基于节点收缩法的地域通信网抗毁性评价方法

网络抗毁性的评价在通信网性能研究中有一定的指导意义,本文介绍了节点收缩法的基本原理,在判断网络节点重要性的基础上结合单位子网的概念进行了实例分析,评估了网络节点和链路的重要性,找到了一种较好的地域通信网网络抗毁性的评估方法。     

不同信息条件下加权复杂网络抗毁性仿真研究

针对加权复杂网络的抗毁性分析问题,选取网络效率和网络鲁棒性作为抗毁性的度量指标,对加权网络在不同信息条件下抗毁性的变化进行数值仿真模拟.最后,对成本和性能约束下加权网络的抗毁性进行定量分析,给出不同信息条件下加权网络抗毁性的优化策略.结果表明:在基于局部拓扑信息的攻击策略下,权重系数越大,网络的抗毁性越强;在基于全局拓扑信息的攻击策略下,网络的抗毁性要优于基于局部信息的攻击策略,且权重系数为0.5的网络在攻击初始阶段抗毁性最强;另外,若能在攻击早期加大对节点的防护力度,则会大大降低对网络性能的影响.     

基于复杂网络理论的中国航路网络抗毁性分析

为有效评估航路点或航段失效对中国航路网络的影响,运用复杂网络理论建立的网络抗毁性测度方法,对中国航路网络模型的结构、运行特性及其抗毁性进行了实证分析.结合航路网络结构特性,以最大连通子图尺寸、聚集系数、整体效能下降率为测度指标,采用不同的攻击策略,对中国航路网络的抗毁性进行仿真分析:航路网络的抗毁性由少数航路点和航段维系的,无论节点攻击还是边攻击,网络总体表现出对随机攻击策略的鲁棒性及蓄意攻击的脆弱性,且边的抗毁性高于节点的抗毁性.其中,对网络模型连通性影响最大航路点是恩施、南充、天门等介数值较大的航路点;针对度及介数进行的蓄意攻击,攻击航路点数量达到6%时,就能使中国航空网络效率下降至50%左右;同时基于边介数策略攻击效果最好,表现出脆弱性.     

一种空间信息网络抗毁分析的新方法

在下一代网络中,空间信息网络将在提供长距离、全覆盖的互联网服务方面发挥越来越重要的作用。未来的大多数网络将是混合型的——通过卫星链路将太空、临近空间和陆地上的节点连接起来。安全是空间信息网络的一个重要问题,因为此类网络容易受到大量攻击,包括窃听、会话劫持、数据损坏和分割攻击等。本文讨论了空间信息网络中可能发生的各种安全攻击,并概述了现有的网络抗毁性分析的不同解决方案。以分割攻击为背景,提出了一种基于复杂网络节点重要性和图卷积网络节点分类的网络抗毁性评估方案。通过简单网络和真实的空间信息网络进行抗毁性评估实验,结果表明,提出的评估方案具有良好的区分度和准确性。     

不同攻击模式下中国航路网络抗毁性研究

运用复杂网络理论,分别对随机攻击模式和蓄意攻击模式下中国航路网络的抗毁性进行分析.分析两种攻击模式下最大连通子图的大小、聚集系数、平均度以及最大度的变化.结果表明:在随机攻击模式下,最大连通子图的大小更适合用来衡量一个网络的抗毁性;而当采用蓄意攻击时,度值攻击可以有效反映网络的抗毁性;中国航路网络具有随机攻击下抗毁性较强,而面对蓄意攻击抗毁性偏弱的特性.     

基于边权值的电力通信网可靠性分析

电力通信网络系统作为智能电网的关键因素,是电网的专用网络,它是支持着电力系统的可观察性和可控制性的专用网络.如果通信网络发生故障将导致电网工作异常甚至造成电力系统级联故障.因此研究电力通信网的可靠性问题是至关重要的.将电力通信网看作有权网络,利用链路的可用率进行分析,得到电力通信网中节点可靠性,并进一步对整个电力通信网络的可靠性进行分析.最后通过实例分析,验证了基于边权值的电力通信网可靠性分析方法的可用性和实用性.     

基于级联失效的复杂网络抗毁性

传统的复杂网络抗毁性研究主要基于网络静态连通性,而忽视了网络动态特征。该文在网络动态性基础上,研究级联失效条件下复杂网络的抗毁性能,对ER随机网络模型、BA无标度网络模型和PFP互联网拓扑模型这三种模型在不同攻击策略下的抗毁性进行了对比分析和仿真实验。实验结果表明：在随机攻击下,ER网络表现最为脆弱,而BA网络的抗毁性...     

复杂星间链路网络规划评估方法

为确保以导航星座星间链路为代表的复杂星间链路的运行服务效果,在使用网络建链拓扑、路由规划参数前,应对其正确性和有效性进行评估确认.本文提出了对复杂星间链路网络规划进行参数正确性快速评估和业务服务性能评估的分级评估方法.第一级评估实现网络规划结果正确性的快速判断,涵盖了场景要素符合性、节点特性符合性、测量业务约束满足性、数传性能满足性等多维度综合化快速验证评估.第二级实现网络规划结果有效性的进一步确认,构建由星间网络行为模型和数据接入模型组成的星间链路网络仿真系统,基于星间数据传输和处理的加速仿真,统计建链数量和数据包传输性能并与业务服务指标比对,完成业务服务性能仿真评估.经对导航星座星间链路典型业务场景的两级评估结果的比对,验证了分级评估方法的有效性.     

基于业务的电力光纤通信网风险水平分析方法

本文从电力光纤通信网络承载业务的角度提出了PRA算法,对电力光纤通信网业务通道的风险水平进行评估。将通信网的风险水平与业务相关联,不单独的从硬件设备角度进行评估,给出了一种新的网络可靠性的考虑方式。     

基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性测度分析

在构建危险品运输网络模型的基础上,采用复杂网络理论对该网络模型抗毁性测度及特性进行研究。首先,根据网络模型的配送特性,提出"网络风险效率"和"最大连通度"抗毁性测度;接着,通过建立危险品运输网络介数模型和对道路网络节点和边的随机和蓄意攻击,描述网络模型的流量和拓扑特性,继而构建基于复杂网络理论的危险品运输网络抗毁性研究框架。实验结果表明:本文构建的抗毁性测度可以很好表征危险品运输网络的抗毁性能水平,且网络抗毁性是由少数节点和边维系的;无论节点攻击还是边攻击,网络均表现出对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性,故抗毁特性更接近于无标度网络,且边的抗毁性高于节点的抗毁性;此外,在攻击较多节点和边时,度攻击的抗毁性较弱,且网络配送的可达性优于风险值增长水平。     

基于网络抗毁性的链路赋权网络节点重要性比较

节点重要性是网络抗毁性分析中的重要内容。在分析现有节点重要性评估方法的基础上,研究了一种链路赋权网络的节点重要性评估方法。该方法既考虑了节点与邻接节点的连接紧密程度,同时也考虑了节点失效后对网络造成的破坏程度。最后通过实例对方法正确性进行了验证。     

基于随机失效率的网络抗毁性评价方法

由于对复杂网络的拓扑结构知之甚少,其抗毁性测度的研究一直是个比较困难的问题。从网络连通性的角度出发,在随机失效率的前提下对网络的抗毁性测度进行定义。并分别在只有选择性攻击和随机性攻击的情况下验证所提的全网连通度的有效性,进一步对无标度网络和随机网络的抗毁性能进行比较和分析。结果表明考虑了随机失效率的网络抗毁度定义更加确切有效。     

管制空域复杂网络模型构建及抗毁性分析

为分析现有管制空域的结构特性与面对多种真实情况下的抗毁性,从空中交通管制的角度出发,以管制空域的最小单位扇区为基础,构建复杂网络模型,并以介数、紧密中心性等拓扑特性参数计算方法筛选关键扇区,以聚类系数、度、度分布等参数来反映空域内部的连接情况。通过4种能反映不同真实情况的攻击策略对模型进行抗毁性测试。最终结果显示：扇区网络在维持扇区连接结构上表现出较好的抗毁性,而在维持网络运行效率和保障航空器通行能力上抗毁性不佳。     

基于级联效应的恐怖组织网络抗毁性研究

 应用动态社会网络方法分析了恐怖组织的网络结构及抗毁性,并对其网络进行了选择性的攻击.首先对其人员网络进行攻击,先从中间层进行打击,再根据网络的中心性实施攻击;其次应用图论中求最小割集的方法寻找其行动网络的脆弱性,对其增广链实施攻击.与传统的打击方法相比,该方法具有更强的优越性,恐怖组织的整体网络更容易被破坏.     

基于节点重要度动态评估的复杂网络级联失效分析

级联失效前的评估和检测是预防和控制级联失效现象的关键,对充分把握整个网络系统的稳定运行至关重要。为深入探究级联失效传播过程的内在机理,提出一种考虑网络动态特性的节点重要度评估模型;在此基础上,采用一种更符合真实复杂系统的非线性容量负载模型,利用该模型进行不同攻击策略下的级联失效仿真,以网络的最大连通子图比例为测度量化网络抵御级联失效的抗毁性,仿真结果表明,节点41所在的广安市与节点55所在的重庆市,无论是在静态节点重要度评估,还是动态节点重要度评估下,均是成渝铁路网络中最关键的节点;此外,不考虑级联失效情况下,在网络的静态拓扑结构中,节点的度中心性更能代表节点的关键程度;而在动态的网络拓扑结构中,节点的介数中心性更能代表节点的重要性,与度值攻击相比,采用重要度攻击策略能以更快的速度击溃网络;考虑级联失效情况下,与其他攻击策略比较,采用重要度攻击策略时,在级联失效的作用下,仅攻击2个节点,网络便会迅速崩溃,验证了节点重要度动态评估模型的有效性;同时探讨了网络在不同模型参数下抵御级联失效的抗毁性,实验结果表明,在一定范围内提高负载系数、容量系数可以有效提高网络抵制级联失效的抗毁性;受网络拓扑结构和攻击策略的影响,需设置较大的节点容量,来预防网络的级联失效。     

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.     

加权BA网络负荷重分配建模及级联抗毁性

增强复杂网络在级联故障下的抗毁性具有重要的实际应用意义。在考虑了网络中边之间的差异性,基于BA无标度网络模型构建了加权BA无标度网络模型,对负荷重分配策略进行建模,分析了分配过程中局部规模大小对网络抗毁性的影响,确定出了最佳负荷重分配策略,并研究了蓄意攻击条件下采取不同负荷重分配策略时重要网络参数对网络抗毁性的影响。仿真结果表明,局部规模越小、权重系数越小、平均度越大,网络的抗毁性越强,且采用就近局部负荷重分配策略时网络抗毁性始终高于采用就近全局负荷重分配策略时网络的抗毁性。研究结果可为提高复杂系统的级联抗毁性提供理论参考。     

加权BA网络负荷重分配建模及级联抗毁性研究

增强复杂网络在级联故障下的抗毁性具有重要的现实意义。文中考虑了网络中边之间的差异性,基于BA无标度网络模型构建了加权BA无标度网络模型,对负荷重分配策略进行建模,分析了分配过程中局部规模大小对网络抗毁性的影响,确定出了最佳负荷重分配策略,并研究了蓄意攻击条件下采取不同负荷重分配策略时重要网络参数对网络抗毁性的影响。仿真结果表明,局部规模越小、权重系数越小、平均度越大,网络的抗毁性越强,且采用就近局部负荷重分配策略时网络抗毁性始终高于采用就近全局负荷重分配策略时网络的抗毁性。研究结果可为提高复杂系统的级联抗毁性提供理论参考。     

卫星网络中基于链路误码率的主动队列管理算法

由于卫星信道特点影响了宽带卫星通信网对终端用户的QoS保证,DiffServ是一种面向类的粗管道IP QoS技术,其简单性和良好的扩展性使其成为卫星网络IP QoS的首选方案。现有DiffServ研究并没有考虑卫星通信网误码率高、星上处理能力受限等因素,如果将其直接应用到卫星通信网中,会使性能下降。基于DRIO算法,结合卫星链路误码率高的特点,提出了适用于卫星IP网络的S-DRIO队列管理算法。该算法降低了误码率相对较高的流的分组丢弃概率,提高了占有带宽。理论分析和仿真实验表明,在信道误码率较高的卫星链路中,该算法能够更好地保证流之间的公平性。     

城市复杂地铁网络级联失效抗毁性分析

为全面分析了解地铁网络抗毁性问题,保障地铁网络安全平稳运行。采用复杂网络级联失效理论对城市地铁网络抗毁性进行研究。以北京地铁网络为例,构建北京地铁网络级联失效模型,通过MATLAB软件实现级联失效模型的仿真运算,对比分析不同节点攻击策略北京地铁网络抗毁性。仿真结果表明:随机攻击策略对地铁网络破坏性相对较小,而面临节点重要度和介数的两种蓄意攻击策略时,地铁网络抗毁性较弱。并进一步为地铁网络建设以及运营管理提供理论支持。