当期目录

2023年 第39卷 第4期 刊出日期：2023-04-20

2023年 第39卷 第4期
刊出日期：2023-04-20

  

综述

可编程数据平面技术综述

唐鑫新, 曾学文, 凌致远, 宋磊

2023, 39(4):  1-16.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023093

摘要 ( 257 )   在线阅读 ( 50 )   PDF下载 (881KB) ( 501 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

在软件定义网络中，可编程数据平面提供的编程能力是网络功能虚拟化的基石。可编程数据平面技术的核心是可编程能力与数据包处理性能。首先从数据平面的可编程性出发，探讨现有数据平面的数据包处理抽象。然后，分别对数据平面实施的目标平台与对应平台上的主要流表算法进行介绍，详细论述现有数据平面技术。最后，探讨了高性能数据平面技术存在的关键挑战。

研究与开发

基于计算控制通信融合的车联网资源协同优化技术研究

张志龙, 张天琦, 李雪菲, 刘丹谱

2023, 39(4):  17-30.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023090

摘要 ( 172 )   在线阅读 ( 15 )   PDF下载 (2616KB) ( 422 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

车联网高度动态且业务种类多样，安全业务和非安全业务并存。如何同时满足差异化的业务需求，是车联网面临的重大挑战。分析了计算、控制与通信等要素在车联网中的融合方式，并指出以协同管理多维资源提升驾驶安全性和业务体验质量的必要性。针对业务特点分别介绍了面向自动驾驶的控制与通信融合机制、面向信息娱乐业务的计算与通信资源协同管理机制以及面向差异化业务并发的多维资源协同管理机制，最后基于相关挑战展望了该领域未来的技术发展趋势。

高铁场景下联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM传输方案

丁青锋, 王松

2023, 39(4):  31-42.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023092

摘要 ( 86 )   在线阅读 ( 10 )   PDF下载 (1246KB) ( 130 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

针对高铁场景下封闭车厢带来的高信号穿透损耗导致传输速率下降问题，提出一种分布式智能全表面（intelligent omni-surface，IOS）辅助空间调制（spatial modulation，SM）的传输方案。首先，采用SM技术保证索引信息部分不受穿透损耗的影响；然后，为了减小远距离IOS车窗的高路径损耗和功率损耗，根据最大化接收信噪比原则对分布式IOS遍历选择，激活最佳IOS车窗传输SM调制信息。最后，为了减小缺失直视路径增益对系统容量性能的影响，基于功率损耗模型，采用天线移除原则和排序选择方式，对接收天线和 IOS 单元进行动态选择激活。仿真结果表明，相比于传统中继转发和可重构智能超表面-空间调制（reconfigurable intelligence surface-SM，RIS-SM）方案，所提方案更适合高铁通信场景。并且在功率损耗模型下，联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM方案仍能够保证系统高性能传输。

多域协同的TDD大规模组网方法研究

王晓云, 邓伟, 张龙, 孙奇

2023, 39(4):  43-51.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023085

摘要 ( 122 )   在线阅读 ( 15 )   PDF下载 (2469KB) ( 173 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

如何在有着大量、广域、时变协同需求的海量节点间和多维资源约束下实现网络服务能力最大化是时分双工（time-division duplex，TDD）移动通信大规模组网面临的核心问题。从架构角度进行研究，创新性地提出适用于TDD大规模组网的全局协同优化架构，分为无线连接层、信号处理层和服务控制层，通过层间全局协同优化和层内资源域高效转化实现多维资源成本与网络服务能力的最优化。基于该架构，聚焦无线连接层的空口资源，对多资源域协同转化的无线组网方法进行深入研究，明确了时域、频域、空域、码域等多资源域协同转化机理，并设计了相应的无线组网机制。4G/5G现网实践验证结果表明，所提TDD大规模无线组网架构和方法可在有效控制干扰的同时高效利用各域资源，实现网络服务能力最大化。

基于子空间的指数和分解及在信道估计中的应用

武智炜, 王海泉, 李美慧, 张欣禹, 钱淘鑫

2023, 39(4):  52-59.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023086

摘要 ( 95 )   在线阅读 ( 14 )   PDF下载 (962KB) ( 161 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

指数和序列分解问题是一个经典的数学问题，Prony方法和Prony-Kung方法是解决此问题的经典方法。用支撑子空间的观点仔细分析了Prony-Kung方法，在此基础上，理论证明了指数和序列分解问题可以归纳于支撑子空间的确定问题，并对受噪声污染的指数和序列提出了具有低复杂度的Lloyd-like搜索支撑子空间的算法。最后，把以上算法应用于毫米波信道估计，仿真结果表明了此应用的有效性。

卫星遥感与6G通信遥感一体化

许文嘉, 王一旭, 彭木根

2023, 39(4):  60-70.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023089

摘要 ( 311 )   在线阅读 ( 51 )   PDF下载 (2882KB) ( 690 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

卫星遥感是人类实现高分辨率对地观测的重要手段，已逐步成为支撑经济社会发展以及国防安全的重要组成。6G追求通信遥感计算深度融合，通信遥感一体化成为其重要的特征。回顾了国内外卫星遥感的发展历程，概述了卫星遥感系统现有的体系结构和6G时代通信遥感一体化体系架构，阐述了人工智能驱动的典型卫星遥感技术和最新研究进展。针对6G时代卫星通信遥感一体化的趋势，探讨了实现“一星多用、多星组网、多网融合、智能服务”组合型发展的技术挑战和发展趋势。

基于1D-Concatenate的信道估计DNN模型优化方法

卢敏, 秦泽豪, 陈志辉, 张敏, 乐光学

2023, 39(4):  71-86.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023097

摘要 ( 121 )   在线阅读 ( 10 )   PDF下载 (3259KB) ( 332 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

为提高DNN模型在无线通信中信道估计精度，提出一种基于1D-Concatenate的信道估计DNN模型优化方法。该方法将Concatenate进行一维（1D）数据转换，以跳跃连接的方式引入DNN模型，抑制梯度消失问题，运用1D-Concatenate恢复网络训练过程中丢失的数据特征，提高DNN信道估计精度。为验证优化方法的有效性，选取较典型的基于DNN的无线通信信道估计模型进行对比仿真实验。实验结果表明，本文提出的优化方法对已有DNN模型的估计增益提升可达77.10%，在高信噪比下信道增益提升可达3 dB。该优化方法能有效提高DNN模型在无线通信中的信道估计精度，特别是高信噪比下提升效果显著。

融合节点分析与边分析的复杂网络社区识别算法

邓琨, 蒋庆丰, 刘星妍

2023, 39(4):  87-100.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023091

摘要 ( 89 )   在线阅读 ( 10 )   PDF下载 (1173KB) ( 154 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

针对边社区识别与节点型社区识别两类算法在识别社区过程中均存在相应缺陷，影响复杂网络社区识别质量的问题，提出融合节点分析与边分析的复杂网络社区识别（CDHNE）算法。该算法首先运用边在网络中较为稳定的特点，在算法执行初期通过边社区识别构建较为准确的社区结构；然后利用节点较为灵活的特点，在边社区形成后，对边社区的边缘进行精确识别，更准确地识别出复杂网络中的社区结构。在计算机生成网络实验中，当网络的社区结构逐渐变得模糊、重叠节点数量与重叠节点归属社区数量不断增加时， CDHNE 算法的社区识别精度较传统算法平均提高 10%，在重叠节点识别精度上较传统算法平均提高 15%；在真实网络实验中，算法识别的社区结构紧密度较好，特别是面对拥有十几万个节点的大规模网络时，CDHNE算法高质量地完成了识别任务，EQ值达到0.412 1。实验结果表明，CDHNE算法在运行稳定性和处理大规模网络方面具有优势。

基于广义高斯分布建模帧级变换系数的VVC编码失真预测模型

顾轶寅, 王鸿奎, 殷海兵

2023, 39(4):  101-110.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023088

摘要 ( 90 )   在线阅读 ( 3 )   PDF下载 (1829KB) ( 157 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

通用视频编码（versatile video coding，VVC）采用多种高级编码工具共同实现卓越的编码性能。与高效视频编码（high efficient video coding，HEVC）相比，VVC的变换系数分布（transform coefficient distribution， TCD）具有更尖锐的峰值。针对这一现象，对帧级TCD进行概率密度函数（probability density function，PDF）建模，并提出一种基于统计建模的帧级编码失真预测模型，将帧级失真建模为TCD分布参数和量化参数的函数。实验结果表明，相比于拉普拉斯分布以及柯西分布，广义高斯分布在TCD概率密度拟合方面表现最佳；基于广义高斯分布的失真预测模型的预测结果最接近实际编码失真。

PLC-RF无线传输网络中的能效最优设计方法

蒋跃宇, 承昊新, 王康, 戴文骏, 刘笑宇

2023, 39(4):  111-119.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023100

摘要 ( 74 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (2193KB) ( 237 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

针对电力线通信（PLC）和射频（RF）无线通信混合传输的室内通信场景，提出了一种基于角度信息的信道状态信息（AI-CSI）的能效优先传输方案。首先，Wi-Fi无线网络和PLC网络分别作为主网络和次级网络，并且采用认知无线电技术来提高频谱效率的情况下，建立次级网络总能效最大化为目标函数的优化问题。其次，为了求解该问题，通过基于AI-CSI的迫零波束成形方法，获得波束成形权矢量，并进一步提出Dinkelbach与拉格朗日乘子法相结合的优化方法，进行最优的功率分配。最后，计算机仿真结果不仅验证了所提方案的有效性和优越性，而且分析了中继天线数和用户个数等典型参数对系统能效带来的影响，从而为实际系统设计提供了参考和依据。

基于优化决策树的时延敏感流智能感知调度

王雪荣, 唐政治, 李银川, 齐美玉, 朱建波, 张亮

2023, 39(4):  120-132.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023095

摘要 ( 166 )   在线阅读 ( 27 )   PDF下载 (2335KB) ( 255 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

目前流量调度策略无法做到智能按需化，尤其对于网络突发故障造成的拥塞以及高价值业务的护航场景，无法按需保障时延敏感的业务体验。通过分析研究不同网络业务流量时延敏感性属性需求，探索挖掘不同网络业务流量的行为特征与其时延敏感性需求之间的内在关联关系。然后利用AI技术对这种内在的关联关系进行学习，构建其映射关系，实现了时延敏感流智能感知调度。同时，考虑AI模型的可解释性及可部署性实际问题，采用强化学习剪枝优化可解释性决策树模型，提高模型的鲁棒性同时使模型更轻量化，易于设备部署实现。通过真实网络流量实验，强化学习优化后的决策树模型在单次推理情形下感知正确率提高1.75%，推理速度提升约 30%；同时，实验也证明了使用局部微观统计特征多次推理有助于提高模型感知正确率。在所有实验中，强化学习优化的决策树模型规模缩小了60.0%～87.2%，并且Saras比Q-learning具有更好的优化表现。

基于DCNN-LSTM负荷预测算法的5G基站节能系统研究

王建斌, 王淑春, 廖尚金, 施淑媛

2023, 39(4):  133-141.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023101

摘要 ( 149 )   在线阅读 ( 22 )   PDF下载 (1766KB) ( 382 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

伴随着5G网络的大规模快速建设，运营商乃至整体通信行业的能耗压力在同步凸显。通过节能降耗实现行业可持续发展成为当前5G网络发展的新研究方向。以小区物理资源块（physical resource block，PRB）利用率为负荷评估指标，对小区指标进行深度特征提取，提出了一套深度卷积神经网络和长短期记忆（DCNN-LSTM）深度学习算法模型实现PRB利用率未来值预测，进一步结合小区瞬时任务中大小包比例，对各种基站设定动态化的节能策略。并引入网络能耗管理网元，对整体5G接入网络的能耗进行动态化统一管理，在保障无线网络服务质量的基础上，实现了5G基站的智能化节能运作。

工程与应用

通信网络运维多维评估模型设计及应用

徐亮, 王烨, 郑然, 张基恒, 袁萍, 李鑫阳, 田宇

2023, 39(4):  142-151.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023094

摘要 ( 121 )   在线阅读 ( 24 )   PDF下载 (3414KB) ( 291 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

通信网络运行维护工作是电信运营商的一项基础性重要工作。当前，世界各运营商网络运维工作公开披露的信息相对较少，缺乏评估各运营商电信网络运维水平的有效模型。以平衡积分卡方法为基础，结合长期通信网络运维体系研究及工作实践，创新性地提出了通信网络运维多维评估模型，并应用该模型对国际大型电信运营商、创新型电信运营商、高增长型电信运营商 3 种不同类型的运营商进行对比分析，以期对国内运营商网络运维工作发展提供有效的评估和指引。

面向融合算力与去中心化数字身份的增强三户模型（eCUA）及新型业务系统支撑信息框架

乔稳, 王晓征, 任赣, 杨爱东, 王首峰, 王鹏, 叶晓舟, 欧阳晔

2023, 39(4):  152-164.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023098

摘要 ( 128 )   在线阅读 ( 16 )   PDF下载 (1842KB) ( 240 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

提出了一种信息增强的三户（enhanced customer-user-account，eCUA）模型。eCUA模型基于电信行业传统的三户（客户、用户、账户）模型，通过虚拟数字人和去中心化身份标识等技术，结合任务式算力服务需求，构建了一种增强型的三户模型及其信息框架。通过具有全局唯一性的身份标识，eCUA使传统三户模型具备分布式去中心化的共享能力。eCUA能够解决多账号管理、多源数据同步、同源数据多渠道展示时的信息不一致问题，能够有效支持算力网络业务中的算力订阅、体验、订购、交易运营等全流程的闭环管理。因此，所提出的增强三户模型可作为算网一体化电信业务支撑系统的主数据参考框架。

运营商网络边缘云安全实践

张乐, 马洪源

2023, 39(4):  165-172.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023096

摘要 ( 128 )   在线阅读 ( 17 )   PDF下载 (3007KB) ( 272 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

在运营商边缘云建设的高峰期，为实现“三同步”建设策略，首先阐述了网络边缘云建设和运维管理模式，讨论了网络边缘云的安全风险和安全建设要求；然后，针对传统云安全建设模式在边缘云场景下的局限性进行了分析；最后，提出了创新型网络边缘云安全建设方案，统一进行省级边缘云安全建设，从实践应用角度完成对比，验证了创新型边缘云建设方案优势。

基于细胞自动机模型电力网络攻击预测技术

冶莉娟, 王亦婷, 朱励程

2023, 39(4):  173-179.  doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2023099

摘要 ( 73 )   在线阅读 ( 6 )   PDF下载 (1191KB) ( 57 )   可视化   

数据和表 | 参考文献 | 相关文章

传统电力网络攻击范围预测技术的预测范围不够广，导致电力网络安全性提升效果不明显。为此，提出基于细胞自动机模型的电力网络攻击预测技术。搭建电力细胞自动机模型，将细胞自动机中的细胞看作电力细胞，建立细胞活力值转换规则，将其与攻击者执行攻击概率相结合，预测电力细胞的发展变化。根据中心电力细胞及邻域电力细胞的变化趋势预测电力网络攻击。实验结果表明：在时间因素影响下，提出的基于细胞自动机模型电力网络攻击预测技术的预测攻击节点位置与原始节点基本一致，预测后负荷切除量始终在100 MW以下，本文所提技术的有效性更好。