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基于毁伤概率的节点间网络连通性算法研究

归档日期:07-08       文本归类:毁伤概率      文章编辑:爱尚语录

  基于毁伤概率的节点间网络连通性算法研究_电子/电路_工程科技_专业资料。为了在计算网络连通性时将网络中各节点和链路的毁伤概率考虑在内,提出了一种基于毁伤概率的节点间网络连通性算法.介绍了通过消除关联矩阵内的中间节点来获取节点间路由的方法,提出了节点间不连通故障组的概念,并分析了不连通故障组的搜索算法,给出了基于毁伤概率的节点间连通概率计算公式.

  第32卷第6期 2010年12月 武汉理工大学学报?信息与管理工程版 JOURNAL OF WUT(INFORMATION&MANAGEMENT ENGINEERING) V01.32 No.6 Dec.2010 文章编号:1007—144X(2010)06—0869—04 文献标志码:A 基于毁伤概率的节点间网络连通性算法研究 李 勇,贾连兴 (通信指挥学院信息作战系,湖北武汉430010) 摘要:为了在计算网络连通性时将网络中各节点和链路的毁伤概率考虑在内,提出了一种基于毁伤概率的 节点问网络连通性算法。介绍了通过消除关联矩阵内的中间节点来获取节点问路由的方法,提出了节点问不 连通故障组的概念,并分析了不连通故障组的搜索算法,给出了基于毁伤概率的节点问连通概率计算公式。 该算法可用于通信网内设施可能出现严重毁伤情况下的网络连通性能评估。 关键词:网络连通性;路由;毁伤概率;性能评估 中图分类号:TP391.9 DOI:10.3963/j.issn.1007—144X.2010.06.003 网络的连通性是衡量网络结构可靠性的参 数,因此经常用来分析通信网络的脆弱性、抗毁性 和可靠性¨。3 J。由于战争或各种自然灾害等特殊 情况影响,都会不同程度地毁坏网络中的各种通 信设施,从而影响到网络的连通性,同时,由于网 络中各通信设施受到毁伤的概率又有所不同,因 此需要在考虑通信网络设施毁伤概率的情况下对 网络的连通性进行研究。 计算网络中两节点之间的连通性,首先需要寻 找到两节点之间的所有路由,然后根据网络中所有 节点和链路的毁伤概率来计算两节点之间的连通 概率。寻找路由的主要方法有图解或列表法、Dijk- stra和Floyd算法、可达矩阵算法等H。6 o。在计算 节点间连通性算法中,有的采用计算节点间存在唯 节点和链路的毁伤概率是相互独立的。在此基础 上,给出如下定义:网络中如果某一组节点和链路 全部断开时会导致所有从Ai到Ai的路由全部断 开,则称该组节点和链路为从Ai到Ai的一个不连 通故障组t,那么,该故障组产生的相应故障概率 即为该组节点和链路的故障概率之积,可记为 函(t)。所有不连通故障组都不可能出现的概率 即为从Ai到Ai的连通概率(所有不连通故障组不 允许有包含与被包含的关系)一o。 在网络中erA"节点和链路的毁伤概率不同的 情况下,计算节点间连通概率时,首先需要对节点 间的网络路由进行搜索,获得节点间的全部路由, 然后再从网络中的全部节点和链路中搜索出所有 的不连通故障组,最后根据每个节点和链路的毁 伤概率,计算节点间连通概率旧。9 J。其算法的基 本步骤如图1所示。 l搜索节点间的全部路由 I l搜索所有不连通故障组 I l计算节点问连通概率 图1 节点问网络连通概率算法基本步骤 一通路的概率;有的采用受约束的概率连通陛计算 方法,约束条件包括信息传输时延、流量链路容量 等;还有的采用计算机仿真方法,即利用通信仿真 软件对网络业务进行仿真,以分析其性能等。笔者 采用搜索网络中两节点间的不连通故障组,再根据 所有节点和链路的毁伤概率进行计算的方法。通 过这一算法可以将网络中各要素的毁伤概率和网 络连通陛能同时考虑,从而使得计算出来的节点间 网络连通概率结果更贴近实际。 1节点间网络连通概率算法 1.1节点间网络连通概率算法基本步骤 在分析网络连通性之前,首先假定网络中各 1.2节点间网络路由算法 1.2.1建立关联矩阵C 依照以下的规则构建网络的关联矩阵C= [cij]。。。:将所要计算的两个节点分别作为第1个 收稿日期:2010—05—12. 作者简介:李勇(1978一),男,湖北仙桃人,通信指挥学院信息作战系博士 万方数据

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