[发明专利]一种无线传感网络的可靠性评估方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种无线传感网络的可靠性评估方法，其特征在于，包括：

构建无线传感网络的可靠性指标体系，所述可靠性指标体系包括应用层、传输层和感知层；

根据所述可靠性指标体系，分别定义所述应用层的参数、所述传输层的参数和所述感知层的参数；

根据所述应用层的参数、所述传输层的参数和所述感知层的参数中的至少一项，对无线传感网络任务进行可靠性评估；

所述无线传感网络任务包含多个网络业务，业务不同，使用需求/要求不同，因此每个无线传感网络任务对应的故障判据有所区别，需要分别针对不同的网络业务确定故障判据；

所述无线传感网络的故障定义通过“业务-故障判据”矩阵进行，其中，业务是指在用户使用网络的过程中，对网络的“操作”，即用户对部署在网络上的服务的访问和使用；无线传感网络的业务包含：态势感知信息业务、指挥控制信息业务、实时话音以及网络控制信息业务；

所述应用层的参数包括以下参数中的至少一项：应用层可用度、两端参数、K端参数、全端参数、规则参数、业务参数；

所述应用层可用度其中，T_U为无线传感网络的可工作时间，T_DW为无线传感网络的不可工作时间，T_T为无线传感网络的总拥有时间；

所述两端参数包括：两端可靠度和两端平均故障间隔时间，其中，所述两端可靠度R_两端(t)＝P{ξ_两端＞t}，所述两端平均故障间隔时间ξ_两端为无线传感网络中两个端点之间发生断路故障前的工作时间，t为无线传感网络规定的时间，T_O,两端为无线传感网络的总工作时间，N_T,两端为无线传感网络中指定的两个端点之间发生断路故障的总次数；

所述K端参数包括：K端可靠度和K端平均故障间隔时间，其中，所述K端可靠度R_k端(t)＝P{ξ_k端＞t}，所述K端平均故障间隔时间ξ_k端为无线传感网络端点中指定k个端点中第一次出现两个端点之间不再存在连通路径的时间，t为无线传感网络规定的时间，T_O,K端为无线传感网络的总工作时间，N_T,K端为无线传感网络中指定的K个端点之间发生断路故障的总次数；

所述全端参数包括：全端可靠度和全端平均故障间隔时间，其中，所述全端可靠度R_全端(t)＝P{ξ_全端＞t}，所述全端平均故障间隔时间ξ_全端为无线传感网络中所有端点之间第一次出现两个端点之间不再存在连通路径的时间，t为无线传感网络规定的时间，T_O,全端为无线传感网络的总工作时间，N_T,全端为无线传感网络中全部端点之间发生断路故障的总次数；

所述规则参数包括：规则性能可靠度、规则及时可靠度、规则完整可靠度和规则正确可靠度，其中，所述规则性能可靠度R_P＝P{P≤P_min}，所述规则及时可靠度所述规则完整可靠度所述规则正确可靠度P表示无线传感网络的性能，P_min表示用户允许的最小性能要求，D表示无线传感网络端到端的传输时延，D_max表示用户允许的最大时延，N_T为规定时间内，传输时间不大于给定最大允许时延的数据包个数，N为规定时间内传输的数据包总个数，N_I为规定时间内，传输过程中没有丢失的数据包个数，N_R为规定时间内，传输过程中没有发生错误的数据包个数；

所述业务参数包括：业务可靠度、业务及时可靠度、业务完整可靠度和业务正确可靠度，其中，所述业务可靠度R_A＝P{P_A≤P_Amin}，所述业务及时可靠度所述业务完整可靠度所述业务正确可靠度P_A表示无线传感网络规定业务的性能，P_A,min表示用户对该业务允许的最小性能要求，D_A表示无线传感网络规定业务的端到端传输时延，D_A,max表示用户允许该业务的最大时延，N_A,T为该业务规定时间内，传输时间不大于给定最大允许时延的数据包个数，N_A为该业务在规定时间内传输的数据包总个数，N_A,I为该业务在规定时间内，传输过程中没有丢失的数据包个数，N_A,R为该业务在规定时间内，传输过程中没有发生错误的数据包个数；

所述传输层的参数包括以下参数中的至少一项：基本可靠度、平均故障间隔时间、任务可靠度、平均严重故障间隔时间；

所述基本可靠度R(t')＝P{ξ＞t'}，其中，R(t')为t'时刻通信设备的基本可靠度，ξ为通信设备故障前的工作时间，t'为通信设备规定的时间；

所述平均故障间隔时间其中，T_O为通信设备的工作时间，N_T1为通信设备故障的总次数；

所述任务可靠度R_M(t')＝P{ξ_M＞t'}，其中，R_M(t')为t'时刻通信设备的任务可靠度，ξ_M为通信设备在规定的任务剖面中故障前的工作时间，t'为通信设备规定的时间；

所述平均严重故障间隔时间其中，N_TM为T_O时间内通信设备发生的严重故障总次数；

所述感知层的参数包括以下参数中的至少一项：基本可靠度、平均故障间隔时间、平均预防性维修间隔时间、平均维修间隔时间、任务可靠度、平均严重故障间隔时间；

所述基本可靠度R(t')＝P{ξ＞t'}，其中，R(t')为t'时刻通信设备的基本可靠度，ξ为通信设备故障前的工作时间，t'为通信设备规定的时间；

所述平均故障间隔时间其中，T_O为通信设备的工作时间，N_T1为通信设备故障的总次数；

所述平均预防性维修间隔时间包括保养的间隔时间、定期检测的间隔时间、定时修理的间隔时间和定期更换的间隔时间；

所述平均维修间隔时间其中，N_M为维修事件数；

所述任务可靠度R_M(t')＝P{ξ_M＞t'}，其中，R_M(t')为t'时刻通信设备的任务可靠度，ξ_M为通信设备在规定的任务剖面中故障前的工作时间，t'为通信设备规定的时间；

所述平均严重故障间隔时间其中，N_TM为T_O时间内通信设备发生的严重故障总次数。