[发明专利]一种保持网络性能可靠度的网络简化方法

摘要

本发明为一种保持网络性能可靠度的网络简化方法，解决大规模网络性能可靠性评估计算复杂度高的问题。具体包括如下步骤：步骤一：建立基于马尔科夫奖励模型的网络性能模型，确定网络性能指标；步骤二：蒙特卡洛仿真方法评估网络性能可靠度；步骤三：保持连通可靠性的图变化简化方法的基础上，针对网络性能可靠度不变进行网络简化；步骤四：利用提出的性能可靠性评估方法进行仿真验证。本发明提供了对大规模通信网络进行简化的方法和其性能可靠性的评估方法，该简化方法保持了网络的性能可靠度，并有效降低网络性能可靠性评估的算法复杂度和试验代价。

主权项

一种保持网络性能可靠度的网络简化方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立基于马尔科夫奖励模型的网络性能模型，确定网络性能指标；首先建立节点的连续时间马尔科夫链模型；考虑节点的状态空间，每个节点视为一个独立的M/M/1/n排队模型；将节点中数据包个数不同看作节点不同的状态，把所有网络中可能出现的状态全部列出，并确定了各个状态间转换的概率；接着建立基于马尔科夫奖励模型的网络性能模型，即在连续时间马尔科夫链的状态空间的基础上，通过赋予系统每个状态不同的奖励值，将网络中单节点连续时间马尔科夫链模型结合起来，计算网络的性能度量：平均到达数据包总时延；步骤二：蒙特卡洛仿真方法评估网络性能可靠度；首先假设网络中节点容量有限，链路存在一定的故障概率，以无故障网络时延为阈值，对边和节点的状态进行随机抽样，接着由步骤一的平均到达数据包总时延计算网络时延，将网络时延与阈值进行比较判断是否出现故障，多次仿真后的统计结果得到基于时延的网络性能可靠度；步骤三：保持连通可靠性的图变化简化方法的基础上，针对网络性能可靠度不变进行网络简化；首先根据网络的邻接矩阵，路由矩阵，边可靠度矩阵，以及节点的容量和节点服务率，判断网络是否可以简化；接着依次找到网络中的度一节点，度二节点和平行边，基于时延进行度一简化，度二简化和并联简化直至网络不能再简化；步骤四：利用提出的性能可靠性评估方法进行仿真验证；利用步骤三提出的简化方法对网络进行简化，然后计算网络的性能可靠度；利用步骤二中仿真方法对网络的性能可靠度进行仿真；对比上述两个可靠度值来验证网络简化方法对保持该网络的性能可靠度的有效性。