針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)失效引發(fā)網(wǎng)絡(luò)快速崩潰的問題,考慮節(jié)點(diǎn)之間存在相互作用且相互作用具有方向性的特征,建立有向網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效模型,推導(dǎo)節(jié)點(diǎn)失效后引起的負(fù)載震蕩狀態(tài)值.基于經(jīng)典的PageRank算法,利用失效節(jié)點(diǎn)引發(fā)的鄰居節(jié)點(diǎn)平均負(fù)載震蕩狀態(tài)值定義節(jié)點(diǎn)的初始重要度值,建立節(jié)點(diǎn)度擇優(yōu)的分配規(guī)則改進(jìn)PageRank算法的平均分配規(guī)則,結(jié)合節(jié)點(diǎn)層級結(jié)構(gòu),建立考慮級聯(lián)失效的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重要性分析方法.最后,通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法的有效性.實(shí)驗(yàn)證明,該方法能有效地評估了有向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的重要性,而且當(dāng)對判定出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)時(shí),該方法判定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)抗毀性明顯較強(qiáng). 

【文章來源】：小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2020,41(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

網(wǎng)絡(luò)分層示意圖

其中，Ci是節(jié)點(diǎn)i的容量，τ是網(wǎng)絡(luò)的能力容量參數(shù)，表示節(jié)點(diǎn)處理額外負(fù)載的能力，Li是節(jié)點(diǎn)i的初始負(fù)載．由圖2的有向網(wǎng)絡(luò)可以看出，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i意外失效后，來自其父節(jié)點(diǎn)j1,j3的數(shù)據(jù)將無法流入，同時(shí)流出到其子節(jié)點(diǎn)j2的數(shù)據(jù)也將被中斷．這就導(dǎo)致父節(jié)點(diǎn)j1,j3的負(fù)載以一定的分配規(guī)則被重新分配給其父節(jié)點(diǎn)或其他的子節(jié)點(diǎn)，也將導(dǎo)致這些節(jié)點(diǎn)因過載而失效，此過程循環(huán)進(jìn)行，直到網(wǎng)絡(luò)中的再分配節(jié)點(diǎn)不出現(xiàn)過載現(xiàn)象．同時(shí)，而子節(jié)點(diǎn)j2無法接收來自i的數(shù)據(jù)，會因數(shù)據(jù)少載而被禁用．最終，這兩種失效現(xiàn)象導(dǎo)致大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)崩潰．

由表2可知，PageRank算法中重要度值最高的節(jié)點(diǎn)是95號節(jié)點(diǎn)，而其在NCFD算法中排名僅為第4．在NCFD算法中100號節(jié)點(diǎn)重要度值排名第3，而PageRank算法中其排名并未進(jìn)入前10．這是由于NCFD算法考慮了節(jié)點(diǎn)失效后引發(fā)的級聯(lián)震蕩的作用．由于95號節(jié)點(diǎn)的震蕩狀態(tài)值較93號節(jié)點(diǎn)低，所以其重要度低于93號節(jié)點(diǎn)，而100號節(jié)點(diǎn)的震蕩狀態(tài)值較高，其失效后引發(fā)網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效的可能性很大，所以100號節(jié)點(diǎn)重要度較高．因此，NCFD算法判定的結(jié)果更加全面．圖4 節(jié)點(diǎn)重要度分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3331799