[发明专利]一种基于网络数字孪生体的可靠性分析方法及系统

权利要求书

1.一种基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，包括：

将网络实体映射成网络数字孪生体，获取网络数字孪生体中每一节点的可靠性、以及相邻两个节点之间链路的可靠性；

将网络数字孪生体划分为多个网络模块，分别获取每一网络模块的可靠性、以及相邻两个网络模块之间链路的可靠性；

基于每一网络模块的可靠性、以及相邻两个网络模块之间链路的可靠性，得到由所有网络模块、以及网络模块之间链路形成的模块化网络数字孪生体的可靠性；

利用网络数字孪生体仿真网络实体的运行，获取各重节点覆盖率；

基于各重节点覆盖率及模块化网络数字孪生体的可靠性，确定网络数字孪生体的综合可靠性；将该综合可靠性作为网络实体的可靠性分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，将所述网络模块和所述模块化网络数字孪生体均视为网络图，通过以下方式获取网络图的可靠性：

获取网络图的状态空间集，状态空间集中每一状态空间对应网络图的一个子图；

基于网络图的状态空间集对应的所有子图的可靠度及连通概率，得到相应网络图的可靠性。

3.根据权利要求2所述的基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，网络图G的可靠性P_G表示为：

其中，R(T_G′)表示网络图G的子图G′的连通概率，若子图G′能够使网络图G中的所有节点都连接起来，则R(T_G′)＝1，否则，R(T_G′)＝0；P(T_G′)表示子图G′的可靠度；T表示网络图G的状态空间集，T_G′表示子图G′的状态空间。

4.根据权利要求3所述的基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，子图G′的可靠度P(T_G′)表示为：

其中，V_G′s、V_G′f分别表示子图G′的状态空间中处于连通状态、失效状态的节点集；α_vi表示V_G′s中第vi个节点的可靠性，α_vj表示V_G′f中第vj个节点的可靠性；E_G′s、E_G′f表示子图G′的状态空间中处于连通状态、失效状态的链路集；β_el表示E_G′s中第el条链路的可靠性，β_ek表示E_G′f中第ef条链路的可靠性。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，网络数字孪生体的综合可靠性P(B)表示为：

其中，P(A_x)表示x重节点覆盖率，X表示总覆盖重数；X不大于网络数字孪生体中节点的总数；

当x＝1时，P(B|A₁)＝P(G_I)·β；

当x≠1时，

P(G_I)表示模块化网络数字孪生体的可靠性，β表示节点和用户终端之间的链路可靠性。

6.根据权利要求5所述的基于网络数字孪生体的可靠性分析方法，其特征在于，通过以下方式获取各重节点覆盖率：

将网络数字孪生体中各节点覆盖的区域总和作为总服务区域；在总服务区域内，利用网络数字孪生体仿真网络实体的运行，获取总服务区域内的各重用户覆盖区域面积；

将总服务区域内的用户覆盖记为事件A；事件A分为一重覆盖A₁、二重覆盖A₂、...、x重覆盖A_x；、...、X重覆盖A_X；那么，x重节点覆盖率P(A_x)表示为：

P(A_x)＝D_x/D (4)

其中，D_x表示x重用户覆盖区域面积，D表示总服务区域面积。