[发明专利]一种采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法

说明书

本发明公开了一种采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法。针对机会网络动态变化的特点的同时，考虑节点的全局属性和局部属性，提出一种采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法。该方法包括：S1，对机会网络进行采样，并采用时间聚合图模型建立机会网络表征；S2，计算传输效率和节点效率，并依次构建传输效率矩阵和效率依赖矩阵；S3，计算节点强度和节点重要度，并根据节点重要度对节点进行排序。本发明通过采样和聚合处理将机会网络表征为静态网络，消除了时间对机会网络结构的影响，通过综合考虑传输效率、节点效率和节点强度3个指标，全面而准确地对节点重要度进行评估，满足实际应用的需求。

技术领域

本发明涉及机会网络关键节点评估技术领域，主要涉及一种采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法。

背景技术

机会网络是通过节点移动在源节点和目的节点之间建立一条临时链路的自组织网络，节点之间的连接具有高动态、时序性和稀疏性等特点。由于机会网络不需要稳定连接和全连接的特点，它适用于环境恶劣下的网络通讯，能够满足环境监测、军事勘测和森林防火等众多应用的需求。机会网络不管是理论还是应用都有着十分重要的研究意义和价值，相关的研究得到越来越多的相关行业及研究人员的广泛关注。

关键节点是对机会网络的功能和结构能够造成较大影响的节点。关键节点的失效能够较大程度的破坏网络，甚至使网络崩溃，从而造成重大损失。识别网络的关键节点具有广泛的实际应用价值，包括选择合适的网络部署方案，减小网络失效的风险；对网络进行优化，增强网络的鲁棒性；重点监测网络的关键节点，减小网络的维护时延等。然而现有技术中对机会网络关键节点进行评估的方法都存在无法全面、准确地对机会网络节点重要度进行排序的问题，影响了关键节点的评估效果。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有方法的不足，提出一种采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法。本发明采用时间聚合图模型建立机会网络表征。结合传输效率T_ij和节点效率I_i构建传输效率矩阵，并对节点重要度进行评估。考虑了局部属性(节点强度)对全局属性(效率)的依赖关系，从而能够全面而准确地对机会网络节点重要度进行排序。

本发明采用的技术方案如下：时间聚合图不但能够反映节点对连接的难易程度，而且可以体现机会网络的结构和功能。在时间聚合图的基础上，综合考虑机会网络节点的全局属性和局部属性，构建效率依赖矩阵，对节点重要度进行评估。该采用效率依赖矩阵评估机会网络关键节点的方法包括以下步骤：

S1，对机会网络进行采样，并采用时间聚合图模型建立机会网络表征；

S2，计算传输效率T_ij和节点效率I_i，并依次构建传输效率矩阵TE和效率依赖矩阵ER；

S3，计算节点强度S_i和节点重要度D_i，并根据节点重要度对节点进行排序。

其中，步骤S1具体包括：

在采样周期T内，以Δt为采样时间间隔，对机会网络进行采样，得到个时间子图，用表示第m个时间子图，其中，是第m个时间子图的节点的集合，是第m个时间子图的边的集合。

其中，步骤S1中，对个时间子图进行聚合，得到时间聚合图，用G＝(V,E,W)表示时间聚合图，其中，V是节点的集合，E是边的集合，W是边权值的集合。将时间聚合图记为邻接矩阵W＝(w_ij)_n×n，其中，是从节点v_i到节点v_j的边的权值，如果则w_ij＝∞，是第m个时间切片中从节点v_i到节点v_j的连接情况，如果则第m个时间切片中从节点v_i到节点v_j的连接存在，反之，不存在。