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学术成就 学术业绩与创新点 学术论文 科研相关

学术成就摘要:

创立了基于复杂系统理论与方法的网络与通信系统研究体系。

在复杂计算机网络行为、机理与控制方法研究方面:①最先提出SOC现象与整体关联行为;②找到自相似业务预测方法,发现大尺度重尾流可用fGn描述;③提出可控相变点混合路由策略,对临界特征作了精细刻划;④构造真实网络最短路径分布公式,论证实现最小代价理想网络的可行性;⑤首次提出粗粒化流控解决M/G/c排队的系统分析方法;⑥首次给出针对P2P业务的跨层耦合分布式镜象改善网络性能的定量结果。

在时空混沌理论与应用方面:①解决了时空混沌驱动可靠同步问题;②提出时空混沌序列的简易生成方法并对其性能作了充分分析;③解决了时空混沌流密码通信的若干关键技术问题。发表相关论文百余篇,被引用185次,单篇最高引用38次;部分实用化技术已申请专利。上述研究为信息网络与复杂系统领域的科学研究奠定了重要的理论基础,同时为拟从事的研究工作奠定了雄厚基础。

主要经历与创新成就

1、主要学术活动

(1)学术兼职:

时间 学术团体 职位 备注
2001.12-至今 中国人工智能学会 理事  
2002.10-至今 中国电子学会 会员  
2003.12-至今 中建协智专委网络与通信专家组 成员  
2001.09-至今 IEICE 海外会员  
2002.10-至今 IEEE 会员  

(2)学术荣誉:

时间 兼职服务 职位 备注
1999.05-至今 物理学报、中国科学E辑、自然科学进展、中国物理快报、自动化学报、电子学报、电子与信息学报、清华学报、北邮学报、上海交大学报、国防科大学报、吉林大学学报、系统工程与电子技术等刊物 审稿人  
2002.10-至今 IEICE Tran Communications、电子科学学刊(英文版)、电子学报(英文版) 审稿人  
2002.10-至今 ICC、ICCC、InfoCom、APCC、ICII、PIMRC等网络与通信领域国际会议 TPC Member、分会场主席 不定期
2002.09 四川省乐山市智能交通系统建设 专家  
2003.04-至今 国家自然科学基金 评审专家 50余项
十一五期间 科工委技术基础科研计量与无线专家组 成员  
2003.09-2008.09 清华大学信息科学技术学院教材编委会 副主任  
05.12-08.12 清华大学第二届教授提名委员会 委员  

(3)专题报告:

时间/地点 报告题目 会议名称 主办
2006.12.12/北京 基于包层次的小子集观测 第三届全国复杂动态网络学术论坛 中国高等科技中心
2006.07.23/北京 播存网络理论意义 工程院咨询项目“播存网格工程构思”开题会 中国工程院
2005.10.19/北京 双结构互联网定量分析 第二届全国复杂动态网络学术论坛 中国高等科技中心
2005.10.13/珠海 蓄势待发的网络教育软件产业 首届南方文化产业论坛 广东省
2001.09.16/日本东京

[1] A self-configuring PI

controller for active queue management

[2] Modeling dynamical beha- viors of AQM-TCP joint system using Markov chains

[3] Stability analysis and para- meter selection of RED

APCC’01 IEICE

2、主持或参加的主要科研项目(以下项目除标明在研以外,均已完成)

时间 课题名称 来源 作用 经费
07.01-09.12(在研) 共享信息网络新结构及关键技术研究 自然基金项目 负责人 30
07.03-08.09(在研) 基于播存结构的共享信息网络示范系统 横向科研 负责人 150
07.01-11.12(在研) 一体化网络与普适服务体系下的移动性和传感网络机理与理论 973计划项目清华承担的子课题 第二负责人 250
06.10-08.09(在研) 基于时空混沌流加密的XXX保密通信系统研究 国家部委 第二负责人 200
04.01-06.12 互联网络业务源模型与业务量预测(已结题) 自然基金重大研究计划面上项目 负责人 31
03.01-05.12 复杂互联网络的整体动力学理论、方法及其应用(已结题) 自然基金重大研究计划面上项目 第二负责人 25
02.01-04.12 时空混沌CDMA 网络通信理论与关键技术研究(已结题) 自然基金项目 第二负责人 16
01.10-03.09 自组织的人工生命业务量工程 985基础研究项目 负责人 15
00.10-02.09 计算机网络的自组织临界现象 985基础研究项目 负责人 15
03.10-05.12 基于CDMA1X的移动目标网络监控平台 中国联通集团公司黑龙江分公司 负责人 50

“专利推广”相关资料

[1]  2006年11月,发明专利(申请人:任勇、韦忠亚、洪郡、张学聃、许晨敏),基于移动网状网的智能交通信息系统,申请号200610144015.0

[2]  2006年11月,发明专利(申请人:韦忠亚、洪郡、张学聃、张鑫、任勇),车载交通信息移动采集终端,申请号200610114283.8

[3]  2006年11月,发明专利(申请人:任勇、唐宝田、郭子建、许晨敏、李鸿儒),一种燃气热水器,申请号200610144034.3

[4]  2007年5月,发明专利(申请人:任勇、许晨敏、唐宝田),一种带有循环节水装置的太阳能热水器,申请号200710099049.3

同行同事评价

具有独立从事科学研究与技术开发工作的能力和丰富的组织、管理经验。

对前沿学科研究方向、技术与工程有浓厚的兴趣、深刻的理解和正确的见解。

精力充沛,性格平稳坚定,为人诚恳善良。自信,不自负,谦恭,不奉迎。

有积极向上的进取精神,有高度的责任感,有团结协作的大局意识。兼有一颗平常心。

主要学术成绩、创新点及其科学意义

1、近年所从事学术研究工作的背景:

复杂性科学,或称复杂系统理论与方法,被称为二十一世纪的科学。笼统地说,它包括现代系统理论、非线性理论以及人工生命方法,如下图所示。

图1  复杂性科学理论框架

复杂网络系统的研究是复杂性科学的一个重要分支。1998年,Watts和Strogatz在Nature上发表文章《“小世界”网络的群体动力行为》,揭示了复杂网络的小世界特性,建立了小世界网络模型。1999年Albert和Barabasi在Sciece上发表文章《随机网络中标度的涌现》,揭示了复杂网络的无标度性质,建立了无标度网络模型。自此,复杂网络理论研究不再局限于数学的范畴,而是进入了物理学、生物学、社会学以及互联网领域,受到科学、管理、工程技术等众多学科的广泛关注。

2、主要学术业绩与创新点:

自1999年开始,发起组建清华大学电子工程系复杂工程系统实验室(CESL),并担任主任,开设《复杂系统分析导论》研究生课程,致力于复杂性科学以及将复杂系统理论与方法应用到信息网络与通信系统的仿真、分析与控制研究。目前CESL实验室有教师10人,其中3名教授。

先后完成国家自然科学基金3项(含两项重大研究计划面上项目)、985基础研究基金3项(含1项重点项目)、航天科技创新基金1项、航天支撑技术基金1项以及大型网络设计与建设工程项目;正在承担国家自然科学基金1项(共享信息网络新结构及关键技术研究)、973项目子课题1项(一体化网络与普适服务体系下的移动性和传感网络机理与理论)、国家部委项目1项(涉密),以及面向网络信息共享的横向科研开发项目。取得了大量原创性研究成果,逐渐形成了基于复杂系统理论与方法的网络与通信系统研究体系(如图2所示),并不断完善和扩充。

图2  基于复杂系统理论与方法的网络与通信系统研究体系

3、主要学术成绩和创新点(以下文章引用信息截止至2007年3月)

1、复杂计算机网络的行为、机理及控制方法研究,取得突破性进展

在互联网研究领域有两个公认的“缺乏”:第一,作为信息系统,互联网研究缺乏理论支撑;第二,作为分布式控制系统,互联网系统缺乏可观可控的状态变量。尽管有人把排队(Queuing)论作为互联网研究的理论基础,但由于网络流量的自相似性,使得以往用泊松过程刻画的业务以及基于马尔科夫分析的一些基本方法,在基于包交换的排队系统中不再适用;况且,面向连接的传统电信网的排队分析方法,是稳态(t→∞)时的结论,不完全适合于无联接的动态可丢失包交换网络。有一些称为“网络信息论”的研究,其主要内容是讨论在一定规模的网络下进行数据包存储转发的通信容量极限问题。随机图是一种用于网络分析与网络现象理解的数学工具,有一些研究试图将随机分析引入网络,在模型抽象和协议概念化等问题上至今难以找到契合点。

关于互联网的控制,一方面,是通过网络观测实现集中控制或分布式控制,已经取得一些规则网络、无尺度网络、随机驱动下的动态网络牵制控制研究成果。另一方面,是透过大时滞且不定时滞互联网的控制问题。由于以计算机之间靠TCP/IP协议联结的互联网存在着诸多的不确定性,如拓扑结构不确定(无统一规划的生长型幂律度分布网络)、传输路径不确定(单径、多径、可变路由)、QoS要求不确定(不同连接、不同业务、不同度量参数)、业务到达不确定(到达时间、业务量、持续性)、节点状态不确定(包处理延时、排队长度、等效出口带宽、吞吐量),使得系统的状态向量难以定义,因而难从理论上建模、分析。

研究思路:首先,认识网络自身所发生的各种复杂现象,即网络行为研究;第二,揭示复杂网络种种“表现”的原因,即机理研究;第三,针对具体应用场景,根据单项或集成目标,研究网络局部指标或整体优化控制,包括结构、方法、算法等。

(1)全面分析验证了网络的幂律、自组织临界、整体时空关联行为

最先提出网络中存在自组织临界(SOC)现象与整体关联行为。通过一维、二维元胞机仿真与实际网络测量,验证了网络中普遍存在的幂律特性与无标度特性,分析了大规模网络从轻载趋于临界相变状态的长相关增强和整体关联演化过程,给出幂指数取值范围,从而更加充分地认识了网络中由于节点协议的非线性和终端用户行为的突变性而产生种种复杂有趣现象的必然性。参见文章[4、14、54、74、75、76],被引用33次,单篇最高被引用18次。

(2)提出自相似业务的产生与预测方法以及网络流量的大时空关联分析方法

第一,提出一种检测序列是否为自相似性业务以及自相似参数估计方法,并验证了网络流量是Hurst指数约为0.8的自相似业务流,与解析结果一致。

第二,根据网络流量中存在复杂的整体相关性,利用子波变换输出在同一时间尺度下只具有短程相关的特性,找到了一种基于子波的间接网络流量预测方法。通过局域网、广域网流量测量,验证了该预测方法的有效性,并给出了最小方差迭代快速算法,一定程度地解决了长期以来普遍认为自相似业务无法预测的争议

第三,对局域网和广域网TCP流进行全局、局部缩放性质研究,得到了惊人的发现:在大时间尺度上,以重尾分布网络流量可以近似为分形高斯噪声(fGn);而在小时间尺度上,流量无法用fGn或MWM(多分形小波模型)近似。进一步分析表明,小于RTT时间尺度的流量建模仍然具有挑战性。

第四,定义了一个加权向量,利用网络的内在关联性,通过恰当选择少数观测点来准确估计全局流量信息,从而解决了大时空动态网络的全局监测难题

以上研究成果发表于文章[5、29、78],被引用7次。

(3)通过小世界网络特征分析找到一种理想互联网的设计途径

本研究通过对不同网络模型的小世界属性分析,寻求网络整体优化设计方案。

针对规则的二维平面拓扑小世界网络,首先,分析平均最短路径路由的网络性能,提出一种有效的混合路由策略,控制网络的临界相变点在恶意攻击时后移,极大地提高了网络抗毁能力。然后,对临界状态特征首次作了定量刻划:在相变点附近,网络负载变化的功率谱呈现1/f 2的特点,节点排队长度的功率谱变化服从1/f a分布,其中a £ 2;a 的降低反映了网络的整体关联性趋于增强,说明网络更加难于控制。

针对幂律度分布网络,创造性地构造了最短路径长度分布P(l)公式,只含有幂指数,从而建立了度分布P(k)与P(l)之间的直接关系;该公式表明,参数代表了网络节点连接方式,网络的总边数对l取值规律有直接的影响。换言之,只要掌握幂指数值,就可以直接计算相应网络的平均最短路径长度l。实测数据验证了公式的有效性。该项工作的意义是,论证了幂指数对网络设计的重要性以及对网络路由特性的影响,使得未来网络的控制与管理有了明确的指导方向,使得理想网络的设计成为可能。

以上研究成果发表于文章[2、3、6],被引用21次,单篇最高引用15次。

(4)提出了改善网络性能的三种控制方法并充分验证了其有效性

对网络进行均衡化、智能化、多元化改进,主要是施以有效的控制。这些控制手段,主要体现在三个方面:①体现在协议或方法上,②作用在局部节点或自治域内甚至延伸至全网,③基于现有网络或填加新的网络结构。

第一,提出一套基于信息素的改进人工生命路由算法,通过研究二维元胞机模型自组织路由动态建立过程,发现路由建立时间服从幂律分布,所提出算法的响应时间和负载均衡等动态指标,均优于现行的路由算法,如OSPF。

第二,提出了一系列更具实效的队列管理、流控与拥塞控制方法和算法,包括:①基于滑模变结构控制的鲁棒主动队列管理算法,极大地提高了AQM的适应性;②针对大时滞网络TCP端到端拥塞控制的各种AQM算法都存在排队震荡的问题,提出了鲁棒的延时补偿算法DC-AQM,链路利用率是其它算法的3~4倍;③基于流体流理论建模分析的p-EFCI概率标识二进制流控算法,对于ABR业务流控的稳定性和鲁棒性均优于流行的EFCI算法;④设计了显式速率反馈(XRF)机制概率标识算法中用于拥塞判定概率实时调整的PID控制器及其参数整定方法,大幅度地抑制了排队长度的振荡,提高了链路利用率,减小了时延抖动。

第三,3G无线蜂窝系统接入互联网时缺乏流控机制,因而无法利用数据业务的弹性特点。对此,我们提出一种粗粒化流控机制,避免了传输过程中的速率调整,有效地缩短了文件服务的平均响应时间。在这项研究中,将重尾大方差文件(如有界Pareto分布)的传输问题,转化为有限忍耐度的M/G/c(Poisson达到/服务时间分布/并行服务进程数)排队系统。采用长短流分解,借助伊滕积分,对非无穷方差的任意分布文件的更新过程到达进行扩散近似处理,解决了一直以来M/G/c排队系统分析的难题,取得了重要理论突破。

以上研究成果发表于文章[1、16、18、21、24-28、34、37、38、41-43、61-72、78],被引用109次,单篇最高引用15次。

(5)P2P、HTTP等应用网络对互联网性能的影响及改善方法

通过网络测量和理论分析,我们发现:Http业务与P2P等主流业务在空间分布上均呈幂次分布规律,与复杂网络理论对逻辑连接的扁平网络的传统解释有较大差异。由于实际的应用层行为具有更强的小集团群聚性,因此P2P业务的下行分组才能够服从幂律分布,而对等(P2P)机制对于物理网络的流量均衡则毫无作用。为此,我们提出了一种耦合物理网络与应用层网络行为的双层模型,研究了虚拟网络行为对物理网络整体性能产生严重影响的客观现象:①在虚拟网络行为作用下,网络节点数据包排队长度仍存在相变特性,但相变临界点发生了明显左移;②注入速率小于临界速率时,与规则网络结论一致;③在接近临界速率处,节点数据包排队长度呈长程相关特性,幂指数变大,网络的长程相关性得到了增强;④注入速率大于或等于临界速率时,虚拟网络行为使网络呈现出一致的长程相关性。

针对这种现象,我们提出了应用网络与物理网络之间跨层耦合的分布式镜像方法,经分布镜像,物理网络节点数据包的排队长度、数据包驻留时间、链路吞吐量等表示网络性能的指标参数,仍呈现明显的相变特性,但临界相变点产生了明显的右移,而且可能发生二级相变,网络性能得到相当大的改善。

以上研究部分成果发表于2007年1月《物理学报》,文章[11];其余成果已投稿。

(6)Internet网络安全性研究

我们用动力学方法研究了计算机网络的网络会议安全、病毒模型、病毒扩散监测等问题,提出了蠕虫病毒的早期发现方法。研究成果发表于文章[15、30、31、36],被引用7次。

上述研究成果,发表高水平学术论文50余篇,累计被引用177次,单篇最高引用39次。

以这些研究为基础,目前正在承担基础研究与工程应用两个大型项目:(1)973计划项目子课题“一体化网络与普适服务体系下的移动性、传感网络机理与理论”,该课题在5个子课题中理论性最强,将产生大量理论性创新成果;(2)基于播存结构的共享信息网络原型系统,通过一种新型网络结构的实现,验证信息共享网络的可行性。

2、攻克时空混沌方法重要难题,挖掘其在通信与信息系统中的应用

(1)提出混沌与时空混沌可靠同步理论与方法

全面分析了混沌系统的同步,深入研究了驱动序列对时空混沌同步性能的影响,针对一类时空混沌系统提出了一系列可靠同步方法——线性反馈同步定理、基于观测器理论的同步以及滑模变结构同步,从而彻底解决了时空混沌的驱动同步问题。参见文章[9、10、35、40、47、48、56、57、58],被引用72次,单篇最高引用38次。

(2)时空混沌序列的产生及其特性分析

采用耦合映像格子时空混沌模型产生并行的二进制随机序列,深入分析了时空混沌序列的相关特性及其在多址通信中的应用。参见文章[46、49、52、55、79],被引用6次。

(3)时空混沌应用研究

提出了时空混沌二值化技术以及混沌参数调制解调方法,用变结构控制解决了离散时空混沌实用化中的同步难题,将时空混沌用于SSMA系统、CDMA系统、流密码通信系统,发现了其在流媒体保密通信中的应用潜力。参见文章[7、12、50、51、55、56、59、73、80],被引用6次。

上述研究成果,发表高水平学术论文30余篇,累计被引用80余次,单篇最高引用38次。

3、Mesh网络移动交通信息采集系统,具有更加优越的网络结构与传输方式

目前,智能交通系统的研究如火如荼,其中及时准确的交通信息采集至关重要。

本项研究基于移动Mesh网络,采用动态拓扑自组织的网络结构与实时网络数据多跳传送方式,属于当前的热门研究领域——DFT-MSN。

该系统与现有其它交通信息采集系统有两点本质差异:第一,采集点是车载移动终端,而不是位于路口和关键路段的摄象头、测速仪或地埋线圈,因此大大地减少了采集终端数量;第二,采集到的实时网络数据通过移动Ad hoc与Mesh网结合的方式上传,而不是通过有线(如光纤)或基于蜂窝通信网的短信、GPRS、CDMA1X等技术上传,因此运营成本低,实用化程度高。该成果的研究基础发表于论文[8、17、18、22、24、32、33、44、45],被引用13次。此外,申请发明专利两项,参见专利[1、2]。

4、学术研究及成果的科学意义:

上述几个方面的理论研究,丰富了复杂性科学体系和内容,在加深了对其理论与方法深入理解的基础上,为其增添了新的内容与活力。上述几方面的应用基础研究,与其他同类研究相比,虽然应用背景与目标相同,但是研究视角与所依托的理论与方法完全不同,并且取得了可喜的成果。

这些成果拓宽了网络与通信系统研究空间,提高了信息科技领域的研究层次,使基础理论在工程实际中应用的研究更加深入,更加广泛。研究水平处于国内领先地位。

进一步工作——复杂互联网络信息共享理论及应用

互联网业务流量内容大致分为两类:①共享信息/业务;②个性化信息/业务。

所谓共享信息,是指存于网站上、大量用户需要获取的信息;其主流业务是万维网Http业务、无中心服务器P2P业务(如Maze、EMule/EDonkey、BT、PPLive)。

网络仿真分析,特别是网络实际测量分析表明,共享业务已成为主流。中国互联网信息中心(CNNIC)近期发布的第19次调查报告显示,共享信息业务已超过总业务量的97%!电信部门一直为BT下载等业务过度侵占带宽而大伤脑筋!如图3所示。

经分析我们发现,共享信息使得网络上出现了大量的“无功流量”!

众所周知,在两个存储节点之间,相同的内容只需传送一次,大于一次的传输则形成冗余的“无功流量”。幂律告诉我们,许多人在不同时刻享用同一内容是一种大概率现象,因此“无功流量”是一种大概率事件,必须加以解决!

幂律带来了带宽的无尺度(scale free)匮乏,同时也导致带宽的无尺度浪费。这是复杂网络理论告诉我们的常识。然而,由于一直以来对网络复杂性的研究和认识不足,使得共享信息需求对网络造成了始料未及的严重压力。

幂律终于使网络设计者陷入了两难:按少数网站的大度值设计,可以避免拥塞,但带宽将大面积闲置;按低度值设计,服务质量无法保证。

国内上网计算机有5600万台,中国的网民1.37亿人。显然,要实现国家中长期发展规划所提出的目标,让互联网上山下乡,使农村人口也能享受到进步的数字文化,是现行网络与技术难以完成的艰巨任务。

本课题将从复杂系统的角度,采用复杂系统的研究方式,探索网络信息共享的理论、方法与技术,具有极大的理论创新研究空间。同时,为实现全国人民的网络信息共享服务,实现中国特色“低成本信息化”的长远目标,奠定充分的理论基础与实验基础。

学术论文:

4、论文被SCI、EI收录与被其它论文引用情况

(1)被SCI、EI收录总数:SCI收录29篇,EI收录37篇。

(2)SCI收录文章引用情况:他人引用共185次,单篇引用次数最高38次。

代表性学术论文

*[1] F.Y.Ren, Y.Ren, X.M.Shan.Design of fuzzy controller for active queue management.Computer Communications 2002, 25, pp874-883 (影响因子0.556)

*[2] 李旲, 山秀明, 任勇.具有幂率度分布的因特网平均最短路径长度估计.物理学报, 2004, Vol.53, No.11, pp3695-3700   (影响因子1.256)

*[3] F.liu, X.M.Shan, Y.Ren.Phase transition and 1/f noise in a computer network model.Physica A 328, 2003, pp341-350   (影响因子1.332)

*[4] 刘锋, 山秀明, 任勇.计算机网络的长程相关特性.物理学报, 2004, Vol.53, No.2, pp373-378 (影响因子1.256)

*[5] X.Wang, Y.Ren, X.M.Shan.WDRLS:A Wavelet-Based On-Line Predictor for Network Traffic.IEEE GlobalCom 2003, Vol.7, 1-5, Dec, pp4034-4038  

*[6] 刘锋, 任勇, 山秀明.互联网络数据包传输的一种简单元胞自动机模型.物理学报, 2002, Vol.51, No.6, pp1175-1180       (影响因子1.256)

*[7] Y.Ren, H.Lin, Z.X.Ma, X.M.Shan.Performance Analysis In General Cyclic ADCs.International Journal of Bifurcation and Chaos, 2003, Vol.13, No.8, pp2369-2376  (影响因子1.144)

*[8] Y.K.Xiao, X.M.Shan, Y.Ren.Game theory models for IEEE 802.11 DCF in wireless ad hoc networks.IEEE Radio Communication, 2005, Vol,43, No.3, pp22-26 (影响因子1.946)

*[9] F.Liu, Y.Ren, X.M.Shan, Z.L.Qiu.A linear feedback synchronization theorem for a class of chaotic systems.Chaos, Solitons and Fractals, 2002, Vol.13, No.4, pp723-730    (影响因子1.938)

*[10] X.H.Yin, Y.Ren, X.M.Shan.Synchronization of discrete spatio-temporal chaos by using variable structure control.Chaos, Solitons and Fractals, 2002, Vol.14, No.7, pp1077-1082  (影响因子1.938)

   其它论文:

[11] 王磊, 周淑华, 袁坚, 任勇.虚拟网络行为对互联网整体特性的影响.物理学报, 2007(1), pp36-42(影响因子1.256)

[12] 张维, 周淑华, 任勇, 山秀明.Turbo译码算法的分岔与控制.物理学报, 2006, 55(2):622-666(影响因子1.256)

[13] 王剑, 山秀明, 任勇.OFDM/CDMA峰值受限非线性的一种新处理方法.北京邮电大学学报, 2006, 29(5):45-49

[14] 山秀明, 王磊, 任勇, 宋永华.复杂互联网络研究进展.北京邮电大学学报约稿, 2006, 29(1):1-8

[15] 单琳伟, 山秀明, 任勇.基于SIP的域间网络会议安全框架.计算机工程, 2006(14):133-135

[16] 王钺, 任勇, 山秀明, 王耀希.GPRS/UMTS无线数据接入的控制与优化.计算机应用研究, 2006, 23(8):235-239

[17] 石玥, 王钺, 周淑华, 万昊, 任勇, 山秀明.雷达组网中的联合数据关联与偏差估计方法研究.系统工程与电子技术, 2006, 28(11):1668-1671

[18] Y.K.Xiao, X.M.Shan, Y.Ren.Cross-layer approach to improve TCP performance in multihop ad hoc networks.IEICE Transactions on Communications, 2005, Vol.E88-B(8), pp3375-3382 (影响因子0.487)

[19] J.Wang, X.M.Shan, Y.Ren.A New Approach for Evaluating Clipping Distortion in DS-CDMA Systems.IEICE Transactions on communications, 2005, E88-B(2), pp792-799 (影响因子0.487)

[20] Y.Cao, Y.K.Xiao, X.M.Shan, Y.Ren.An Efficient Decoding Algorithm for Low-Density Parity-Check Codes.IEICE Transaction on Fundamentals, 2005, Vol.E88-A(5), pp1384-1387       (影响因子0.477)

[21] 王钺, 宋永华, 任勇, 山秀明.WCDMA系统中Internet访问性能的优化.北京邮电大学学报, 2005, Vol.28, No.2, pp4-8

[22] 肖永康, 李萌, 山秀明, 任勇.一种改善Ad Hoc网络中TCP性能的跨层方法.计算机应用, 2005, No.5, pp1178-1179

[23] 万昊, 任勇, 山秀明.基于混淆矩阵的全方位角雷达目标识别.微电子学与计算机, 2005, Vol.22, No.3, pp136-139

[24] K.Y.Xiao, L.Zhang, X.M.Shan, Y.Ren.Neighbor-Medium-Aware MAC Protocol with Fairness for Wireless Ad Hoc Networks.IEICE Transactions on communications, 2004, E87-B.(9), pp2738-2746(影响因子0.487)

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[26] 张林, 任勇, 山秀明.负载均衡的人工生命路由算法.通信学报, 2004,Vol.25, No.4A, pp290–297

[27] J.X.Lu, Y.Wang, Y.H.Song, Y.Ren.New QoS Metrics and Application Layer Proxy for GPRS/UMTS Internet Access.in Proceedings of IEE QoS2004

[28] J.X.Lu, X.M.Shan, Y.Ren.Overlay networking: applications and research challenges.通迅学报, 2004, Vol.25, No.12, pp46–52

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[73] 俞杰, 任勇, 山秀明.一种新的混沌编码脉压雷达信号.电子学报, 2001.12, pp1705-1706

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[75] 袁坚, 任勇, 山秀明.一种计算机网络的元胞自动机模型及分析.物理学报, 2000, Vol.49, No.3, pp398-402   (影响因子1.256)

[76] J.Yuan, Y.Ren, X.M.Shan.Self-Organized Criticality in One Dimensional Packet Flow Model. Chinese Physics, 2000, Vol.9, No.9, pp641-648    (影响因子1.185)

[77] 吴霖, 任勇, 山秀明.QoS路由及其在IP中的实现.现代电信科技, 2000.7, pp16-21

[78] W.Wu, J.Yuan, X.M.Shan, Y.Ren.Exploring Collective Behaviors with Short-Range Correlation Between Routers.IEEE ICCT2000, Beijing, Aug. 2000, pp70-75

[79] Y.X.Xia, Y.Ren, X.M.Shan.Spatiotemporal Chaotic Spreading Sequences for CDMA Communications. IEEE ICCT2000, Beijing, Aug. 2000, pp530-535

[80] X.H.Yin, F.Y.Ren, Y.Ren.A Kind of New Amplifier.Chinese Physics, 2000, Vol.9, No.2, pp97-99(影响因子1.185)

科研相关:

1、主要研究内容

建立信息共享网络的基本理论

研究Http与P2P等主流业务对逻辑网络与物理网络性能的影响

研究共享信息在物理网络上的自组织耦合映像方法与策略

研究网络多级相变点的分布式镜象控制方法

提出新的共享信息网络结构并进行性能分析

研制新结构共享信息网络演示验证系统

2、研究方案与技术路线

(1)根据动态网络自组织演化原理建立网络信息传输的最小代价理论

针对信息资源、物理网络、终端用户三者之间的相互作用,提出基于六种距离的最小代价信息获取理论,提出一系列新问题和新概念,包括信息亮度、共享度,有功与无功流量,信道的有效性与信源的可靠性(与传统概念相反),半连接(相对于电信网的全连接与包交换网的无连接),网络局部粘度与全局粘度等,建立共享网络新理论。

(2)建立一个网络数据综合分析平台

在国际流行的大型网络仿真软件基础上,编制特定功能应用程序,建立共享信息网络业务综合分析平台,对校园网内部、接入教育网截面及外网访问的测量数据进行分类与流量分析,研究主流业务及其动力学属性对应用层网络和物理网络的行为所产生的影响,分析把共享信息进行可控分布式镜象之后网络负载的均衡性变化及其动力学规律,对于网络的一级相变与二级相变进行定性与定量研究。

(3)提出类似于广播存储机制的共享信息网络结构

借助于人工生命方法,建立一套有限分布镜象的网络性能评价指标体系,对于面向信息共享的几种网络结构的性能进行定性与定量分析,以便寻找到一种最小代价的网络信息共享新结构。

(4)新结构信息共享网络原型系统验证

研制一个仿真的共享信息新结构网络,对所提出的理论、方法与技术进行试验验证,进一步论证信息共享网络理论与系统的可行性。

3、获得科研与教学奖励

获奖项目名称 奖项名称 等级、排名 获奖时间 授奖部门
大庆教育信息网—多功能综合校园网系统与技术 教育部科技进步奖 三等奖,第一 2000年 教育部
科技成果推广应用效益显著奖 专项奖,第一 2000年 清华大学
黑龙江省东部电网区域稳定控制装置研制 黑龙江省科技进步奖 二等奖清华方第三 2000年 黑龙江省
科技成果推广应用效益显著奖 专项奖,第三 2000年 清华大学
电子系统设计综合实践 优秀教学成果奖 一等奖,第一 2006年 清华大学
大学生研究训练(SRT)计划 优秀指导教师奖 一等奖,个人 2006年 清华大学

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