基于资源平衡的分布式星群网络连接接入策略
分布式通信系统的网络拓扑设计与优化

分布式通信系统的网络拓扑设计与优化随着信息技术的迅猛发展,分布式通信系统在大规模数据传输和处理方面扮演着重要角色。
网络拓扑设计与优化是确保分布式通信系统高效运行的关键方面。
本文将探讨分布式通信系统的网络拓扑设计原则与方法,并探讨如何优化网络拓扑以提高系统性能。
一、分布式通信系统的网络拓扑设计原则分布式通信系统的网络拓扑设计需要考虑以下原则:1. 高可用性:网络拓扑应设计成具有高可用性,即当设备故障或网络出现中断时,仍能保持系统的正常运行。
为实现高可用性,可以使用冗余路径、备用设备和自动容错机制等技术手段。
2. 低延迟:通信系统需要快速响应,因此网络拓扑应保证低延迟。
减少跳数、优化链路速度和选择高效路由算法都可以降低网络延迟。
3. 高带宽:随着数据量的不断增长,分布式通信系统需要具备高带宽的特性,以保证数据传输的快速和高效。
通过增加链路带宽、优化数据压缩和使用分流技术等方式可以提高带宽。
4. 可扩展性:分布式通信系统应具备良好的可扩展性,以适应未来的业务扩展和用户增长。
网络拓扑设计应预留足够的空间和资源,使得系统能够方便地进行扩展与升级。
5. 安全性:在设计网络拓扑时,应重视系统的安全性,保证数据传输和存储的机密性和完整性。
通过采用加密技术、访问控制和防火墙等安全措施可以提高系统的安全性。
二、分布式通信系统的网络拓扑设计方法在进行分布式通信系统的网络拓扑设计时,可以采用以下方法:1. 集中式拓扑:集中式拓扑是指所有设备连接到一个中心节点的网络结构。
这种拓扑适用于规模较小且数据传输需求相对简单的系统。
集中式拓扑的优点是管理和维护方便,但存在单点故障的风险。
2. 分布式拓扑:分布式拓扑是指将设备分散连接在不同的节点上的网络结构。
这种拓扑适用于规模庞大的分布式通信系统,能够提供更好的可扩展性和可靠性。
然而,分布式拓扑的管理和维护相对复杂。
3. 树状拓扑:树状拓扑是指网络形成一个以中心节点为根的树结构。
这种拓扑适用于需要通过层级传输数据的系统,例如数据中心的局域网。
工程实践星间链路分布式处理

工程实践星间链路分布式处理
星间链路分布式处理是指在星际通信中,利用分布式处理的方法来进行数据传输和处理。
这种方法可以提高数据传输效率和系统的可靠性。
首先,星间链路分布式处理需要建立一个分布式网络,也就是把多个地面站连接在一起,形成一个分布式系统。
每个地面站都具有数据处理和传输的能力。
其次,在数据传输过程中,可以采用多路复用的技术,将数据分成多个小的数据包,并通过不同的链路进行传输。
这样可以提高数据传输的效率,避免单一链路的瓶颈问题。
另外,在数据处理方面,可以采用分布式计算的方法。
将数据分成多个小任务,并由不同的地面站进行计算。
每个地面站都可以独立地进行数据处理,然后将处理的结果进行汇总。
在星间链路分布式处理中,还需要考虑数据的传输和处理的安全性。
可以采用加密的方法来保护数据的安全,同时还可以采用冗余的数据传输和处理方式来增加系统的可靠性。
总而言之,星间链路分布式处理是一种提高星际通信效率和可靠性的方法。
它通过建立分布式网络、采用多路复用、分布式计算等技术,可以实现数据的高效传输和处理。
卫星通信接入的解决方案

卫星通信接入的解决方案引言概述:随着科技的不断发展,卫星通信在现代社会中扮演着重要的角色。
然而,卫星通信接入仍然面临一些挑战,如信号延迟和高成本。
本文将探讨卫星通信接入的解决方案,以提高通信的可靠性和效率。
一、卫星通信接入的解决方案之网络优化1.1 信号延迟优化在卫星通信中,信号延迟是一个普遍存在的问题。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:- 优化网络拓扑结构:通过改变网络的拓扑结构,减少信号传输的跳数,从而降低延迟。
- 使用高速传输协议:采用高速传输协议,如TCP加速技术,可以提高数据传输速度,减少延迟。
1.2 带宽管理卫星通信的带宽通常是有限的,因此需要进行有效的带宽管理。
以下是一些带宽管理的解决方案:- 流量控制:通过对数据流进行控制,限制带宽使用,确保公平的带宽分配。
- 压缩技术:使用压缩算法对数据进行压缩,减少数据传输量,从而节省带宽资源。
- 优先级设置:根据不同应用的需求,设置不同的优先级,确保重要数据的传输优先级更高。
1.3 网络优化工具为了进一步优化卫星通信接入的网络性能,可以使用一些网络优化工具:- 加速器:使用加速器可以提高数据传输速度,减少延迟,提高网络性能。
- 优化软件:使用专业的网络优化软件,如带宽管理软件和传输优化软件,可以提供更好的网络性能和用户体验。
- 缓存技术:通过使用缓存技术,可以减少数据传输量,提高数据访问速度,从而提高网络性能。
二、卫星通信接入的解决方案之设备优化2.1 天线优化卫星通信的天线是连接地面设备和卫星的重要组成部份。
以下是一些天线优化的解决方案:- 天线定位:确保天线正确定位,以获得更好的信号接收质量。
- 天线调整:根据实际情况调整天线的方向和角度,以最大程度地提高信号接收效果。
- 天线增益:选择合适的天线增益,以增强信号接收能力。
2.2 接收设备优化卫星通信的接收设备也是影响通信质量的关键因素。
以下是一些接收设备优化的解决方案:- 选择合适的接收设备:根据通信需求选择适合的接收设备,以确保信号接收的稳定性和可靠性。
基于分布式星群的空间信息网络体系架构与关键技术

基于分布式星群的空间信息网络体系架构与关键技术作者:王敬超于全来源:《中兴通讯技术》2016年第04期摘要:提出分布式星群网络的概念,即利用共轨控制、组网协同技术,整合空间邻近且独立分布的卫星资源,在同步轨道上将多颗小卫星整合等效为一颗大卫星,实现服务能力的增强。
并提出基于分布式星群的空间信息网络体系架构,通过多星共轨、星间高速互联、分布式自主协同、资源虚拟化等关键技术,可以实现空间系统服务能力增强,多星合成覆盖,在轨智能自愈,为构建未来稳定可靠的空间信息网络提供借鉴。
关键词:分布式星群;空间信息网络;体系架构中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1009-6868 (2016) 04-0009-005空间信息网络是以空间平台(如地球同步轨道(GEO)、地球非同步轨道(NGEO)、低轨道卫星,高空平台(HAPS,临近空间无人机或飞艇等))为载体,通过一体化组网互联,支持实时采集、传输和处理海量数据,实现体系化信息服务应用的网络基础设施。
由于其独特的空间位置优势,与地面网络相比,空间信息网络在对地观测、应急通信、航天测控、航空运输和国家战略利益拓展等方面都有着不可替代的作用,已逐渐成为国家战略利益的高边疆[1]。
近年来,全球相关机构和组织已投入大量的人力和物力开展空间信息网络相关技术研究及实验验证,包括美国国家航空航天局(NASA)的空间传感网、欧洲的哥白尼计划、美国国家卫生基金会(NSF)的国家生态观测网络以及中国自然科学基金空间信息网络重大研究计划和“十三五”规划中的天地一体化信息网络[1-4]等。
从空间信息网络基础设施、全球建站受限等不同角度,对于中国空间信息网络已经基本形成“骨干网+接入网”的体系架构共识[1], [5-8],其中骨干网由实现全球保障的高轨卫星组成,接入网则包含了各类低轨卫星及各类空基平台。
针对骨干节点频率轨位匮乏,卫星平台承载能力弱等问题,我们提出了分布式星群网络的概念,即利用共轨控制、组网协同技术,整合空间邻近且独立分布的卫星资源,在同步轨道上将多颗小卫星整合等效为一颗大卫星,实现服务能力的增强。
一种实现负载均衡的分布式卫星通信网络管理系统

一种实现负载均衡的分布式卫星通信网络管理系统作者:高鑫孙艳峰来源:《硅谷》2014年第11期摘要随着网络技术和多媒体业务的发展,Internet节点不断接入甚小孔径终端(Very Small Aperture Terminal,VSAT)卫星通信网络,丰富了VSAT的业务类型。
然而传统VSAT通信网采用集中式网络管理结构,大量Internet节点的接入降低了VSAT通信网络性能。
针对这一问题,文章设计了一种分布式卫星通信网络管理方案。
本方案采用主从关系的分布式结构,包括一个主管理者和若干从管理者。
主管理者首先计算各VSAT节点的任务负载率,依据轮询比例公平调度算法为从管理者均衡分配任务,保证各从管理者承担近似相同的任务负载率,解决了传统NMS中单一管理者任务负载率过高的问题,极大提升了网络管理系统(Network Management System,NMS)的任务处理能力,保障了业务的实时性。
关键词网络管理;层次型分布式;负载均衡中图分类号:TN927 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)11-0036-02卫星通信[1]是指利用人造地球卫星作为空间中继站来转发无线电信号,在两个或多个地球站、宇宙站之间进行信息交换和信息传输的通信方式。
在20世纪80年代,VSAT卫星通信网的出现为大量专用卫星通信网络的发展创造了条件,开创了卫星通信应用发展的新局面。
此后,VSAT卫星通信网得到了快速发展,企业采用VSAT卫星通信网传输数据,作为地面电话和数据系统的一种替代方案。
到了20世纪末,随着社会科技、文化和经济以及计算机网络技术与通信技术的快速发展,Internet得到了飞跃式的发展,人们开始考虑将Internet接入VSAT 卫星通信网,将Internet的覆盖范围扩大至全球,标志着卫星通信网进入一个新时代。
在VSAT卫星通信网中,NMS是保证网络能够有效、可靠、安全、经济地提供服务的重要条件。
卫星通信接入的解决方案

卫星通信接入的解决方案引言概述:卫星通信接入是指通过卫星进行数据传输和通信的一种方式。
由于其广阔的覆盖范围和强大的传输能力,卫星通信接入在无线通信、互联网接入等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍卫星通信接入的解决方案,包括卫星选择、接入设备、网络优化、安全保障和成本控制等五个方面。
一、卫星选择1.1 卫星类型不同的卫星类型适合于不同的通信需求。
地球同步轨道卫星(GEO)适合于广域覆盖和稳定的通信,低轨道卫星(LEO)适合于低延迟和高速数据传输,中轨道卫星(MEO)则具有介于GEO和LEO之间的优势。
根据实际需求选择合适的卫星类型是确保卫星通信接入成功的首要步骤。
1.2 卫星提供商选择可靠的卫星提供商是保证卫星通信接入质量的关键。
在选择卫星提供商时,需要考虑其卫星的覆盖范围、传输能力、服务质量以及技术支持等因素。
常见的卫星提供商有Intelsat、SES和Eutelsat等,根据实际需求进行评估和选择。
1.3 卫星地面站卫星地面站是卫星通信接入的重要组成部份。
地面站的选址和建设需要考虑到地理条件、环境影响、安全性和可扩展性等因素。
同时,地面站的设备和技术也需要与卫星和网络兼容,确保信号的稳定传输和高效接收。
二、接入设备2.1 卫星天线卫星天线是实现卫星通信接入的关键设备。
在选择卫星天线时,需要考虑其频段、增益、指向性和抗干扰能力等因素。
同时,天线的安装和调试也需要专业的技术支持,以确保信号的稳定接收和传输。
2.2 卫星调制解调器卫星调制解调器是将数据转换为卫星可传输的信号,并将卫星接收的信号转换为可用数据的设备。
在选择卫星调制解调器时,需要考虑其传输速率、编码方式和接口类型等因素。
同时,调制解调器的配置和优化也对卫星通信接入的稳定性和性能有重要影响。
2.3 卫星路由器卫星路由器是实现卫星通信接入的关键设备之一。
路由器的选择需要考虑其支持的协议、安全性和可扩展性等因素。
同时,路由器的配置和管理也需要专业的技术支持,以确保数据的安全传输和网络的高效运行。
基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略

基于SDN的配电网信息-物理协同恢复策略
钟剑;陈晨;别朝红
【期刊名称】《中国电机工程学报》
【年(卷),期】2024(44)11
【摘要】随着智能电网的快速发展,配电网中信息物理耦合关系日益紧密。
这种耦合性使得配电网更容易被多方面极端事件所影响,在通信网络发生故障时会降低系统的态势感知和控制能力,从而制约配电网的灾后负荷恢复能力,因此通信网络恢复对灾后配电网负荷恢复至关重要。
该文提出一种通信网络恢复和负荷恢复的协同优化决策方案,该方案将环网通信网络与软件定义网络(software defined networking,SDN)技术相结合,灵活恢复灾后的配电网通信网络,进而控制配电网拓扑重构形成以分布式电源为中心的微电网以恢复负荷电力供应,并进一步使用一种信息物理协同的启发式计算方法实现恢复方案的快速计算。
最后,使用IEEE 33节点和IEEE 123节点测试系统验证所提出方法的优点和有效性。
【总页数】18页(P4193-4209)
【作者】钟剑;陈晨;别朝红
【作者单位】电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学电气工程学院)【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.智能配电网信息物理系统故障协调恢复策略
2.考虑物理-信息-交通网耦合的配电网多时段动态供电恢复策略
3.基于节点网元的韧性配电网时-空调度序列协同优化负荷恢复策略
4.台风场景下基于多种分布式资源协同的弹性配电网两阶段供电恢复策略
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一种LEO卫星网络内分布式的接入认证管理方法[发明专利]
![一种LEO卫星网络内分布式的接入认证管理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1f80540a86c24028915f804d2b160b4e767f8167.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710298554.8(22)申请日 2017.05.02(71)申请人 南京理工大学地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人 魏松杰 李帅 程浩 时召伟 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心32203代理人 王玮(51)Int.Cl.H04L 9/08(2006.01)H04L 9/14(2006.01)H04L 29/08(2006.01)H04L 9/06(2006.01)(54)发明名称一种LEO卫星网络内分布式的接入认证管理方法(57)摘要本发明公开了一种LEO卫星网络内分布式的接入认证管理方法,其采用基于身份的密码体制,利用密钥生成中心的私钥快速生成用户及卫星节点的公私钥对,并在标识字段中约定身份信息来实现系统内角色区分;同时基于区块链的链式分布式存储技术,构建以密钥生成中心和卫星为信任主体的可信链,实现用户快速接入认证以及星间快速切换的身份验证功能,适应LEO卫星网络内动态拓扑及星地链路频繁切换的特点。
另一方面,本方法采用区块链的分布式存储技术,以信任链作为共识机制,记录用户注册、注销、登入、登出及切换等相关信息,并确保用户日志的准确性、完整性、一致性、可回溯性及不可篡改性,避免了中心节点在接入功能和认证性能上的瓶颈制约。
权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 107147489 A 2017.09.08C N 107147489A1.一种LEO卫星网络内分布式的接入认证管理方法,其特征在于:应用场景为近地卫星网络,具体包括以下步骤:步骤1:新用户凭借身份证明,提供自身的身份标识,密钥生成中心KGC核实后,利用自身系统私钥及相关参数计算用户公私钥对,构造权限令牌并签名,然后返回给用户;接着KGC将用户注册信息打包进区块,并存储在本地区块链中;如若是已注册用户,则直接与卫星进行接入认证过程;步骤2:认证阶段,用户验证欲接入卫星的标识并计算对应公钥,接着利用此公钥与当前卫星进行挑战应答,卫星利用挑战应答过程中用户发来的身份标识计算其公钥,并加密返回卫星自己选择的随机数及会话密钥,用户收到后利用自身私钥解密,获取会话密钥;步骤3:用户利用会话密钥加密发送卫星选择的随机数、自身信息和权限令牌给当前卫星,当前卫星收到后,解密并验证随机数及权限令牌的签名和时限,搜索包含最新注销信息的区块,查看有无当前用户,如果有则拒绝连接,接着比对权限令牌中的用户标识与步骤2中用户发送的标识是否一致,核实申请服务是否在权限内,如果有误则拒绝连接;步骤4:卫星检查无误后,返回认证成功信息,并利用会话密钥正式同用户间建立安全会话,同时卫星将用户的登入信息打包进区块,存储在本地区块链中;步骤5:用户获取卫星的返回消息,如果是成功则利用与卫星间的安全会话开始使用卫星提供的服务;步骤6:切换阶段,用户向切换前的卫星发送欲进行切换的信息,卫星返回确认,同时将用户切换登出信息打包进区块,存储在本地区块链中;接着此卫星将用户的切换登出信息区块转发给用户下一刻欲切换登入的那颗相邻卫星,切换后的那颗卫星相应的将此切换登出信息块存储进本地区块链中;步骤7:用户收到切换前的卫星的确认后,断开与其的连接,向欲切换登入的卫星发送切换信息;当前卫星收到后,搜索本地区块链,查找有无相符用户切换登出区块,没有则询问用户切换前所连卫星,若仍没有,则拒绝连接;若当前卫星查找到,则搜索本地区块链中包含最新注销信息的区块,查找有无当前用户,如果没有,则计算用户公钥并加密返回随机数以及新会话密钥;步骤8:用户利用自身私钥解密获得会话密钥,计算当前卫星的公钥,并利用此公钥加密返回随机数;卫星收到后验证随机数,无误则凭新会话密钥正式建立与用户间的安全会话,并将用户的切换登入信息打包进区块,存储在本地区块链中,同时返回切换认证成功消息;用户验证消息,利用卫星与自身的安全会话使用卫星提供的服务。
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收稿日期:2015-03-11修回日期:2015-05-17基金项目:中央高校基本科研业务基金(22005152);国家自然科学基金(91338140);国家“863”基金资助项目(2011AAXXXX )作者简介:冯建新(1975-),女,辽宁本溪人,博士,副教授。
研究方向:空天信息网络、网络优化。
*摘要:针对现有卫星网络接入策略未能充分考虑卫星资源以及合理确定卫星资源权重问题,提出了一种基于资源平衡的星群网络连接接入策略。
该策略充分考虑卫星的多种资源建立卫星资源评价模型,利用移动代理技术,采用层次分析法和熵值法计算各卫星资源的主观和客观权重,并通过Kullback 散度权重优化方法对主客观权重进行平衡处理,判决过程兼顾了卫星的综合性能水平和用户偏好,提高了接入的准确性和合理性。
仿真结果表明,采用该接入策略,有效改善了新呼叫阻塞率和强制中断率。
关键词:星群网络,连接接入策略,资源平衡,层次分析法,熵值法中图分类号:TN393文献标识码:A基于资源平衡的分布式星群网络连接接入策略*冯建新1,2,李秦锋1,2,刘治国1,2,张自敬1,2(1.大连大学信息工程学院,辽宁大连116622;2.通信网络与信息处理重点实验室,辽宁大连116622)Connection Access Strategy Based on Resource Balance in Distributed Constellation NetworkFENG Jian-xin 1,2,LI Qin-feng 1,2,LIU Zhi-guo 1,2,ZHANG Zi-jing 1,2(1.School of Information Engineering ,Dalian University ,Dalian 116622,China ;2.Key Laboratory of Communication Networks and Information Processing ,Dalian 116622,China )Abstract :The existing access strategies in satellites network can not take full account of thesatellites resource and the resource weights ,so a connection access strategy based on resource balance for satellites constellation network is proposed in this paper.Multiple satellite resources are consideredand a resources evaluation model is made in the strategy.Analytic hierarchy process and entropy method are respectively used to determine the objective and subjective weights of satellite resources.Meanwhile ,Kullback divergence is used to balance the weights for the comprehensive performance and the user preferences.With mobile agent technology ,the strategy improves the accuracy and practicability of the access control.Simulation results showe that the new call blocking rate and theforced discontinuity rate were reduced obviously.Key words :constellation network ,connection access strategy ,resource balance ,analytic hierarchy process ,Entropy method0引言随着卫星通信技术的发展以及应用需求的不断增加,分布式星群网络相比单颗大卫星具有重量轻、成本低、研制周期短、机动性好、功能强、安全性好等优点,因此,世界各国相继展开了对分布式星群网络的研究[1-4]。
分布式星群网络连接接入策略是接入方案的重要环节,即如何利用卫星运动规律选择一颗合理的卫星注册。
卫星网络连接接入策略对整个卫星网络性能有着极大的影响,如网络的可靠性、网络运行成本、吞吐量[5-6]等。
因此,建立一个快速、稳定的连接接入策略有着重要的意义。
在文献[7-8]中提出了最小距离方案(又叫最文章编号:1002-0640(2016)03-0026-05Vol.41,No.3Mar ,2016火力与指挥控制Fire Control &Command Control 第41卷第3期2016年3月(总第41-)大仰角方案)。
原始呼叫产生时,若多星覆盖当前呼叫,系统将根据信号平均功率强度,首先在距离最近的卫星上寻找空闲信道,有信道则建立连接;无空闲信道则寻找余下覆盖卫星中距离较近者。
文献[8-9]中提出最长覆盖时间方案。
在呼叫建立时选取可见卫星中对当前呼叫覆盖时间最长的一颗卫星优先接入,当该卫星无空闲信道时,再在余下覆盖卫星中寻找覆盖时间较长者优先接入。
文献[10]提出负载均衡的方案。
从通信网具有均匀业务分布角度出发,在呼叫建立时选取可见卫星中具有最多空闲信道的卫星接入,从而保证每个卫星具有相同的阻塞率和中断率。
为了克服上述单因素连接接入策略的片面性,陆续提出了多因素下的连接接入策略[11-15]。
文献[11]提出信息传输速率和帧差错率限定下信道质量预测接入方案,以期降低雨衰对接入性能的影响。
文献[12-13]从既满足长覆盖时间优先的优点,又避免较低仰角带来信道恶化的角度出发,提出了通过对覆盖时间、卫星仰角这两个变量平均加权来实现卫星接入方案。
文献[14]从既满足长覆盖时间优先的优点,又减少变轨燃料消耗的角度出发,提出了快速实现卫星接入方案。
文献[15]提出了通过对覆盖时间、卫星仰角和空闲信道三个变量主观加权实现卫星接入方案。
可见已有多因素连接接入策略选择资源因素不全面,且在求解综合资源权重时只是采用主观或简单的平均方法求解,带来随意性偏差,导致卫星资源利用不均衡,影响星群网络接入质量。
基于以上分析,针对分布式星群网络资源利用不均衡的问题,提出一种基于资源平衡的网络连接接入策略,以期能够进行多资源因素下克服随意性偏差的连接接入。
1卫星资源评价模型建立为了使星群适应卫星应用类型的多样化,必须对星群网络不同类型的资源进行统一描述。
本文将接入距离、卫星负载、剩余带宽、剩余能量、误码率和安全性资源进行统一描述,通过式(1)建立资源评价模型R。
(1)式中w i 表示各资源评价因素的权重,且满足∑w i =1。
y ij 为第j 颗卫星第i 种资源属性的归一化值,n 代表星群中卫星总数。
R j 即第j 颗卫星的可用资源。
为了提高选择最优卫星的合理性与准确性,对卫星资源的权重调整是关键。
2卫星资源权重的求解2.1卫星资源评价参数规范化由于星群网络卫星资源无统一标准,为了消除纲量效应和尽量维持各性能参数的变化信息,需要对各评价参数进行规范化处理。
卫星资源参数用矩阵进行表示,如式(2)所示。
(2)其中,矩阵X 的元素x ij 代表第j (j =1,...,n )颗卫星的第i (i =1,...,6)种资源参数值。
卫星资源参数分为成本型和效益型,成本型指标值越小越好,效益型指标值越大越好。
x i _min =min (x i 1,…,x in ),x i _max =max (x i 1,…,x in )。
在考虑6种卫星资源属性中,成本型指标为接入距离和误码率,效益型指标为卫星负载、剩余带宽、卫星剩余能源和安全性,分别采用式(3)和式(4)进行规范化处理。
(3)(4)由此可得归一化后的资源参数矩阵Y 如式(5)所示。
(5)2.2主客观求解权重方法的确定常用的主观赋权法有专家调查法(Delphi 法)、层次分析法(AHP 法)等,主观赋权方法中权重确定是由专家根据自己的经验和对实际的判断主观给出,因此,排序的最终结果可能存在很大的主观随意性,同时也受到评估专家的知识或经验缺乏的影响。
客观赋权法有熵权法(EM 法)和主成分分析法(PCA 法)等,客观赋权方法没有考虑主观决策者的主观意向,确定的权重可能与人们的主观愿望或实际情况不一致。
容易导致最不重要的指标可能具有冯建新,等:基于资源平衡的分布式星群网络连接接入策略0395(总第41-)火力与指挥控制2016年第3期较大的权重,而最重要的指标却不一定具有较大的权重。
为了体现评估专家对指标的偏好,又能够兼顾客观信息,使评价的结果更加科学合理,本文采用AHP 法求解资源主观权重,EM 法求解资源客观权重,进而利用Kullback 散度进行权重平衡优化。
2.2.1AHP 法求解资源主观权重AHP 法是通过主观判断确定判决属性权值的有效方法之一,体现了用户的主观喜好和业务要求。
AHP 法确定主观权重可以分为以下3个步骤。
(1)建立目标卫星选择的层次结构目标卫星选择的层次结构如图1所示,包括目标层、准则层和方案层。
为了达到选择最优接入卫星的目标,现暂定考虑接入距离、卫星负载、剩余带宽、剩余能量、误码率和安全性6种因素作为准则层的考核因素。
图1目标卫星选择的层次结构(2)建立判断矩阵由专家根据自己的经验和对实际的判断主观给出6种属性重要程度。
采用五级标度赋值法[16]对属性相互之间进行两两比较,比较标准如表1所示。
比较结果构成判断矩阵C =(c ij )6×6,判断矩阵如式(6)所示,其中c ij 表示第i 种属性y i 相对第j 种属性y j 的五级标度赋值。
表1五级标度赋值法方案(6)本文采用矩阵一致性指标CI 与对应的平均随机一致性指标之比进行判断矩阵一致性校验。
当CI/RI<0.1时,认为矩阵满足一致性要求;否则需要对矩阵重新做调整,即重新设置各种属性的重要程度。
CI=(λmax -6)/5,式中λmax 为矩阵的最大特征根。
(3)主观权重的确定在确定矩阵满足一致性要求后,采用方根法计算判断矩阵,求得评价参数的权重,如式(7)所示。