第３８卷第１期２０１６年２月
指挥控制与仿真
ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ ３８一Ｎｏ １Ｆｅｂ ２０１６
文章编号：１６７３?３８１９（２０１６）０１?０１０１?０３
军事通信网节点重要度评估方法
周治彪１，裘杭萍１，杨志才２，丁晓刚１
（１．解放军理工大学，江苏南京一２１０００７；２．酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉一７３２７５０）
摘一要：针对军事通信网的应用环境和业务流传输的特殊性，考虑节点类型以及节点之间的相互关系，将节点按功能分为侦察节点二处理节点二指控节点二行动节点二传输节点五类节点三根据军事通信网信息流传输的特点，改进了传统的网络介数基本概念，定义了符合军事通信网特征的节点和链路重要度的新指标三最后，通过实例对军事通信网的节点重要度进行仿真计算，画出了所有节点重要度柱状分布图三关键词：军事通信网；网络介数；可靠性；节点类型
中图分类号：Ｅ９６一一一一文献标志码：Ａ一一一一ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３?３８１９．２０１６．０１．０２１
ＯｎｅＫｉｎｄｏｆＲｅｌｉａｂｉｌｉｔｙＥｖａｌｕａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＭＣＮ
ＺＨＯＵＺｈｉ?ｂｉａｏ１，ＱＩＵＨａｎｇ?ｐｉｎｇ１，ＹＡＮＧＺｈｉ?ｃａｉ２，ＤＩＮＧＸｉａｏ?ｇａｎｇ１
（１ ＰＬＡＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００７；２ ＪｉｕｑｕａｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＬａｕｎｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｊｉｕｑｕａｎ７３２７５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙｏｆｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｎｅｔｗｏｒｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｒａｆｆｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｓａｎｄｎｏｄｅｔｙｐｅｓ，ｔｈｅｎｏｄｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅｎｏｄｅ，ｔｈｅｐｒｏ?ｃｅｓｓｉｎｇｎｏｄｅ，ｎｏｄｅａｌｌｅｇａｔｉｏｎｓ，ａｃｔｉｏｎｎｏｄｅ，ｔｒａｎｓｉｔｎｏｄｅ．Ｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｂｅｔｗｅｅｎｎｅｓｓｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｓ，ｉｔｄｅｆｉｎｅｓｎｅｗｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｎｅｔｗｏｒｋｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｇｒｅｅ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｖｉａｎｏｄｅｉｍｐｏｒ?ｔａｎｔｄｅｇｒｅｅｏｆｖａｒｉａｎｃｅａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｎｔｉｒｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｘａｍｐｌｅｏｆｎｏｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅ?ｇｒｅｅｏｆｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｄｒａｗａｌｌｔｈｅｎｏｄｅｓｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆａｈｉｓｔｏｇｒａｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｎｅｔｗｏｒｋ；ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｂｅｔｗｅｅｎｎｅｓｓ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｎｏｄｅｔｙｐｅ
收稿日期：２０１５?１１?０６
修回日期：２０１５?１１?１８
作者简介：周治彪（１９９２?），男，湖南益阳人，硕士研究生，研
究方向为军事信息学三
裘杭萍（１９６５?），女，博士，教授三杨志才（１９９０?），男，硕士三丁晓刚（１９９１?），男，硕士研究生三
一一军事通信网是现代战争信息传输的载体，是陆海空天各军种联合作战的基础，是确保各系统互联二互通和互操作的基础网络三因此，军事通信网的关键节点和链路也成为了敌我双方打击的重点三构建高可靠的军事通信网络是进行现代化战争的基础，而节点重要度评估以及军事通信网可靠性分析是建设高可靠网络的基本前提，具有重要的研究意义三
有关军事通信网可靠性以及节点重要度的相关问题，国内外已经展开了深入而细致的研究，提出了多种不同评估方法三其中，最常用的评估节点重要度的指标就是度［１］，该类方法认为节点度越大，则节点越重要三但是，度只能作为评估节点重要度的重要参数，却不能准确衡量节点的价值三比如说， 桥节点 虽然度不大，但是一旦断开，将导致网络不再连通三因此，有学者提出了介数
［２］
这一指标用以表征节点和链路的重
要性三介数是指最短路径通过节点或边的条数三在复
杂网路中，介数是指通过节点或边的最短路径条数占最短路径总数的比例三该指标虽然能体现出节点和链路的重要性，没有考虑军事通信网节点异质性［３］特征三在军事通信网中，不同类型的节点功能差别较大，并且网络中信息的流动具有一定方向性三因此，对于军事通信网节点和链路重要度而言，用介数这一指标进行衡量具有一定局限性三
在网络可靠性的评估中，常用的经典指标有连接度［４］二结合度二节点连通性因子［５］二链路连通性因子二代数连通度［６］二自然连通度［７］二坚韧度［８］和生成树数目［９］等三但是由于军事通信网存在节点异质性二链路多重性和复杂性等特征，使得这些指标对于军事通信网而言并不适用三因此，很多学者为了解决军事通信网重要度和可靠性评估的相关问题，进行了大量的研究三其中，石福丽提出了信息功能链［１０］的概念，充分考虑不同类型的网络终端用户之间的相互关系以及信息传输的方向性，受到了学者们的普遍关注三
本文结合介数和信息功能链这两个概念，提出了适用于军事通信网节点和链路重要度评估的新指标三
１一网络可靠性评估
１ １一网络结构模型及假设
本文根据ＭＣＮ中节点在实际作战中业务功能的