌套树,通过距离矢量修剪嵌套树,实现社区稳定检测和层次结构分析同时降低计算复杂度。该算法使用真实网络数据进行了有效验证。
    虚拟化云平台中实时任务容错调度算法研究
    王 吉,包卫东,朱晓敏
    2014, 35(10):  20-180. 
    摘要 ( 527 )  
    相关文章 | 多维度评价
    为了在云平台下满足实时系统的高可靠性要求,提出了一种虚拟化云平台中的容错调度算法(FSVC, fault-tolerant scheduling algorithm in virtualized clouds),FSVC通过主副版本方法来实现对物理主机的容错,采用副版本重叠技术与虚拟机迁移技术来提高算法的调度性能。为了达到容错的要求,分析了这2种技术应满足的约束。此外,FSVC中包含了一种两阶段策略以进一步提高算法性能。大量仿真实验表明,在虚拟化云平台中,FSVC能有效地提高系统可调度性与资源利用率。
    延迟容忍传感器网络中基于移动协助的数据传输
    李慧杰,彭 舰,刘 唐
    2014, 35(10):  21-191. 
    摘要 ( 413 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了基于移动协助的动态数据传输算法(MAD, movement-assisted adaptive data delivery)。在缓冲区域内设置数据缓存节点,让基站在缓冲区内周期性地移动,数据动态地复制给更有可能到达缓冲区并且剩余能量较高的节点,然后基站在移动中将缓存节点中的数据进行收集。MAD是由数据传输和队列管理2部分组成。前者根据节点的运动趋势和剩余能量计算节点的转发概率,后者通过消息的生存时间和消息的最大复制数确定队列中消息发送的优先级及丢弃方法。仿真结果表明,与其他策略相比,MAD在传输成功率和网络寿命方面具有更好的性能。
    MR-MC无线传感器网络最小延迟数据聚集调度研究
    李金宝,王蒙,郭龙江
    2014, 35(10):  22-199. 
    摘要 ( 662 )  
    相关文章 | 多维度评价
    单radio单信道无线传感器网络的最小延迟聚集调度是一个NPC问题,已提出许多解决方案。在多radio多信道网络中,节点可以同时接收多个不同节点传输的数据,降低延迟。基于上述特点,考虑树结构约束,时槽、信道和radio分配等约束条件,将多radio多信道无线传感器网络最小延迟聚集调度问题定义为一个优化问题,并分解为建立聚集树和节点调度2个子问题,针对这2个子问题分别提出启发式算法。实验结果表明,提出的算法具有良好的性能。
    综述
    面向频繁模式挖掘的差分隐私保护研究综述
    丁丽萍,卢国庆
    2014, 35(10):  23-209. 
    摘要 ( 704 )  
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    频繁模式挖掘是数据挖掘的一个基本问题,其模式本身和相应计数都有可能泄露隐私信息。当前,差分隐私通过添加噪音使数据失真,有效实现了隐私保护的目的。首先介绍了差分隐私保护模型的理论基础;其次,详细综述了差分隐私下3种典型的频繁模式挖掘方法的最新研究进展,并进行对比性分析;最后对未来的研究方向进行了展望。
    论文Ⅰ 空间信息传输网络
    卫星通信系统中功率与时隙资源联合分配算法
    韩寒,李颖,董旭,国晓博,黄勤飞
    2014, 35(10):  23-30.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.004
    摘要 ( 110 )   HTML ( 0 )   PDF (1113KB) ( 166 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    提出联合优化卫星通信系统中的功率和时隙资源的方法,以提高星上有限资源的使用能效。挖掘了功率和时隙资源在容量提升上的相互补充相互依存关系,考虑了多个地球站的信道条件和容量需求的差异性,建立了资源联合分配的状态组合模型,以适应各地球站的多资源利用模式。并以最大化能效为目标,设计了联合分配的迭代对偶优化(IDO)算法,以较低复杂度获得了最优联合分配方案。仿真分析表明,资源联合优化比非联合优化提高了能量利用效率,尤其在频率资源(载波数目)较少时优势更加明显。

    学术通信
    自适应环境变化的RSS室内定位方法
    王婷婷,柯 炜,孙 超
    2014, 35(10):  24-217. 
    摘要 ( 684 )  
    相关文章 | 多维度评价
    根据定位问题的天然稀疏性,提出一种基于两步字典学习的定位方法,依据测量值动态调整字典,使稀疏模型能够自适应RSS的变化。同时提出一种改进的加权l1范数稀疏重构算法,提高低信噪比情况下的重构精度。实验结果表明该方法可以在目标数量未知的情况下实现多目标定位,并具有较强的抗噪声能力。
    基于SVM方法的神经网络呼吸音识别算法
    刘国栋,许 静
    2014, 35(10):  25-222. 
    摘要 ( 577 )  
    相关文章 | 多维度评价
    提出了一种神经网络的SVM(支持向量机)呼吸音识别算法,将通过小波分析得到的呼吸音特征输入神经网络,作为SVM方法的特征输入,对训练样本进行训练,再对测试样本进行分类识别。对于呼吸音反映的3种状态(正常、轻度病变和重度病变)进行了识别,同时与K最近邻(KNN)方法进行比较。实验结果表明,SVM方法具有较高的识别精度,能够对呼吸音状态进行识别,同时在此领域也验证了在神经网络方法中无法避免的局部极值问题。提示基于SVM方法的神经网络呼吸音识别算法有较好的精度,可为身体局域网技术提供信息处理的有效算法。
    论文Ⅰ 空间信息传输网络
    基于多层分簇的北斗卫星导航系统拓扑结构与路由策略
    李飞龙,李广侠,李志强,彭锋彬
    2014, 35(10):  31-41.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.005
    摘要 ( 124 )   HTML ( 0 )   PDF (2534KB) ( 329 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对网络拓扑动态变化和路由多重选择等问题,空间节点按其属性划分为3个不同的物理簇,各簇可按需要进行下一级子簇的划分,建立了基于多层分簇架构的动态网络拓扑演化模型,从 MEO 独立运行、GEO 和MEO 协同运行 2 个方面研究了导航系统的路由策略。设计了基于簇管理者、簇首和簇成员的三级信息传输与分发机制。通过分簇和子簇间边界节点的设置,实现了簇间的拓扑变化相互屏蔽、独立的组网路由策略和子簇间的信息交互,减小了网络管理和路由计算的复杂度。

    基于DBF的星—地异构共存认知MIMO系统的干扰减缓
    廖勇,王韬,陈欢,周昕,李瑜锋
    2014, 35(10):  42-49.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.006
    摘要 ( 108 )   HTML ( 0 )   PDF (1105KB) ( 84 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    针对星—地网络和地面无线网络共存现象逐渐增多和共存干扰日益严重的问题,分析了一种地球同步轨道(GEO,geosynchronous earth orbit)星—地网络和地面4G移动通信网络异构共存的典型场景,提出了一种地面次用户卫星地面站对地面主用户多入多出(MIMO,multiple input multiple output) 4G基站干扰的异构多用户认知系统模型,并推导了其通用信号处理过程。同时,在 4G 基站系统内采用数字波束形成(DBF,digital beam forming)技术最小化多天线多用户的认知干扰,设计了一种基于固定方位干扰的最优波束权重(OBW-FAI,optimal beam weight based on fixed azimuth interference)抗干扰算法,权重向量只与干扰源方位有关,不需要实时和重复计算,计算量小。最后,数值仿真结果验证了所提系统和算法可以一定程度地改善星—地网络和地面无线网络异构共存的干扰。

    空间信息网络结构抗毁性优化设计
    董飞鸿,吕晶,巩向武,李超
    2014, 35(10):  50-58.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.007
    摘要 ( 128 )   HTML ( 1 )   PDF (1058KB) ( 182 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    结合空间信息网络体系架构设计需求,提出了一种具有强抗毁性的空间信息网络结构设计方法。分析并选择自然连通度作为网络的抗毁性测度,提出了一种基于自然连通度的空间信息网络结构优化模型,设计了一种具有免疫审查的人工免疫算法并进行模型求解。仿真实验表明,在链路失效模式和节点失效模式下,优化设计的空间网络与典型空间信息系统相比具有更好的网络结构抗毁性与顽健性。

    基于卫星移动MIMO系统的天线相关性性能分析
    林源,何元智,王敬超,韩寒
    2014, 35(10):  59-66.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.008
    摘要 ( 94 )   HTML ( 1 )   PDF (1376KB) ( 103 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    研究了卫星移动MIMO系统中,上、下行信道存在阴影衰落和空间相关条件下的系统性能,利用围线积分、留数定理及特殊函数积分等方法推导了系统中断概率(OP),平均符号错误概率(SER)的闭合表达式。利用Monte-Carlo 仿真分析了系统在不同相关系数、天线数目及调制方式下的性能表现。仿真结果表明,尽管阴影衰落和空间相关性降低了系统性能,但与单天线系统相比,卫星移动MIMO系统的OP及SER改善明显。

    论文Ⅱ
    无线传感器网络冗余节点休眠调度算法
    温涛,张冬青,郭权,宋晓莹
    2014, 35(10):  67-80.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.009
    摘要 ( 131 )   HTML ( 0 )   PDF (3666KB) ( 149 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    提出一种冗余节点休眠调度算法来延长网络生命周期。调度过程中重点考虑两方面问题:一是采取策略防止大量节点同时从工作状态转入休眠状态以防止大量盲区同时产生;二是根据邻居表中节点的工作邻居数量,判定节点是否处于网络边界,对边界节点和内部节点采用不同的调度策略,防止边界收缩。仿真结果表明,算法能有效延长无线传感器网络的生命周期。

    基于免疫信息SV捎带的机会网络低开销路由算法
    任智,陈葱,曹亚楠,彭晨,陈前斌
    2014, 35(10):  81-88.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.010
    摘要 ( 100 )   HTML ( 0 )   PDF (1099KB) ( 83 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    提出一种新的低开销路由算法——LRPI(low-overhead routing with piggybacked immunity information),它包含以下4种新机制:基于SV(summary vector)捎带的免疫信息存储和传送,免疫信息跨层快速产生,改进的SV交换,SV自适应压缩。通过采用这些新机制,LRPI算法不仅不需要专门的数据结构来存发免疫信息,而且能够更快速地实现同样的免疫功能。理论分析和仿真结果表明,LRPI 算法在控制开销、节点缓存分组数和数据分组端到端时延等方面的性能均优于Epidemic路由算法和它的多个改进版本。

    云存储系统中数据副本服务的可靠性保障研究
    黄昌勤,李源,吴洪艳,汤庸,罗旋
    2014, 35(10):  89-97.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.011
    摘要 ( 112 )   HTML ( 0 )   PDF (943KB) ( 222 )  
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    以数据节点与网络链路的可靠性因素分析为基础,提出了云存储系统的数据副本服务可靠性模型。根据访问可靠性与数据副本数量、用户访问量之间的关系,设计数据服务可靠性、副本生成时机、存储节点选择的确定方法,实现了副本分布、删除算法,并在云存储系统ERS-Cloud上进行一系列实验,结果表明该方法能够有效保障数据服务的可靠性,进一步降低副本的冗余存储数量。

    新颖的正则NFA引擎构造方法
    敬茂华,杨义先,汪韬,辛阳
    2014, 35(10):  98-106.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.012
    摘要 ( 141 )   HTML ( 0 )   PDF (1609KB) ( 293 )  
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    提出了一种新颖的正则NFA引擎构造方法——PFA构造法。PFA构造法包括3个主要算法:预处理算法、解析树编码算法和基止状态的规模更小的NFA,称其为NFAp。NFAp的规模与正则于编码树的NFA构造算法。采用PFA构造法能够构造出只含表达式组的长度线性相关有,较Thompson自动机、一个开始状态和一个终后跟自动机、位置自动机以及部分派生自动机的规模都要小,是Thompson NFA的1/3,比已经接近最优的后跟自动机构造法所获得的NFA还要小。

    时延受限的移动sink数据收集算法
    卢先领,王莹莹
    2014, 35(10):  107-116.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.013
    摘要 ( 85 )   HTML ( 0 )   PDF (1703KB) ( 198 )  
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    在实时性要求比较高的应用中,时延要求限制了sink的移动速率与移动轨迹,sink的移动速率限制了节点与 sink 的通信时间,因此很难兼顾时延要求与数据收集效率。提出一种时延受限的移动 sink 数据收集算法MSDC,在低能耗缓存区内找到一条sink的最优移动轨迹,在有限的时间限制内利用sink的移动性来提升传感器网络的数据收集性能。仿真结果表明,与已有算法比较,该方案能够提高网络数据采集量,降低能耗,延长网络生命周期。

    基于同源组合布鲁姆过滤器的早期流量抽样算法
    侯颖,郭云飞,黄海,王凯
    2014, 35(10):  117-126.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.014
    摘要 ( 105 )   HTML ( 0 )   PDF (1345KB) ( 105 )  
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    提出一种同源组合布鲁姆过滤器结构,该结构包含流抽样(sample)和分组计数(packet)2个计数器向量组合,2 个计数器向量宽度不同,以相同的散列源函数计算散列位置。基于该结构设计的早期流量抽样算法利用2个计数器向量将流抽样判断与分组计数检测分开,避免了早期流量抽样中大量抽样已经结束的流对分组计数过程的影响。分析和实验结果表明,通过调节2个计数器的宽度比α,在不增加内存空间的条件下,该算法有效降低了误判率。

    云环境数据服务的可信安全模型
    熊礼治,徐正全,顾鑫
    2014, 35(10):  127-137.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.015
    摘要 ( 129 )   HTML ( 0 )   PDF (1958KB) ( 64 )  
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    针对云服务提供商的可信状态和云环境数据服务的安全需求,提出了云环境数据服务的可信重加密安全模型,即在云环境下的数据安全需要云服务提供商满足一定的可信程度,再结合有效的重加密算法才能得以保证。通过对重加密模型进行安全分析,并用密码算法对重加密模型进行验证,得到实现重加密算法的约束条件,同时提出可信评价模型,对云服务提供商的可信状态进行动态评价,为建立云环境数据服务的可信安全提供理论基础和实现依据。

    论文Ⅰ 空间信息传输网络
    基于短整数解问题的伪随机函数新构造
    陈和风,马文平,高胜,张成丽
    2014, 35(10):  138-144.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.016
    摘要 ( 83 )   HTML ( 0 )   PDF (1694KB) ( 141 )  
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    伪随机函数是构造密码原型的重要工具。基于短整数解问题,在格上设计出2个伪随机函数,第一个利用树状伪随机综合器的思想,达到并行化效果,第二个虽是串行构造,但降低了公钥尺寸。二者均具有小模数,而且是可证明安全的。与A Banerjer,C Peikert和A Rosen 3人提出的方案(EUROCRYPT 2012)相比,此提出的伪随机函数具有渐少的密钥量;在构造方法上,由于避免了凑整技术的使用,伪随机函数的生成效率得到了提高。

    论文Ⅱ
    基于代价函数的动态分布式解析映射机制
    葛国栋,郭云飞,兰巨龙,刘彩霞
    2014, 35(10):  145-154.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.017
    摘要 ( 87 )   HTML ( 0 )   PDF (2279KB) ( 89 )  
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    针对身份与位置的动态解析映射问题,依据终端的移动模式和通信特征,提出了一种基于代价函数的动态分布式移动解析映射机制。该机制将移动终端的通信状态划分为移动更新、均衡传输和解析查询3种通信模式,以最小化解析映射代价为目标,分别提出了基于分布式多播、一致性散列协同和主动式域内共享的解析映射方法,设计了对应的注册更新、解析查询和数据路由解析优化策略。仿真结果表明,该机制实现了移动过程中解析映射代价的最小化,具有较小的解析时延,对网络结构的动态变化具有良好的适应性。

    穿越自治系统联盟的域间路由安全机制
    孔令晶,曾华燊,窦军,李耀
    2014, 35(10):  155-164.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.018
    摘要 ( 95 )   HTML ( 0 )   PDF (1215KB) ( 84 )  
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    通过对 SE-BGP (security enhanced BGP)的研究与分析,发现此方案不仅无法认证动态变化的跨联盟AS (autonomous system),也无法抵御其自身所发起的主动攻击。为了解决SE-BGP存在的安全问题,设计了二层跨联盟等级结构CAHS (cross-alliance hierarchical structure),基于CAHS结构,借鉴护照签证思想,利用递增散列——AdHASH (additive hash)的特性提出了一种跨联盟安全机制SCA-BGP(secure crossing alliance for BGP)。该机制具有更高的安全性,可以有效地认证跨联盟AS的身份及行为授权,还可对其所携带的信息进行安全验证。实验分析表明,SCA-BGP 可以有效地减少所需证书的规模和额外的时间开销,具有更好的可扩展性和网络收敛性能。

    基于强度排序的通信社区检测算法
    卫红权,陈鸿昶,刘力雄,兰巨龙
    2014, 35(10):  165-170.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.019
    摘要 ( 80 )   HTML ( 1 )   PDF (1533KB) ( 94 )  
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    针对当前电信网中如何有效刻画含权网络的真实特征,完善和发展相关复杂网络模型的难题,特别是对通信社区检测结果层次结构不清晰及运算复杂度高的问题,从复杂网络特征分析入手,设计了一种新的通信社区检测算法。该算法基于通信强度排序方法实现通信社区的有效检出,基于通信密度分布生成高分辨率层次嵌套树,通过距离矢量修剪嵌套树,实现社区稳定检测和层次结构分析同时降低计算复杂度。该算法使用真实网络数据进行了有效验证。

    论文Ⅰ 空间信息传输网络
    虚拟化云平台中实时任务容错调度算法研究
    王吉,包卫东,朱晓敏
    2014, 35(10):  171-180.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.001
    摘要 ( 91 )   HTML ( 0 )   PDF (2565KB) ( 150 )  
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    为了在云平台下满足实时系统的高可靠性要求,提出了一种虚拟化云平台中的容错调度算法(FSVC,fault-tolerant scheduling algorithm in virtualized clouds),FSVC通过主副版本方法来实现对物理主机的容错,采用副版本重叠技术与虚拟机迁移技术来提高算法的调度性能。为了达到容错的要求,分析了这2种技术应满足的约束。此外,FSVC中包含了一种两阶段策略以进一步提高算法性能。大量仿真实验表明,在虚拟化云平台中,FSVC能有效地提高系统可调度性与资源利用率。

    论文Ⅱ
    延迟容忍传感器网络中基于移动协助的数据传输
    李慧杰,彭舰,刘唐
    2014, 35(10):  181-191.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.021
    摘要 ( 97 )   HTML ( 0 )   PDF (1393KB) ( 106 )  
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    提出了基于移动协助的动态数据传输算法(MAD,movement-assisted adaptive data delivery)。在缓仲区域内设置数据缓存节点,让基站在缓仲区内周期性地移动,数的节点,然后基站在移动中将缓存节点中的数据进行收集。MAD 是由数据传输和队列管理 2部分组成据动态地复制给更有可能到达缓仲区并且剩余。前者根能量较高据节点的运动趋势和剩余能息 量计算节点的转发概率,后者通过消息的生存时间和消息的最大复制数确定队列中消发送的优先级及丢弃方法。仿真结果表明,与其他策略相比,MAD 在传输成功率和网络寿命方面具有更好的性能。

    MR-MC无线传感器网络最小延迟数据聚集调度研究
    李金宝,王蒙,郭龙江
    2014, 35(10):  192-199.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.022
    摘要 ( 103 )   HTML ( 0 )   PDF (1195KB) ( 100 )  
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    单radio单信道无线传感器网络的最小延迟聚集调度是一个NPC问题,已提出许多解决方案。在多radio多信道网络中,节点可以同时接收多个不同节点传输的数据,降低延迟。基于上述特点,考虑树结构约束,时槽、信道和radio分配等约束条件,将多radio多信道无线传感器网络最小延迟聚集调度问题定义为一个优化问题,并分解为建立聚集树和节点调度2个子问题,针对这2个子问题分别提出启发式算法。实验结果表明,提出的算法具有良好的性能。

    综述
    面向频繁模式挖掘的差分隐私保护研究综述
    丁丽萍,卢国庆
    2014, 35(10):  200-209.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.023
    摘要 ( 301 )   HTML ( 0 )   PDF (1656KB) ( 342 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    频繁模式挖掘是数据挖掘的一个基本问题,其模式本身和相应计数都有可能泄露隐私信息。当前,差分隐私通过添加噪音使数据失真,有效实现了隐私保护的目的。首先介绍了差分隐私保护模型的理论基础;其次,详细综述了差分隐私下3种典型的频繁模式挖掘方法的最新研究进展,并进行对比性分析;最后对未来的研究方向进行了展望。

    学术通信
    自适应环境变化的RSS室内定位方法
    王婷婷,柯炜,孙超
    2014, 35(10):  210-217.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.024
    摘要 ( 136 )   HTML ( 0 )   PDF (1030KB) ( 157 )  
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    根据定位问题的天然稀疏性,提出一种基于两步字典学习的定位方法,依据测量值动态调整字典,使稀疏模型能够自适应RSS的变化。同时提出一种改进的加权l1范数稀疏重构算法,提高低信噪比情况下的重构精度。实验结果表明该方法可以在目标数量未知的情况下实现多目标定位,并具有较强的抗噪声能力。

    基于SVM方法的神经网络呼吸音识别算法
    刘国栋,许静
    2014, 35(10):  218-222.  doi:10.3969/j.issn.1000-436x.2014.10.025
    摘要 ( 142 )   HTML ( 1 )   PDF (5874KB) ( 196 )  
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    提出了一种神经网络的SVM(支持向量机)呼吸音识别算法,将通过小波分析得到的呼吸音特征输入神经网络,作为SVM方法的特征输入,对训练样本进行训练,再对测试样本进行分类识别。对于呼吸音反映的3种状态(正常、轻度病变和重度病变)进行了识别,同时与K最近邻(KNN)方法进行比较。实验结果表明,SVM方法具有较高的识别精度,能够对呼吸音状态进行识别,同时在此领域也验证了在神经网络方法中无法避免的局部极值问题。提示基于 SVM 方法的神经网络呼吸音识别算法有较好的精度,可为身体局域网技术提供信息处理的有效算法。

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主办单位:中国通信学会
主  编:张 平
副主编:陆建华 马建峰 杨 震
     杨晨阳 彭长根
编辑部主任:易东山
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电子邮件:xuebao@ptpress.com.cn
     txxb@bjxintong.com.cn
国际标准刊号:ISSN 1000-436X
国内统一刊号:CN 11-2102/TN
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