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2016年 第32卷 第2期 刊出日期：2016-02-20

2016年 第32卷 第2期
刊出日期：2016-02-20

  

研究与开发

网络可编程技术研究

谢立军,胡宇翔,汪斌强,兰巨龙,程国振,王志明

2016, 32(2):  1-12.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.001

摘要 ( 334 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (2442KB) ( 1197 )   可视化   

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网络可编程技术通过在网络设备提供开放的可编程接口，增强了网络的灵活配置能力和资源整合能力。首先从网络可编程技术的诞生背景入手，回顾了开放可编程思想、控制与转发分离架构以及目前典型的软件定义网络（software defined networking，SDN）和网络功能虚拟化（network function virtualization，NFV）架构。然后，详细阐述了SDN架构下的协议无关性、流表实现、高级编程语言以及与NFV融合方面的研究成果。最后，总结了网络可编程技术的研究趋势。

15 GHz频段下会议室内信道大尺度衰落特性测量与分析

孙君,谢利娟,许晖,刘顺顺

2016, 32(2):  13-19.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.002

摘要 ( 274 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (1798KB) ( 490 )   可视化   

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传统移动蜂窝频段的严重短缺，使得高频段的开发与利用受到越来越多的关注与研究。采用了基于PN序列的时域测量系统，在15 GHz频段下对会议室环境的直视场景（LOS）和非直视场景（NLOS）进行了信道测量，分析了其大尺度衰落特性，得到了距离和路径损耗的关系，并计算得出室内会议室环境下的路径损耗指数和阴影衰落因子。测量采用了增益为27 dBi的双脊波导天线和全向天线，通过改变发射天线水平角得到某个距离下的测量数据，分析了特定场景下接收功率随角度的变化特性。

一种LTE-Advanced网络中的能效协作基站睡眠机制

赵季红,胡江燕,曲桦,王炜

2016, 32(2):  20-25.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.003

摘要 ( 278 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (1780KB) ( 466 )   可视化   

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在通信非高峰期，关闭未充分利用的基站是一种减小能耗的有效方法，睡眠基站内用户由邻近基站协作服务，避免了因小区范围拓展导致的基站发射功率消耗。考虑将基站睡眠技术与CoMP（coordinated multipoint，协作多点）传输技术相结合来提升系统性能，全面考虑协作过程中的功耗情况，提出一种基于功耗最小化的动态分簇和基站睡眠方案。该方案能够在为每个用户选择最佳分簇，满足QoS需求的同时，最小化系统功耗。仿真结果表明，本方案在提升能效方面优于传统基站睡眠方案。

无线芯片域网络中PCB上的组网策略

李学华,张永斌,王宜文

2016, 32(2):  26-33.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.004

摘要 ( 265 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (2942KB) ( 318 )   可视化   

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针对无线芯片域网络（wireless chip area network，WCAN）中PCB上芯片内/间高速无线互连场景，提出了基于蜂窝Ad Hoc的组网策略，并对其网络模型、无线节点设计、多址接入、路由和流量控制策略展开研究，最后通过仿真实验与传统无线Mesh组网架构进行对比分析，得到比其更低的网络时延和抖动、更大的网络吞吐量，并在高速数据传输环境下也能保持较低的分组丢失率。验证了所提策略的优越性，对今后WCAN组网架构的研究及未来5G网络技术的发展提供了参考。

随机访问网络后退避机制的性能分析

步超伦,肖扬,叶通,吴鹏,张小建,吴军民

2016, 32(2):  34-40.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.005

摘要 ( 280 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (2241KB) ( 557 )   可视化   

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无线局域网随机访问协议的性能分析是近年来的研究热点，而现有的模型还未能对其后退避机制进行有效刻画。基于一种两阶段的马尔可夫模型，分析非饱和业务状态下随机访问网络的性能。首先，利用嵌入式马尔可夫链描述每个站点队头分组的服务过程，引入虚拟服务时间的概念，即将传输成功之后的后退避也看成队头分组服务时间的一部分，从而得到队头分组的虚拟服务时间分布。然后，将每个用户队列看成一个Geo/G/1系统，求得非饱和业务状态下系统吞吐量、时延等参数的闭合解表达式以及系统的稳定区间。仿真结果验证了模型的准确性。本文所提模型将对今后研究无线局域网的分布式协调功能（DCF）协议打下基础。

基于压缩感知的MIMO NC-OFDM系统信道估计算法

陈恩庆,高新利,向小强,王忠勇

2016, 32(2):  41-46.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.006

摘要 ( 852 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1794KB) ( 530 )   可视化   

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多输入多输出不连续正交频分复用（MIMO NC-OFDM）系统是认知无线电（CR）系统的常用体制，由于授权用户占用而导致的载波不连续情况下的信道估计是影响该系统性能的关键技术问题。提出一种基于压缩感知（CS）的MIMO NC-OFDM 系统的信道估计方法——稀疏自适应匹配追踪（SAMP）算法。SAMP 算法在重构过程中先对信号稀疏度进行初始估计，然后自适应调整步长逐步逼近信号，相较于其他贪婪算法，能够在稀疏度未知的情况下准确重建稀疏信号。仿真结果表明，SAMP算法提高了重构精度，在实际应用中易于实现。

基于成本约束的虚拟网映射策略及竞争分析

余建军,吴春明

2016, 32(2):  47-54.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.007

摘要 ( 207 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (2871KB) ( 387 )   可视化   

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为实现物理网提供商长期收益的最大化，单个虚拟网的映射成本和接入控制策略最为关键，但在之前的研究中，资源价格定义不能反映资源供求关系，不利于物理网资源的有效利用，且接入控制策略没有综合考虑成本和收益的关系。为此，首先基于凸二次规划松弛方法，设计以映射成本最小化为目标的单虚拟网映射方案求解的近似算法；然后，针对动态到达的单虚拟网构建请求，基于影子价格的物理网资源定价策略，用上述近似算法求出映射方案，并基于映射成本约束的虚拟网接入控制策略，完成竞争算法设计，并给出算法的竞争比分析。实验表明，所提方法能使物理网资源得到有效利用，进而提高虚拟网构建请求的接受率和物理网提供商的长期收益。

基于自回归模型与神经网络模型的车流量预测对比

张婷婷,张武雄,裴冬,赵铖,俞涵

2016, 32(2):  55-59.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.008

摘要 ( 416 )   在线阅读 ( 15 )   PDF下载 (1051KB) ( 816 )   可视化   

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车流量建模是车联网（vehicular Ad Hoc network，VANET）路由、多媒体接入协议、无线算法设计的基础。准确的车流量模型将对智能交通系统（intelligent transportation system，ITS）实时调度和车联网的信息安全起到十分重要的作用。基于上海市的交通流量数据，利用自回归（auto regressive，AR）模型与神经（back-propagation，BP）网络模型对车流量实测数据进行了仿真对比，给出了相应的预测结果。研究发现，两个模型均能有效地对数据进行跟踪与预测，但对不同时段数据预测的准确性有所不同。研究结果将为未来智能交通应用、车联网的理论研究等提供有力依据。

集成BP神经网络预测模型的研究与应用

赵会敏,雒江涛,杨军超,徐正,雷晓,罗林

2016, 32(2):  60-67.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.009

摘要 ( 255 )   在线阅读 ( 7 )   PDF下载 (1898KB) ( 1076 )   可视化   

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BP神经网络对逼近实数值提供了一种顽健有效的学习方法，适合对路口交通流量进行预测。针对BP神经网络存在易陷入局部最小值和收敛速度慢的问题，提出了一种集成BP预测模型。该模型集成多个具有不同初始权值和训练集的BP模型，并以加权平均值的方法作为结合方法。其中的每个BP模型是以一种改进的MapReduce方法实现的。将该模型运用到交通路口车辆分流流量大小的预测实例中，并依次与单机实现的单个BP模型和MapReduce实现的单个BP模型进行比较。结果表明，集成BP模型在路口车辆分流流量大小的预测中有较高的准确率和实时性。

基于数据卸载策略的能量优化方法在移动代理路径规划中的应用

史霄波,鲁建宇,王文烨,阮航,朱瑄

2016, 32(2):  68-74.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.010

摘要 ( 254 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1890KB) ( 400 )   可视化   

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提出了移动代理数据卸载策略，对无线传感器网络中现有移动代理规划路径进行优化，根据卸载规则决定是否将数据分组分离通过优化的卸载路径传递，卸载数据的移动代理通过原路径访问数据源节点。使用移动代理经典算法IEMF（itinerary energy minimum for first-source-selection）进行大量的仿真实验，结果显示，提出的数据卸载策略能有效地解决数据源节点能量消耗过快的问题，延长数据源节点的生存期。

MIMO信道仿真模型比较及其验证

赵雄文,高波

2016, 32(2):  75-82.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.011

摘要 ( 507 )   在线阅读 ( 10 )   PDF下载 (2602KB) ( 1972 )   可视化   

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建立在几何上的WINNER模型和COST2100随机信道模型是第四代（4G）移动通信MIMO（multi-input multi-output，多输入多输出）信道仿真中两个最为典型的仿真模型，在4G信道仿真中得到广泛应用。由于WINNER模型和COST2100模型不同的物理机制，还缺乏对这两种模型的比较和在具体应用场景下的有效性和契合度的研究。在室内环境中开展了WINNER模型和COST2100信道仿真比较与验证研究，在视距和非视距的情况下，对信道的功率时延谱、莱斯因子、信道容量、时延扩展和角度扩展等信道特征参数进行仿真对比，再利用实际测试数据的分析结果作为佐证，验证两个模型的契合度以及模型的实用性。

LGP-SA：分布式环境下基于模拟退火的大规模图划分算法

许金凤,董一鸿,王诗懿,何贤芒,陈华辉

2016, 32(2):  83-91.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.012

摘要 ( 475 )   在线阅读 ( 9 )   PDF下载 (2837KB) ( 522 )   可视化   

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针对大规模图数据的分布式计算，首先需要进行图划分。当前大规模图划分方法采用顶点转移策略来减少分区间的边割数以降低通信开销，但容易陷入局部最优，引入模拟退火的方法进行顶点转移后，极大地避免了局部最优的陷阱，也极大地防止了顶点无效转移，更好地降低了通信开销。对比实验显示，本算法划分大规模图的边割率有了极大的改进，并用PageRank算法验证了算法的有效性和可行性。

基于多策略离散差分进化的移动互联网个性化服务组合

许斌,亓晋,印溪,王野,常瑞云

2016, 32(2):  99-105.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.014

摘要 ( 284 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1056KB) ( 492 )   可视化   

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移动互联网技术的普及使人们不再满足于单一功能的服务，而更倾向于按需定制的个性化服务或服务组合。提出了一种应用于Web服务组合的多策略离散差分进化（multi-strategy discrete differential evolution， MDDE）算法。该算法采用随机选择框架，调用具有不同特性的变异策略，是一种搜索能力和收敛速度均衡的离散差分进化算法。实验结果表明，MDDE算法在求解Web服务组合优化问题中比原始DE算法的收敛精度更高，稳定性更好。

基于内容分析的短信种子客户挖掘模型与算法

黄志超,陶俊才,高胜保

2016, 32(2):  106-111.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.015

摘要 ( 292 )   在线阅读 ( 7 )   PDF下载 (1548KB) ( 518 )   可视化   

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为从海量的短信记录中挖掘短信种子客户，控制种子短信的传播路径，提高其传播效率，提出了一种基于内容分析的短信种子客户挖掘模型与算法。首先通过分析客户转发短信的兴趣性、随机性、单向性特征，构建客户转发短信的树型模型；其次，通过定义和应用综合评价函数生成优化的种子客户挖掘模型，并基于亲密群概念实现短信种子客户的挖掘；最后，使用电信运营商的实际数据进行实证分析，验证了上述模型与算法的有效性。

综述

动态频谱共享研究现状及展望

冯岩,孙浩,许颖,方箭

2016, 32(2):  112-119.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.016

摘要 ( 364 )   在线阅读 ( 13 )   PDF下载 (1562KB) ( 1957 )   可视化   

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动态频谱共享作为解决频谱供需矛盾的有效方式之一，在国际上受到了广泛关注。首先，对动态频谱共享的发展情况进行了概述。然后，对国际上动态频谱共享的政策制定、标准化及应用情况等进行了梳理。最后，结合无线电管理现状，分析了实施动态频谱共享在频率管理、台站管理及无线电监测等方面的影响及挑战。

运营技术广角

物联网开放服务平台

荣浩,江凌云

2016, 32(2):  120-125.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.017

摘要 ( 814 )   在线阅读 ( 7 )   PDF下载 (2350KB) ( 450 )   可视化   

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针对目前物联网以垂直服务系统为主、缺乏跨系统的资源共享等问题，提出了一个可扩展的物联网智慧服务体系架构。在此基础上构建了统一的服务数据模型，通过消息发布中间件，屏蔽底层设备的数据结构、数据平台、操作系统等多源异构问题，加入认证授权机制，从而形成一个可扩展、可以接入各种服务、安全可靠的物联网智慧开放服务平台。最后设计了物联网开放服务平台的系统原型，通过实现具体的应用系统，验证了所提架构的可行性与优越性。

一种混合云环境下SLA约束的云资源调度方法

徐晓峰,徐劲松

2016, 32(2):  126-133.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.018

摘要 ( 343 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (2468KB) ( 506 )   可视化   

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混合云提供了一种本地资源不足以向公有云申请资源的灵活做法，但使用哪一个公有云服务或者如何选择公有云服务需要仔细斟酌。提出一种基于SLA约束的云资源调度方案。该方案将向外部云调度的关键SLA度量看作用户的满意度和最低代价，并将这些SLA分量进行量化比较，以动态调整内部云资源无法服务而需要向外调度资源的情况。实验结果表明，该方案能够实现成本和实时性的最大满意度。

游戏大数据平台工作流引擎研究与实践

陈杰,武娟,苏洋,唐勇

2016, 32(2):  134-139.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.019

摘要 ( 305 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (1553KB) ( 546 )   可视化   

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随着业务人员对数据分析的需求不断增加，基于开源Hadoop的游戏大数据平台运行着越来越多相互依赖的作业任务。为了更加高效地完成作业管理和调度，升级了Zeus构建工作流引擎，优化Zeus任务启动过程，实现了多线程启动任务，缩短了启动时间。通过扩展Zeus系统，使其支持Oracle存储过程。同时，利用管道技术，实现了异构数据源的无缝高效共享和传输。

光纤接入“三明治”方案在宽带接入网中的研究及实现

杜军

2016, 32(2):  140-147.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.020

摘要 ( 372 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (2674KB) ( 572 )   可视化   

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随着“宽带中国”战略的持续推进，宽带“提速降费”已成为“互联网+”战略实施的重要支撑。借鉴3G网络对2G进行逐步替代性创新的技术构想，提出利用原有传统接入的引入线，使用户外蝶形皮线光缆替代传统GYTA光缆进行配线，按需提供FTTH和FTTB充分融合的配线点（DP）的光纤接入“三明治”方案。通过光纤接入“三明治”方案在湖北联通的规模应用，有效实现固定网络接入的“轻资产”化和“高带宽”化。在下一代互联网接入背景下，对光纤接入“三明治”方案的技术先进性、经济合理性和相对成本优势进行了分析，并总结出该方案在“互联网+”通信基础设施改造中的应用关键点，对我国全面加快网络光纤化改造，促成网络“轻资产”化和“高带宽”化提出了管理建议。

电信企业IT去IOE迎LAMP的探索

李嫚,姚文胜

2016, 32(2):  148-152.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.021

摘要 ( 231 )   在线阅读 ( 4 )   PDF下载 (1465KB) ( 736 )   可视化   

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介绍了LAMP和IOE架构的不同定位和不同的应用场景，分析了电信运营商IT的现状及去IOE的驱动力。在充分研究电信运营商和互联网公司在商务模式、业务特征以及对IT的定位和要求等方面差异的基础上，提出了运营商去IOE的整体实施策略和适宜选择的切入点，并以计费系统为例阐述了去IOE探索后的成效。

CSFB终端接入非CSFB 4G网络解决方案

黄云飞,陆健贤,赵旭,王庆扬

2016, 32(2):  153-157.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.022

摘要 ( 260 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (1186KB) ( 703 )   可视化   

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针对CSFB 4G终端无法自动接入非CSFB 4G网络问题，测试定位了问题产生的原因为3GPP 协议限制，然后提出了协议和终端改进建议，使CSFB 4G 终端能够自动接入非CSFB 4G 网络，同时能够至少驻留在一个合法网络上，改善了用户体验。

电力信息化专栏

电力移动巡检中基于区域划分的无线传感器安全通信及防泄密定位技术

徐敏,彭林,韩海韵,李尼格,侯战胜

2016, 32(2):  158-163.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.023

摘要 ( 231 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (1404KB) ( 371 )   可视化   

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为了解决电网传感器传输效率低及安全问题，保障电网的正常运行，以降低网络负担、提高系统接入安全度为目标，设计了一种基于区域划分的采用时间同步校验技术进行身份认证的无线传感器安全通信及防泄密私钥定位技术，将电力传输网中海量的传感器分区域划分，有效提高了电网数据传输的效率。通过防泄露私钥定位技术，防范了坐标映射表的泄露给电网数据信息带来的风险。通过私钥及时间戳交叉认证技术，有效地增加了系统通信的安全等级。

面向智慧园区的RFID系统信息安全认证方案

李荣荣,寇建涛,董刚,唐良瑞

2016, 32(2):  164-169.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.024

摘要 ( 203 )   在线阅读 ( 2 )   PDF下载 (1167KB) ( 337 )   可视化   

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RFID系统本身在设备身份认证及信息传输过程中存在众多安全漏洞，且现有的RFID安全认证大多为重量级认证，必然会加重认证双方的信息处理负担，导致出现有效信息率低的问题。为此，对ARAP加以改进，提出了一种可靠的轻量级RFID系统信息安全认证协议（DARAP），该协议可以有效抵抗重传、跟踪、欺骗、克隆和去同步等多种攻击手段，具有较高的安全性和实用性。

基于公钥密码体制的网络认证技术

庞松涛

2016, 32(2):  170-174.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.025

摘要 ( 236 )   在线阅读 ( 5 )   PDF下载 (1121KB) ( 462 )   可视化   

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网络认证技术是“互联网+”行动计划应用推广的关键安全保障，基于公钥密码体制的数字签名已经成为身份与信息认证的主要手段，而数字签名有赖于认证中心（CA）及其基础设施（PKI）。目前，认证中心依然存在身份认证不能互信互认、投入高、安全控制及运维难度大等问题。提出一种在不降低安全程度的情况下，缩短公钥密码长度，实现公钥可视化的技术，这种技术可以不再完全依赖第三方的认证机构，是去除认证中心当前存在问题的一种有效途径。

国网客服中心南北园区无线VPN组网结构及安全防护

邹颖,王一蓉,王艳茹,王思宁

2016, 32(2):  175-181.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.026

摘要 ( 375 )   在线阅读 ( 1 )   PDF下载 (2596KB) ( 608 )   可视化   

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探索了适用于国家电网客服中心南北园区的无线虚拟专网组网结构，该结构将充分考虑园区的无线应用和通信需求。分析了无线虚拟专网存在的安全接入风险和无法管控的缺陷，并提出了适用于园区的解决思路；从终端、网络、边界和应用4个层面深入研究无线虚拟专网在园区组网的安全性，可以为园区无线虚拟专网的设计和建设提供参考。

电力载波通信中的干扰特性及抑制技术分析

张高境,熊兴中

2016, 32(2):  182-188.  doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.027

摘要 ( 337 )   在线阅读 ( 15 )   PDF下载 (1506KB) ( 1433 )   可视化   

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电力线除了向用电设备提供电能外，也可以作为传输信息的通信系统。可靠、高效地传输信息是任何一种通信网络的基本要求，对电力载波通信信道动态负载效应的阻抗特性、多径效应的衰减特性、脉冲噪声的干扰特性等问题进行了分析研究，并从物理层的信号处理以及数据链路层的数据传输角度，分析了几种典型的抑制电力载波通信干扰技术的可行性，进而为探寻有效的抑制电力载波通信脉冲干扰的技术提供了有益的参考。