北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室

网络与交换技术国家重点实验室,是依托北京邮电大学,1988年成立的首批国家重点实验室之一。陈俊亮院士是实验室创始人,现任实验室主任为张平院士。在三十多年的发展进程中,实验室先后承担国家重点研发计划、“973计划”“863计划”、国家自然科学基金等各类科研项目700余项,为国家的信息通信网络发展做出了历史性贡献,推动了我国信息通信网络的发展,研究成果荣获国家科学技术进步奖特等奖1项、国家技术发明奖二等奖2项、国家科学技术进步奖二等奖/三等奖8项、省部级科技进步奖50余项。

面向语义信息高效传输的MIMO系统抗噪技术研究

随着通信与智能融合的快速发展,语义通信因其在提高信息传输效率及降低冗余方面的显著潜力而备受瞩目,其中,语义通信与MIMO系统的融合更是成为研究热点。然而,在噪声干扰环境下,如何确保MIMO系统传输的语义信息的完整性和准确性,仍然是该领域亟待解决的主要难题。针对上述问题,提出了一种新型的语义通信MIMO系统抗噪模型SC-MIMO-Anti。基于深度学习技术,该模型集成了抗噪神经网络模块,通过综合考虑传输的语义信息和信道状态信息,对语义信息传输过程进行优化,从而提升语义通信的整体性能。仿真实验结果表明,SC-MIMOAnti模型在确保语义信息传输质量的同时,展现出了更强的鲁棒性和抗干扰能力。特别是在信道条件恶劣的情况下,其性能优势尤为突出。此外,对比实验进一步验证了所提出的抗噪方法在语义通信中的优越性,具体而言,在SNR为0 dB时,SC-MIMO-Anti相比传统抗噪方法的语义通信MIMO系统,句子相似度提升约6.1%。

动态网络中的高效多故障诊断技术

针对已有算法复杂度较高,不适用于规模较大网络的问题,将被管系统建立成动态贝叶斯模型,并提出一种能处理多故障的近似推理算法.通过复杂度分析,证明该近似算法时间复杂度为多项式级,远远低于精确算法的时间复杂度下限,可以用于解决大规模动态网络的故障诊断问题.实验结果证明,新算法在准确度方面虽然略低于精确算法,但执行效率上远远高于精确算法.

基于分布式PKI的P2P网络认证技术

由于P2P网络中的节点具有高度的自治性和随意性,使得网络的内部安全隐患突出.本文提出一种基于椭圆曲线数字签名和门限密钥分享的分布式认证服务模型.模型取代了传统CA的集中式服务器,具有低成本、高可扩展性、高可用性和容侵性.同时采用可验证门限技术确保CA私钥的安全.

偏转路由的网络故障处理技术

提出了一种新的偏转路由方案,以解决现有偏转路由方案不能处理节点故障以及存在路由环路的问题.在分析网络故障对最短路径树结构影响的基础上,通过采用新型计算备份最短路径树的算法以及相应的重路由策略,实现对链路和节点故障的快速处理,同时保证备份路由不存在路由环路.实验结果表明,本方案提供的预备路由接近重新计算得到的最佳路由,因此具有较好的性能.

软交换机的关键技术研究与设计

探讨了软交换中多协议导致的复杂性,研究了协议组内及协议组间的协议关系处理,设计了通用PDU,考虑了软交换的可扩展性,可用性方面的问题.借鉴SIP-T协议的机制,在通用PDU中广泛采用信息翻译和信息封装共存的方式,实现了系统的高效性和信息的完整性.揭示了协议关系分类和协议分组对软交换设计的必要性和有效性.最后利用UML对软交换进行了设计.

面向下一代网络的智能网技术改进研究

本文介绍了智能网技术在NGN中的一种应用改进模型,描述了基于该模型的原型系统实现方案,并给出了其性能测试结果。

针对无线网络的智能干扰技术研究

利用媒介访问控制层(Media Access Control,MAC)协议的知识对无线网络关键帧进行智能干扰,具有较高的干扰效率和较低的检测概率。定义了在智能干扰条件下无线网络信道的5种状态,建立了无线网络在受到智能干扰时的无线信道状态转换模型。根据这些状态的组合情况,提出了基于对状态转换模式进行统计的对智能干扰检测模型,并给出了对智能干扰概率进行估计的方法。通过NS2网络模拟的手段验证了模型的准确性。

融合网格技术的下一代网络开放服务支撑环境

对下一代网络的服务支撑环境进行了研究,提出了一种融合网格技术的下一代网络开放服务支撑环境.该服务支撑环境将下一代网络中的业务能力封装成网格服务,提出了一种业务开放模型和业务交互模型,解决了下一代网络业务能力开放问题;提出了基于网格的任务调度方法,解决了传统应用服务器处理能力的瓶颈问题.

移动互联网中的网络技术

从移动性管理、轻量级IP协议适配、多接口异构网络接入等方面入手,对传统IP网络的发展策略进行了探讨。针对造成移动通信网"信令风暴"的原因,提出了从移动终端、无线接入网、核心网等层面共同解决"信令风暴"的对策。

面向未来6G网络的智能管控架构与关键技术

【目的】6G网络被认为是面向未来网络2030的新一代通信技术,本文旨在面向未来6G网络需求,提出一种可参考的智能化管控架构。【应用背景】该架构将集成不同类型的人工智能算法模型,用于解决高度弹性动态的6G网络“网络随需即用”的问题。【方法】本文通过调研近年来国内外标准化和研究进展,梳理了6G网络智能管控需求和面临的挑战,提出了对应的解决方案。【结果】基于6G智能内生网络的概念,提出了6G网络的智能化管控架构,分析了6G网络智能化管控功能和所需的关键技术。【局限】论文提出的管控架构和关键技术,需要进一步的系统或者原型验证。【结论】智能内生是6G网络的重要特征之一,人工智能技术在6G网络的管控中将起到核心的支撑作用,为资源按需调度和网络伴随服务提供泛在的可靠保障。

Uninet SS:支持网络融合和网络开放的软交换系统

讨论了支持网络融合和网络开放的软交换系统的特点,提出了一个层次化的软交换体系结构,包括协议适配子系统、呼叫控制子系统、业务适配子系统和OAM子系统。分析了层次化的呼叫控制模型、基于统一消息的协议适配方法和可扩展的ParlayAPI实现方案。测试结果表明了该系统能够满足国家标准规定的性能要求。

针对无线网络的随机干扰技术研究

对存在随机干扰时的无线网络性能分析和对网络中存在干扰的检测,是关于无线网络的重要研究内容。本文建立了一个存在干扰机的无线网络二维马尔可夫模型,以概率的形式对无线网络的相关性能进行分析;并在此基础上建立了一个干扰检测模型,通过测量无线网络信道空闲时隙数来推测网络在未受干扰时理论成功发送概率,与实际测量得到的发送成功概率比较得到网络干扰因子,实现了对干扰的检测;利用NS2网络模拟对模型进行了验证。

针对Ad Hoc网络的分层攻击技术研究

研究Ad Hoc网络对抗具有重要的军事意义。针对Ad Hoc网络建立了一个分层感知和对抗模型,根据网络功能划分为5个层次,每个层次实现相应的感知和干扰功能。下层向上层提供感知和干扰服务,上层向下层提出感知和干扰服务请求,分析了在物理层、MAC层、网络层、传输层需要具备的感知能力和干扰能力。充分利用不同层次协议的信息,可以使对网络的干扰达到低能量高效率和尽可能低的概率检测。

基于MAC协议的Ad Hoc网络攻击技术研究

充分利用协议的信息,如控制包的大小、内容、包间间隔等制定干扰策略,有可能实现对网络的智能干扰。IEEE802.11MAC协议是基于竞争模式的链路层协议,广泛应用于Ad Hoc等无线网络。利用该协议的信息进行干扰,可以使得攻击能够更精细,提高了干扰效率并降低被检测概率。讨论了根据MAC协议的信息对Ad Hoc网络进行智能阻塞攻击和欺骗干扰的单节点工作方式和多节点协同工作方式,比较了不同方式能够达到的干扰效果。

融合业务网络的发展和演进技术研究

通过回顾和总结电信网和互联网在业务层面的融合历程,提出了未来基于语义Web服务的融合演进方向。分析了未来以用户为中心的融合业务的发展趋势和特征,提出了适应未来业务和网络技术发展趋势的泛在融合网络的参考模型,并分析了业务层面的融合所面临的问题和挑战。

下一代网络中的流媒体技术与业务

总结了支持多媒体业务的下一代网络体系结构和流媒体技术的标准和协议;详细介绍了北邮国家重点实验室的下一代网络核心业务平台EBNCSP,给出了基于该平台的几种典型流媒体业务(如:多媒体会议、多媒体彩铃、视频点播等)的业务特点和业务流程。

基于软件定义网络的服务器集群负载均衡技术研究

在当前的网络体系结构下,采用硬件系统实现服务器集群负载均衡存在着获取负载节点状态困难、流量导向方式复杂等制约因素,不利于提升服务器集群的伸缩性和服务性能。针对此问题,该文提出一种基于软件定义网络(SDN)的负载均衡机制(SDNLB)。该机制借助SDN具有的集中式控制和流量灵活调度优势,利用SNMP协议和OpenFlow协议对服务器的运行状态和全局网络负载信息进行实时监测,并通过权值计算的方式选择出权重最高的服务器作为流处理的目标服务器,在此基础上,采用最优转发路径算法进行流量调度,从而达到提高服务器集群的利用率与处理性能的目的。搭建了实验平台对SDNLB的性能进行仿真测试,实验结果表明:在相同的网络负载条件下,SDNLB与其他负载均衡算法相比,能够有效地降低服务器集群的负载,并能够显著提高网络吞吐量和带宽利用率,缩短流的完成时间和平均时延。

数据中心网络四层负载均衡技术综述

针对数据中心难以适应流量增长进行横向扩展并保证连接一致性的问题,阐述了四层负载均衡技术在应对高并发访问和提高资源利用率方面的重要作用,梳理了国内外四层负载均衡模块的设计与算法,总结了负载均衡器以不同方式进行部署分别存在的优缺点,同时分析了网络可编程转发技术在四层负载均衡领域中的应用与最新进展。最后,对网络新形势下负载均衡技术的发展进行了进一步展望并讨论了未来的研究方向。

空间卫星网络组网与管控技术综述

随着航空航天技术以及卫星互联网技术的快速发展,高速率、高带宽的卫星通信系统逐渐成为下一代移动通信体制的重要组成部分。卫星互联网的发展推进了卫星网络商业化进程,低轨卫星成为构建卫星互联网的重要组成部分。如何实现大规模低轨卫星网络高效可靠的网络管控,完成星地融合组网与路由,逐渐成为了发展卫星互联网的前沿课题。近年来,随着卫星网络规模逐渐扩大,网络管控方法被大量提出。首先,从国内外大规模卫星星座的发展现状出发,调研已有的多种卫星网络的组网架构和协议体系;然后,根据现阶段大规模卫星网络的发展现状,分析对其进行网络管控的难点和关键技术;最后,基于星地融合的组网方式,对现有的解决方案进行调研与分析。