2008年通信规模增加6300亿元 电话用户9．76亿户

目前，信息产业部部长王旭东表示，2008年信息产业的宏观发展目标是通信业将实现规模增加6300亿元，电话用户总数达到9．76亿户。

大规模通信网络涉密信息安全动态预警方法

涉密信息在通信网络中传输时,会受到网络中异常节点的攻击,出现涉密信息泄露的危险。为保障涉密信息的安全性,提出大规模通信网络涉密信息安全动态预警方法。采用小波阈值去噪算法对数据中的噪声实施剔除,并对数据实施归一化处理,获取完整的大规模通信网络运行数据;结合通信数据的样本属性聚类结果,识别大规模通信网络中的异常数据,确定涉密信息威胁来源,建立涉密信息安全动态预警等级;根据传染病动力学理论,对网络安全威胁传播过程展开具体分析,建立涉密信息安全动态预警模型,结合微分博弈理论对模型实施求解处理,获取涉密信息传输过程安全动态变量值,结合制定的安全动态预警等级,实现对通信网络涉密信息安全的动态预警。实验结果表明,上述方法能够有效检测出通信网络节点内所有异常节点的预警等级,预警性能较高。

可重构智能超表面辅助的大规模机器类通信深度学习大规模MIMO信道估计

大规模机器类通信(mMTC)是第5代移动通信系统的重要应用场景之一,可实现每平方公里近百万级设备的连接。考虑到mMTC传播环境的复杂性,该文引入可重构智能超表面(RIS)进行上行免授权的传输,由此级联形成用户与RIS、RIS与基站(BS)之间的信道链路,从而有效控制无线信号传输的质量。在此基础上,建立Turbo译码消息传递思想下的降噪学习系统,通过大量的训练数据,以学习RIS辅助的级联信道状态信息,并对其进行估计。此外,该文对RIS辅助的mMTC信道估计结果进行了统计分析,以验证所提方案的准确性。数值仿真结果和理论分析结果表明,该文方法优于其他压缩感知类的方法。

大规模通信网络涉密信息安全动态预警系统

随着大规模通信网络的快速发展,涉密信息安全问题日益突出。为有效应对网络安全威胁,文章提出一种基于数据分析和机器学习的动态预警系统。该系统通过收集网络流量数据和日志信息,建立网络安全威胁数据库,进而利用数据挖掘和机器学习等技术自动识别安全威胁,并结合实时监测和报警机制,实时动态预警大规模通信网络中存在的安全威胁。

低精度ADC下大规模机器类通信中的低复杂度信号检测算法

免授权大规模机器类通信(massive machine-type communication,mMTC)系统上行链路面临低分辨率量化、相关衰落信道以及机器类设备(machine-type device,MTD)活跃概率未知等实际挑战。针对上述问题,引入广义期望一致性(generalized expectation consistent,GEC)算法,然而GEC算法涉及高维矩阵求逆,其复杂度高达O(N 3),其中N为MTD数量。结合Woodbury公式与诺曼级数近似,并利用发射数据帧的结构稀疏性,提出了一种基于多测量矢量的近似广义期望一致性(approximate generalized expectation consistent multiple measurement vector,AGEC-MMV)算法,在mMTC系统中(基站天线数量M<N),该算法能够规避GEC中的高维矩阵求逆,使其复杂度由O(N 3)降至O(N 2M)。仿真结果表明,所提AGEC-MMV算法能以较低复杂度取得接近GEC算法的性能,且在鲁棒性方面优于现有先进算法。

RIS辅助去蜂窝大规模MIMO系统低复杂度预编码算法设计

构思了一种智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free Massive Multiple-Input Multiple-Output, CF mMIMO)通信系统,提出了一种低复杂度预编码和RIS反射相位交替优化(Alternating Optimization, AO)算法。对于传统正则化迫零(Regularized Zero Forcing, RZF)预编码算法复杂度过高的问题,利用共轭梯度(Conjugate Gradients, CG)法,提出一种低复杂度的RZF-CG预编码算法,将RZF预编码的逆矩阵转换为线性方程组最小化问题,推导算法的残差以更新搜索方向,迭代求解逆矩阵。以最大化系统用户的总频谱效率为目标,推导了RIS相位闭合表达式,基于统计的信道状态信息提出一种低复杂度的投影梯度上升(Projected Gradient Ascent, PGA)算法。仿真结果表明,所提的AO算法能有效地提升系统性能,算法复杂度降低了约73.2%。

基于改进贪婪类重构算法的物联网免授权多用户通信

针对5G大规模机器类通信(massive Machine Type Communication, mMTC)场景连接数量多,信令开销少,延时低等需求,在mMTC的免授权非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access, NOMA)接入系统中,利用基于压缩感知的多用户检测(Compress Sensing based Multi-User Detection, CS-MUD)技术和基于Dice系数的快速正交正则回溯匹配追踪(Dice-based Backtracking Orthogonal Matching Pursuit, DBOMP)算法,提出基于Dice系数的快速正交正则回溯匹配追踪多用户检测(Dice-based Backtracking Orthogonal Matching Pursuit Multi-User Detection, DBOMP-MUD)算法。利用Dice系数进行用户稀疏度接入的相关度计算,在译码迭代过程中,正则化实现重构精度与复杂度的平衡。仿真结果表明,所提DBOMP-MUD在信息检测时兼顾了性能与效率,与传统的CS-MUD算法相比,性能增益大于1 dB,所提方案能更好地满足实际mMTC的传输时延和检测性能需求。

复杂事件处理在大规模RFID数据通信中的应用研究

针对大规模RFID数据通信中数据的动态性变化大、与各时态密切相关、相互关联性强、特别难处理的特点,采用基于复杂事件处理(Complex Event Processing,CEP)的机制,应用复杂事件原语,对大规模数据通信进行建模。使用CEP语义模型,求解大规模数据通信速度、效率及准确性等问题,取得了很好的实验结果。

现代化通信工具大规模侵权惩罚性赔偿制度构建

现代化通信工具在带给人们无限便利的同时,也为侵权者的侵权带来了效率。但面对以损害波及面大、个体侵权数额小、侵权主体隐蔽为特点的现代化通信工具大规模侵权,我国现行侵权责任法颇感力不从心。美国于二十世纪九十年代产生的现代化通信工具大规模侵权的惩罚性赔偿制度,历经几十年的审判实践验证具有极为显著的制度优势。惩罚性赔偿制度不仅可以填补侵权行为造成的一般侵权责任无法填补的社会整体利益的损害,而且能够激励受害人积极主张权利,并且以最小的成本遏制恶性的侵权行为。惩罚性赔偿制度的构建需要设立开放性和指导性的一般条款,明确现代化通信工具大规模侵权的认定标准,并应赋予现代化通信工具运营商不真正连带责任。

基于稀疏感知有序干扰消除的大规模机器类通信系统多用户检测

在大规模机器类通信(mMTC)系统中,以用户活跃性为先验信息,接收机可以基于稀疏感知最大后验概率(S-MAP)准则来检测多用户信号。为了降低S-MAP检测的计算复杂度,基于干扰消除的思想,该文提出一种改进的活跃性感知有序正交三角分解(IA-SQRD)算法,以适用于mMTC系统上行链路多用户信号检测。IA-SQRD算法将传统的活跃性感知有序正交三角分解(A-SQRD)算法的最终解作为初始解,并额外增加迭代干扰消除操作,以进一步提高检测性能。此外,利用与改进A-SQRD算法相似的思路,该文对稀疏感知串行干扰消除(SA-SIC)、有序正交三角分解(SQRD)及数据相关的排序和正则化(DDS)算法亦进行了改进设计,分别获得了相应的改进型算法,即ISA-SIC、I-SQRD及I-DDS算法。仿真结果表明:相对于A-SQRD算法,在未显著增加计算复杂度的情况下,在系统误比特率(BER)为2.5×10^-2时,该文所提IA-SQRD算法可取得3 dB性能增益;并且,对于不同的活跃概率或扩频序列长度等参数配置下的mMTC系统,IA-SQRD算法相对于其它算法均表现出更优良的多用户检测性能。

面向大规模机器类通信的无速率编码调制技术

面向大规模机器类通信的高可靠、低时延要求,以及时变信道的特性,提出高可靠低时延的联合编码调制技术。基于幅度相移键控(Amplitude Phase Shift Keying,APSK)调制技术,提出一种APSK星座放置优化方案(Place-APSK,P-APSK)。该方案的基本原理是平均欧氏距离与比特发生错误数量成正比,通过使最小欧氏距离的平均值最大来提高系统性能。通过对不同码率、APSK的星座图的误块率分析,证明优化后的星座图比未优化的星座图误块率降低了1 dB。为了减小P-APSK的计算复杂度与时间复杂度,将禁忌搜索算法与P-PASK结合,提出一种低复杂度的P-APSK。通过对复杂度的分析,证明了该方法的有效性。

基于混合算法的通信用户规模预测

考虑到常规SVR预测模型及GA优化和PSO优化的SVR预测模型具有寻优结果稳定性差,容易陷入局部最优解等问题,将具有极强的鲁棒性能和全局搜索能力、能够快速跳出局部最优解等优点的人工鱼群算法与SVR算法进行混合,建立基于混合算法的预测模型。通过混合后的算法能够有效地使算法更快、更准确地得到全局最优解,避免了常规算法在人工鱼更新位置时没有全局信息,只有局部信息引起的收敛速度慢,精度低等问题。使用该混合算法预测模型以及使用传统的三次曲线拟合法和GA-SVR算法建立通信用户规模预测模型,针对2010—2012年通信用户规模进行预测,实验证明基于混合算法的通信用户规模预测模型的预测精度高,稳定性较好,相比另外两种算法,具有较强的优势。

GPU高性能计算在大规模通信系统仿真中的应用

5G系统仿真中,由于多小区、多用户、多基站,多天线的大规模通信系统的出现,5G通信系统仿真的时间过长。为了突破5G仿真的"时间瓶颈",本文将高性能GPU计算应用到大规模通信系统的仿真中,利用CPU和GPU的交互编程,完成仿真任务,并提升仿真效率。以信道系数从时域到频域的变换为例,对单个GPU和多GPU在通信系统仿真中的应用进行研究,得出了仿真性能提升的方法和提升效果。

大规模光通信网络流量的非线性建模与预测

流量建模与预测对了解光通信网络变化状态具有重要意义,为了有效描述光通信网络流量的混沌性,提出一种大规模光通信网络流量的非线性建模与预测方法。首先利用相空间重构理论对光通信网络流量数据进行预处理,然后采用最小二乘支持向量机描述光通信网络流量的变化特点,并采用遗传算法选择核函数参数和惩罚参数,最后采用光通信网络流量预测实例对其性能进行实证分析,并与其它方法进行对比实验。实验结果表明,本文方法具有较高的光通信网络流量预测精度,可以描述光通信网络流量的混沌性,具有一定推广价值。

基于分组序列码本和压缩感知的大规模无源多址方案

针对大规模机器类型通信零星突发场景,提出了一种基于分组序列码本和压缩感知的大规模无源多址方案。首先,设计了基于特定移位模式的大容量扩展码本生成方案,以扩展码本空间;然后,将上行信号的稀疏结构与多载波技术结合,支持多用户数据在部分子载波上重叠传输,以提高频谱效率;最后,建立了多载波CS-MUD模型,设计了基于码本序列块的组正交匹配追踪算法完成活动用户及其上行数据的联合检测。仿真结果表明,所提方案能够有效降低大规模随机接入的误码率。

大规模通信网络带宽分配的快速分解优化

本文对大规模通信网络带宽分配的计算过程进行了研究 ,发现现有分解优化计算的方法中限制计算速度的瓶颈在于主干节点上的等效流量的计算 ,在此基础上提出一种用近似公式代替递推公式计算呼叫损失概率的方法 ,将它运用于带宽分配算法中 ,计算速度大为提高 ,而计算相对误差为10 %左右。

面向5G蜂窝物联网的大规模设备接入算法

大规模机器通信(massive machine type communication,mMTC)是5G网络的主要应用场景之一,各式各样物理设备连接互通的时代将要来临。在5G mMTC场景中常会遇到大规模设备同时请求接入网络,造成网络拥塞、影响系统通信性能的问题。针对这一问题,文章对5G蜂窝物联网中大规模设备接入算法进行研究,提出一种基于对蜂窝物联网终端数据和网络资源信息进行分析的设备接入算法。通过考虑场景中的设备终端相关信息以及网络资源,结合聚类分析的方法对终端进行聚类划分,并映射至空闲的网络资源块中,实现高效的蜂窝物联网设备接入,使其适用于当前mMTC场景,为目前5G蜂窝物联网设备提供一种有效的接入网络方法。

分形理论及其在通信中的应用

作者在本文提出通信规模的结构服从一种分形结构——负幂律分布。根据不同区域通信规模所具有的不同分维值。

5G通信大规模天线无线传输技术探讨

随着我国经济的快速发展,国家越来越重视现有的专业性的5G通信大规模天线无线传输技术的探讨和管理。为了进一步的促进我国的5G网络发展趋势,必须要对其进行更加多元的技术创新改革,逐步的提升原有的用户体验管理,为其后续的无线网络的处理提供更多的使用经验,逐步的满足自身的管理需求,适应社会的稳定发展。对此,本文主要针对5G通信大规模天线无线传输技术进行简要分析,并提出合理化建议。

大规模战场通信场景信道模拟与验证系统

为了构建具有高模拟精度、高灵活度和低成本的大规模战场通信场景信道模拟与验证平台,研究了大规模战场通信场景信道模拟系统架构,阐释了战场场景规划服务器、战场态势显示模块、信道系数计算服务器、信道模拟器以及外接测试设备的功能和性能特征;分析了宽带大动态射频采集、大规模信道模拟矩阵实现、信道探测与建模等关键技术;展望了信道模拟系统面向未来智能化通信对抗仿真评估的发展趋势.所述系统架构和关键技术有助于构建高效的通信装备内场测试系统,提升测量评估的准确性和科学性.