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网络切片场景下的异常检测与服务功能链愈合技术研究

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网络切片场景下的异常检测与服务功能链愈合技术研究

作者：王兆堃重庆邮电大学

学位级别：硕士

基于软件定义网络（Software Defined Network,SDN）与网络功能虚拟化（Network Function Virtualization,NFV）带来的软件化优势,网络切片实现了网络功能软硬件解耦,能够提供灵活、经济且量身定制的服务,但同时也失去了专用硬件提供的... 详细信息

基于软件定义网络（Software Defined Network,SDN）与网络功能虚拟化（Network Function Virtualization,NFV）带来的软件化优势,网络切片实现了网络功能软硬件解耦,能够提供灵活、经济且量身定制的服务,但同时也失去了专用硬件提供的高可靠性保障。为了在通用硬件平台上保证网络切片的高可靠性,自愈合技术得到了广泛的关注。自愈合技术即自动化的网络故障管理,旨在实现网络故障的自动检测、诊断与恢复,从而保证网络切片的高性能需求。网络异常被视为网络故障的前期症状,本文重点研究了网络切片场景中的异常检测与服务功能链愈合问题,主要研究内容和创新点总结如下:1.为了快速检测物理节点异常,从而保证网络切片的高性能需求,本文提出了网络切片中基于支持向量数据描述的分布式在线物理节点异常检测方法。首先,基于支持向量数据描述建立了一种分布式的物理节点异常检测模型;其次,为了解决分布式数据存储场景下的核函数计算问题,引入随机近似函数,从而实现观测数据的分布式处理;最后,为了解决离线训练带来的模型老化问题,提出了一种基于随机梯度下降的在线物理节点异常检测算法,保证模型动态更新,并减轻了异常数据导致的模型检测性能下降。仿真结果表明,该方法可在实现虚拟网络功能（Virtual Network Function,VNF）观测数据分布式处理的同时,有效检测物理节点异常。2.为了保证网络切片高可靠运行,实现服务功能链（Service Function Chain,SFC）异常后的迅速愈合,同时改善主动备份式SFC愈合方法的网络资源利用率低下问题,本文提出了一种基于资源预配置的SFC愈合算法。首先,建立了基于VNF重配置与状态迁移成本的VNF愈合开销模型,提出了一种最小化愈合开销的VNF愈合算法,旨在将VNF迁移到正常底层物理节点上;其次,为了减少瞬时异常导致的频繁迁移,引入节点异常指数,提出一种基于资源预配置的SFC愈合算法,从而减小网络切片整体愈合开销。仿真结果表明,算法能有效减少VNF迁移次数,进而降低网络切片整体愈合开销,同时拥有较高的资源利用率。

关键词：网络切片异常检测服务功能链自愈合

基于深度动态贝叶斯网络的服务功能链故障诊断算法

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电子与信息学报 2021年第12期43卷 3588-3596页

作者：唐伦廖皓曹睿王兆堃陈前斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

针对5G端到端网络切片场景下底层物理节点出现故障会导致运行在其上的多条服务功能链出现性能异常的问题,该文提出一种基于深度动态贝叶斯网络(DDBN)的服务功能链故障诊断算法。首先根据网络虚拟化环境下故障的多层传播关系,构建故障与... 详细信息

针对5G端到端网络切片场景下底层物理节点出现故障会导致运行在其上的多条服务功能链出现性能异常的问题,该文提出一种基于深度动态贝叶斯网络(DDBN)的服务功能链故障诊断算法。首先根据网络虚拟化环境下故障的多层传播关系,构建故障与症状的依赖图模型,并采用在物理节点监测其上多个虚拟网络功能相关性能数据的方式收集症状。其次,考虑到基于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的架构下网络症状观测数据的多样性以及物理节点和虚拟网络功能的空间相关性,引入深度信念网络对观测数据特征进行提取,使用加入动量项的自适应学习率算法对模型进行微调以加快收敛速度。最后,利用故障传播的时间相关性,引入动态贝叶斯网络对故障根源进行实时诊断。仿真结果表明,该算法能够有效地诊断故障根源且具有良好的诊断准确度。

关键词：虚拟网络功能服务功能链故障诊断深度动态贝叶斯网络

基于深度强化学习的异构云无线接入网自适应无线资源分配算法

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电子与信息学报 2020年第6期42卷 1468-1477页

作者：陈前斌管令进李子煜王兆堃杨恒唐伦重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室重庆400065

为了满足无线数据流量大幅增长的需求,异构云无线接入网(H-CRAN)的资源优化仍然是亟待解决的重要问题。该文在H-CRAN下行链路场景下,提出一种基于深度强化学习(DRL)的无线资源分配算法。首先,该算法以队列稳定为约束,联合优化拥塞控制... 详细信息

为了满足无线数据流量大幅增长的需求,异构云无线接入网(H-CRAN)的资源优化仍然是亟待解决的重要问题。该文在H-CRAN下行链路场景下,提出一种基于深度强化学习(DRL)的无线资源分配算法。首先,该算法以队列稳定为约束,联合优化拥塞控制、用户关联、子载波分配和功率分配,并建立网络总吞吐量最大化的随机优化模型。其次,考虑到调度问题的复杂性,DRL算法利用神经网络作为非线性近似函数,高效地解决维度灾问题。最后,针对无线网络环境的复杂性和动态多变性,引入迁移学习(TL)算法,利用TL的小样本学习特性,使得DRL算法在少量样本的情况下也能获得最优的资源分配策略。此外,TL通过迁移DRL模型的权重参数,进一步地加快了DRL算法的收敛速度。仿真结果表明,该文所提算法可以有效地增加网络吞吐量,提高网络的稳定性。

关键词：异构云无线接入网络资源分配深度强化学习迁移学习

当前我国消防行政执法工作存在的问题及对策分析

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中国管理信息化 2017年第20期20卷 192-193页

作者：王兆堃北京市石景山区公安消防支队北京100043

目前,我国人口居住密集,对土地的利用率越来越高,在这种高度集中的状态下,一起极小的火灾就可能造成重大人员伤亡和财产损失。虽然我国近年正在积极完善相关法律、法规、配套设施,但每年因消防行政执法工作不规范而造成的火灾数量渐增,... 详细信息

目前,我国人口居住密集,对土地的利用率越来越高,在这种高度集中的状态下,一起极小的火灾就可能造成重大人员伤亡和财产损失。虽然我国近年正在积极完善相关法律、法规、配套设施,但每年因消防行政执法工作不规范而造成的火灾数量渐增,使人民群众对我国的消防行政执法工作存在着不信任。因此,研究我国消防行政执法存在的问题并提出与之相对应的策略,对完善消防行政执法制度、减少消防行政执法中出现的失误有着十分重要的作用。

关键词：消防行政执法火灾伤亡

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表面蒸发式空冷器翅片管结垢分析

石油化工设备 2014年第A1期43卷 94-96页

作者：王兆堃马军韩卓王春晖甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070

表面蒸发式空冷器具有高效、节能、环保等优点,在石油、化工等行业应用广泛,若其翅片管上结垢,则会大幅降低翅片管传热效率,同时降低进风量,严重影响光管管束的水膜蒸发传质传热,大幅降低工艺介质的冷却效果。通过其结垢原因的分析与除... 详细信息

表面蒸发式空冷器具有高效、节能、环保等优点,在石油、化工等行业应用广泛,若其翅片管上结垢,则会大幅降低翅片管传热效率,同时降低进风量,严重影响光管管束的水膜蒸发传质传热,大幅降低工艺介质的冷却效果。通过其结垢原因的分析与除垢方法的探讨,得出只有严格控制循环冷却水的水质,才能保证设备稳定运行。

关键词：表面蒸发式空冷器翅片管结垢清洗

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中小型石油化工企业微型消防站建设分析

化工管理 2022年第29期 99-102页

作者：王兆堃北京市石景山区消防救援支队北京100043

文章首先针对中小型石油化工企业微型消防站建设的重要意义进行了深入分析与探究,之后研究了展开该项工作的目标定位,最后基于中小型石油化工企业微型消防站建设的目标定位而提出了相应的建设策略。即建立消防安全防控责任制、完善站内... 详细信息

文章首先针对中小型石油化工企业微型消防站建设的重要意义进行了深入分析与探究,之后研究了展开该项工作的目标定位,最后基于中小型石油化工企业微型消防站建设的目标定位而提出了相应的建设策略。即建立消防安全防控责任制、完善站内消防设备配套、制定消防安全应急预案、加强消防人员专业培训等措施,用以逐步促进中小型石油化工企业顺利展开微型消防站建设工作,助力优化中小型石油化工企业微型消防站建设水平,保障中小型石油化工企业的平稳发展环境。

关键词：中小型石油化工企业微型消防站

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中国人—地—粮复合系统适配性评价及影响

地理学报 2024年第3期79卷 779-799页

作者：王兆峰张先甜湖南师范大学旅游学院长沙410081

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究... 详细信息

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究结果表明:(1) 2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配水平在波动变化中总体呈缓慢增长态势;2004—2014年适配水平具有“粮食主产区>粮食主销区>产销平衡区”的特征,2014年后主销区连年下降,跌至第3。(2)适配水平空间差异逐渐变大,空间相关性因素成为空间变异的主导因素,东北—西南方向上的空间变异程度持续强化且具有明显的迁移特征。(3)动态演化特征下,系统适配类型具有“路径依赖”与“自身锁定”效应,邻域背景在其动态变化过程中起着重要作用,即越与适配水平较高的区域邻接,其向上级类型区转移的概率越大,反之亦然。(4)适配性受农户资本状况、产业结构、种植结构、政府支农力度及国际贸易水平的共同作用,且各因素的影响效果存在显著时空异质性,其中,产业结构调整能够有效促进粮食主产区适配发展,种植结构调整、国际贸易水平的正向效应主要表现在粮食主销区,而财政支农的正向作用力随时间递增。

关键词：粮食安全人—地—粮适配性影响因素粮食功能区中国

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连续重整装置板壳式换热器清洗

甘肃科技 2017年第4期33卷 39-40页

作者：赵淑霞赵元秀唐永飞王兆堃甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司甘肃兰州730070

重整装置板壳式换热器易结垢、结盐,造成换热效率下降、板壳程压降升高,影响装置长期稳定运行。因此提出了一种该设备化学清洗流程,详细叙述了重整装置板壳式换热器清洗步骤,该清洗流程清洗效果好,对设备腐蚀性破坏小。

关键词：板壳式换热器重整装置化学清洗流程

基于物质点-特征有限元耦合方法的向后侵蚀管涌模拟

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1318-1324页

作者：王兆南王刚金伟山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 重庆大学土木工程学院重庆400045 中国电建集团成都勘测设计院有限公司四川成都610072

向后侵蚀管涌是汛期堤坝中一种常见的渗透破坏形式,多发生在下游存在无保护出水口的二元结构堤基中。由于土体渗流在出水口处存在较高的水力梯度,使得固、液界面附近的土体极易被侵蚀带走,一旦侵蚀土体的上层存在不透水的黏土层时,便会... 详细信息

向后侵蚀管涌是汛期堤坝中一种常见的渗透破坏形式,多发生在下游存在无保护出水口的二元结构堤基中。由于土体渗流在出水口处存在较高的水力梯度,使得固、液界面附近的土体极易被侵蚀带走,一旦侵蚀土体的上层存在不透水的黏土层时,便会形成不断向上游迎水侧发展的管涌通道,最终导致堤坝出现失稳破坏。基于向后侵蚀管涌的发展过程,采用局部水力梯度作为管涌发展的判别准则,结合饱和孔隙介质的耦合物质点-特征有限元法,发展了一个能够模拟向后侵蚀管涌的新方法。新方法将求解域内的物质点分为3种粒子类型,对满足管涌触发条件的粒子进行删除,以此表示被侵蚀带走的土颗粒。由于算法中的流体部分采用了广义的Navier-Stokes方程进行描述,因此新方法能够同时计算孔隙水渗流和管道流体的自由流动。通过对小尺度模型试验的计算,验证了新方法在向后侵蚀管涌问题中的适用性。

关键词：向后侵蚀管涌耦合物质点-特征有限元法临界水力梯度