基于连通性测度的地域通信网抗毁性研究

针对已有测度无法准确评价地域通信网抗毁性的问题,提出了一种基于连通性的地域通信网抗毁测度。然后研究了基于不完全信息的打击模式,网络攻击信息可以通过信息广度参数和信息精度参数调节。最后结合具体的网络实例对地域通信网在相应打击模式下的抗毁性进行了分析讨论。     

基于节点的地域通信网抗毁性评价及应用

分析了战场条件下地域通信网抗毁性评价的需求和现有地域通信网抗毁性评价方法存在的不足,确定了节点失效条件下地域通信网抗毁性评价的标准和计算流程。从节点失效的实际出发,给出了节点重要度的分析方法,并以该方法为基础,综合考虑节点逐个失效的整个过程,给出了基于节点的地域通信网抗毁性评价方法。最后,将这种方法应用于地域通信网拓扑优化,并给出了应用实例。     

基于最短路径数的WSN抗毁性评价方法

从已有的基于全网的等效最短路径数的抗毁性出发,应用到以数据为中心的无线传感器网络各个簇的抗毁性衡量中。进而用簇的抗毁性来衡量整个无线传感器网络的抗毁性。并对基于小世界模型的无线传感器网络抗毁性进行了抗毁性分析。仿真结果表明,该评估模型能更客观、准确地评估以数据为中心的无线传感器网络的抗毁性。     

Analysis of robustness of urban bus network

In this paper,the invulnerability and cascade failures are discussed for the urban bus network.Firstly,three static models(bus stop network,bus transfer network,and bus line network) are used to analyse the structure and invulnerability of urban bus network in order to understand the features of bus network comprehensively.Secondly,a new way is proposed to study the invulnerability of urban bus network by modelling two layered networks,i.e.,the bus stop-line network and the bus line-transfer network and then the interactions between different models are analysed.Finally,by modelling a new layered network which can reflect the dynamic passenger flows,the cascade failures are discussed.Then a new load redistribution method is proposed to study the robustness of dynamic traffic.In this paper,the bus network of Shenyang City which is one of the biggest cities in China,is taken as a simulation example.In addition,some suggestions are given to improve the urban bus network and provide emergency strategies when traffic congestion occurs according to the numerical simulation results.     

基于韧性度的低轨卫星通信网络抗毁性度量及优化

低轨卫星通信网络的抗毁性是描述网络安全可靠的有效工具,在网络体系结构设计和路由策略等领域得到了广泛的应用。根据低轨卫星通信网络中卫星在轨道平面内移动,需要不断进行切换的特点,从建立抗毁性测度模型以及网络抗毁性优化两个角度来评估和提高网络抗毁性,提出一种基于韧性度的低轨卫星通信网络抗毁性度量方法。通过对移动模型以及切换模型的结构分析,对每种结构以一定概率出现的低轨卫星通信网络,应用韧性度函数,求得网络在某个时刻及某一段时间段内的抗毁性,并针对切换模型的不足之处进行优化,用赋权韧性度来体现优化的效果,得到了优化后的网络抗毁性。以铱星系统为应用实例进行仿真,结果表明:任意时刻网络的抗毁性跟拓扑结构的韧性度值有关,并且是一种线性关系,即随着韧性度的增加,其抗毁性也增加。通过对铱星通信系统切换模型的优化,网络的抗毁性与平均抗毁性都得到了提升,说明本文所构建模型的有效性和实用性。     

空间信息网络结构抗毁性优化设计

结合空间信息网络体系架构设计需求,提出了一种具有强抗毁性的空间信息网络结构设计方法。分析并选择自然连通度作为网络的抗毁性测度,提出了一种基于自然连通度的空间信息网络结构优化模型,设计了一种具有免疫审查的人工免疫算法并进行模型求解。仿真实验表明,在链路失效模式和节点失效模式下,优化设计的空间网络与典型空间信息系统相比具有更好的网络结构抗毁性与顽健性。     

基于攻击策略的复杂网络拓扑结构优化模型

针对不考虑攻击策略时以自然连通度作为复杂网络抗毁性测度存在的缺陷,用节点的改进总连通度作为目标函数建立了基于按度攻击策略的复杂网络拓扑结构优化模型,并运用收敛速度较快的自适应局部增强微分进化算法(ADMPDE)对复杂网络的拓扑结构优化进行仿真分析。仿真结果验证了该模型的合理性和算法的适用性,优化后的复杂网络的度大节点比例提高了32%,其抗毁性得到明显改进,并得到一些有意义的结论。相关内容可为该领域的进一步研究提供有价值的参考。     

基于阴性选择的网络限制洪泛算法

为使网络在洪泛故障信息时洪泛时延和业务质量两方面性能都能够得到改善,提出了一种基于阴性选择的限制洪泛算法.该算法根据网络环境对洪泛时延和业务损失的侧重程度,分别给出了洪泛时延与业务损失两方面代价函数以及综合两方面因素的优化目标函数,利用阴性选择算法进行寻优,计算出能够最大程度适应网络需求的限制洪泛范围,通过对故障的洪泛范围进行限制,将故障洪泛对网络造成的影响降低到最小.实验结果表明该算法能够改善网络的性能.     

基于克隆选择的地域通信网抗毁性优化

针对已有测度无法准确评价网络抗毁度和节点重要性的问题,采用了一种基于网络邻接矩阵谱特征的抗毁测度。抗毁测度的值越大,网络中替代路径就越多,网络的抗毁能力越强。在此基础上,用克隆选择算法对网络的抗毁性进行优化。实验结果表明新抗毁测度是有效的,优化算法也能大大提高网络的抗毁性。     

基于马氏链的数据链网络抗毁性评价方法

针对数据链网络抗摧毁问题,提出了基于网络拓扑图的马氏链模型。指出若网络中存在经过奇数次跳转能够回到自己的节点时,此网络图的马氏链是遍历的,且其极限概率为该节点的度比上所有节点度之和。然后根据上述模型,提出把其他节点以最短路径到达该节点概率之和作为节点重要性评判指标。在此基础上,把待评价网络与全联通网络的进行结构差异比较作为抗毁性的评价方法。实例验证了模型与算法的有效性。