• 2017年 第40卷 第6期 刊出日期：2017-12-28 上一期 下一期

综述

• 移动边缘网络缓存技术
• 王莹, 费子轩, 张向阳, 孙瑞锦, 缪中宇
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 1-13. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-066
• 摘要 ( 615 )     PDF ( 3256 ) HTML     　　
• 移动视频业务爆炸性增长对未来无线通信网络提出了更高的要求.缓存技术通过网络热点内容的复用，将极大缓解无线网络的传输压力，逐渐成为未来第五代移动通信系统中提升虚拟现实、增强现实以及超高清视频等服务用户体验的关键性技术之一.针对移动边缘网络中缓存技术的内容展开综述，并对缓存技术涉及的多个研究方向进行了分析.首先分析了移动边缘网络的架构，并对移动边缘网络缓存研究所具有的特性进行了概述；通过对缓存模式的分类，归纳整理了移动感知和社交感知场景的缓存技术，最后提出了移动边缘缓存技术的未来挑战与发展方向.
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论文

• 一种基于接口异常度可信判断的内容中心网络缓存污染防御方法
• 朱轶, 王新平, 黄茹辉, 康浩浩, 曹清华
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 14-18. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-104
• 摘要 ( 309 )     PDF ( 324 ) HTML     　　
• 针对内容中心网络的缓存污染攻击问题，提出一种基于接口异常度可信判断的限速机制，根据接口异常度检测缓存污染攻击类型，并结合接口命中率对异常接口进行限速控制.仿真结果表明，该机制可以同时防御缓存恶意侵占（Locality-Disruption）和虚假内容缓存（False-Locality）2种攻击，且通过引入False-Locality攻击的可信度判断，可大概率区分异常的False-Locality攻击和正常的突发拥塞事件，避免错误抑制Flash Crowd网络行为.
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• 一种基于二分图的移动网络预缓存机制
• 魏亮, 谢俊峰, 谢人超, 黄韬, 刘韵洁
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 19-23,36. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-035
• 摘要 ( 400 )     PDF ( 749 ) HTML     　　
• 为了解决移动网络中高效部署缓存的问题，提出了一种基于二分图的内容预缓存机制，在选择内容预缓存的节点时，不仅要考虑该节点上的内容热度，还要考虑该节点与其他节点之间的链路状态，用以选择对内容热度最高、网络状态最好的节点来预缓存内容，从而提高内容分发效率.仿真结果表明，该方法可以有效地提升缓存空间的利用效率，降低内容传输时延，增强用户体验.
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• 基于相似度检测的欠定混合矩阵盲估计
• 付卫红, 周新彪, 农斌, 王川川
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 24-29. DOI:10.13190/j.jbupt.2016-288
• 摘要 ( 427 )     PDF ( 375 ) HTML     　　
• 针对现有欠定盲分离混合矩阵估计方法中存在的估计精度低以及时间复杂度高等缺点，提出一种基于相似度检测的欠定混合矩阵估计方法.该方法能够在没有任何先验信息的条件下自适应地估计出源信号数目以及混合矩阵，而且不需要进行迭代，时间复杂度低.仿真结果表明，与现有的一些混合矩阵估计方法，如改进K-均值聚类法和拉普拉斯势函数法相比，所提出的方法在源信号数目估计准确率、混合矩阵估计精度以及时间复杂度等方面都具有明显优势.
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• 基于业务量突发性的异构蜂窝网络最优基站密度
• 范琮珊, 张天魁, 曾志民
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 30-36. DOI:10.13190/j.jbupt.2016-302
• 摘要 ( 419 )     PDF ( 734 ) HTML     　　
• 针对多媒体业务普及导致网络业务量突发性增强的问题，利用随机几何建模，研究了异构蜂窝网络中基于业务量突发性的最优基站密度.基于业务量突发性提出业务覆盖率定义，推导出异构蜂窝网络中业务覆盖率与基站密度之间的关系.以业务覆盖率为限制条件，构建目标为最小化基站密度的优化问题.利用二分搜索法获得最优基站密度，并推导出最优基站密度的上、下限.通过仿真结果验证了理论推导的准确性，证实了业务量突发性对最优基站密度的影响.
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• 路网环境下基于不经意传输的LBS隐私保护方法
• 周长利, 蔡绍滨, 王田, 马春光
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 37-42. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-103
• 摘要 ( 417 )     PDF ( 446 ) HTML     　　
• 基于位置服务（LBS）中的隐私保护方法存在如下常见问题：重视用户端隐私保护而容易忽略LBS服务端的数据安全；隐私保护强度高的方法实用效率低；隐私保护方法大多面向欧氏空间提出，无法适用路网环境，查询准确率低.针对上述问题，基于不经意传输提出了一种LBS兴趣点查询服务中的隐私保护方法，在保护用户位置和查询内容隐私的同时确保LBS服务端数据安全，并能确保路网连续查询的效率和准确率.性能分析及实验结果表明，新方法具有较强的安全性和良好的工作效率.
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• 基于堆稀疏自编码神经网络的电网安全预判
• 李晓宇, 李书芳, 李文启, 田世明
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 43-49. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-100
• 摘要 ( 252 )     PDF ( 251 ) HTML     　　
• 为了满足安全裕度概念下电力系统暂态稳定评估的准确率和时效性，提出了基于深度学习的堆稀疏自编码神经网络（SSAEN）预判模型.首先尝试将母线时序电压数据构成的矩阵看作蕴含暂态运行机制的模式图，然后利用SSAEN逐层级地挖掘模式图的主导特征，并通过分析SSAEN的连接权重阐述了主导特征及其演变过程.最后通过Logistic分类器识别主导特征，预判未来时刻系统的稳定性.基于IEEE39系统仿真样本进行了实验，实验结果表明，SSAEN具有较高的准确度和预测速度，可为系统暂态失稳情况提供足够的安全时间裕度.
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• 基于移动社交环境的用户行为最优关联预测
• 张晖, 王敏
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 50-56. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-141
• 摘要 ( 403 )     PDF ( 493 ) HTML     　　
• 提出了一种基于移动社交环境的用户行为多重分析与最优预测算法.首先，针对目标用户所属的各个社交群组，分别建立基于代表度的最优化模型，选择出任一社交群组内最具代表的关联用户，以分析目标用户在不同社会属性下的业务行为；特别地，代表度由基于Kendall系数的相似度和基于交互统计的交互度联合构成；其次，借助Apriori理论分别对目标用户和各最具代表的关联用户进行关联分析，并提出基于最小二乘模型的加权融合方法，以最优地融合上述关联分析结果且实现用户行为的精准预测.仿真结果验证了该算法的有效性.
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• 基于移动通信电路域的语音信息隐藏算法
• 薛一鸣, 何宁宁, 陈鹞, 胡彩娥, 牛少彰
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 57-64. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-021
• 摘要 ( 370 )     PDF ( 676 ) HTML     　　
• 通过分析移动通信电路域语音信道的结构特点，提出了一种适用于移动通信电路域信道的抗语音声码器断续传输（DTX）处理和有损压缩的语音信息隐藏算法.选择经语音端点检测判决为浊音帧的有效语音信号进行3级小波分解，选择第3级小波细节系数做快速傅里叶变换（FFT）后，在表征频带0.5~1 kHz的FFT系数上根据听觉掩蔽理论对秘密信息进行量化抖动调制嵌入，实现秘密信息在语音中的隐藏.实验结果表明，该算法模型在10 bit/s上限容量时，携密语音质量评价分数高于3.48，经过全球移动通信系统增强型全速率声码器的DTX技术处理、有损压缩以及信道中存在的其他干扰后，误码率保持在0.06左右.
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• 高斯过程回归补偿ARIMA的网络流量预测
• 田中大, 李树江, 王艳红, 王向东
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 65-73. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-019
• 摘要 ( 545 )     PDF ( 1655 ) HTML     　　
• 为提高网络流量时间序列的中期预测精度，提出一种高斯过程回归模型补偿自回归积分滑动平均（ARIMA）模型的网络流量预测模型.首先通过Brock-Dechert-Scheinkman统计量检验方法确定网络流量时间序列包含线性特征与非线性特征；然后利用ARIMA模型对网络流量时间序列进行非平稳建模，得到符合网络流量序列线性变化规律的模型，并通过人工蜂群算法优化的高斯过程回归模型对具有非线性特性的预测误差序列进行建模与预测；最后将ARIMA模型的预测值与高斯过程回归模型的预测误差值进行相加得到最终的网络流量预测值.仿真对比实验结果表明，提出的预测方法具有更高的预测精度和更小的预测误差.
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• TWDM-PON中用户流量预测的波长分配方案
• 王英杰, 刘晓宁, 罗桓桓, 周桂平, 王艳茹
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 74-79. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-140
• 摘要 ( 444 )     PDF ( 638 ) HTML     　　
• 为了解决目前时波分光网络（TWDM-PON）波长分配算法存在的负载不均衡、资源效率低、调谐开销大等问题，对利用用户流量请求行为的大尺度时间范围内呈现的周期性规律指导波长分配进行了研究，提出基于切换周期进行固定-动态波长分配.通过对用户未来带宽请求的有效预测，对分配到多个可用波长的多个光网络单元进行耦合分组，最后分配波长资源.所提方案结合了固定波长分配方案和最早空闲波长优先分配方案的优势，有效降低了波长调谐开销，并使得不同波长上分配的用户负载更加均衡，提高了资源利用效率和资源分配的公平性.
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研究报告

• 高效的周期性移动定位优化策略
• 杜惠英, 杜武恭
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 80-85. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-129
• 摘要 ( 456 )     PDF ( 667 ) HTML     　　
• 针对周期性监控应用普遍存在因定位策略局限而导致移动终端耗电量大、精度低等诸多问题，从博弈论和计量经济学角度构建了高效的定位优化策略模型，根据用户使用场景，分析历史移动定位数据，充分考虑各种网络定位和终端定位的基础定位方式及其成功率，构建依次选用全球定位系统、基于位置业务开发的定位技术、无线宽带、基站等的动态移动定位策略.Matlab仿真结果表明，周期性移动定位策略能提高首次定位速度，并能快速精准地进行下一次移动定位，进而可降低通信网络和移动终端系统的压力.
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• 多基站协作异步干扰抑制预编码设计
• 肖海林, 王茹, 颜晓娟, 蒋为
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 86-91. DOI:10.13190/j.jbupt.2016-192
• 摘要 ( 481 )     PDF ( 495 ) HTML     　　
• 在多基站协作通信系统中，针对基站与用户间距离差异将导致用户接收信号的异步干扰的问题，提出一种基于粒子群优化算法的异步干扰抑制预编码设计.该设计将预编码矩阵转化为寻优粒子位置参数矩阵，通过粒子间智能学习更新优化位置参数，调节适应度函数，最大化用户信干噪比，抑制异步干扰.数值分析结果表明，相对于改进的块对角化算法，所提算法使系统总速率提高了2~7 bit/s，且具有很好的收敛性.
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• 认知无线电衰落信道的两步协作频谱感知方案
• 初广前, 牛凯, 吴伟陵, 杨芳僚
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 92-97. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-046
• 摘要 ( 459 )     PDF ( 697 ) HTML     　　
• 针对单天线单用户频谱感知性能严重恶化的问题.为了进一步提高频谱检测性能，减小感知数据传输开销，提出了两步协作频谱感知方案.仿真结果表明，提出的基于平方率合并的软合并两步协作频谱感知方案，克服了多径衰落、阴影衰落和接收机不稳定的问题，大大提高了频谱检测可靠性，具有软合并协作和硬合并协作的优点，减小了网络负载，同时提高了检测性能.
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• 采用寄生条带的双陷波UWB天线设计
• 杨慧春, 张震, 毕战红
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 98-102. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-050
• 摘要 ( 463 )     PDF ( 533 ) HTML     　　
• 针对超宽带通信与现有的民用通信存在频带交叠的问题，提出一种使用共面波导馈电的具有双陷波特性的超宽带（UWB）天线.通过在共面波导馈电线底面引入2条接地的寄生贴片来实现频段内的双陷波特性.研究结果显示，该天线在3.1~10.6 GHz的频带范围内具有良好的阻抗特性和辐射方向特性，其中在5.15~5.35 GHz和5.75~5.85 GHz范围内具有陷波特性.
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• 混合供电发射机的能量调度和自适应功率算法
• 刘迪迪, 马丽纳, Frank Jiang
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 103-108. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-074
• 摘要 ( 345 )     HTML     　　
• 针对混合供电的点到点无线通信链路，讨论了能量收集过程、数据到达过程以及衰落信道统计分布均未知情况下发射机的能量调度和自适应发送功率问题，目的是在保证通信系统一定性能的要求下最小化传统电网的能耗，即有效利用可再生能源的能量.基于Lyapunov优化提出一种低复杂度动态算法，理论证明了该算法可使优化目标无限趋于最优，同时保证最大数据时延不超过用户要求.仿真结果表明，提出的算法在性能和数据时延上都优于其他2种贪婪算法.
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• Phi-OTDR技术信号处理中的特征提取方法
• 胡燕祝, 王松, 李雷远
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 109-114. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-030
• 摘要 ( 608 )     PDF ( 728 ) HTML     　　
• 在相位光时域反射（Phi-OTDR）技术分布式振动信号的处理中，为了保证时间轴上的信噪比和长度轴上的作用域同时得到提升，同时兼顾保留信号特征和时域快速处理2个条件，采用了"信噪分类、信号保留、噪声归零"的方式进行信号处理.在信噪分类的过程中，首次提出利用改进的实时编码信号处理算法，在时域上对Phi-OTDR分布式振动信号数据进行时域编码和特征提取.所提方法可以同时提高长度轴上的作用域和时间轴上作用域内各点的信噪比，运算速率也得到了一定的提升.
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• 基于重启随机游走的实体识别与链接方法
• 谭咏梅, 郑迪, 刘姝雯, 吕学强
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 115-119. DOI:10.13190/j.jbupt.2016-220
• 摘要 ( 1262 )     PDF ( 484 ) HTML     　　
• 提出基于重启随机游走的实体识别和链接方法，在知识库部分实体构成的图结构中进行随机游走，从而获得实体和指称的分布式表示，并由此计算出相似度最高的实体作为链接实体.该方法在2015年Tri-Lingual Entity Discovery and Linking评测任务中的F值为0.665，高于其他参赛系统.实验结果表明，本方法可以有效克服特征稀缺问题，并减轻流行度差异对实验结果造成的影响.
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• 一种区块链的云计算电子取证模型
• 黄晓芳, 徐蕾, 杨茜
• 北京邮电大学学报. 2017, 40(6): 120-124. DOI:10.13190/j.jbupt.2017-079
• 摘要 ( 599 )     PDF ( 859 ) HTML     　　
• 提出了一种区块链的云计算电子取证模型，设计基于Merkle Tree的证据保全及改进的共识算法，实现云计算环境下的去中心化电子取证，防止任何参与方，包括取证调查者、云服务提供商、用户等对取证信息的共谋篡改.实验结果表明，该模型能够有效地对电子证据信息进行保全和验证，保障取证数据的完整性和时效性.
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