通信网络各节点和链路重要性的客观评估方法

为了全面和客观地评估通信网各节点和链路的重要性，引入了归一化容量加权可靠性指标概念，并从通信网络总体及局部两个考察角度定义了指标，一个是研究网络全部节点之间可靠性的总容量归一化加权可靠性指标，另一个是只研究两指定节点间可靠性的最大容量归一化加权可靠性指标。研究出了求解网络全部路由的逻辑代数化计算方法，据此推出了适宜于计算机编程的可靠性指标计算的全套代数化计算方法，解决了人工计算繁琐的问题。以节点和链路失效对可靠性指标的影响程度作为评价标准，采取排序方法，实现了节点和链路重要性的客观评估。计算了一种典型拓扑结构通信网的可靠性指标，并从总体与局部角度分别得到网中各节点和链路重要性大小的排序结果。     

基于可靠性指标的通信网链路重要性评估方法

为了全面和客观地评估通信网各链路的重要性,引入了归一化容量加权可靠性指标概念,并从通信网络总体及局部两个考察角度均定义了指标,其一是研究涵盖网络所有节点之间可靠性的总容量归一化加权可靠性指标,另一是只研究指定两节点间可靠性的最大容量归一化加权可靠性指标.研究出一套自成体系的可靠性指标计算方法,由于算法将所有运算环节均转化为代数或逻辑代数化计算,所以易于用计算机编程运算,解决了人工计算繁琐问题,论证了算法的正确性与合理性.以链路失效对可靠性指标影响程度作为评价标准,介绍了评估链路重要性的方法.通过算例详细计算一种典型拓扑结构通信网络的可靠性指标,并从不同角度评估了各链路的重要性.     

基于马尔科夫链模型的网络链路权重评价方法

网络链路权重评价是网络运维管理的重要依据?将马尔科夫链的转移概率引入到网络链路权重评价中,从概率的角度来衡量相邻节点的可达性;充分考虑链路?节点的故障性,将网络中任意两相邻节点的通信过程近似为马尔科夫过程,基于此,提出了基于马尔科夫链模型的网络链路权重评价方法?根据网络的关联矩阵得到1步概率转移矩阵,进而求得网络的多步马尔科夫转移概率矩阵,直至所有节点概率可达,通过累加相邻节点间概率来衡量链路可达性?通过算例分别分析了串联网络?桥式网络和复杂网络的链路权重评价问题?分析表明,该方法不仅能准确评价网络链路的权重,而且还解决了删边或缩边方法难以分析串联网络的问题,具有计算量小?易编程实现的特点?     

Mesh网的可靠性评价方法研究

为了对固定无线Mesh网中可用路径多样性带来的可靠性进行评价,将有线网络可靠性算法和无线网络传输模型结合,提出一种Mesh网终端对可靠性计算方法.能够计算出全部链路和节点的故障率,以及基于多跳/多路径链路的性能计算出用户站和基站间链路的总故障率.实验结果表明:能够有效地评价Mesh用户站群与基站连接的可靠性,提高了网络节点选择到基站最可靠通路和避开网络中较差链路,以及在更可靠的链路上获得更低的误码率的能力.     

网络运行态势感知技术及其模型

针对现有网络态势感知技术无法反映网络整体运行质量的问题,提出了网络运行态势的概念,并给出其模型。首先,将马尔科夫链的转移概率引入网络链路权重评价中以衡量相邻节点的可达性,进而求得网络链路权重;随后,为一致、稳定地评估网络运行质量并克服基于支持向量机评估方法在训练过程中存在的参数难以确定、过拟合等问题,提出了基于相关向量机的网络运行质量评估方法;最后,将各链路的运行质量评估值按照权值加权得到网络运行态势,实现网络运行质量局部评估向网络运行态势整体呈现的提升。实验结果表明,该模型获得的网络态势值与通过灰色模糊综合评估得到的态势值的平均绝对误差仅为1.61%,优于基于支持向量机的网络评估方法;通过对态势均值及方差的比较,可对不同网络建设方案提供必要的技术指导。     

基于最小代价的跨域虚拟网络映射算法

针对多个自治域网络环境中的虚拟网络映射问题,提出了基于最小代价的跨域虚拟网络映射(MC-VNE)算法.首先根据虚拟网络的约束条件,计算每个虚拟节点的可用物理节点集合,然后利用最小权重路由算法,计算出每条虚拟链路的可用映射物理路径集合.借鉴克鲁斯卡尔最小生成树算法思想,依次在可用映射物理路径集合选择最小权重物理路径,然后将对应的虚拟链路映射到该物理路径上,并协调完成虚拟节点的映射操作.仿真结果表明,MC-VNE算法有效地降低了虚拟网络映射的资源代价,提高了虚拟网络请求接受率.     

一种新的片上网络拥塞感知容错路由算法

提出一个有效的路由通道选择机制,实现了基于片上网络(networks on chips,NoC)的拥塞感知的自适应容错路由算法(congestion-aware adaptive fault-tolerant routing algorithm,CAFR).该算法基于Up*/Down*路由算法得出源节点到目的节点每条路径的转向概率,再根据每条链路的两端路由器剩余内存时隙得出一个加权链路,最后由每条路径权重值和其路径的转向概率计算出源地址到目的地址各条路径的总权重值.实验结果表明,在无故障条件下,该算法的平均延迟和平均吞吐率都能维持较好水平.在故障条件下,该算法相对其他算法在吞吐量衰减方面有很大改善,尤其在故障率达到20%时,该算法吞吐量只有44.32%的衰减,而其他有容错性能的算法衰减达到48%~70%.     

基于网络传输特性的链路重要性评价方法

提出了一种基于网络传输特性的链路重要性评价方法, 根据链路在网络所有节点相互通信的最短路径中的使用频度来评价链路重要性,最重要链路的使用频度最高。该方法不需要像目前的链路重要性评价方法那样进行链路收缩和删除,直接反映了链路对整个网络通信的贡献大小,可以判断通信网中任意两条链路的相对重要性。算法分析和实验仿真表明,文章算法克服了目前的评价方法存在的问题,给出了更直观合理的通信网链路重要性评价准则。     

基于传输贡献矩阵的城市路网节点重要性评估方法

 在城市道路中,通常采用交叉口流量或道路连接数等单一指标确定路口重要性,很难保证突发事件下道路网络运行的可靠性。鉴于城市道路网络的无标度特性,以交通阻抗为权重,将城市道路网络抽象为加权网络,提出节点重要度传输贡献矩阵方法,评估道路交叉口重要性。该方法综合考虑交叉口所处路网位置、道路连接数及关联路段交通阻抗,采用节点效率值表示其位置信息,通过融合节点度值和交通阻抗值,构建交通信息传播过程中节点之间的重要度关联,以表示相邻路口间重要性依赖关系。以天津市区域路网为例计算各交叉口重要度,采取连续移除重要节点方式,模拟连锁故障过程,并将结果与节点收缩法进行对比。实证分析表明：在移除最重要的8个节点后,路网最大连通子图规模较节点收缩法降低9.10%,验证了该方法的有效性。     

基于网络性能变化梯度的通信网络节点重要程度评价方法

针对已有的通信网络节点重要程度评价方法基于网络中可替换路由数目,不能评估网络被分割时网络中节点的重要性的不足,提出了一种利用网络性能变化梯度的通信网络节点重要性评价方法.该方法通过计算网络中的节点被移除时网络直径和网络连通度变化梯度来评估网络中节点的重要性.利用该算法对美国ARPA网络的节点重要程度进行了分析,并与基于可替换路由数目的算法进行了比较.实验结果表明,该文提出的节点重要程度评价指标准确地反映了节点对网络性能影响的大小,并且适用于网络被分割或网络没有被分割2种情况.     

大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估模型设计

大数据中网络节点拓扑结构复杂且具有明显的不稳定性,当前网络节点拓扑不稳定性评估模型大多依据社会网络分析方法理论,从不同角度表示具有不同拓扑结构特性的网络元件,获取的评估结果不充分、不可靠。为此,提出一种新的大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型,通过节点收缩法对大数据中网络节点重要性进行评估。针对大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估,结合风险函数丰富熵的内涵,将事件的风险函数在效用系数空间中的平均值看作网络的效用风险熵,依据得到的效用风险熵对效用风险熵权重进行计算。将节点收缩法和效用风险熵权重结合在一起,重新考虑权重的影响,给出新的大数据中网络凝聚度,得到大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型。实验结果表明,所提方法评估可靠性很高。     

无线传感器网络地理位置路由度量方法

为了解决在非理想链路上采用传统贪婪度量的地理位置路由协议引发数据包投递率下降的问题,设计并实现了一种基于链路质量的地理位置路由度量方法(SRAB).通过周期性监听邻居节点发送的数据包,依据其中的链路层序列号估算出相应的链路质量,得到数据包在该链路上传输时所花费的代价.根据节点的地理位置信息,分别计算出当前节点和邻居节点与目的节点间的欧式距离,进一步得到邻居节点将数据包向目的节点推进的程度.在采用blacklist机制将链路质量小于规定阈值的邻居节点过滤后,SRAB将单位代价下向目的节点推进程度最大的邻居节点选为下一跳节点.测试结果表明,与非理想链路上的传统贪婪度量法相比,SRAB的成功投递率提高了22%,传输能耗减少了12%.     

无线通信网络抗干扰指标及其权重的计算

针对影响无线通信网络抗干扰效能的因素繁多,并且其抗干扰效果本身具有不确定性和模糊性的特点,通过采用层次分析法,建立无线通信网络四层树状结构的抗干扰指标分析模型,利用专家打分法,分别构造各指标的重要性判断矩阵并利用排序原理进行各指标权重系数的计算,各专家计算的权重系数取均值得到最终的权重值。     

基于发送功率的无线网络可靠性分析

为了快速准确地评估无线网络的可靠性,使用Weibull函数提出了一种基于发送功率的无线网络链路存在的概率模型.在已知节点发送功率和节点间距离的情况下,得到无线网络中各节点间链路存在的概率,进而得到各种拓扑存在的概率.并针对每种拓扑分布分别使用两终端可靠性的求解方法,得到无线网络的可靠性.仿真结果表明:当无线节点的可传输距离小于节点间直线距离时,网络可靠性为0;当无线节点的可传输距离大干节点间3倍直线距离时,链路完全可靠,网络可靠性由节点可靠性决定;当无线节点的可传输距离在前两者之间时,网络可靠性随着节点发送功率的增加而增加.该模型为现实中无线网络两终端可靠性的设计评估和无线功率资源的有效分配提供了有效的方案.     

增强Ad Hoc网络稳定性的移动问题解决策略

针对移动自组织网络中网络通信稳定性较低的问题,提出了增强网络稳定性的移动问题解决策略.该策略通过检测节点的相对移动速率,计算节点间链路的稳定性,得到网络中通信路径的稳定度,从而选择稳定度高的路径进行通信.该策略针对节点移动可能导致的通信可靠性约降低问题,利用检测移动速率预测节点运动趋势这一创新方法提高了系统数据传输的可靠性.实验结果表明,该策略利用节点移动预测的方法可以有效选择可靠性更高的数据链路,与传统方法相比,通信延迟时间约降低1%,吞吐量约提高5%.     

移动终端通信网络传输链路快速选取方法研究

移动终端通信网络节点能量有限,采用当前链路选取方法对链路进行选择,需要将大量数据包作为测试样本,不仅能耗高,而且会导致通信效率大大降低。提出一种新的移动终端通信网络传输链路快速选取方法,介绍贝叶斯估计原理,对链路质量进行估计。假设节点选择备选链路集合中所有链路的概率是相等的,经k轮探测后,贝叶斯估计通过新增样本对应的链路质量进行估计,在此基础上引入优选机制,将质量估计结果最高的链路赋予最高的概率,将质量估计结果较低的链路赋予较低的概率,实现移动终端通信网络传输链路的快速选取。实验结果表明,所提方法不仅能够保证链路传输的正确性和完整性,而且链路选取速度快,具有很好的节能效果。     

面向网络传输的立体视频QoE评价模型

面向立体视频网络传输业务,分析影响用户感知质量的关键因素,提出了一种网络立体视频用户感知质量的多指标评价模型.该模型融合了网络服务质量因素、立体视频内容质量因素、用户互动质量因素及终端设备质量因素,利用模糊层次分析法对立体视频感知质量影响因素进行层次分析,建立评估指标体系.计算得到各指标权重,并建立最终的评价模型.通过网络仿真实验,并利用主观评测值,验证各个指标对网络传输中立体视频用户感知质量的影响.实验结果表明,此方法与用户主观评价值相关性较高,能够更全面地反映网络传输中立体视频的用户感知质量.     

基于贝叶斯网络的可信概率评估方法

针对ad-hoc现存的问题,基于贝叶斯网络提出一种ad-hoc网络中评估节点可信度的模型.根据节点在网络的属性,利用贝叶斯网络,动态地计算节点可信度,模型可以根据节点关注的属性不同,调整贝叶斯网络子节点概率分布表,从而实现灵活的可信评估策略.结合贝叶斯网络,用概率统计的方法计算节点的可信度,该方法使用贝叶斯网络计算,评估节点的当前状态在历史通信记录的基础上的可信概率.仿真结果表明,本方法能够动态反映节点可信程度,及时地发现恶意攻击.     

考虑萤火虫群的网络生存性计算方法

为解决网络中因链路失效而产生的拥塞问题.利用萤火虫群提出一种新的网络生存性评价方法 (Survivability algorithm based on Glowworm Swarm,SGS).给出了生存性的评价指标,针对失效状态下的到达流量,利用萤火虫群优化算法来获得最佳网络剩余流量.通过OPNET和MATLAB进行联合仿真实验,深入研究网络生存性与失效链路、荧光素系数、权重系数等参数之间的关系.研究结果表明:相比于其它方法,SGS表现出较好的适应性.     

变电站光纤通讯中的最优节点选取模型设计

传统变电站光纤通信中最优节点选取模型大多依据先验知识实现,性能较低,不适于实际应用。因此,针对变电站光纤通信设计了一种新的最优节点选取模型,给出变电站光纤通信系统结构,介绍了通信时的信号接收过程和信号传输过程。将所有光电信号的接入端和汇聚中心的通信链路规划为通信栅格网,依据节点功能,从四个方面对变电站光纤通信中的节点进行评价;分别是通信节点处理能力、相邻节点间的通信延迟、相邻通信节点之间的信道质量和误码率。对四种评价指标的权重进行计算,依据权重设计变电站光纤通信中最优节点选取模型。对设计模型的安全性和自身性能进行测试,结果表明,所设计模型安全性优,整体性能强。