通信网可靠性的评估及其优化设计

提出了一种近似评估通信网可靠性的方法,该评估方法的算法实现简单,能快速评估出通信网的相对可靠程度,在此基础上给出了几种情况下通信网可靠性的优化设计示例。     

基于有效状态空间的多状态网络可靠性评估

鉴于应用d-最小割(路)集计算多状态网络可靠度精确值的算法中基于最小割(路)集求解d-最小割(路)集及容斥原理的复杂性,提出一种不需要d-最小割(路)集计算网络可靠度精确值的算法.该算法按一定规则分割状态空间,在此基础上生成有效状态空间,通过迭代计算直接获得可靠度精确值;同时通过删除边的无效状态、对最小割集进行分组,有效减小计算量;通过有序树执行该算法简单、易操作.实例表明算法的计算结果是正确的,且计算量较小,证明了其正确性和有效性,但同时也表明算法所需存储空间较大.     

基于可靠性的抗干扰通信网性能仿真

针对抗干扰通信网的特殊性,提出了一种新的评价通信网抗干扰能力的方法。在分析抗干扰通信网可靠性参数和仿真方法的基础上,首先给出抗干扰通信网可靠性参数的获取方法,同时构造了作为判决门限的可靠度矩阵,并对抗干扰通信网可靠性仿真算法做出完整的描述,最终通过计算机仿真分析了抗干扰通信网的抗干扰能力和协同通信能力。仿真结果表明,这种以可靠性为主要指标的分析抗干扰通信网抗干扰能力的方法是直观有效的,利用这种方法可以较方便地进行抗干扰通信网的分析和设计。     

基于d-最小割集的多状态网络可靠度矩阵分解算法

鉴于基于d-最小割集应用容斥原理计算多状态网络可靠度精确值的复杂性, 借鉴分解的思想, 基于事件并运算之间的吸收律, 通过定义d-最小割集矩阵及矩阵概率, 提出了一种矩阵分解算法. 算法的基础是在一定规则下反复对矩阵进行分解、简化, 并通过迭代计算矩阵概率得到可靠度精确值. 同时, 通过定义删除函数以及动态选择分解边加速分解过程. 相关分析表明算法的复杂度随网络中边的数目成指数增加. 算例分析表明算法计算结果正确, 且结构清晰、易于实现, 验证了其正确性和有效性.     

变精度上近似算子与程度下近似算子的逻辑或运算模型

本文主要探索精度与程度结合的粗糙集扩张模型, 提出了变精度上近似算子与程度下近似算子的逻辑或运算模型. 研究了该新模型的精确描述与基本性质, 提出了模型的常规算法与结构算法, 进行了算法分析与算法比较, 得到了结论: 常规算法与结构算法具有相同的时间复杂性但结构算法具有更优的空间复杂性, 并用一个医疗实例对模型与算法进行了说明. 该模型具有精度与程度复合描述的具体含义, 部分扩张了变精度粗糙集模型、程度粗糙集模型和经典粗糙集模型, 进而得到了已有近似算子的相应性质.     

基于灵敏度分析的系统可靠性稳健分配优化方法

在系统可靠性分配中,考虑单元可靠度的不确定性已是可靠性分配的现实需要.为了提高系统可靠性分配优化的质量,将稳健理论引入可靠性分配中,提出基于单元可靠性灵敏度的系统可靠性稳健分配方法.将单元可靠性灵敏度溶入系统可靠性分配模型之中,建立系统可靠性稳健分配模型.在此基础上,采用粒子群-序列二次规划算法对该模型进行优化设计,该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该混合算法可以快速获取全局最优解.通过对发动机曲柄连杆机构进行可靠性稳健分配设计,验证了可靠性稳健分配模型的合理性和混合算法的寻优能力.对结果分析表明,所提方法可以较好解决单元可靠度不确定时的可靠性分配问题,混合算法具有较强的全局搜索能力,分配优化结果具有较强的稳健性.     

正态分布下产品可靠性抽样检验方案——方差未知综合双侧情形

在综合双侧规格限下研究方差未知的正态分布产品可靠性抽样检验方法 .检验统计量取为不可靠度 p的极大似然估计 p.当 p小时 ,p的分布基本上仅依赖于 p ,对 p分解为下侧不可靠度和上侧不可靠度的依赖轻微 .因此 ,利用单侧规格限下的抽样检验方案近似地导出综合双侧规格限下的抽样检验方案 .随机模拟结果表明 ,给出的近似方法是有效的 ,抽样检验方案是合理的 .此外 ,检验统计量 p的表达式较简单.     

冷备和温备系统的可靠度评估方法

研究冷备和温备系统的可靠度评估问题 ,得出了系统可靠度的点估计、矩结构和置信下限 .模拟研究和实际例子说明这种评估方法比较符合实际 .     

对数正态分布均值的Bayes及Fiducial精确限

本文提出了对数正态分布均值在取共轭型及无信息先验分布时的Ｂａｙｅｓ精确限及Ｆｉｄｕｃｉａｌ精确限，它们能用有限区间上的一重积分迭代地求出。这种新算法非常方便，且有很高的精度，能极好地满足工程需要。而原来的算法是相当麻烦的，本文同时还推导出精度很高、算法简单的近似限。这种近似限既能直接用于工程，又能在迭代求解精确限时作为其搜索区间。     

装备体系多阶段任务可靠性高效解析算法

体系作战任务可靠性的实时评估是未来作战的必然要求。为了实时计算装备体系多阶段任务可靠性,基于k/n(G)表决模型,设计了一种考虑冗余的可靠度高效解析算法。在体系结构分析及任务概述基础上,建立了冗余故障树以及由冗余故障树转化的二元决策图(binary decision diagram,BDD)模型。针对传统可靠性解析计算算法复杂度高的问题,本文利用递归算法改进了k/n(G)表决模型的计算过程,提高了计算效率。以航空装备体系远程目标打击任务为例,数值计算表明,本文的改进解析算法有效得出了体系多阶段任务可靠度计算结果,且相比传统算法运算效率得到显著提高,有利于应用到体系作战任务可靠度实时计算评估,指导任务统筹和规划。     

通信网络可靠性指标的新定义及计算方法

为了从网络的宏观角度更全面地评估通信可靠性能,新定义了一套把网络拓扑连通性与传输容量有机地综合在一起的通信网可靠性指标———归一化容量加权可靠性指标,并从网络设计的主观和客观角度以及兼容传统指标等方面阐述了新定义指标的合理性与全面性。为了利于用新指标分析实际问题,研究出一套新指标的计算方法。从路由寻找到不交化网络状态及其对应容量的计算,所有运算过程都实现了易于程序化分析的代数化计算,并论证了算法每个环节的正确性。通过典型算例详述了新指标的计算方法,并以新指标作为参考扼要地介绍了提高网络可靠性方法。     

Algorithmof communication network reliability combining links,nodes and capacity

1 .INTRODUCTIONWhen communication networkis studied macroscopi-cally,exchange nodes ,links and transmission capaci-ty are the most i mportant parameters .If all these pa-rameters are consideredtogether ,the performancein-dex of communication network can be objectivelyshown.In Refs .[1 ,2] the reliabilityindex of a com-munication network whichintegrates the capacity andthe connection reliability of the links is defined.InRef .[1] ,the reliabilityindexis defined as the trans-mission probab…     

Reliability index algorithm of a sub-domain interconnection large communication network

The normalized weighted capacity reliability index of a sub-domain interconnection large scale communication network is defined and a new algorithm to calculate the reliability index is proposed.The proposed algorithm can be performed using logical or algebraic operation by means of computer-aided programming and the correctness of each key step is validated in detail.This paper takes the sub-domain interconnection symmetrical topological network for a typical example to calculate the network reliability index and verifies the correctness of the proposed algorithm using the real measured statistical data,The real measured results are well in accordance with the results obtained by the proposed algorithm.The result shows that the proposed algorithm is a valid means to estimate the reliability index of a sub-domain interconnection large-scale communication network.     

基于广义连续时间贝叶斯网络的指挥控制网络系统可靠性分析

指挥控制网络作为典型的复杂网络系统，其可靠性通常可以利用动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN)来分析。由于DBN并不能很好地解决包含时间和非时间事件的指挥控制网络系统可靠性问题，因此提出一种具有二态条件概率表的广义连续时间贝叶斯网络(generalized continuous time Bayesian network, GCTBN)的建模方法。在此模型的基础上，得到了不同逻辑门的可靠度算法求解，进而针对指挥控制网络系统提出了无线电传播、通信设备以及网络的可靠性分析方法，从而综合地考虑到指挥控制网络执行不同任务的可靠性问题。通过对指挥控制网络可靠性问题的实际案例分析，验证了所提方法的有效性。     

基于交叉熵的通讯网的优化算法

可靠性是通讯网性能主要指标之一。为了寻找通讯网可靠性最优路径,提出一种基于交叉熵的求解通讯网优化方法。首先通过算法1得到网络的所有可能路径。其次通过求解交叉熵的极大值方法,把辅助转移概率矩阵P的有限步迭代内变为退化矩阵P d,使P d每行只有一个元素为1,其余为零,从而每行里的1唯一定义了最优路径。这样便得到了通讯网可靠性的最优路径。数值计算证明:在有限步内通讯网可靠性的最优路径算法2能以高概率收敛到最优路径。交叉熵方法也可应用于其他网络优化问题。     

基于新网络路由算法的通信网可靠性指标计算

解决通信网络"归一化容量加权可靠性指标"全代数化计算的最关键问题,是寻找能够算出网络节点之间全部路由的代数化路由算法。提出一种网络路由新算法,是按照逻辑代数运算规则,以关联矩阵降阶变换方式计算,对于有m个节点的网络,只需m-2次距阵降阶变换运算,就能够算得网络两节点间全部路由,且不会出现闭环路由问题,完全符合通信传输规则。基于该路由算法研究出通信网络"归一化容量加权可靠性指标"的全代数化算法,由于新算法所有环节均实现了代数化运算,所以易于编写计算机程序,可以很方便地计算出大型通信网络的可靠性指标,解决了大型通信网络可靠性分析困难的问题。通过算例对新算法的各计算过程进行了详细说明,验证了其正确性。     

基于交换式消息调度算法的FlexRay网络优化研究

汽车电子设备水平的提升对车载总线网络提出了很高的要求。而FlexRay网络因为其高速率、可靠性等特点成为了流行的车载通信协议。为满足网络发展的需求,设计了一种基于交换式FlexRay网络的调度算法,提出了一种可以准确计算静态段和动态段最坏情况响应时间的计算方法。通过仿真实验,验证了所提算法的网络传输速率提升了26%,时隙数量减少了44%,总线占用率降低了23%。从而进一步优化了FlexRay网络。     

矿井通风网络最小独立路集不交化可靠度的计算

运用可靠性工程理论及不交型积之和定律 ,在大型网络系统可靠度计算的基础上 ,提出了矿井通风网络系统最大线性无关最小独立路集予以真子集涤除的不交化可靠度计算的实现方法 .根据不交化可靠度计算法 ,当最小独立路集按所含网络分支的多少进行升序排列时 ,还可进一步减少中间过程的计算量 ,从而达到最佳不交化简化计算的效果 .实例分析表明 :采用升序排列的最小独立路集并按不交型积之和定理予以真子集涤除的不交化处理后 ,不仅计算值等同于一般网络分析中用全概率公式计算的矿井通风网络系统可靠度 ,而且 ,计算工作量大为简化 .