綜合業務網理論及關鍵技術國家重點實驗室

綜合業務網理論及關鍵技術國家重點實驗室

綜合業務網理論及關鍵技術國家重點實驗室依托西安電子科技大學，于1989年由國家計委批準立項，1991年開始建設，1995年10月通過國家驗收，并正式投入開放運行。作為我國西北地區在通信領域唯一的國家重點實驗室，實驗室已成為國內信息與通信領域基礎研究的重要基地和高層次人才培養基地。實驗室取得了許多具有國內領先水平的科研成果，有的在技術上達到國際先進水平。

實驗室依托于信息與通信工程、網絡空間安全以及軍隊指揮學3個國家一級學科，目前主要研究方向包括“通信網絡體系架構及關鍵技術”“高效信源和信道編碼技術”“信息傳輸理論與技術”“信息安全及密碼理論與技術”。

實驗室科研場地面積7500平方米，設備6400余萬元。計算機工作站網絡系統，由SPARC服務器和多臺SUN工作站、微機等聯網構成，并配置有EDA、CASE等軟件。實驗室擁有“高頻大寬帶無線通信測試平臺與實驗環境”“高性能仿真與云計算平臺”“高性能視頻采集與分析測量平臺與實驗環境”“無

線網絡安全測試分析平臺”“光通信和量子通信的基本測試平臺”“40GHz屏蔽室”等公共儀器平臺。擁有F32MIMO信道仿真器和高性能計算仿真系統等大型儀器設備。大中型儀器設備進入了陜西省大型儀器設備網站和西安市大市場儀器共享網進行共享，對中興通訊、上海無線通信研究中心等單位提供共享服務。近5年，實驗室相繼投入了近3000萬元用來更新實驗室的設備條件和公共環境。

增強隊伍建設，專注通信研究

實驗室作為優秀人才的培養基地和科技創新的重要基地，在依托單位西安電子科技大學有力支持下，通過多年的培養和建設，實驗室匯聚了一批基礎扎實、治學嚴謹的中青年學術骨干，形成了團結協作、勇于創新的科研群體。現有固定研究人員61名，其中教授48人，副教授12名；具有院士1人，國家杰出青年科學基金獲得者4人，長江學者特聘教授7人，國家“千人計劃”1人，國家“百千萬人才工程”和新世紀“百千萬人才工程”5人，青年“千人計劃”1人，優秀青年基金獲得者3人，青年長江學者2人，國家“萬人計劃”領軍人才2人，中青年創新科技領軍人才3人，國家科技獎勵獲得者19人，教育部跨世紀/新世紀人才11人等。擁有“寬帶無線通信”“網絡與信息安全”“視覺計算與協同認知”等三個教育部創新團隊；“影像處理與安全傳輸”科技部重點領域創新團隊；“計算理論與影像信息學”“圖像處理與安全傳輸”“復雜地物環境電波傳播與散射”和“高安全高可靠傳輸”4個陜西省重點科技創新團隊。

實驗室定位于通信領域的高水平應用基礎研究。主要學術方向是從發展綜合業務網或多媒體信息網的應用出發，研究新型通信網絡的理論及關鍵技術，包括網絡與交換、信源編碼、信道編碼與信息傳輸、信息安全與密碼學等理論與技術。主要研究內容有：基于異步轉移模式（ATM）的寬帶綜合接入技術及應用系統；高速無線接入與寬帶無線IP和移動IP技術；新的組網理論與技術（如新的標記交換、CUT－THROUGH交換、自組織網、主動網等）；高效圖象壓縮編碼技術及模型基和內容基視頻編碼方法；新型高效傳輸體制COFDM（編碼正交頻分復用）；流密碼、分組密碼、現代公鑰密碼的理論、設計與分析；網絡（如Internet，Intranet）中的密碼算法和認證協議 。

召開學術委員會

重視合作交流，成就斐然成績

近5年來，實驗室獲得國家級二等獎6項，省部級一等獎11項；發表SCI檢索論文983篇，其中I區論文37篇，II區論文（不含I區）287篇；授權發明專利620項。實驗室廣泛開展國際學術交流與合作，與美國、日本、英國、芬蘭等國著名大學與科研機構均有緊密合作。五年來，實驗室舉辦29次國際和全國性學術會議，邀請了國內外專家來實驗室做學術報告335人次，其中IEEE Fellow做學術報告57人次，實驗室26人次在國際會議上做大會特邀報告，具有較高的學術地位和國際影響力。實驗室代表性成果有：

1.Shannon信息論相關新理論

Shannon信息論最初是為了解決通信的有效性和可靠性問題。但隨著應用需求的不斷變化和擴展，與Shannon信息論相關的新理論不斷應運而生。實驗室針對應用網絡編碼進行信息傳輸時的安全問題，2008年在國際上首次提出安全網絡碼概念和安全網絡編碼模型，引領了安全網絡編碼的發展方向；提出了網絡編碼在視頻傳輸以及無線ad hoc網絡中的應用方法；提出了一類基于級聯結構的量子好碼，填補了量子編碼理論的空白；給出了量子漢明限對非純量子碼的約束能力，部分解決了量子編碼理論中著名的公開問題；提出了高非線性度彈性布爾函數的構造方法，在“彈性布爾函數的非線性度的緊上界”這一科學難題上取得重要進展。

2.安全的認知無線自組織網絡

自組織網絡是一種沒有預定的基礎設施支撐的自組織、可重構的多跳無線網絡。實驗室建立了多維資源的表征體系和管控體系，形成了資源利用的新方法和協議，提升了無線接入系統的環境認知能力、資源高效利用能力和自適應動態傳輸能力，有效地解決了動態可變無線接入環境下網絡資源的不連續性（不可流動性）和網絡傳輸的瓶頸（資源利用的低效性）問題；發明了安全高效的無線接入方法，主導了無線局域網安全接入及架構標準的制定；提出了大規模自組織網絡的新型路由技術并構建了驗證系統

3.高效圖像與視頻編碼系統

圖像與視頻編碼是實驗室的重點研究方向之一。在該領域實驗室提出了一種基于行小波變換和比特平面并行編碼的高可靠抗誤碼圖像壓縮方法；提出了適用于多光譜圖像數據特性的分布式壓縮算法、基于混合碼率分配的立體影像壓縮算法、高效的靜止與活動圖像一體化壓縮方案、高效視頻編碼標準—高效MVC的MS-FMM算法及一套完整的基于碼流分析的網絡視頻流質量評估系統；研制了我國第一顆航天圖像壓縮專用芯片，為我國下一代高分辨率對地觀測的發展提供了重要的技術支撐。

4.高效寬帶無線中繼通信系統

在高移動性環境下如何實現高頻譜效率、高能量效率的通信是新一代寬帶無線數字通信系統研究的重要課題。實驗室率先構建了GF(64)上的多元LDPC碼編譯碼器和FPGA硬件實現系統；突破了聯合網絡編碼——信道編碼的優化設計方法，提出了新型協作中繼傳輸方式；解決了高速移動下OFDM系統的信噪比與頻偏估計的難題。

5.多域隱蔽通信方法和系統

隱蔽通信是一類低截獲概率的通信方式，以其通信可靠、安全性高、抗干擾能力強的顯著特點，廣泛應用于現代各通信領域中，是實驗室長期持續的特色研究方向之一。提出了一種用于流星余跡通信中極低譜密度條件下的弱信號檢測方法，構建了新一代流星余跡通信系統；提出基于分組密碼理論的跳頻序列族產生理論和基于近似熵的跳頻序列復雜度檢驗理論，成功設計了跳頻加密芯片并獲得廣泛應用；提出了頻率時間聯合調制的量子密鑰分發方案和基于單光子的單向直傳協議，提出并驗證了分層量子通信網絡架構、基于星上FDMA/CWTDM轉換的衛星隱蔽通信新體制；構建了遠距離大氣激光通信系統。

實驗室積極爭取主管部門和依托單位的支持，堅持“開放、流動、聯合、競爭”的運行機制，充分發揮學術委員會的作用，充分發揮學術帶頭人的作用，開展了比較廣泛的合作研究和學術交流活動，向國際一流實驗室看齊。