使能未来工厂的5G能力综述

5G系统将移动通信服务从移动电话、移动宽带和大规模机器通信扩展到新的应用领域，即所谓对通信服务有特殊要求的垂直领域。对使能未来工厂的5G能力进行了全面的分析总结，包括弹性网络架构、灵活频谱、超可靠低时延通信、时间敏感网络、安全和定位，而弹性网络架构又包括对网络切片、非公共网络、5G局域网和边缘计算的支持。希望从广度到深度，对相关的理论及技术应用做透彻、全面的梳理，对其挑战做清晰的总结，从而为相关研究和工程技术人员提供借鉴。     

IRS辅助的SWIPT系统中基于能效优先的波束成形设计与优化

以智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的无线携能通信(simultaneous wireless information and power transfer,SWIPT)系统为背景,研究了该系统中基于能效优先的多天线发送端有源波束成形与IRS无源波束成形联合设计与优化方法。以最大化接收端的最小能效为优化目标,构造在发送端功率、接收端能量阈值、IRS相移等多约束下的非线性优化问题,用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)求解。采用Dinkelbach算法转化目标函数,通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)得到发送端有源波束成形向量。采用SDR得到IRS相移矩阵与反射波束成形向量。结果表明,该系统显著降低了系统能量收集(energy harvesting,EH)接收端的能量阈值。当系统总电路功耗为?15 dBm时,所提方案的用户能效为300 KB/J。当IRS反射阵源数与发送天线数均为最大值时,系统可达最大能效。     

基于云网PoP的弹性边缘网络设计思路探讨

移动边缘云是公司“云+5G”双引擎战略的最佳契合点,边缘网络是发挥移动云“大云”产品和5G网络融合优势,实现云网统筹、构建运营商“连接+计算”核心能力的关键。运营商传统接入网存在云网割裂、分段入云和组网复杂等突出问题,难以适应边缘业务敏捷交付要求。本文通过深入分析边缘云业务特征和技术架构,对标业界主流云商建设实践,研究基于云网PoP网的边缘网络建设思路,创新性提出云网一体化规划设计和建设交付流程变革,基于云网POP统一网络和业务锚点,构建Overlay和Underlay融合双层加速网络架构,探索Spine-leaf化的新型城域接入网实现L3下沉和弹性扩容等方法,实现“云+网+应用”一体化敏捷交付的边缘网络能力。     

基于K-means和SOM的水下传感器数据采集方法

随着海洋资源勘探和海洋污染物监控工作的开展，水文数据的监测和采集等已经成为重要的研究方向。其中，水下无线传感器网络在水文数据采集过程中起着举足轻重的作用。本文研究的是水下无线传感器二维监测网络模型中，传感器节点数据采集的问题，其设计方法是通过自组织映射（Self-organizing mapping，SOM）对传感器节点进行路径最优化处理，结合优化的路径图形和K-means算法找到路径内部聚合点，利用聚合点和传感器的节点得到传感器通信半径内的数据采集点，最后通过SOM得到水下机器人（Autonomous underwater vehicle，AUV）到各个数据采集点采集数据的最优路径。经过实验验证，在水下1 200 m×1 750 m范围内布置52个传感器节点的情景下，数据采集点相比于传感器节点路径规划采用相同的采集顺序得到的路径优化了6.7%；对数据采集点重新进行自组织路径规划得到的路径比传感器结点路径的最优解提高了12.2%。增加传感器节点的数量，其结果也大致相同，因此采用该方法可以提高水下机器人采集数据的效率。     

Cryptographic Lightweight Encryption Algorithm with Dimensionality Reduction in Edge Computing

Edge Computing is one of the radically evolving systems through generations as it is able to effectively meet the data saving standards of consumers, providers and the workers. Requisition for Edge Computing based items have been increasing tremendously. Apart from the advantages it holds, there remain lots of objections and restrictions, which hinders it from accomplishing the need of consumers all around the world. Some of the limitations are constraints on computing and hardware, functions and accessibility, remote administration and connectivity. There is also a backlog in security due to its inability to create a trust between devices involved in encryption and decryption. This is because security of data greatly depends upon faster encryption and decryption in order to transfer it. In addition, its devices are considerably exposed to side channel attacks, including Power Analysis attacks that are capable of overturning the process. Constrained space and the ability of it is one of the most challenging tasks. To prevail over from this issue we are proposing a Cryptographic Lightweight Encryption Algorithm with Dimensionality Reduction in Edge Computing. The t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding is one of the efficient dimensionality reduction technique that greatly decreases the size of the non-linear data. The three dimensional image data obtained from the system, which are connected with it, are dimensionally reduced, and then lightweight encryption algorithm is employed. Hence, the security backlog can be solved effectively using this method.     

面向云计算应用层演化的隐私保护方法研究

云计算应用层中的组合服务具有演化属性,因此,隐私数据在服务组合过程中,用户的隐私数据可能会因为服务或服务流程的演化而暴露。根据服务演化的特征,以描述逻辑为基础,提出了一种面向云计算应用层演化的隐私保护方法。对隐私协议进行形式化描述;根据服务的演化特征,对服务的演化进行监控,保证满足用户的隐私需求;利用实例研究证明该方法的正确性与可行性。     

适用于无线体域网的动态口令认证协议

无线体域网中传输的是与生命高度相关的敏感数据，身份认证是信息安全保护的第一道防线。现有的基于人体生物信息的身份认证方案存在信息难提取、偶然性大和误差性大的问题，基于传统密码学的认证方案需较大计算资源和能量消耗，并不适用于无线体域网环境。为此，在动态口令和非对称加密机制基础上，提出一种适用于无线体域网的动态口令双向认证轻量协议，并对其进行形式化分析。通过理论证明、SVO逻辑推理及SPIN模型检测得出：该协议满足双向认证，且能够抵御重放攻击、伪装攻击、拒绝服务器攻击和口令离线攻击，具有较高安全性。     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

基于大数据的智慧林业系统设计

With the development of 5G, big data, cloud computing, IOT, mobile Internet and other information technologies of new generation, the design of forestry information system establishes a new mode of forestry development integrating three-dimensional perception, collaborative management and internal and external services by means of perception, IOT and intelligence. Intelligent forestry system is a comprehensive information management system integrating forest management, intelligent forestry business management, green maintenance management and emergency command and dispatching management. Based on the specific project practice, this paper puts forward the overall framework design scheme and management platform design scheme of intelligent forest- ry.