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非理想情况下密集异构蜂窝网的物理层安全技术研究

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非理想情况下密集异构蜂窝网的物理层安全技术研究

作者：许耘嘉战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

密集异构蜂窝网的广播特性使其面临被窃听的安全问题,物理层安全(Physical Layer Security,PLS)技术利用无线信道的唯一性、互易性等“指纹特性”来保障密集异构蜂窝网的安全通信。准确的信道状态信息(Channel State Information,CSI)... 详细信息

密集异构蜂窝网的广播特性使其面临被窃听的安全问题,物理层安全(Physical Layer Security,PLS)技术利用无线信道的唯一性、互易性等“指纹特性”来保障密集异构蜂窝网的安全通信。准确的信道状态信息(Channel State Information,CSI)是保证其安全通信的重要前提。实际中,密集异构蜂窝网节点非计划性部署和系统干扰复杂等特性,易导致信道估计非理想的问题。此外,信道估计算法的局限性、节点处理能力的差异性以及实际通信环境的不确定性等诸多因素也易导致信道估计不理想,影响物理层安全传输方案的设计。受限于网络动态变化的拓扑结构,传统网络中针对非理想CSI设计的安全传输方案无法直接应用于密集异构蜂窝网。具体来讲,针对非理想情况下密集异构蜂窝网的物理层安全研究,目前有以下问题亟需解决:1)缺乏理论研究的物理层安全分析框架;2)现有集中式多入单出(Multiple-input Single-output,MISO)网络中的物理层安全传输方案无法直接应用于密集异构蜂窝网。3)现有分布式协作网络中的物理层安全传输方案无法直接应用于密集异构蜂窝网。针对上述问题,本文考虑密集异构蜂窝网节点非计划性部署带来的网络拓扑动态变化,首先,建立了非理想情况下密集异构蜂窝网的安全分析框架;在此基础上,针对密集异构蜂窝网的集中式MISO网络和分布式协作网络,分别设计了非理想情况下基于人工噪声和多点协作传输(Coordinated Multipoint,CoMP)的安全传输方案。本文具体的研究内容及成果概括如下:1、建立了非理想情况下密集异构蜂窝网物理层安全分析框架。针对密集异构蜂窝网动态变化的拓扑结构,应用随机几何建模网络节点位置,在此基础上结合传统信道估计误差模型,给出实际信道与估计信道的关系。以安全中断概率为评价指标,推导了K层密集异构蜂窝网的安全中断概率对系统安全性能进行评估;分析了信道估计精度、微基站分布密度、窃听者密度、中断门限以及基站天线数量等系统参数对系统安全性能的影响;最后通过仿真验证了理论推导的正确性。2、针对密集异构蜂窝网集中式MISO网络,设计了信道估计误差条件下基于人工噪声的物理层安全传输方案,并给出了最大化系统安全吞吐量的功率优化算法。在拓扑结构随机变化的网络中应用人工噪声对窃听者进行干扰,同时考虑系统干扰以及估计误差的影响,通过设计不同信道估计情况下的人工噪声功率分配因子,提升系统安全吞吐量以保障安全可靠通信。在满足用户安全性和可靠性需求的条件下,给出了最大化系统安全吞吐量的发射功率优化模型,并应用K维联合搜索算法对每层网络的最优功率分配因子进行搜索。仿真结果表明,人工噪声方案可使系统的安全吞吐量提升约15%。3、针对密集异构蜂窝网分布式协作网络,提出了一种基于双门限优化的CoMP传输方案,并给出了最大化系统安全吞吐量的双门限优化算法。方案核心思想为协作基站的筛选,即仅允许信道状态好的基站参与CoMP协作。通过设计备选基站方案以及CoMP组网方案,选择符合安全可靠性需求的基站参与CoMP协作传输,减小信道估计误差对系统安全可靠性能的影响。在用户安全性和可靠性需求的约束条件下,给出了最大化系统安全吞吐量的双门限优化算法,并应用二维联合搜索算法对最优的双门限进行搜索。仿真结果表明,所提CoMP传输方案可使系统的安全吞吐量提升0.13 bit/s/Hz。

关键词：密集异构蜂窝网非理想信道估计物理层安全安全中断概率

非理想信道下基于人工噪声的密集异构蜂窝网安全传输方案

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电子与信息学报 2018年第10期40卷 2323-2330页

作者：许耘嘉黄开枝李军陈亚军国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002 中兴通讯股份有限公司上海200000

针对密集异构蜂窝网在非理想信道状态信息条件下的安全传输问题,该文分析了人工噪声对通信的可靠性和安全性的影响,在此基础上提出功率分配优化模型,在不同信道估计精度条件下给出了最优的功率分配因子。首先,考虑信道估计误差对合法信... 详细信息

针对密集异构蜂窝网在非理想信道状态信息条件下的安全传输问题,该文分析了人工噪声对通信的可靠性和安全性的影响,在此基础上提出功率分配优化模型,在不同信道估计精度条件下给出了最优的功率分配因子。首先,考虑信道估计误差对合法信号传输以及人工噪声泄露的影响,推导了典型通信链路的连通中断概率和安全中断概率。然后,在安全性和可靠性约束条件下建立功率分配优化模型以最大化系统安全吞吐量,并通过K维联合搜索算法得到每层网络的最优功率分配因子。最后,仿真结果表明系统设置最优功率分配因子时,人工噪声方案可提升约15%的安全吞吐量。

关键词：密集异构蜂窝网物理层安全信道估计误差人工噪声

非理想情况下K层密集异构蜂窝网的安全性能分析

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电子与信息学报 2017年第10期39卷 2456-2463页

作者：黄开枝许耘嘉丁大钊戚晓慧陈亚军国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

密集异构蜂窝网络节点布置的随机性、动态性、复杂性等特点,导致实际场景中该系统的安全性能受非理想信道估计的影响更严重,然而目前对该系统安全性能的研究主要集中于理想场景,缺乏在非理想场景中的研究。针对这一问题,该文从密集异构... 详细信息

密集异构蜂窝网络节点布置的随机性、动态性、复杂性等特点,导致实际场景中该系统的安全性能受非理想信道估计的影响更严重,然而目前对该系统安全性能的研究主要集中于理想场景,缺乏在非理想场景中的研究。针对这一问题,该文从密集异构蜂窝网自身结构及实际部署的特点出发,分析了信道估计存在误差时系统的安全性能。首先基于随机几何对系统建模,推导了非理想情况下K层密集异构蜂窝网的安全中断概率;然后分析了部分参数对系统安全性能的影响;最后,通过仿真验证了理论推导的有效性。

关键词：密集异构蜂窝物理层安全信道估计误差安全中断概率

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近30年内蒙古黄旗海湿地时空动态变化分析

白城师范学院学报 2021年第5期35卷 72-77,83页

作者：孟庆吉许耘嘉白城师范学院旅游与地理科学学院吉林白城137000 吉林大学后勤处长春130012

文章以内蒙古黄旗海湿地为研究区,以Landsat遥感影像为数据源,利用支持向量机的分类方法,分析1990—2020年黄旗海湿地的变化状况,并揭示其产生变化的驱动力因素.结果表明:(1)1990—2020年黄旗海湿地总面积呈先减小后增大的态势,1990—2... 详细信息

文章以内蒙古黄旗海湿地为研究区,以Landsat遥感影像为数据源,利用支持向量机的分类方法,分析1990—2020年黄旗海湿地的变化状况,并揭示其产生变化的驱动力因素.结果表明:(1)1990—2020年黄旗海湿地总面积呈先减小后增大的态势,1990—2010年沼泽湿地和坑塘湿地面积分别减小了28.19 km^(2)和1.27 km^(2),湖泊湿地在2010年完全干涸,2010—2020年研究区湿地有所恢复;(2)1990—2010年,各类湿地主要转化为裸地、农田和盐碱地,2010—2020年,存在大部分非湿地向湿地类型转化的状况.导致黄旗海湿地变化的主要自然因素为多年来降水量的减少、蒸发量的增大和后期降水量的增加;主要人为因素为耕地面积、粮食产量的增长以及经济的发展使得湿地受到严重破坏,后期由于保护措施得当,效果明显,使得湿地得以修复.

关键词：遥感监测驱动因素黄旗海湿地

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吉林省西部苜蓿丰产栽培技术研究

中国科技成果 2019年第13期20卷 67-68页

作者：许清涛赖宪明李玉波高标许耘嘉白城师范学院吉林白城137000 白城市畜牧科学研究院吉林白城137000 吉林大学吉林长春130021

通过不同播种量、行距、灌水、施肥处理的苜蓿栽培试验表明,行距30,cm产草量最高,鲜草产量27,186,kg/hm2,干草产量7,681.67,kg/hm2;行距65,cm、播量3,kg/hm2,磷肥(NH4)2HPO4为240,kg/hm2、钾肥K2SO4为120,kg/hm2、灌水2次(孕蕾—初花期... 详细信息

关键词：苜蓿栽培技术吉林西部

特大桥主塔桩基承载性状及其岸坡稳定性数值分析

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世界地质 2019年第2期38卷 499-506页

作者：许耘嘉王常明罗云烈匡少华刘慧明吉林大学建设工程学院长春130021 广州市市政工程设计研究总院有限公司广州510650 辽宁省交通规划设计院有限责任公司沈阳110000 吉林建筑大学土木工程学院长春130118

桥梁荷载作用下,岸坡中桥梁主塔桩基承载性状复杂,也使岸坡稳定性发生变化。本文以乌江特大桥遵义岸岸坡和桥墩基础为例,采用有限差分法和强度折减法,对桥墩桩基与地基相互作用及岸坡稳定性进行数值模拟。结果表明:(1)桥梁荷载作用下,... 详细信息

桥梁荷载作用下,岸坡中桥梁主塔桩基承载性状复杂,也使岸坡稳定性发生变化。本文以乌江特大桥遵义岸岸坡和桥墩基础为例,采用有限差分法和强度折减法,对桥墩桩基与地基相互作用及岸坡稳定性进行数值模拟。结果表明:(1)桥梁荷载作用下,岸坡中位移主要发生桩基顶部且集中在靠近河流一侧桩顶上,桩周岩土体中的位移主要发生在靠近河流一侧桩基;(2)桩基位置不同轴力差异明显,表明发挥了群桩效应;(3)岸坡的安全系数在工程完成后为2.59。

关键词：桥墩岸坡稳定性桩基承载性状数值模拟强度折减法

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数字资本主义的时间剥削及其政治经济学批判

中国地质大学学报(社会科学版) 2025年

作者：聂嘉琪北京大学马克思主义学院

马克思在《资本论》及其手稿中立足于哲学—经济学视角，阐明了资本对劳动个体生命时间控制和剥削的内在机制，解答了资本运动的“时间之谜”。随着资本主义数字化转型，数字资本的时间剥削呈现出多元形态，既采用精准化管控、碎片化占... 详细信息

马克思在《资本论》及其手稿中立足于哲学—经济学视角，阐明了资本对劳动个体生命时间控制和剥削的内在机制，解答了资本运动的“时间之谜”。随着资本主义数字化转型，数字资本的时间剥削呈现出多元形态，既采用精准化管控、碎片化占有、界限模糊化等新方式加大对劳动时间的剥削，又通过数字劳动加强对“数字技工”“数众”等不同主体的闲暇时间剥削。数字资本从时空维度重构了生产时间，数字权力从社会时间等维度对时间体系进行系统规训，共同构成数字资本主义时间剥削的双重驱动力。要破除时间剥削困境，必须大力解放和发展数字生产力，变革数字资本主义生产关系，建构数字社会主义时间范式，真正实现人类社会的自由时间解放。

关键词：数字资本主义时间剥削劳动时间闲暇时间时间解放

多中心治理视角下中国老旧社区微更新多方共治机制研究——以南京市秦淮区为例

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自然资源学报 2025年第1期 118-133页

作者：王思嘉汤爽爽李晨南京师范大学地理科学学院江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心香港教育大学社会科学与政策研究学系

在中国城市存量更新背景下，实施老旧社区微更新对城市高质量发展和国家治理能力现代化具有重要战略意义。通过开展对多中心治理理论的本土化探索，以中国语境下的多中心治理为分析视角，选取南京市秦淮区重点微更新项目为研究对象，探... 详细信息

在中国城市存量更新背景下，实施老旧社区微更新对城市高质量发展和国家治理能力现代化具有重要战略意义。通过开展对多中心治理理论的本土化探索，以中国语境下的多中心治理为分析视角，选取南京市秦淮区重点微更新项目为研究对象，探索了当前中国老旧社区微更新的多方共治机制。研究发现：多方共治机制是由区政府、国资企业、规划团队、社区基层组织和居民等多元主体共同参与的更新协作机制，其中政府的角色转换和对社会力量的有效整合是多方共治机制构成的关键；多元主体的互动关系随着更新阶段的推进不断发生变化；建立多元主体能够有效交流和理性互动的平台是推动老旧社区微更新持续发展的关键；微更新可以为老旧社区物质空间、社会空间、经济发展、历史资源创造持续的生产效益。

关键词：多中心治理理论微更新多方共治机制老旧社区

西藏狮泉河地区渐新世钾质火山岩成因及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 151-166页

作者：俞嘉嘉陈伟唐菊兴李阳中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石... 详细信息

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄确定该套火山岩形成于24.2Ma和22.3Ma,从而将原属于则弄群朗久组的火山岩重新厘定为渐新世。地球化学分析表明其具有高硅(64.6%

关键词：钾质-超钾质火山岩粗面岩南北向裂谷狮泉河地区