1974年1月创刊(月刊)
主管/主办:重庆西南信息有限公司
ISSN 1002-137X
CN 50-1075/TP
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    1. 无线体域网中基于时隙滑动窗口的概率路由协议
    李彦,周艺,刘雨声,梁智
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 259-263.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.060
    摘要174)      PDF(pc) (292KB)(475)    收藏
    无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)不仅应用于医疗保健领域,而且在特殊人群监护、运动、娱乐以及军事等领域也有着巨大的应用价值,然而WBAN技术自身的特点将严重影响数据传输的可靠性,如何设计一个可靠的路由协议成为一个具有挑战性的工作。基于时隙滑动窗口提出了一种概率路由协议,提高了数据包传递的可靠性并减少了网络延迟。在VS2012上用C#语言对该路由算法进行实现,结果证明,在概率路由协议中加入时隙滑动窗口确实能够提高网络的可靠性。
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    2. 一种Credit调度算法的改进算法
    张颜
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 264-267.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.061
    摘要301)      PDF(pc) (601KB)(773)    收藏
    通过分析Vmware ESX和Xen中的CPU调度算法,发现其调度算法都以分区队列模型为基础,因此提出建立共享队列的模型对Credit算法进行改进,然后运用排队论对模型进行理论分析和模拟实验。根据模拟实验结果对改进的调度算法进行性能评估。
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    3. 基于优选准则的混合混沌序列的生成
    董文华,郭淑霞
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 268-270.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.062
    摘要208)      PDF(pc) (416KB)(713)    收藏
    针对传统的m序列、Gold序列可用作扩频码的数量有限这一问题,提出了用混沌序列代替传统的m序列、Gold序列的方法。针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,依据优选结果将单个低维的改进型Logistic序列与Chebyshev序列组合产生了一种新的混合序列。仿真结果表明,新的混合混沌序列平衡性高、类随机、相关性好,且该混合混沌序列和m序列、Gold序列的抗AWGN干扰和抗单频干扰的能力相近。
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    4. 增强型四叉树RFID防碰撞算法
    单朴芳,郑嘉利,岳世彬,杨子薇
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 271-274.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.063
    摘要223)      PDF(pc) (534KB)(574)    收藏
    在四叉树及各类自适应防碰撞算法的基础上,提出一种增强型四叉树防碰撞算法——EFFT(Enhanced four-fork tree )。该算法首先利用曼彻斯特编码准确定位出标签的碰撞位,对K位长度标签提取出其碰撞位形成新的k位标签UID信息,再采取动态四叉树进行识别。在MATLAB平台对EFFT算法、后退式二进制算法、自适应算法进行仿真对比实验。仿真结果与理论分析表明,所提算法大幅度减少了阅读器查询次数和传输比特数,同时也提高了吞吐率及系统识别效率。
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    5. DTN中基于两跳ACK确认机制的备用副本转发算法
    文冠祺,王忠,巩正正,张少磊,王静
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 275-277.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.064
    摘要446)      PDF(pc) (404KB)(471)    收藏
    针对容迟容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)在遇到路由空洞问题时缺乏有效回避路由空洞区域的方法,导致信息端到端传输时延较大的问题,提出一种基于两跳ACK确认机制的备用副本转发算法。消息在空洞区域无法传播时由上一跳节点寻找其他符合条件的节点,另辟路径转发消息,从而避开路由空洞区域。仿真实验结果表明,该算法在递交率、平均时延和网络开销方面表现优于Spray and Wait等对比算法,在车载自组网中具有很强的应用性。
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    6. 一种无线网络控制系统的时空实时任务调度算法
    林强,吴国伟,万安民,于军帅
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 278-281.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.065
    摘要208)      PDF(pc) (327KB)(546)    收藏
    提出了一种无线网络控制系统的时间空间混合优先级调度算法(STS)。该算法综合考虑了无线网络控制系统中机器人之间与任务区域的距离和任务有效截止期,将时间和距离两个因素通过多个步骤逐步量化,最终形成最优的优先级队列,移动机器人根据优先级队列逐个解决区域的任务需求。为了验证STS算法的性能,做了大量的仿真实验来证明时间空间混合优先级算法的优势。实验结果表明,在确保高优先级调度成功并提高系统稳定性的前提下,时间空间混合优先级算法在任务请求吞吐率、任务解决成功率和平均响应时间等方面与之前的算法相比都具有更好的调度表现。
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    7. 面向输电场景的分层混合通信系统研究
    姚继明
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 282-285.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.066
    摘要176)      PDF(pc) (470KB)(566)    收藏
    基于输电线路状态监测的通信特点和应用需求,分析电力光载无线通信系统的局限性,提出光载无线和无线多跳相结合的分层混合组网架构。考虑到输电场景的链式组网特点,为保证通信网络的可靠性,并防止网络单点失效带来的网络中断问题,提出3种多跳链路维护方法,对输电场景的通信系统建设具有一定借鉴意义。
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    8. 基于一种新的多重权重复杂网络模型的自适应同步研究
    张莉,安新磊
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 286-289.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.067
    摘要196)      PDF(pc) (277KB)(544)    收藏
    在传统的单权复杂网络建模方法的基础上,建立一种新的多重权重复杂网络模型。根据不同性质的权重,通过网络拆分的思想,将多重权重复杂网络拆分为几个性质不同的子网络。进而研究具有多重权重复杂网络的全局自适应同步,给出网络自适应同步的一般条件。最后以Lorenz系统为例,验证该方法的有效性。
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    9. 异构无线网络域内动态资源优化管理研究
    张媛媛,王坚,肖创柏
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 290-295.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.068
    摘要222)      PDF(pc) (263KB)(502)    收藏
    针对异构无线网络中域内资源管理优化方案进行了研究,提出了部分可观察马尔科夫调制泊松过程的业务模型对异构无线网络单一域内突发性事件——溢出呼叫进行了分析,提出了针对异构无线网络结构特点和实际业务需求的优化接纳控制模型。建立了最小化网络能耗的优化目标,综合考虑网络状态和拒绝呼叫产生的网络开销,构建了优化决策模型,获得的优化策略能平衡溢出呼叫引起的网络开销和业务服务质量需求之间的矛盾,进一步推导和验证了业务服务请求到达网络的到达率、呼叫连接时间和呼叫逗留时间之间的关系,采用部分可观察马尔科夫调制泊松过程进行性能分析,根据获得的性能参数进行接纳控制决策,验证了异构无线网络域内优化管理模型的合理性和适用性。与资源完全共享算法相比,所提模型降低了网络能耗,在优化策略适应网络状态变化的同时,保证了业务的服务质量需求。
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    10. 稀疏机会网络中基于固定中继节点与消息相关性的缓存管理策略
    马学彬,李爱丽,张晓娟,贾磊磊,肖静
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 296-300.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.069
    摘要194)      PDF(pc) (426KB)(431)    收藏
    针对稀疏机会网络中固定中继节点和移动节点间的相遇频率以及缓存资源的差异性问题,在多副本路由协议中,提出一种结合固定中继节点重要性和消息相关性的缓存管理策略。该策略通过交互固定节点和移动节点的接触信息和消息队列信息,减少固定中继节点缓存中冗余消息的数量,从而合理地利用固定中继节点的缓存资源。仿真结果表明,所提的缓存管理策略能够在保证消息传输成功率的基础上提高固定中继节点缓存空间的利用率。
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    11. 一种卫星网络拓扑抗毁性评价方法的研究
    魏德宾,秦玉帆,于冉
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 301-303.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.070
    摘要232)      PDF(pc) (664KB)(751)    收藏
    从卫星网络高动态、周期性的特点出发,针对现有基于跳面节点法的网络拓扑结构的抗毁性评估方法对相似拓扑结构区分度不高的问题,提出新的抗毁性评估方法。该方法定义了新的修正因子,在理论上统一了基于跳面节点法及其改进方法的数学解析表达式,并且该方法适用于高动态卫星网络拓扑结构的抗毁性评估。仿真实验验证表明,该方法对不同拓扑结构的区分度更高,更具合理性。
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    12. 2r-正则图连通圈网络的Hamilton分解
    师海忠,常立婷,赵媛,张欣,王海锋
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 304-307.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.071
    摘要409)      PDF(pc) (202KB)(595)    收藏
    互连网络是超级计算机的重要组成部分。互连网络通常模型化为一个图,图的顶点代表处理机,图的边代表通信链路。2010年师海忠提出互连网络的正则图连通圈网络模型,设计出了多种互连网络,也提出了一系列猜想。文中证明了2r -正则图连通圈网络可分解为边不交的一个Hamilton圈和一个完美对集的并,从而证明了当原图为2r-正则连通图时,这一系列猜想成立。
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    13. 一种RFID标签天线的设计
    田洪普,单志勇,张亚冰
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 308-310.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.072
    摘要161)      PDF(pc) (364KB)(982)    收藏
    随着无线通信理论和关键技术的发展,RFID技术的应用越来越受到重视。简要介绍了RFID天线的应用背景和RFID标签的工作原理,指出了读写器的天线对RFID系统的重要性,着重分析了矩形贴片天线理论模型的辐射性能,提出了一款新型的RFID标签贴片天线,同时展望了RFID技术在未来广阔的应用前景。
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    14. 云计算中基于拍卖的虚拟机动态供应和分配算法
    刘钟涛,刘明利
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 311-315.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.073
    摘要211)      PDF(pc) (376KB)(473)    收藏
    当前云计算供应商通过定价算法或类似拍卖的算法来分配他们的虚拟机(VM)实例。然而,这些算法大多要求虚拟机静态供应,无法准确预测用户需求,导致资源未得到充分利用。为此,提出了一种基于组合拍卖的虚拟机动态供应和分配算法,在做出虚拟机供应决策时考虑用户对虚拟机的需求。该算法将可用的计算资源看成是“流体”资源,且这些资源根据用户请求可分为不同数量、不同类型的虚拟机实例。然后可根据用户的估价决定分配策略,直到所有资源分配完毕。基于并行工作负载存档(Parallel Workload Archive)的真实工作负载数据进行了仿真实验,仿真结果表明所提方法可保证为云供应商带来更高收入,提高资源利用率。
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    15. 一种基于本体KNN的分布式缓存数据交换策略
    王立,王欣,马朝东
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 316-319.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.074
    摘要179)      PDF(pc) (395KB)(500)    收藏
    以国家开放大学教务管理系统为例,以减少数据资源获取的时间开销以及提高数据质量作为目标,提出了一种基于本体KNN的分布式缓存数据交换策略,用于解决分布式系统在不同节点之间进行数据交换时产生的性能优化问题。仿真实验结果表明,该策略具有较为出色的优化访问性能,可以实现数据交换过程的进一步优化,进而提升系统的整体性能,具有一定的实用价值。
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    16. 基于仿射投影-非线性主分量分析的盲源分离
    李雄杰,周东华
    计算机科学    2016, 43 (Z11): 320-323.   DOI: 10.11896/j.issn.1002-137X.2016.11A.075
    摘要260)      PDF(pc) (355KB)(444)    收藏
    仿射投影算法(APA)重复利用数据,可提高算法的收敛速度。针对现有盲源分离收敛速度慢的问题,以盲源分离的非线性主分量分析(PCA)为基础,结合仿射投影算法,提出了盲源分离的非线性APA-PCA准则,并设计出盲源分离的APA-Kalman,APA-RLS,APA-LMS新算法。在这些新算法中,预白化后的观测向量数据被重复利用,向量式数据转变成矩阵式数据,从而加快了盲源分离的收敛速度。仿真结果表明,非线性APA-PCA准则是有效的。
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    17. 节点信息感知的非均匀分簇路由算法
    牛佳佩,程良伦
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 1-3.  
    摘要149)      PDF(pc) (335KB)(486)    收藏
    无线传感器网络中,簇头选举不合理将导致节点能量消耗过快,使其过早失效,网络过早结束生命周期。对此提出一种节点信息感知的非均匀分簇路由算法:充分考虑节点邻域基数、位置感知、剩余能量,通过非均匀分簇确定最优簇头;簇的形成阶段,节点加入距自己最近的簇,通信上采用簇内单跳、簇间单跳、多跳相结合的方式。仿真实验表明,该算法与LEACH,CEBRCA相比,在网络生命周期、能量利用率和数据发送方面都具有较好的性能。
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    18. 无线传感器网络及移动sink安全
    张旭彬,刘志宏
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 4-7.  
    摘要317)      PDF(pc) (442KB)(448)    收藏
    处于恶劣环境中的无监护传感器网络面临安全威胁。由于无人值守,传感器节点必须临时保存检测数据,而缺乏抗毁保护的节点面临保护数据安全的难题。在无监护传感器网络中,网络管理者定期派遣移动sink收集检测数据,如果移动sink被赋予过多的特权,它会成为攻击目标,由此必须要限制移动sink的特权。此外,安全的密钥管理是保障传感器网络数据机密性、完整性和通信安全的基础。针对以上安全问题,提出适用于移动sink场景的密钥分发方案和移动sink特权限制方法。
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    19. 一个基于Bash的轻量级构建系统的设计与实现
    白云,喻莉,谢长生
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 8-12.  
    摘要156)      PDF(pc) (448KB)(654)    收藏
    基于在Linux各发行版本中广泛支持的Bash脚本语言,设计并实现了一个轻量级构建系统,用以管理构建过程中的各种复杂性要素,从而在多个不同硬件平台上实现嵌入式Linux图形界面操作系统的深度定制。通过该系统的独特设计和简洁实现,全新的轻量级构建系统具有对环境依赖度小、深度定制更为便捷、持续开发更为灵活高效等特点。
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    20. TDMA原理在机载数据采集系统中的应用
    梁欢,赵凯瑞,兰其龙,杨鑫,魏紫阳,周月明
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 13-14.  
    摘要321)      PDF(pc) (252KB)(803)    收藏
    首先介绍了 TDMA(Time Division Multiple Access)原理和光纤传输,接着对其在机载数据采集系统中的应用进行详细研究。在此工作基础上,利用现场可编程逻辑阵列(FPGA),对所提出的方案进行了硬件设计与实现,设计了一个基于FC(Fiber Channel)的光信号传输、多节点的分布式系统。在实际验证中,实验结果达到了预期的目标,说明该设计方案稳定可靠。
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    21. 时变混合系统的自适应动量项快速盲源分离算法
    陈海平,张杭,路威,杨柳,周轩
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 15-17.  
    摘要148)      PDF(pc) (307KB)(400)    收藏
    现有的多数盲源分离算法都是假设混合系统是时不变的,然而在实际的通信系统中混合系统常常是时变的。提出一种渐变的时变混合系统模型,并针对该渐变模型和现有的突变模型提出了收敛速度较快的盲源分离算法,该算法使用均方误差指数加权和的形式定义代价函数,并且在算法学习过程中引入了自适应动量项。仿真结果表明,所提算法在时变环境中较现有算法有更快的收敛速度,能有效地跟踪时变混合系统,并能抗多音干扰。
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    22. 最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法
    张振宇,赵秋伶
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 18-21.  
    摘要135)      PDF(pc) (346KB)(450)    收藏
    针对无线传感器网络的节点能量有限,且在进行信息传输时存在数据冲突、传输延时等问题,提出基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法。该算法将整个网络中的节点分成多个簇,并根据节点的传输范围,将每个簇中的节点均匀分布,每个节点根据自己的本地信息和剩余能量选择通信方式向簇头节点传输数据,从而形成传输数据的最短路径;并根据集中式TDMA调度模型,运用基于微粒群的Pareto优化方法,使得网络在完成规定的信息传输时每个节点耗费的平均时隙和平均能耗最低。仿真结果表明,上述算法不但可以最大化网络的生存周期,还可以有效地降低数据融合时间,减少网络延时。
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    23. 基于信号可信度的压缩感知协作频谱检测算法
    李娜,陈松,王盛,李鸥
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 22-25.  
    摘要161)      PDF(pc) (346KB)(427)    收藏
    压缩感知为认知无线电的宽频谱感知提供了一种新的方法和思路。基于压缩感知的原理,提出了一种多认知用户协作场景下,基于信号可信度的协作频谱检测算法。该算法根据不同认知用户接收信号的优劣判定用户感知结果的可信度,并利用正交匹配协作追踪算法获得认知区域内的频谱占用情况。仿真结果表明,该算法在不同信噪比范围下其检测性能均优于传统算法,以较小的复杂度代价改善了检测性能。
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    24. 时序阵发性对信息传播的影响
    邓冬梅,朱建,陈端兵,高辉
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 26-28.  
    摘要157)      PDF(pc) (249KB)(459)    收藏
    近年来,传播动力学是网络研究的一个热门话题,传统的信息传播都是在静态网络上进行研究的,但现实生活中许多网络是有时序的。到目前为止,已有很多学者针对时序阵发性对信息传播影响做了研究,结果表明对不同的数据集、不同的节点感染方式,阵发性对信息传播呈现的作用是不同的。针对此现象,通过构建DCW空模型消除原数据的阵发性特征,分析信息在原数据和空模型数据上的传播情况,以找到阵发性对传播呈现不同影响的原因。
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    25. 有限长度LDPC码一种速率兼容删余算法
    牛和昊,何元智
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 29-31.  
    摘要345)      PDF(pc) (235KB)(684)    收藏
    提出一种AWGN信道下有限长度RC-LDPC码的删余算法,该算法对规则及非规则LDPC码均有效。该删余算法基于一系列准则,其中一个重要准则是某个候选删除节点的具有低的近似环外消息度(ACE)的短环的数量。仿真结果表明,ACE对删余码的性能有很大的影响,该算法的性能比已有算法有进一步提高。
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    26. 大规模并行操作系统研究
    邵宗有,王昭顺,许建卫
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 32-36.  
    摘要178)      PDF(pc) (539KB)(552)    收藏
    通过对大规模并行超级计算机模拟器上运行的操作系统进行分析,发现超级计算机内部计算节点、I/O节点和服务节点对操作系统各模块的需求是不同的,一个通用的操作系统无法满足不同类型节点的需求。提出了一种轻核心结构的操作系统并在模拟器上实现了原型系统SandOS,它包括计算节点轻核心SandPOS、I/O节点操作系统FileServer和服务节点操作系统MonitorServer。对计算节点轻核心SandPOS与通用的操作系统在内存开销、调度效率、运行效率、页表管理等方面的性能进行了分析对比,结果显示出超大规模并行系统中,SandOS比通用的操作系统具有更好的执行效率。
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    27. 基于移动锚节点的WSN节点定位方法
    龚淼,冯友兵,卞建秀
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 37-40.  
    摘要205)      PDF(pc) (289KB)(554)    收藏
    为提高WSN定位精度,提出一种带定向天线的移动锚节点定位算法。首先对WSN进行分层,锚节点可沿x轴和分层线移动实现对未知节点的遍历,在移动过程中等间隔距离旋转定向广播位置信息,未知节点根据接收到的锚节点坐标、方位角等信息确定自身位置。定位算法简单,无需测距,完全使用锚节点信息实现定位,仿真结果表明,该算法比典型的采用单个移动锚节点的SLWL算法具有更高的定位精度和定位稳定性。
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    28. 基于机会网络的消息传输系统
    马学彬,张岩纹,欧阳真超,王丽婷
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 41-45.  
    摘要155)      PDF(pc) (917KB)(423)    收藏
    机会网络不需要源节点和目标节点之间存在完整链路,利用节点移动带来的相遇机会实现通信,是目前的研究热点之一。设计了一种基于机会网络的信息采集与消息传输系统BlueChat。一方面,系统采集节点相遇信息,构建路由信息表,并且可以作为机会网络中节点移动轨迹建模、社团划分、消息转发策略研究、网络QOS研究等的原始数据;另一方面,系统可以采用不同的消息队列管理策略,通过节点的移动,以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间消息的传输。通过对系统进行连续3个月,50个以上节点,长时间、大规模的测试,并分析采集到的数据,得出消息交付率在95%以上,满足特殊情况下的节点通信需求。
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    29. 网络弹性研究进展
    刘密霞,朱红蕾
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 46-49.  
    摘要196)      PDF(pc) (462KB)(1828)    收藏
    网络弹性(Network Resilience)必将作为下一代异构网络必要的设计与操作属性,被定义为在面临不同的失效或挑战时,能够提供和保持可接受服务水平的能力。从系统的角度对网络弹性进行了深入的研究,首先对网络弹性从定义、模型、实现与评估等方面进行深入的分析,接着讨论基于态势感知的网络弹性研究模型,并详细阐述了模型的每一层功能及实现方法,最后给出了网络弹性研究的发展方向。
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    30. 认知无线电在智能电网中的研究进展及发展趋势
    姚继明,梁云,李炳林,黄莉
    计算机科学    2013, 40 (Z11): 50-52.  
    摘要128)      PDF(pc) (340KB)(786)    收藏
    认知无线电在智能电网中的应用将有效缓解无线通信中的频谱资源匮乏问题。认知无线电网络将提供健壮和高效的通信架构来满足智能电网现在和未来无线通信发展的需求,用于智能电网的认知无线电测试平台不仅能测试应用的性能效果,而且可以发现更实际的问题。高效、可靠的系统通信架构对支撑智能电网双向通信具有十分重要的意义。对智能电网中基于认知无线电的测试平台、系统架构的最新研究进展进行了综述,在此基础上,探讨了下一步的发展趋势。
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