基于多尺度虚拟化的卫星终端用户行为仿真

针对天地一体化网络中用户数量多、并发通信高和时变性的特点,基于多尺度虚拟化技术,提出一种模型驱动的分布式卫星终端用户行为仿真方法。采用多尺度虚拟化技术解决仿真逼真性和计算开销间的矛盾,实现卫星终端的大规模仿真。利用模型驱动的设计方法,将理论模拟模型与网络仿真相结合,实现用户行为特征的高逼真仿真。实验结果表明,该方法可以实现100万用户在线、10万并发通话的大规模仿真,且能准确体现用户行为的时变规律。     

天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术

网络仿真可为天地一体化卫星网络的新技术评测提供有力支撑。面向天地一体化卫星网络拓扑场景固有的异构性、动态性特点,提出一种天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术。设计了面向异构、动态卫星网络拓扑的统一描述模型,以及研究了基于统一描述模型的拓扑自动解析与仿真场景生成方法,提升了仿真场景生成的易用性;从是否时变性的角度出发,设计了面向各类星间链路与星地链路的分类方法,将链路分为时变性和非时变性两种,针对非时变性链路,通过引入链路模型预加载机制,提升了卫星链路的仿真效能以及响应速度;针对链路仿真过程中延时仿真精确度低的问题,设计了链路仿真校正策略,实现了卫星链路高逼真、实时、动态的仿真。构建了多种天地一体化卫星网络场景,实验结果表明：所提出的技术具备高效的卫星网络仿真拓扑的自动生成能力;与现有技术相比,该技术在卫星链路仿真效能与仿真逼真性方面具有明显优势。     

场景驱动的服务行为调控

提出了一个场景驱动的服务行为调控途径.首先,用UML顺序图模型作为场景规约以描述用户对服务行为的需求,并且基于目标服务的BPEL行为规约,构造表示服务行为的BPEL-Petri网模型(简称BPN模型);其次,基于并发变迁分析BPN模型上表示服务行为的路径,并通过遍历BPN模型获取包含UML顺序图描绘场景的服务行为集合;最后,根据行为分析的结果构建了调控服务,通过在运行时监听、检查并过滤用户与目标服务的消息交互,从目标服务中抽取或过滤顺序图描绘的场景.在此基础上,开发了原型工具BASIS,以支撑场景驱动的服务行为调控途径,并通过实例研究展示了该方法的可行性.     

一种基于场景的需求驱动构件服务聚集方法*

针对如何根据用户需求进行Web服务的自动聚合问题,给出了一种基于场景的构件服务聚集方法.引入UCM表示场景,在场景本体的基础上,提出基于场景的责任一构件服务行为机制,用来描述用户需求和自主Web服务能力.构造了一种基于场景的需求驱动构件服务聚集模型,在该模型中,服务聚集采用功能匹配和质量匹配相结合的方法,并相应地给出了需求驱动构件服务聚集算法和基于QoS的服务选优算法,提高了服务发现效率和精确度.最后,通过案例研究和仿真实验验证了所提方法的正确性和有效性.     

面向空天地一体化信息网络的边缘计算资源融合管理方法

随着空天地一体化信息网络的建设与发展，无线网络的全球无缝覆盖与泛在的人工智能成为了可能.卫星与无人机作为天基边缘计算节点，辅助地面设备完成各项任务，成为6G网络中的重要应用场景.当前针对卫星、无人机边缘计算的研究处于起步阶段，这些研究在边缘计算服务模式及实际应用方面仍有待进一步深入.单个卫星或无人机的计算能力薄弱，通常难于独立提供较复杂的数据处理服务.现有资源管理算法通常需要多轮博弈才能收敛，难于满足空天地一体化场景中资源管理方法快速收敛的需求.针对以上挑战，本文在天算星座边缘计算服务场景基础上，对空天地一体化网络中天基资源的服务模式进行了分析，提出了组合及聚合两种计算服务融合方式.本文将天基边缘计算资源的管理建模为两阶段的斯坦科尔伯格博弈模型，提出了分布式混合动态迭代算法与分布式分组动态迭代算法，加快了博弈过程的收敛速度.本文基于分布式场景构建了仿真实验，并在典型参数设置下对算法性能进行了分析.仿真实验结果表明：在两种不同服务模式下，本文提出的方法能够使空中边缘计算节点与用户设备获得最大收益;相比近年相关研究，本文所提方法的收敛时间能够缩短60%以上.     

雷达系统仿真中基于消息驱动的通信服务模型之研究*

仿真系统通信构件设计是雷达系统仿真中的关键问题。采用多进程协作仿真设计方法构建通用雷达仿真系统,提出了雷达系统仿真协作关系模型,并在此基础上设计出采用远程消息服务中心和本地仿真执程消息代理架构的通信服务模型用于控制雷达系统仿真过程,同时给出并发访问控制策略。实验表明,基于消息驱动的通信服务模型可以很好地实现分布式结构下雷达系统各仿真执程间的互通与协作仿真。     

面向天地一体化卫星网络的高性能仿真技术

天地一体化网络规模庞大且协议多样,必须构建相应的仿真平台进行严格的评估和验证。针对主流卫星链路仿真逼真度与吞吐量不足的缺点,分别采用动态差分补偿和随机数算法实现卫星链路延时、数据分组丢失率的高逼真仿真;采用高通量路由仿真技术,提升天基骨干网间链路的吞吐量。构建了涵盖6颗天基骨干节点、66颗天基接入节点的天地一体化网络仿真场景,并对卫星链路延时、数据分组丢失率及卫星网络的吞吐量进行测试,相对于传统方法,仿真的卫星链路不仅具有高逼真性,而且具有高通量优势。     

基于AI的LEO卫星网络资源管理架构设计

低轨(LEO)卫星作为天地一体化信息网络中天地信息传输的重要枢纽,具有规模大、链路损耗小、传输时延低等特点,已成为天地一体化信息网络研究领域的热点。提出了一种基于人工智能(AI)的LEO卫星网络资源管理架构设计,基于天地一体化信息网络架构,在地面引入软件定义网络(SDN)实现对卫星网络资源状态信息进行实时观测,再结合网络大脑(Network Mind)并应用人工智能算法学习得到资源分配优化策略,实现高效信息传输。     

天地一体化网络中无人机通信链路选择策略研究

本文在研究无人机通信多种信道模型和特征的基础上,提出了一种基于天地一体化网络的无人机通信链路选择策略。该策略通过分析不同飞行环境下无人机通信链路影响因素选择最佳通信链路,解释了无人机系统中不同通信链路的适用场景,并根据所提出的策略,设计了一种多无人机在近地面观测站的编队飞行方式。仿真研究了基于该策略的多无人机编队飞行时通信链路的误码率性能,以及多普勒频移、传输时延和阴影衰落等影响因素。研究结果表明无人机在长时间多场景飞行过程中,根据所提出的策略切换不同的通信链路能够将误码率保持在满足通信需求的水平。     

天地一体化信息网络主动防御安全体系研究

针对当前天地一体化信息网络面临的安全问题及主要挑战,提出了天地一体化信息网络主动防御安全体系架构,基于可信、行为安全、情报威胁及智能化态势感知技术,实现了物理安全、接入安全、网络安全、应用安全等层次的主动防御,并提出了相应的应用方式构想,为将来天地一体化信息网络安全的建设提供参考及借鉴。     

基于SDN的天地一体化网络控制器部署方法综述

软件定义网络(Software Define Network,SDN)推动了传统网络的发展,将SDN引入天地一体化网络能够极大程度地调动各层级网络的资源,实现天地一体化网络的智能管控;首先,介绍了天地一体化网络和软件定义网络,论述了基于SDN的天地一体化网络架构的研究现状;随后,介绍了SDN控制器的性能指标并对比了当前的SDN多控制器部署方法,综述了基于SDN的天地一体化信息网络的控制器部署策略;最后,对未来基于SDN的天地一体化网络控制器部署方法进行了展望和归纳总结。     

基于交互式流量回放的用户行为仿真技术

流量回放可为网络靶场提供逼真的流量数据并支持网络新技术验证与安全评测。面向复杂虚拟网络的交互式用户行为仿真需求,设计一种交互式流量链路的用户行为仿真架构。采用基于云平台的分布式流量仿真策略,以实现面向复杂虚拟网络用户的行为仿真多样化和可扩展加载。对交互式流量回放过程中延时修复与补偿策略进行研究,提升交互式用户行为仿真的时序逼真性。仿真实验结果表明,该仿真架构能够在保证流量时序准确性的前提下,实现交互式的大规模用户行为仿真,与传统的ITRM、Tcpreplay等方法相比,在仿真行为的多样性、规模性、逼真性上具有一定优势,可为安全评测提供有效支撑。     

Modeling users on the World Wide Web based on cognitive factors,navigation behavior and clustering techniques

This paper focuses on modeling users’ cognitive styles based on a set of Web usage mining techniques on user navigation patterns and clickstream data. Main aim is to investigate whether specific clustering techniques can group users of particular cognitive style using measures obtained from psychometric tests and content navigation behavior. Three navigation metrics are proposed and utilized to find identifiable groups of users that have similar navigation patterns in relation to their cognitive style. The proposed work has been evaluated with two user studies which entail a psychometric-based survey for extracting the users’ cognitive styles, combined with a real usage scenario of users navigating in a controlled Web 2.0 environment. A total of 106 participants of age between 17 and 25 participated in the study providing interesting insights with respect to cognitive styles and navigation behavior of users. Studies like the reported one can be useful for modeling users and assist adaptive Web 2.0 environments to organize and present information and functionalities in an adaptive format to diverse user groups.     

天地一体化网络地面核心网基于5G网络切片的设计与实现

针对天地一体化网络地面核心网组网灵活性不足和资源利用率低的问题,提出了采用5G网络切片技术的架构设计方案,并基于Docker平台实现了原型系统。在原型系统上加载了IMS多媒体通信、物联网信息采集和上网下载3种切片业务进行测试,结果表明,不同网络切片可以根据服务的性能要求灵活地分配网络资源并独立提供服务,相关设计方案能有效提高天地一体化网络地面核心网的组网灵活性。     

基于关联关系的微博用户可信度分析方法

随着微博研究的深入,对微博用户可信度的评价成为一个研究热点。针对微博用户可信度评价的问题,提出了一种基于关联关系的用户可信度分析方法。以新浪微博为研究对象,首先从用户的资料信息、交互信息和行为信息三个方面出发,分析了用户的7个相关特征,利用层次分析法（AHP）,进而得到用户自评价可信度;然后以用户自评价作为基点,以用户关系网络作为载体,结合用户之间潜在的用户互评关系,通过改进PageRank算法,提出了用户可信度评价模型User-Rank,进而,利用关系网络中其他用户对待分析用户的可信度进行综合评价。大规模的微博真实数据的实验表明,所提方法能够取得良好的用户可信度评价效果。     

On detecting primary user emulation attack using channel impulse response in the cognitive radio network

Cognitive radio is an effective technology to alleviate the spectrum resource scarcity problem by opportunistically allocating the spare spectrum to unauthorized users. However, a serious denial-of-service (DoS) attack, named the ‘primary user emulation attack (PUEA)’, exists in the network to deteriorate the system performance. In this paper, we propose a PUEA detection method that exploits the radio channel information to detect the PUEA in the cognitive radio network. In the proposed method, the uniqueness of the channel impulse response (CIR) between the secondary user (SU) and the signal source is used to determine whether the received signal is transmitted by the primary user (PU) or the primary user emulator (PUE). The closed-form expressions for the false-alarm probability and the detection probability of the proposed PUEA detection method are derived. In addition, a modified subspace-based blind channel estimation method is presented to estimate the CIR, in order for the proposed PUEA detection method to work in the scenario where the SU has no prior knowledge about the structure and content of the PU signal. Numerical results show that the proposed PUEA detection method performs well although the difference in channel characteristics between the PU and PUE is small.     

基于分段、聚类和时序关联分析的用户行为分析

分析用户行为对网络用户的管理控制有着重要意义。用户行为实质上是一系列的数据交换过程, 最终会体现为业务流, 且这些业务流在时间上表现出一定的规律性。通过研究业务流的时序关系来分析用户行为的规律, 提出一种用户行为的分析方法。该方法分为三个阶段, 分别基于分形模型、改进的最大距离聚类法和Apriori算法进行分段、聚类和时序分析, 最终从用户的数据交换中获知用户的行为规律。实验表明, 该方法在无法获知用户消息的具体内容的前提下, 仍能较为准确地区分各类报文序列, 并能有效发现用户信息发送行为的规律。     

Distributed algorithms for QoS load balancing

We consider a dynamic load balancing scenario in which users allocate resources in a non-cooperative and selfish fashion. The perceived performance of a resource for a user decreases with the number of users that allocate the resource. In our dynamic, concurrent model, users may reallocate resources in a round-based fashion. As opposed to various settings analyzed in the literature, we assume that users have quality of service demands. A user has zero utility when falling short of a certain minimum performance threshold and having positive utility otherwise. Whereas various load-balancing protocols have been proposed for the setting without quality of service requirements, we consider protocols that satisfy an additional locality constraint: The behavior of a user depends merely on the state of the resource it currently allocates. This property is particularly useful in scenarios where the state of other resources is not readily accessible. For instance, if resources represent channels in a mobile network, then accessing channel information may require time-intensive measurements. We consider several variants of the model, where the quality of service demands may depend on the user, the resource, or both. For all cases we present protocols for which the dynamics converge to a state in which all users are satisfied. More importantly, the time to reach such a state scales nicely. It is only logarithmic in the number of users, which makes our protocols applicable in large-scale systems.