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基于联盟链的边缘缓存系统中最佳缓存策略设计

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计算机应用研究 2024年第7期41卷 2173-2178页

作者：刘锰姜静杜剑波张雪薇西安邮电大学陕西信息通信网络与安全重点实验室西安710121

针对不同运营商各自部署边缘设备,投入巨大且缓存内容相互隔离,无法共享的问题,改进了一种基于联盟链的边缘缓存系统架构,使运营商部署的边缘设备间能够打破内容隔离,实现更大范围的共享。为了提高运营商缓存收益,同时保证用户传输质量... 详细信息

针对不同运营商各自部署边缘设备,投入巨大且缓存内容相互隔离,无法共享的问题,改进了一种基于联盟链的边缘缓存系统架构,使运营商部署的边缘设备间能够打破内容隔离,实现更大范围的共享。为了提高运营商缓存收益,同时保证用户传输质量,降低用户传输时延,首先针对缓存内容流行度、内容大小以及边缘设备的协作能力,分析不同内容交付方式对于用户传输时延和运营商缓存收益的影响;然后,以最大化缓存收益和最小化传输时延为目标建立优化问题;最后,为解决构建的高维度大规模的缓存决策问题,采用基于异步优势动作评价的内容缓存算法确定内容的最佳放置位置。仿真结果表明,所提缓存策略能够有效地提高边缘缓存收益,降低内容传输时延,提升用户体验。

关键词：边缘缓存区块链智能合约协作缓存深度强化学习

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反向散射通信技术的研究与发展

电信科学 2024年第1期40卷 1-23页

作者：叶迎晖徐瑞田雨佳卢光跃西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室陕西西安710121

反向散射通信作为物联网部署的重要技术手段,其主要思想是利用入射信号进行低功耗被动通信和能量收集,以期实现物联网节点的能源自持。为了加深对该技术的认识并推动相关领域的发展,对现有研究展开综述并对未来发展进行展望。首先,阐述... 详细信息

反向散射通信作为物联网部署的重要技术手段,其主要思想是利用入射信号进行低功耗被动通信和能量收集,以期实现物联网节点的能源自持。为了加深对该技术的认识并推动相关领域的发展,对现有研究展开综述并对未来发展进行展望。首先,阐述了反向散射通信的基本原理及架构演进。其次,针对不同的通信架构,对已有工作进行了综述。在此基础上,给出了融主被动传输的互惠共生反向散射通信架构,并进行了初步的研究和仿真分析。最后,结合已有研究探讨了所提通信架构的未来研究方向。

关键词：物联网反向散射通信融主被动传输的互惠共生反向散射通信

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一种改进条件广播代理重加密的数据共享方案

西安电子科技大学学报 2024年第2期51卷 224-238页

作者：翟社平陆娴婧霍媛媛杨锐西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室陕西西安710121

传统的条件广播代理重加密数据共享方式过度依赖不可信第三方代理商,存在效率低、数据安全和隐私泄露等问题。针对以上问题,提出了一种将条件广播代理重加密与区块链共识机制相结合的信息安全保障方案。首先,为解决单个代理商的单点故... 详细信息

传统的条件广播代理重加密数据共享方式过度依赖不可信第三方代理商,存在效率低、数据安全和隐私泄露等问题。针对以上问题,提出了一种将条件广播代理重加密与区块链共识机制相结合的信息安全保障方案。首先,为解决单个代理商的单点故障以及合谋攻击问题,所提方案使用区块链节点轮流担任代理商节点,同时利用融合信誉机制的委托权益证明共识算法筛选出高信誉度的代理商节点参与重加密过程,大大降低了单点故障和合谋攻击的风险。其次,针对代理商节点对重加密密钥使用的高权限问题,引入门限密钥思想,将重加密密钥分割为多个片段,这些片段分布于不同的代理商节点上。通过这种方式,任何单个代理商节点都无法单独完成数据的解密,从而有效提高了重加密过程的安全性。最后,通过对方案的安全性、正确性和可信度进行分析,表明提出的方案能有效解决传统方案中的安全隐患。仿真实验结果证明,与现有数据共享方案相比,所提方案在保障数据安全方面具有明显优势,同时计算成本较低。

关键词：条件广播代理重加密门限密钥区块链共识机制

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基于无线传播环境的无蜂窝大规模MIMO系统接入点部署优化

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电信科学 2024年第2期40卷 11-21页

作者：姜静刘永强严冯洋陶莎 Worakrin Sutthiphan 西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室陕西西安710121 泰国国家电信有限公司泰国曼谷10700

无蜂窝大规模多输入多输出(MIMO)系统通过在覆盖区域内部署大量的接入点(AP),可以为用户提供均匀、可靠的服务。传统的无蜂窝大规模MIMO系统采用随机部署,未考虑AP周围的路径损耗、阴影衰落散射物以及环境遮挡对覆盖质量的影响。为了考... 详细信息

无蜂窝大规模多输入多输出(MIMO)系统通过在覆盖区域内部署大量的接入点(AP),可以为用户提供均匀、可靠的服务。传统的无蜂窝大规模MIMO系统采用随机部署,未考虑AP周围的路径损耗、阴影衰落散射物以及环境遮挡对覆盖质量的影响。为了考虑实际环境下无蜂窝大规模MIMO能实现均匀、一致的覆盖,提出了基于无线传播环境的AP部署方案。首先,通过混合概率路径损耗模型对无线传播环境进行表征,其次构建了以最大化平均吞吐量为目标的AP部署优化问题,最后将问题转化为马尔可夫博弈过程,并且基于多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG)算法得出最优的AP部署策略。仿真结果表明,相比于传统的随机部署和现有AP部署策略,所提方案可明显改善复杂环境下的非均匀覆盖问题,为用户提供良好一致的均匀覆盖。

关键词：无蜂窝大规模MIMO AP部署混合概率路径损耗模型 MADDPG算法

基于一致性哈希和随机选取的PBFT算法改进

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计算机工程与应用 2024年第12期60卷 294-302页

作者：翟社平霍媛媛杨锐聂浩楠西安邮电大学计算机学院西安710121 西安邮电大学陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

针对实用拜占庭容错算法PBFT存在的系统动态性不足以及主节点选取随意导致的共识效率较低、系统稳健性较差等问题,提出一种基于一致性哈希和随机选取的CRPBFT共识算法。采用一致性哈希对节点进行分组,在分组的基础上增加节点动态变化机... 详细信息

针对实用拜占庭容错算法PBFT存在的系统动态性不足以及主节点选取随意导致的共识效率较低、系统稳健性较差等问题,提出一种基于一致性哈希和随机选取的CRPBFT共识算法。采用一致性哈希对节点进行分组,在分组的基础上增加节点动态变化机制,为系统提供动态的网络结构。根据节点在共识中的表现动态计算各节点的信誉值,同时定义主节点候选列表、普通节点和恶意节点这三种节点信誉层次,从高信誉值的主节点候选列表中使用可验证随机函数选取可靠且身份难以被恶意预测的主节点,并将符合信誉值要求的节点组成较稳定的共识集群。实验结果表明CRPBFT算法较PBFT算法中共识节点集群的可靠程度更高,在共识时延、吞吐量以及系统稳健性方面的性能优于PBFT算法。

关键词：区块链信誉机制可验证随机函数实用拜占庭容错算法

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面向隐蔽双站反向散射网络的性能优化

电讯技术 2024年第7期 1140-1146页

作者：尹沛桐李欢叶迎晖卢光跃轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院) 西安邮电大学陕西省信息通信网络及安全重点实验室

针对双站反向散射通信（Backscatter Communication, BackCom）网络易遭受恶意窃听的问题，提出了隐蔽双站BackCom网络。推导了窃听者检测错误概率和BackCom传输中断概率来刻画其信息传输的隐蔽性与可靠性，并提出一种方法在满足隐蔽性... 详细信息

针对双站反向散射通信（Backscatter Communication, BackCom）网络易遭受恶意窃听的问题，提出了隐蔽双站BackCom网络。推导了窃听者检测错误概率和BackCom传输中断概率来刻画其信息传输的隐蔽性与可靠性，并提出一种方法在满足隐蔽性约束下来进一步提高系统的传输性能。利用统计信道状态信息，在高信噪比条件下依次推导窃听者检测错误概率BackCom中断概率的闭合表达式。通过联合优化窃听者的检测阈值和BackCom发射机的反射系数，构建一个BackCom传输中断概率最小化的非凸多维资源分配问题。为了解决该非凸问题，采用块坐标下降法（Block Coordinate Descent, BCD）将其分解为两个子问题。在此基础上，深入分析子问题的结构特性并利用目标函数关于反射系数的单调递减特性设计一种基于BCD的迭代算法，以此求解转换问题。仿真结果验证了分析结果的正确性并且所提方案能够提升基准方案的性能，当传输速率为0.1 Mb/s时，系统的中断概率能够降低至10-2;对于较大传输速率，系统的中断概率仍保持在10-1以下。

关键词：反向散射通信隐蔽通信资源分配

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融合强化学习的实体关系联合抽取模型

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 243-251页

作者：翟社平李航亢鑫年杨锐西安邮电大学计算机学院西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室西安710121

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由... 详细信息

现有的实体关系联合抽取任务为了自动生成大规模训练数据引入远程监督策略,在处理数据时产生严重的噪声数据问题。对此提出了一种融合强化学习的实体关系联合抽取模型,该模型由强化学习和联合抽取模型两个部分组成,其中联合抽取模型由图卷积网络和多头自注意力机制构成。首先,使用强化学习去除原始数据集中带有噪声的句子,将降噪后的高质量句子输入到联合抽取模型中;其次,使用联合抽取模型对输入句子中的实体和关系进行预测抽取,并向强化学习提供反馈奖励,指导强化学习挑选出高质量的句子;最后,对强化学习和联合抽取模型进行联合训练,并对模型进行迭代优化。实验证明了该模型能够有效处理数据噪声问题,在实体关系抽取方面优于基线方法。

关键词：实体关系联合抽取噪声数据强化学习多头自注意力机制图卷积网络

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能量收集下的D2D-MEC计算卸载

浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 967-978页

作者：曾耀平刘月强关赛莘江伟伟夏玉婷西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121

针对移动边缘计算(MEC)在能源消耗和安全性方面的问题,研究具有社会关系和能量收集(EH)的D2D-MEC物联网网络中的任务卸载和资源分配问题,提出基于李雅普诺夫优化的D2D在线决策匹配和资源分配(ODMRA)算法.将用户之间的社会关系量化为社... 详细信息

针对移动边缘计算(MEC)在能源消耗和安全性方面的问题,研究具有社会关系和能量收集(EH)的D2D-MEC物联网网络中的任务卸载和资源分配问题,提出基于李雅普诺夫优化的D2D在线决策匹配和资源分配(ODMRA)算法.将用户之间的社会关系量化为社会信任矩阵,将能源消耗、包丢失、社会信任度表述为长期随机优化问题,采用李雅普诺夫优化方法将其分解为一系列子问题后分别求解.对于D2D间的决策选择子问题,结合子模块优化和贪婪算法设计低复杂度的策略选择算法.理论分析和仿真结果表明,所提出的ODMRA算法有效地优化了卸载方案,平衡了系统服务成本和队列长度,在能量消耗、系统服务成本方面优于其他对比算法.

关键词：移动边缘计算设备对设备能量收集李雅普诺夫优化子模块优化

面向一致覆盖的无蜂窝和传统蜂窝共存网络AP部署优化

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电子与信息学报 2024年第6期46卷 2352-2360页

作者：姜静陶莎王伟褚宏云 Worakrin Sutthiphan 李春国西安邮电大学陕西信息通信网络与安全重点实验室西安710121 中国移动通信集团陕西有限公司西安710075 泰国国家电信局帕亚泰10400 东南大学信息科学与工程学院南京210096

为了解决传统蜂窝网络中用户体验剧烈波动的问题,无蜂窝和传统蜂窝共存网络将大量接入点(Access Point,AP)部署到传统蜂窝网络中,显著改善边缘用户和盲区的覆盖信号质量。因此用户在覆盖区域的任何位置均获得良好、一致的用户体验,即一... 详细信息

为了解决传统蜂窝网络中用户体验剧烈波动的问题,无蜂窝和传统蜂窝共存网络将大量接入点(Access Point,AP)部署到传统蜂窝网络中,显著改善边缘用户和盲区的覆盖信号质量。因此用户在覆盖区域的任何位置均获得良好、一致的用户体验,即一致覆盖是提升共存网络性能的首要目标。而AP部署方案是共存网络中用户传输速率和覆盖的决定性因素,该文提出了面向一致覆盖的AP部署优化方法。首先根据共存网络的联合传输模型推导得到用户的下行可达速率,然后以最大化平均吞吐量为目标,将AP部署建模为比率和规划问题,并基于分式规划和引入辅助变量将其转换为凸优化问题,进而通过迭代求解AP的最优位置。仿真结果表明,相比传统蜂窝网络,所提方案可显著提高边缘和盲区的平均吞吐量。

关键词：无线通信无蜂窝和传统蜂窝共存网络一致覆盖联合传输 AP部署