《网络新媒体技术》征稿启事

一、期刊简介《网络新媒体技术》期刊是经国家新闻出版总署批准,中国科学院主管,中国科学院声学研究所主办,依托国家网络新媒体工程技术研究中心公开发行的综合性中文学术期刊。本刊由中国科学院声学研究所主办的原《微计算机应用》更名而来。二、期刊宗旨《网络新媒体技术》致力于国内外高水平的网络新媒体技术及相关领域的交叉学科的学术、技术交流,推广网络新媒体技术的前沿创新成果,推动国内网络新媒体技术领域的产、学、研、用创新产业生态链环境的发展。其宗旨是“专注新媒体创新领域,倡导跨媒体融合理念,建立新媒体交流平台,推进产业链协作发展”。

面向农村流动放映的DCP播放器研究与设计

研究了影院与农村流动放映的技术规范,设计并实现一种基于嵌入式系统的DCP播放器,阐述了该系统软件和硬件的技术架构。实现H.265与AAC音画同步,档期与场次管理,版权管理,设备管理,断点续播,安全机制等功能。研制并完成了新一代面向农村流动放映的DCP播放器,该产品已经成功推向市场应用。

基于元学习及域自适应的生成式文本隐写分析方法

生成式文本隐写方法能够生成流畅、自然的隐写文本,给文本隐写分析带来了巨大挑战。当源域(训练文本)与目标域(测试文本)使用相同隐写算法,且在相同语料库下训练时,基于神经网络的文本隐写分析方法具有较好的检测性能。然而在实际应用中,我们无法预测待检测文本是采用何种隐写算法及在何种语料库下训练所生成,导致大多数基于神经网络的文本隐写分析方法难以实用。为解决这个问题,引入了元学习及域自适应的基本思想来提高隐写分析模型的泛化检测能力。我们采用预训练语言表示模型RoBERTa构建了一个词重要性语义编码模块,以充分提取文本语义特征。针对所得特征,提出了一个词间关联多尺度感知模块来关注由隐写导致的存在于相邻词与非相邻词之间的词间关系变化。实验结果表明,在多跨域场景下,该方法相较于现有文本隐写分析方法Fs-Stega检测准确率平均提高了9%。

信息中心网络传输控制技术综述

信息中心网络(ICN)作为一种面向内容分发的新型网络架构,改变了内容检索和路由的方式。它直接对内容进行命名和寻址,并为网络节点配备了自决策计算、缓存和响应请求等能力,因而丰富了网络节点的功能。ICN的这些新特性和功能为网络传输控制技术研究提供了新的解决思路。同时,ICN的传输复杂度更高,且对传输控制有新的需求,从而对传输控制技术研究带来了新的挑战。本文对ICN的传输控制技术进行综述,在简要介绍传统TCP/IP网络的传输控制技术的基础上,从传输路径控制、传输速率控制和网内缓存控制等方面对ICN传输控制技术及其研究进展进行了梳理和分析,并对ICN传输控制技术的未来研究方向进行了展望。

5G时代SPN细粒度网络切片时延分析及优化

随着5G+垂直行业对低带宽低时延敏感业务的需求,切片分组网(SPN)的5 Gbit/s粒度的硬切片已经无法满足当前业务对于低带宽的需求,故推动SPN切片粒度向Mbit/s平滑演进,即SPN细颗粒技术成为SPN发展的必然选择。然而,随着SPN切片粒度变小、帧结构的变化,以及一些垂直行业业务对低时延的需求,使优化中间节点交叉时延成为降低时延的重点。针对上述SPN细颗粒技术的时隙时延问题,本文分析了中间节点交叉时延增加的理论原因,测试验证中间节点480个细颗粒时隙时延分布情况,提出一种支持端到端低延迟传输的时隙优选机制。该机制根据时隙时延的分布规律,为时隙优选问题提供了一种可行的解决方案,实验结果表明在负载25%、50%、75%的条件下,时隙时延分别降低了44.47%、29.18%、24.23%,满足了低带宽低时延敏感业务的承载需求。

全球数据与隐私安全面临的突出挑战及对策探析

随着云计算、移动互联网、区块链、人工智能、量子计算等新一代信息技术的发展,人类进入数字文明时代,数据被认为是“第五大生产要素”。然而,数据与隐私问题已成为全球网络空间安全的“重灾区”,给政治、经济、社会等领域带来巨大风险,关系国家安全、社会稳定以及人权保障。为此,各国持续加强对本国数据与隐私合规性的监督管理力度,意在强化数据与隐私安全治理,同时维护本国数据战略地位。本文旨在深入分析全球数据与隐私安全面临的突出挑战,剖析其内在原因以及各国政府和企业应对举措,并提出适合我国国情的对策建议。

基于吉布斯采样的方位自聚焦阵形校正方法

阵列形态作为阵列信号处理的基础参数,其准确度严重影响阵列信号处理算法的增益和性能。针对柔性声基阵的阵形畸变问题,提出一种基于吉布斯采样的方位自聚焦阵形校正方法。该方法建立噪声源目标的阵列接收模型,以阵列互相关函数、阵列协方差函数为基础的联合似然,通过吉布斯采样循环迭代方式,实现对阵列形态的实时估计。最后结合非声传感器提供的阵列航向信息,对阵列形态进行旋转匹配,获得阵列校正后的各阵元相对位置输出。仿真结果证明,通过该方法阵形校正后能够获得相对准确的阵元相对位置,具有较好的研究和参考意义。

基于最近点迭代的水下三维声图增强算法

由于复杂的水下环境和声呐硬件的限制,三维成像声呐(3DIS)图像质量较差,表现为图像目标表面点的稀疏和缺失。为了提高图像质量,我们提出了一种基于配准和融合的目标增强方法。迭代最邻近点(ICP)算法是经典的点云配准算法,是一种用于配准2个或多个点云数据集的迭代优化方法。ICP方法可直接用于点云数据,具有实施简单、迭代速度快的优点。该算法通过对齐和融合的方法叠加多帧点云来增强点云,可以改善目标点云稀疏和缺失的问题。实验结果表明,我们提出的增强方法能有效增强声呐图像,提高三维声呐图像的质量和可理解性。

Swin-Transformer故障信息挖掘的海底观测网故障定位方法

海底观测网长期受海洋环境与人为因素影响,易使光电复合缆绝缘破损与海水接触形成电学故障点。如何准确地定位电学故障点,对提高海底观测网输电与信息传输的可靠性至关重要。首先根据海底观测网输电结构建立海底观测网输电模型,推导与模拟电学故障点传播至观测点的暂态电流,然后由连续小波变换提取暂态电流与故障点对应的内在关联特征量,最后通过Swin-Transformer神经网络挖掘内在关联特征量与故障距离的匹配关系来定位电学故障点。研究结果表明,在内在关联特征量样本测试集条件下,光电复合缆≤160 km的电学故障点定位误差小于400 m,可为长距离光电复合缆的海底观测网电学故障点定位提供参考。

适用于水声传感器网络的混合路由协议

针对水声传感器网络中静态节点与移动节点不同路由设计需求,分析确定性路由和机会路由的特点,提出一种适用于水声传感器网络的混合路由协议(HRP-USN),将水声传感器网络区分为静态节点和移动节点开展设计。静态节点路由协议融合静态路由和动态路由优点,路由建立过程手动配置路由表,路由维护和重建过程采用联合MAC层反馈及聚焦转发控制的方式,兼顾自组织性和协议复杂性;移动节点采用机会路由,将数据以单跳方式发送到静态节点,自适应确定最优中继节点后按照已有路由传输到网关节点,利用水声信道广播特性,提升网络弱通信条件下数据包投递率。通过仿真分析,在不同节点移动速度和误码率条件下,HRP-USN数据包投递率明显优于其他传统路由协议,更加适合水声传感器网络。

面向ICN组播的基于感染力的汇聚点部署方法

在组播系统中,汇聚点(RP)作为组播树的根节点,负责将源内容引入组播树。RP汇集了网络中的流量,容易成为网络性能瓶颈。为了提高网络容纳的组播组数量(组播容量),可以将更多的网络节点升级为RP。相比于传统的IP组播,信息中心网络(ICN)组播大幅降低了RP管理代价,从而允许部署大量RP。因此,本文基于ICN组播展开研究。但是,由于设备升级成本和系统稳定性等原因,ICN组播中RP数量仍然不能太多。现有基于P中值模型法的RP部署方法没有充分考虑到RP之间的负载压力,容易导致RP计算资源浪费和一些RP的负载过重,限制了组播容量。因此,本文提出了一种面向ICN组播的基于感染力的RP部署方法。该方法首先提出了一种组播感染力指标,用于刻画RP之间的负载压力。其次,利用组播感染力,提出了一种基于贪心策略的RP部署方法,优先将负载压力小的节点升级为RP。2组实验证明,在部署15个RP的情况下,本方法相比P中值模型法,将组播容量提高3.48倍;在组播容量都达到9000组时,本方法所需的RP数量仅为p中值模型法的29.4%。

ICN网内解析自适应地址选择方法

在信息中心网络中,名字解析系统负责标识与网络地址之间的映射关系的建立、维护和发布。信息中心网络中内容的多副本特性导致标识到地址的“一对多”的映射关系,带来选择适当解析地址的挑战。网内解析作为一种系统驱动的解析模式,将解析能力内生于可编程网络设备中,不可避免地需要进行选址操作。现有的选址方法不能同时提供网络和服务端负载均衡的保障,传统的直接选择、轮询等策略造成解析链路拥塞或服务端负载不均衡。为解决上述问题,本文提出一种自适应的地址选择方法,充分利用软件定义网络的网络感知和处理能力,综合网络状态信息和地址解析频率信息,同时实现服务端与网络链路的负载均衡。仿真结果证明该方法在负载均衡方面的优越性。提出的算法为未来的研究提供新的方向与思路。

面向多模态网络的SDN交换机流量调度方法

多模态网络需要识别和解析多种新型模态流量,以实现面向流表的定制化调度。SDN交换机的数据包调度能力决定整个系统的负载分配,对于系统性能起着至关重要的作用。通常情况下采用网卡提供的分流策略将数据包分发至不同的CPU核,但网卡分流策略仅适用于支持的数据包类型,难以满足多种新型模态流量的解析需求。针对上述问题,本文提出一种用于多核SDN交换机的支持预分类和适配分流策略加载的流量分发调度方法。通过协议无关的预分类确定模态所属的流水线集合,同时支持为不同模态加载适配分流策略,将模态流量均衡调度至对应流水线。在基于DPDK的POF交换机中实现了本文提出的调度方法,实验结果表明,相比原生POF交换机,新方法在处理多模态流量时提升约1.54倍的系统吞吐性能,并有效地降低了时延。

层次化解析系统中两级节点协同的副本策略

名字解析系统负责存储维护信息中心网络中名字和地址之间的映射关系,并提供名字解析服务。层次化的解析系统因可扩展性良好而备受关注,但解析请求一旦无法就近完成则需要沿其层次化结构进行长距离转发。当只有少数节点存储热门名字映射记录时,长解析时延的问题将更严重。副本策略是提高解析服务性能的重要机制,通常解析节点会向其他节点推送自身存储的映射关系从而扩散副本,但这种策略往往不能精准推送用户最感兴趣的名字,也难以控制副本数目。本文提出一种两级节点协同的副本策略,管理域中的高层级解析节点通过信息收集窗口获知服务范围内用户最感兴趣的名字后,将主动从其他节点请求副本。为底层节点分发副本时,以时延优化的边际收益衡量是否应为每个名字再多放置一个副本,从而自适应地决定不同名字的副本数目和位置。实验结果表明,本文的策略准确捕捉了用户的解析需求偏好,有效地提高了管理域内的解析命中率,解析时延相较于无副本时降低34.1%。

基于哈希边界的ICN多路径数据调度方法

在信息中心网络(ICN)中采用多路径通信可以提高网络的带宽利用率和数据传输的可靠性,而保障ICN多路径传输性能的一个关键因素是有效地调度可用网络路径上的流量。但不同的路径具有不同的链路状态,而且这些路径的链路状态会因流量波动而快速变化。因此,本文提出了一种基于哈希边界的ICN多路径数据调度方案,以在较小的时间尺度上实现高效的路径权重分布更新和精确的流量分割。该方案通过将哈希边界与每条路径相关联来实现流量的不均匀分割,并降低了路径权重分布更新的开销。实验结果表明,在路径链路状态动态变化的场景下,与ECMP等多路径数据调度方案相比,所提方案的数据块平均传输完成时间缩短12%以上。

相关性约束-预估计压缩感知水声信道估计

针对传统稀疏自适应匹配追踪算法在水声信道估计中估计精度较低且鲁棒性差的问题,提出一种相关性约束-预估计压缩感知信道估计方法。在原子选择阶段利用相关性约束和预估计对稀疏自适应匹配追踪算法进行优化,避免选入相关干扰原子和错位原子,减少算法在迭代过程中的误差累积。在正交频分复用通信体制下,结合实测深海和浅海信道进行仿真分析,结果表明,相对于正交匹配追踪算法,本文改进的算法在深海实测信道和浅海实测信道中通信误码率性能分别提升4 dB和2 dB。

基于ICN的数据中心服务调度方法优化设计

虚拟化技术使得数据中心的服务可以在任意位置灵活部署,同时也引入如何合理调度用户的服务请求到这些位置的问题。本文提出一种基于信息中心网络(ICN)技术的数据中心服务调度方法——ICSS。基于ICN标识与地址分离特性,ICSS可直接在网络层数据平面级别提供分布式服务调度功能,网络层数据平面支持线速转发,能实时快速处理服务请求的调度决策,避免传统调度方案在路径延伸和传输时延方面的不足。ICSS考虑服务请求大小及虚拟机资源负载情况,基于PSO-GA算法进行服务调度,以优化服务响应时间和虚拟机负载均衡程度,提高网络的扩展性。为实现与现有数据中心IP业务的无缝承接,本文设计一种ICN协议与IP网络协议的转换方法,确保ICSS对客户端和服务端透明。实验表明,相较于传统的加权最小连接算法(WLC),ICSS的服务完成时间平均减少约21%,CPU、内存资源利用率方差分别平均减少约10%、10%;相较于网络层分布式服务调度方法——分布式计算感知调度算法(CArDS),ICSS在服务请求数量较多时具有更少的服务完成时间,CPU、内存资源利用率方差分别平均减少约32%、29%,转发表表项平均减少约97%,控制开销数量平均减少约98%。ICSS在服务完成时间、负载均衡以及可扩展性方面具有明显优势。

可编程网络流量公平调度研究综述

网络数据包调度是一个经典的多维决策问题,其核心在于网络设备中如何实时地做出数据包入队和出队的合理决策。在该领域中,流量公平调度是一个备受关注的重要课题。为了保障网络服务等级、缓解链路拥塞以及有效应对网络攻击,快速、公平且通用的调度算法显得至关重要。传统的数据包调度算法实现了公平的带宽分配和流量隔离,但随着软件定义网络(SDN)和可编程网络的出现和发展,灵活且可重构的网络编程方式催生了许多国内外学者提出创新性和实用性的公平调度方案。本文围绕流量公平调度问题,系统地总结了实现公平调度的6种技术路线,并展望了未来的研究方向。

基于节点中心性和热度的数据布局方法

随着5G和大数据的飞速发展,海量数据的快速、持久存储需求对存储设备和网络性能提出了极大挑战。信息中心网络以及边缘存储等技术的出现,使数据能够在网络边缘就近存储,减少了数据传输时延。但数据长期存储在网络边缘势必会引发边缘节点空间不足的问题,迫使数据传向更远方,降低存储效率。针对上述问题,提出一种基于节点中心性和热度的数据布局方法,利用节点空闲时间将高空间负载节点的数据迁移至低空间负载的节点,确保边缘高热度的节点空间富余。实验结果表明,相比较Random和一致性Hash等存储布局方案,在进行长期存储任务后,该方法能在边缘空间相对不足的情况下,减少存储数据时的传输开销,使数据写入时间减少30%以上。

兼容50G PON的多模统一平台架构及实现方法

目前网络中多种PON模式共存,而传统的OLT软件处理多种PON模式时存在兼容能力差、开发繁琐、重复等问题。本文提出了一种兼容多模OLT的统一平台架构,支持现存多种PON模式,并具有优秀的向后兼容能力。该架构通过不同的速率组合对应SerDes通道实现了速率兼容,并对ONU进行统一管理和带宽分配,在软件上实现了多模协议栈兼容和多芯片适配。本文采用不同OLT业务板卡搭载统一平台,对注册和打流业务功能进行测试。结果表明,该平台架构兼容包括50G PON在内的6种PON模式,并支持在不同板卡上的模式切换。同时,能降低OLT产品的管理难度,缩短项目周期,降低研发成本,对50G PON和未来PON网络新技术的兼容和平滑升级具有重要意义。