电信科学

专题导读

赵慧玲, 张同须, 唐雄燕

2022, 38(6): 1-2. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022140-1

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论网络技术体制发展范式的变革——网络之网络

邬江兴

2022, 38(6): 3-12. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022140

摘要 ( 349 )

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多样性和多元性是宇宙发展的第一特征。当前网络技术发展始终未能脱离基于单一体制自我演进或更替换代发展的基本范式，极大地制约了以“人网物”为对象、计算/存储/传送一体化为手段的多元、多维融合新世界对网络技术体制与相关服务的创新需求。从思维视角和方法论层面出发，提出了网络技术体制与支撑环境相分离的多模态网络发展范式。结合云计算的场景，展望了多模态网络商业运作新模式和应用场景。

论算力时代的三定律

李正茂, 王桂荣

2022, 38(6): 13-17. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022141

摘要 ( 343 )

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从日益增长的算力需求角度出发，指出了建设泛在多样、绿色安全、智能敏捷的算力设施是企业、区域乃至国家的必然选择。以算力为核心的数字信息基础设施直接影响着数字经济的发展速度和社会智能的发展高度。在政策和需求的双重驱动下，将“算力三定律”作为底层运行法则的算力时代正在加速到来，算力与电力、热力一样会成为新型生产力，推动数字经济高质量发展，推动社会、生活、科研发生前所未有的巨变。

异构网络融合共生的需求、挑战与架构

罗洪斌, 张珊, 王志远

2022, 38(6): 18-30. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022132

摘要 ( 447 )

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随着通信网络技术的飞速发展与应用渗透，具有不同拓扑特征与业务需求的网络形态（如陆地互联网、卫星网络、工业互联网、无人机集群网络、车联网等）不断涌现，形成了众多差异化网络体制并存的局面。为此，阐述了异构网络融合共生的核心需求与面临的关键技术挑战，并介绍了共生网络——一种异构网络安全高效跨域互联的新型网络架构。共生网络从差异化网络体制一致的功能本质（信息传递）出发，引入多维名字空间用于普适化表征；并通过解耦域内路由和域间路由，保障异构网络的可演进性；在此基础上，构建了高效的跨域通信模式和安全保障机制。

云原生网络开创智能应用新时代

万晓兰, 李晶林, 刘克彬

2022, 38(6): 31-41. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022130

摘要 ( 445 )

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随着全息多媒体、空天地一体化、元宇宙、社交物联网等新应用的不断涌现，业务应用发展朝着数字化、融合化、带宽化以及智能化等方向发展，相应地对网络的变革提出了新需求，通过对未来网络特征的研究和分析，结合云原生网络的自身特征，利用其云原生的优势很好地满足热点业务应用的需求，提出了云原生网络的总体架构，定义了数据平面、控制平面和管理平面应该具备的能力，最后给出了云原生网络实现目前典型的、热点业务的应用案例。

可编程网络数据平面技术进展

张昕怡, 潘恒, 谢高岗

2022, 38(6): 42-50. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022131

摘要 ( 436 )

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网络数据平面执行数据包处理转发，是网络性能的决定性因素之一。大带宽、低时延、可持续演进的网络基础设施需要构建高效可编程的网络数据平面。首先，介绍数据包处理转发模型，并以此为基础概述网络数据平面在性能与可编程性面临的关键挑战。然后，从数据包查找算法理论与软/硬件协同实现机制出发，详细论述其基本思路及关键核心技术进展以应对上述关键挑战。最后，探讨高效可编程数据平面的未来发展趋势与技术演进路线。

算力基础设施发展现状与趋势展望

邢文娟, 雷波, 赵倩颖

2022, 38(6): 51-61. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022137

摘要 ( 584 )

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数字化技术的发展驱动着算力基础设施更新变革。算力基础设施主要指与云计算、边缘计算、端计算相关的软/硬件算力设施，以及前沿算力设施（如量子计算等）。首先对基础计算硬件和软件设施进行了探讨，总结了数据中心朝着多元化、智能化、绿色化的方向发展。然后探讨了云计算、边缘计算和端计算的技术现状和发展趋势，指出算力基础设施从典型集约式云计算形态，逐步向云计算-边缘计算-端计算等多级、泛在、融合的趋势发展。最后对于下一代信息革命的关键技术——量子计算的技术现状及发展进行了总结，为算力基础设施的研究和发展提供借鉴。

算力网络发展中的若干关键技术问题分析

何涛, 杨振东, 曹畅, 张岩, 唐雄燕

2022, 38(6): 62-70. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022147

摘要 ( 759 )

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介绍了目前国内外算力网络技术的发展现状，对算力网络关键技术进行了阐述，从算力度量与算力建模、基于算力信息的路由决策、云-边-端算力协同、基于服务的云网融合及算力网络信息安全5个方面，对算力网络技术发展及实践应用中遇到的问题进行了深入分析，并提出了初步的解决方案。

星算网络——空天地一体化算力融合网络新发展

邓平科, 张同须, 施南翔, 张童, 邵天竺, 郑韶雯

2022, 38(6): 71-81. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022138

摘要 ( 792 )

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面对不断增长的算力和网络需求，6G空天地一体化网络通过网络集群优势突破单点算力和传统网络传输的极限，形成以算为中心，以网为根基，云、边、端、网、数、算深度融合的新型空天地一体化算力融合网络。首先介绍了算力网络和空天地一体化网络的发展现状，并结合6G空天地一体化算力融合网络的需求提出了星算网络的概念。其次，对星算网络的分层系统架构中的空基网络、天基网络和地面网络进行描述，并提出由算网资源层、算网抽象层和算网编排层组成的逻辑架构。之后，针对未来星算网络面临的算存问题、可信传输问题、天基算力编址寻址和高移动性算力路由问题提出对应关键使能技术。最后，对星算网络的典型应用场景进行了讨论和展望。

基于价值差异学习的多小区mMTC接入算法

李昕, 孙君

2022, 38(6): 82-90. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022152

摘要 ( 158 )

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在5G大连接物联网场景下，针对大连接物联网设备（massive machine type communication device， mMTCD）的接入拥塞现象，提出了基于价值差异探索的双重深度Q网络（double deep Q network with value-difference based exploration，VDBE-DDQN）算法。该算法着重解决了在多小区网络环境下mMTCD接入基站的问题，并将该深度强化算法的状态转移过程建模为马尔可夫决策过程。该算法使用双重深度Q网络来拟合目标状态—动作值函数，并采用基于价值差异的探索策略，可以同时利用当前条件和预期的未来需求来应对环境变化，每个mMTCD根据当前值函数与网络估计的下一时刻值函数的差异来更新探索概率，而不是使用统一的标准，从而为mMTCD选择最佳基站。仿真结果表明，所提算法可有效提高系统的接入成功率。

基于联合特征与随机森林的伪装语音检测

于佳祺, 简志华, 徐嘉, 游林, 汪云路, 吴超

2022, 38(6): 91-99. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022089

摘要 ( 185 )

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为了能较为全面地描述语音信号的特征信息，提高伪装检测率，提出了一种基于均匀局部二值模式纹理特征与常数Q倒谱系数声学特征相结合，并以随机森林为分类模型的伪装语音检测方法。利用均匀局部二值模式提取语音信号语谱图中的纹理特征矢量，并与常数Q倒谱系数构成联合特征，再用所获得的联合特征矢量训练随机森林分类器，从而实现了伪装语音检测。实验中，分别对其他特征参数以及支持向量机分类器模型所构建的几种伪装检测系统进行了性能对照，结果表明，所提联合特征与随机森林模型相结合的语音伪装检测系统具有最优的检测性能。

简化频域Volterra级数的S模式信号接收系统特性

宫峰勋, 李建坤

2022, 38(6): 100-110. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022153

摘要 ( 134 )

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采用简化频域Volterra级数研究分析输入信号为S模式应答脉冲的多点定位（multilateration，MLAT）系统的非线性特性。首先以典型超外差接收系统为例，探索建立多点定位系统的简化频域Volterra级数模型和误差率模型；其次，研究建立基于核函数的S模式应答脉冲信号模型；最后分析输入基于核函数的S模式信号时，简化频域Volterra级数的S模式信号接收系统模型误差率。仿真结果表明，当输入基于核函数的S模式信号时，信噪比为15 dB的简化频域Volterra级数的接收系统模型误差率最小在23.23%以下；输入信噪比为16.25 dB的实际S模式测试信号时，该模型误差率最小在22%以下，小于误差率阈值。说明简化频域Volterra级数的接收系统模型可以准确地描述 S 模式信号接收系统的输出特性，为多点定位系统前导脉冲到达时间戳的识别奠定理论基础。

互联网企业创新效率与规模关系的实证分析

张姗姗, 王馥芸

2022, 38(6): 111-119. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022135

摘要 ( 123 )

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选取了26家互联网上市企业，运用数据包络法和回归分析，对互联网企业的创新效率及其与规模的关系进行了实证分析。研究结果显示，互联网行业属于高创新水平行业，创新效率在近 5 年内呈波动下降趋势，商业模式创新效率高于技术创新效率；互联网企业规模与创新水平关系间存在“倒 U”型关系，适当提升企业规模有利于企业创新，但规模增长带来的效益和创新效率却不会随之一直增长，互联网企业应理性规模扩张。以上结论为我国互联网企业高质量发展，为国家相关监管、规范政策的制定，提供了数据支撑。

5G-Advanced网络的位置服务与关键技术

艾明, 侯云静, 周润泽, 蔡茂

2022, 38(6): 120-130. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022042

摘要 ( 452 )

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3GPP制定的5G标准Release 15（Rel-15）版本仅支持紧急业务的位置服务需求，在Rel-16完成了5G位置服务网络架构、网元功能、端到端流程设计、定位参考信号、测量量、测量流程等的标准化后，成为了支持商业场景位置服务的完整版本。Rel-17则进一步缩短了定位服务时延、提升了定位精度到米级。3GPP在2022年开始Rel-18位置服务和定位研究项目，主要包含进一步提升定位性能指标（如更低时延、更高精度和更低能耗），以及进一步扩展定位功能（如支持 Sidelink 定位、用户面定位和卫星接入场景的终端位置验证等）。在介绍Rel-15/Rel-16/Rel-17位置服务研究进展的基础上，提出、分析了实现Rel-18定位的部分潜在关键技术，指出了6G网络的定位需求是更高的精度、支持更高速度场景的定位、支持更多的垂直行业和场景，人工智能、太赫兹通信将成为实现6G更高精度定位的潜在关键技术。

基于LTE测量报告的2.1 GHz和3.5 GHz 5G SA覆盖评估方法

陆健贤, 黄济丘, 胡明星, 林衡华

2022, 38(6): 131-142. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022032

摘要 ( 226 )

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2.1 GHz频段重耕是城区5G网络部署需要研究的重要课题。分析了仿真预测网络覆盖存在的缺陷。考虑绝大部分5G基站与LTE同址并采用相同或相似工参的情况，提出了基于LTE 测量报告的2.1 GHz和3.5 GHz 5G SA覆盖评估方法。该方法首先建立同址2.1 GHz和3.5 GHz 5G SA覆盖差异模型并通过测试验证其准确性，然后根据LTE测量报告、覆盖差异模型及速率与链路损耗关系评估两个频段的覆盖质量。评估实例表明，因城区LTE网络覆盖具有10 dB余量，同址20 MHz带宽内的2.1 GHz 5G重耕仅在1～10 Mbit/s上行速率覆盖率较3.5 GHz有1.3～5.2个百分点的增益。

下一代电信IT架构演进初探：业务功能虚拟化（BFV）

乔稳, 王晓征, 孙震强, 任赣, 刘云新, 杨爱东, 王鹏, 王达, 叶晓舟, 欧阳晔

2022, 38(6): 143-155. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022093

摘要 ( 296 )

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随着信息和通信技术的发展，灵活多变的业务需求给传统大型电信业务支撑系统带来了诸多挑战。应用场景化、服务标准化、技术组件化和资源共享化正在成为电信业务支撑系统架构演进的共识。提出了一种电信业务功能虚拟化（business function virtualization，BFV）架构，以云原生、微服务、容器、DevOps等技术为基础，引入标准化的IT虚拟网元、单元化的设计编排器、微服务管理框架和多平面弹性计算控制器，使 IT 系统具备单元化部署和分布式云部署能力，满足系统稳定扩展与平滑演进的要求，实现 IT 系统轻量交付和业务敏捷支撑，可作为下一代电信业务支撑系统的参考架构。

700 MHz频段在5G网络优化中的应用研究

张叶江, 孙磊, 尹以雁, 杨晓康, 胡坚

2022, 38(6): 156-163. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022083

摘要 ( 316 )

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700 MHz频段具有频率低、绕射能力强、覆盖效果好等优点，中国移动与中国广电已明确将基于700 MHz频段资源开展5G网络共建共享。首先从理论上分析了700 MHz频段的覆盖优势，然后通过700 MHz 5G站点的连片道路覆盖测试、居民楼覆盖性能测试以及定点容量性能测试等试点，为后续700 MHz 5G网络建设及优化提供了数据支撑。可以从主动规避700 MHz广电频率干扰、充分发挥高低频组网方案优势、积极探索多频段协同优化策略等方面，最大程度地释放700 MHz黄金频谱的价值，持续提升5G无线网络质量。

5G远端干扰分析与解决方案研究

李玉洁

2022, 38(6): 164-171. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022143

摘要 ( 242 )

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远端干扰主要来源于大气波导传播，是造成大气波导现象高发地区5G NR移动通信网络性能劣化的原因之一。在分析研究时分双工无线网络远端干扰产生机理的基础上，针对性地论述了两类远端干扰管理的方案。在大气波导高发地区5G NR网络中针对静态增加GP（guard period）方案进行了验证。网络运行数据表明，改变无线时隙子帧格式，增加隔离符号可以有效地避免远端干扰，提升全网性能。

算力网络部署方案分析

王丽莉

2022, 38(6): 172-180. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022134

摘要 ( 552 )

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国家对算力网络的部署提出了更高要求，电信运营商加速落实算网融合工作。为解决计算和网络相互协同、调度问题，在对算力网络相关标准研究的基础上，总结了算力网络研究进展，分析了算力网络业务需求，结合电信运营商现网实际，从算力储备、传输网络、网络路由、协同调度 4 个方面，提出了算力网络可持续性建设部署方案，为算力网络建设初期提供参考。

OTN在电力通信中应用的问题探讨

陈新南, 连伟华, 马一宁

2022, 38(6): 181-189. doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2022149

摘要 ( 211 )

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随着电网对通信带宽的需求逐步增长，光传送网（optical transport network，OTN）在电力通信中的应用日益广泛、深入，在应用过程中出现了一系列亟待解决的问题：OTN的长距离传输问题、雷电导致OPGW承载的偏振复用OTN系统闪断问题、业务需求的发展趋势与OTN设备功能组合的匹配问题。简要梳理、介绍了这3个问题的背景、原理；在实际的OTN系统建设工程中使用前后向拉曼放大器及后向遥泵放大器，并将其光信号沿着光纤远传的功率分布进行了理论计算并以工程实测数据验证，定量证明了前后向拉曼放大器及后向遥泵放大器对 OTN 系统的单跨段传输距离的增益；对自然雷电导致光信号 SOP 旋转的速度进行了理论估算并在实际系统中进行测量，提出了对 OTN 设备跟踪 SOP 能力的测试方法并进行了实际测试；提出了应用分组光传送网（pakect optical transport network，POTN）技术提升OTN带宽调度灵活性的思路。

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