一种通信网络抗毁性评价的改进模型

分析了现代战场通信网抗毁性评价的需求,针对现有通信网抗毁性测度评价模型无法准确评价网络抗毁性测度和节点重要性,以及不同节点数的网络间抗毁性的问题,利用基于最短路径数和跳面节点法节点重要性多指标评价方法对该模型进行改进。在此基础上,提出一种基于节点的全网平均等效抗毁性测度的网络抗毁性评价模型,并验证了模型的有效性。     

基于节点修复的低轨卫星网络动态抗毁性模型

基于复杂网络理论,建立基于多智能体的低轨卫星网络动态抗毁性模型.完成低轨卫星网络的分布式拓扑结构的构建,将每个网络节点看成是一个具有自修复能力的agent,并在不完全信息条件下,采用一般性攻击策略研究信关站的分布、攻击强度、攻击力度、信息指数、自修复能力对低轨卫星网络抗毁性的影响.仿真结果表明:系统存在恢复时滞,对随机打击具有较强的鲁棒性,对蓄意打击脆弱性降低、稳定性提高,自修复性能弱化了网络的无标度特性;信息指数比攻击强度及攻击力度对网络抗毁性的影响更大;信关站分布对空间段网络抗毁性的影响较小,对地面段网络抗毁性影响较大,表明星际链路使得低轨卫星星座对地面网的依赖性大为降低.     

一种基于改进蜂群算法的网络重构技术

空间信息网络在给定拓扑结构和资源受限的情况下,卫星节点间如何优化链路选择,重构网络拓扑结构,使得升级后的空间信息网络具有良好的抗毁性,是非常具有研究价值的问题.本文针对空间信网络拓扑重构问题,综合考虑卫星节点之间的可见性、可连通时间和可连通度等约束条件,建立了卫星网络拓扑链路模型和节点模型并提出基于改进蜂群算法的空间信息网络拓扑重构算法.仿真实验表明,该算法在资源受限的情况下,能够兼顾改善网络的有效性和抗毁性,有效延长网络的生存时间.     

低轨星座网络拓扑的抗毁性研究进展

近年来随着人类太空探索的快速发展,大量低轨星座相继部署,以星链为代表的星座已掀起了各国的研究热潮。该综述旨在结合低轨星座网络拓扑特点,对抗毁性评估指标和优化模型进行总结剖析。以星链为例,阐述了新型低轨星座的建设现状,对常见的卫星网络拓扑构型进行了分类与优劣对比,分别从节点和链路两个角度梳理了近年来的建模方法。比较评价了典型的抗毁性评估测度与方法,总结了卫星网络拓扑优化算法的研究现状及存在问题,从应用层面提出展望。     

一种评估LEO卫星通信网络抗毁性的新方法研究

抗毁性是低轨卫星通信网络的重要属性,评估卫星网络抗毁性对卫星网络结构设计具有重要意义.针对低轨卫星网络的特点,在对复杂网络抗毁性的研究基础上,建立以自然连通度为基础的卫星网络抗毁性测度指标,利用STK/Matlab仿真工具分析卫星网络的抗毁性.实验分析表明,仿真结果可以有效评估卫星网络抗毁性大小.     

不同攻击模式下城市公交网络抗毁性分析

为了保证城市公交网络的安全运营、提高整个交通网络运行效率,以成都市公交网络为例,分析了该网络的拓扑结构特性,研究了该网络在随机攻击和蓄意攻击下的抗毁性。仿真结果表明,网络在随机攻击和基于节点度的攻击下连续移除节点的数目几乎不对网络的抗毁性产生影响,而在基于节点介数和效率的攻击下连续移除的节点个数越少,网络的抗毁性越差;基于节点介数的攻击对网络抗毁性产生的影响要比随机、基于节点度和效率更为显著。     

一种基于GEO/MEO星层组网的卫星网络抗毁路由研究

提出一种新的基于GEO/MEO星层组网的抗毁路由算法（DRRA）,基于分群管理、群首备份、链路冗余、链路修补的星座结构.在基于卫星移动的动态卫星网络中,在数据包路由抗毁、数据包路由最短延时等方面具有优势.这主要在于：①在充分考虑该卫星网络结构特点的基础上采用卫星分群管理和群首备份机制,以减少网络中冗余信息的流动和对特定中心节点的依赖;②在充分考虑卫星网络运行环境复杂与恶劣的基础上采用星间链路冗余、星间链路修补方案,以降低网络中星间链路失效和/或卫星节点失效对整个卫星网络通信性能的影响.     

考虑节点重要度的Ad Hoc网络抗毁性测度研究

Ad Hoc网络的实际应用受制于其可靠性,如何对Ad Hoc网络进行抗毁性设计和抗毁性测度评估是Ad Hoc网络可靠性研究的热点.针对这个关键问题,从Ad Hoc网络的拓扑结构入手,考虑节点的重要度,结合网络结构熵的概念,定义了网络抗毁熵、节点抗毁度和全网抗毁度,实例分析结果表明本文所定义测度是移动Ad Hoc网络抗毁性评估的有效测度.     

车载自组织网络动态中心性分析

针对车载自组织网络（VANET）拓扑结构的动态性特征,基于车辆换道功能的智能驾驶移动模型,应用VanetMobiSim仿真软件详细研究车载自组织网络拓扑结构的动态中心性。构建VANET时序网络模型,建立基于衰落因子和信息存储转发指数的动态中心性评价方法,该方法不仅能够描述当前网络拓扑与历史网络拓扑之间的联系,而且能够刻画VANET中信息的存储转发机制;最后,通过仿真实验分析了VANET动态中心性。结果表明虽然VANET拓扑结构的动态中心性随着衰落因子和信息存储转发指数的变化而变化,但重要节点整体的排名基本保持相对稳定的状态。该结论有助于更好地确定信息传播的中继节点,实现信息的成功投递,而且为VANET拓扑结构的抗毁性提供指导。     

一种多智能体系统抗毁性拓扑结构构建方法

拓扑结构抗毁性对多智能体系统分布式协同控制完成既定的目标任务具有重要意义.文中研究多智能体系统拓扑结构,提出基于权重的分簇方法,通过虚拟骨干网的分布式提取,完成层次型拓扑结构的构建.在基于簇的层次型结构的基础上,提出关节点判断与中继节点运动控制相结合的分布式方法,实现网络的双连通,并阐述该方法在网络化火控系统中的应用.实验表明文中提出的概念和方法能提高多智能体系统拓扑结构的灵活性和抗毁性,为网络化无人作战理论在实践中的应用打下良好基础.     

基于熵权法的地域通信网节点重要性评价方法

对于地域通信网网络节点重要性权重的确定,文章提出了最优嫡权重要性评价法,将网络中节点的运行情况、节点交换能力、抗毁能力、设施费用、节点通信能力这五项指标和节点的拓扑重要性综合反映到节点重要性权重当中,使得节点重要性更加准确、符合实际应用。同时为了更加准确的评估节点的重要性,采用最优组合赋权的方法,将节点拓扑结构重要性权重（客观评价）与节点的嫡权重要性（主观评价）进行组合给出节点组合权重。     

天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术

网络仿真可为天地一体化卫星网络的新技术评测提供有力支撑。面向天地一体化卫星网络拓扑场景固有的异构性、动态性特点,提出一种天地一体化卫星网络拓扑场景仿真技术。设计了面向异构、动态卫星网络拓扑的统一描述模型,以及研究了基于统一描述模型的拓扑自动解析与仿真场景生成方法,提升了仿真场景生成的易用性;从是否时变性的角度出发,设计了面向各类星间链路与星地链路的分类方法,将链路分为时变性和非时变性两种,针对非时变性链路,通过引入链路模型预加载机制,提升了卫星链路的仿真效能以及响应速度;针对链路仿真过程中延时仿真精确度低的问题,设计了链路仿真校正策略,实现了卫星链路高逼真、实时、动态的仿真。构建了多种天地一体化卫星网络场景,实验结果表明：所提出的技术具备高效的卫星网络仿真拓扑的自动生成能力;与现有技术相比,该技术在卫星链路仿真效能与仿真逼真性方面具有明显优势。     

卫星时变拓扑网络最短路径算法研究

在提出卫星时变拓扑网络模型的基础上，首先证明了传统网络中的最短路径算法（如Dijkstra算法）在卫星时变拓扑网络中使用存在局限性，给出了一种可适用于卫星时变拓扑网络的最短路径算法并利用卫星节点间邻居关系的相对规律性，对算法进行了优化．相关仿真表明该算法比目前常用的卫星网络路由算法（如DVTR）更适合于切换频繁的卫星网络．     

复杂网络生存性评估方法研究

该文针对复杂网络的特点,首先给出了复杂网络生存性的一个新测度——容忍度。在此基础之上,给出了生存性测度的新定义,针对复杂网络无标度性的特点,给出了复杂网络生存性评估的新方法,并以互联网抽样数据为例进行了网络生存性分析。最后对复杂网络生存性研究的思路进行了探讨,指出从网络拓扑结构出发,研究拓扑结构的各种属性对网络生存性的影响,将是复杂网络生存性研究的一个有效而新颖的思路。     

基于拓扑信息的网络修复

网络生存性与网络拓扑结构密切相关。该文从拓扑信息与通信传输网络的区别和联系出发,分析拓扑图论与网络生存性的关系,介绍拓扑图论算法在网络修复中的实际应用,对基于网络分割的故障修复算法、基于拓扑结构的修复路径选择算法、用于链路故障保护的P-Cycle算法等进行比较,研究和探讨了目前网络修复中亟待解决的问题。     

无线传感器网络的生存性评估

当前无线传感器网络的生存性评估模型均假设网络的节点分布符合某种规律且在长期的运行中规律保持不变,但该种模型未考虑节点的移动性。针对以上问题进行了研究,通过引入节点的移动速率建立连续时间马尔科夫链表示的评估模型,该模型不依赖于网络的拓扑,能准确反映出节点的实际分布情况;其次研究不同攻击和故障对节点隔离的影响;稳态连通概率是刻画可生存性最为重要的指标,最后提出该指标的计算方法。仿真实验结果表明,本文提出的生存性评估模型能够对无线传感器网络的生存性进行有效的评估。     

Virtual topology dynamics and handover mechanisms in Earth-fixed LEO satellite systems

Handling network mobility in a highly dynamic LEO satellite network is a critical issue to achieve seamless and efficient integration of satellite and terrestrial networks. In Earth-fixed satellite systems, this task could be simplified by representing the network with a more static virtual topology. Virtual node (VN) approach is widely explored in satellite networks research; however, it has some deficiencies due to necessity of one-to-one correspondence between virtual nodes and physical satellites. In this work, a generic virtual topology model, namely multi-state virtual network (MSVN) architecture that alleviates these deficiencies, is proposed. A new mathematical model for MSVN is introduced along with its potential contribution to the overall system availability. Furthermore, possible handover mechanisms in Earth-fixed satellite systems are investigated, and new efficient handover mechanisms for both VN-based systems and MSVN-based systems are proposed. Comparing the handover mechanisms, we conclude with the benefits of using an MSVN-based Earth-fixed satellite system.     

一种用于单向链路网络的路由算法

价格低廉的卫星只收接收器能接收卫星发送的高带宽的数据,但是它不能向卫星发送数据.这样,卫星到这种接收器的链路就是单向的链路.现有的路由协议要求每条链路都是双向链路,不能处理单向链路的问题.一些学者利用“隧道”方法来解决这个问题.但是,这种方法需要事先知道一条从接收者到卫星上行链路发送站的“隧道”,因而不能适应网络拓扑结构的动态变化.文章提出了一种动态路由算法,它能用于具有单向链路的网络,并能适应网络拓扑结构的动态变化.