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。     

基于有向通信网络的链路重要性评价方法

为了方便分析有向通信网络的链路重要性,提出一种基于有向通信网络的链路重要性评价方法.该方法首先利用每条子链路的传输概率计算出各链路的信息量,并且将其作为链路权重值;然后利用提出的链路计算方法,寻找出初始节点与目的节点全部传输路由,将每条链路中的子链路分别进行对应的加权后求和得到各链路总权重值,并将总权重值取倒数得到链路的评估系数,依据所定义的链路重要性,通过每条链路的评估系数对链路进行重要性评价.计算实例表明,该方法能有效地对通信网络链路的重要性进行评价,具有一定的有效性和实用性.     

无线传感器网络通信链路评估问题

研究了现有典型的无线传感器网络链路质量评估量度,针对单次RSSI,LQI的链路评估不准确问题,提出了均值RSSI,均值LQI链路评估方法;以MicaZ为实验平台,对无线传感器网络的通信链路进行了实验研究.在对大量采样值进行统计分析的基础上,提出了一个基于高斯分布的链路评估模型,并对模型进行了验证.该建模方法具有一般性,所建立的高斯链路评估模型既可为无线传感器网络的实际应用提供依据,又可为上层协议的仿真研究提供有价值的参考.     

通信网络路由新算法

通信网向高可靠性、高利用率和高服务质量方面发展,现有路由算法已难以适应发展要求,需要寻找新算法。研究出一种易于多处理器并行运算的快速路由算法,采用逻辑代数运算规则,按照逐步变换、整合及删除中间节点关联分组方式计算,对于有n个节点的网络只需n-2次整合运算就能得到网络两节点间全部路由,且不会出现违反通信传输规则的闭环问题。详细论证了算法的正确性与合理性,简介了算法的并行运算可行性问题。通过算例详细说明算法的计算过程。     

专用网OSPF链路摆动抑制算法

该文提出了OSPF(openshortestpathfirst)链路摆动抑制算法以克服由于无线信道误码率较高而引起的专用网链路摆动问题。该算法核心思想是在保证网络连通性的基础上,评估所有链路性能并对不稳定链路进行动态抑制。链路在被抑制的状态下不参加路由计算。仿真结果表明:在算法参数设置合理的情况下,链路状态广播更新数量和网络同步运行时间等指标可分别改善约35%和10%。OSPF链路摆动抑制算法简单可行,适应于专用网自身特点,可有效提高网络整体性能。     

基于LQI的链路评估算法及其在WSN中的应用

在实验的基础上对一些链路质量评估参数进行对比之后,提出了一种基于LQI均值的链路评估算法.该算法能够在保障评估准确度的前提下减少冗余数据,从而降低能耗;采用该链路评估算法对ETX路由度量进行了修改,提出了一种IETX路由度量,并最终在Micaz节点上对该度量的选路性能进行测试.结果验证了基于LQI链路评估算法的IETX度量的选路可靠性与节能效果.     

无线传感网络多节点通信链路质量检测算法

为提升无线传感网络的扩展性和通信性能,研究无线传感网络多节点通信链路质量检测算法。基于稳定路由协议设计了无线传感网络多节点通信链路质量检测算法,利用通信节点分析报文确认邻居节点间距,通过非参数局部线性核平滑方法依据邻居节点间距建立信号获取平滑后的信号接收强度。判断无线传感网络中的节点是否来自上游节点分组的平滑后信号接收强度后,采取滑动窗口局部多项式拟合方法建立链路质量检测模型,通过链路质量检测结果判断无线传感网络中该链路中通信节点移动状态,通过通信节点移动状态判断链路质量。实验结果表明,采用该算法可准确检测无线传感网络多节点通信链路质量,且在节点数量增加时检测效果依然良好,具有较好的扩展性。     

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.     

无线传感器网络多径路由机制研究

无线传感器网络在一些应用中需要保证链路的可靠性,但由于传感器节点资源有限、通信链路不对称等特点,很容易导致数据链路发生变化.多径路由机制通过数据链路冗余的方式有效提高了数据链路的可靠性.在典型多径路由算法HEED的基础上,结合移动代理技术,通过建立备用数据链路并确定其优先级,设计了一种基于移动代理技术的多径路由机制MAHEED,使得无线传感器网络数据传输的可靠性得到明显提升.     

最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法研究

针对网络通信实时性、可靠性的要求,提出一种最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法,依据链路质量对加入网络的节点构建逻辑路径,形成树状结构。将某节点与其它节点之间的可用物理链路看作辅助路径,得到Mesh形网络拓扑结构。分析了最短路径扩散机制,利用最短路径扩散机制对网络中全部节点构建最短路径信息。介绍了网络交通流和交通引力场模型,考虑节点对交通流的引力作用,将传输路径看作影响引力的指标,通过交通引力场实现网络路由选择。实验结果表明,所提方法在保证网络实时可靠性的同时,可减少能耗,降低数据丢包率,提高网络吞吐量。     

加权网络的常用统计量

加权网络是复杂网络研究的一个重要分支,连边权重的异质性有助于刻画复杂系统的各种特性.但长期以来,由于加权网络上各种统计量的定义不统一、物理意义不明确,很多学者直接抛弃交互作用的强度,使用门限值将加权网络变为二值无权网络后再进行研究.本文综述了加权网络上常用的统计量,并简要介绍了这些统计量在实际复杂系统分析中的应用.本研究有助于相关研究人员明确各种加权网络统计量的物理意义,使用加权网络对复杂系统进行分析和刻画.同时,理解各种常用统计量的内在联系和应用背景是构造更有效加权网络统计量的基础.最后介绍了各种权重网络的随机化置乱方法,为分析和理解实际加权网络统计量的绝对值提供了参考和比较.     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

基于证据理论加权融合的无线传感器网络路由算法

针对当前无线传感器网络路由算法存在数据传输成功率低、 网络时延长和丢包率高等缺陷, 为获得更优的数据传输结果, 提出一种基于证据理论加权融合 的无线传感器网络路由算法. 首先引入聚类分析算法对无线传感器网络进行分簇, 使簇首的分布更均匀, 解决簇首过于集中、 簇成员节点分配不合理的问题; 然后采用证据理论计算剩余能量、 节点间通信距离、通信能耗的权值, 并根据权值对每个节点的性能进行综合评价, 根据综合评价结果选择每个簇最合理的簇首; 最后与其他无线传感器网络路由算法进行对比测试. 测试结果表明, 相对于对比算法, 该算法数据时延均值和丢包率均大幅度减少, 改善了数据传输成功率, 使节点之间的能耗更均衡, 延长了无线传感器网络的生存周期, 建立的无线传感器网络路由可靠性更高.     

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性。为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标。利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性。基于耦合映像格子（CML）模型,构建上海轨道交通网络动力学模型,模拟不同情境下网络节点引发的网络级联失效动力学过程,并衡量级联失效过程中的网络客流加权可靠性变化情况。结果表明：地铁网络客流加权性质在毁损初始阶段,下降较小;网络毁损规模超过50%,客流加权网络可靠性趋近于0。因此,在网络毁损初始阶段采取措施能有效防止故障在网络扩散。     

基于D2D技术的V2V中断模式的信息传输机制

针对车联网中节点高速移动性特点,以及信息传递低时延与可靠性高的需求,多网络融合已成为部署车联网架构的必然趋势。由于车联网的信息传递往往只需在一定范围内的车辆之间发生,将D2D技术的通信模式引入车联网中进行消息传输,在车辆的覆盖范围内联合完全自组网与混合车联网两种通信模式,提出了一种中断模式的信息传输机制,只有当车辆的行驶状态发生改变时才向其他车辆发送,其他时间只需一定时间间隔向其他车辆发送一个确认信息,以此来判断车辆是否仍处于保护圈内或链路是否通畅。仿真数据显示：该中断传输机制可以有效地提高互传信息的车辆数目,节省了信令开销从而避免网络堵塞,也提高了覆盖圈内所有节点的信道容量。     

Reliability Analysis of Sensor Networks

To Integrate the capacity of sensing, communication, computing, and actuating, one of the compelling technological advances of these years has been the appearance of distributed wireless sensor network （DSN） for information gathering tasks. In order to save the energy, multi-hop routing between the sensor nodes and the sink node is necessary because of limited resource. In addition, the unpredictable conditional factors make the sensor nodes unreliable. In this paper, the reliability of routing designed for sensor network and some dependability issues of DSN, such as MTTF （mean time to failure） and the probability of connectivity between the sensor nodes and the sink node are analyzed. Unfortunately, we could not obtain the accurate result for the arbitrary network topology, which is # P-hard problem. And the reliability analysis of restricted topologies clustering-based is given. The method proposed in this paper will show us a constructive idea about how to place energyconstrained sensor nodes in the network efficiently from the prospective of reliability.