基于二进制分子通信模型的多播可靠性确定方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物技术、纳米技术、通信技术，是一种基于二进制分子通信模型的多 播拓扑结构网络，尤其是多播可靠性确定方法。
技术介绍
生物技术和纳米技术的快速发展为纳米级大小的纳米机器的制造铺平了道路。纳 米机器被认为是纳米尺度上最基本的功能设备。纳米机器在医学和工业领域有较好的应用 前景。然而，纳米机器在这些领域中应用的实现很容易受到纳米机器自身特点的约束，t匕 如纳米机器较小的尺寸和未知的物理性质而导致纳米机器在应用中的不可控制性，不稳定 性。这些问题可以通过纳米机器之间纳米级通信的协调来解决，从而形成了纳米机器之间 的网络称为纳米网络。纳米网络能协调不同的纳米机器通过合作的方式信息共享，从而能 够在更大的范围内完成复杂的任务。 分子通信是纳米机器之间一种新型的通信方式，是一种以生物化学分子作为信息 载体，通过分子在生物环境中扩散进行相互通信，用于纳米机器以组成分布式纳米网络的 通信技术。信息的载体分子被称为信息分子。分子通信的基本通信过程包括信息的编码、发 送、传输、接收和解码五个步骤。在分子通信系统中，由信息的发送方纳米机器生成能够被 接收方纳米机器识别并接收的信息分子，并基于信息分子的物理或化学特性编码信息。发 送方纳米机器释放的信息分子通过流体（液体或气体）介质被传输到接收方纳米机器后， 由接收方纳米机器接收并以特定的方式解码信息。 分子通信具有诸多良好特性，比如特定类型的信息分子可以承载大量信息，可使 纳米机器能够直接与生物系统中的各种原生组件进行相互作用，具有生物兼容性；此外，分 子通信系统还可以从环境中...
【技术保护点】
一种基于二进制分子通信模型的多播可靠性确定方法，其特征在于：所述可靠性确定方法包括如下步骤：第一步，分析单链路拓扑结构在链路成功下的可靠性在二进制分子通信模型中，用传输不同的分子类型来代表比特0或1的发送，发送方纳米机器释放分子后，分子在介质中以布朗形式运动，一个分子从发送方纳米机器到距离为d的接收方纳米机器所需时间t的概率密度分布函数f(t)为：f(t)=d4πDt3e-d24Dt,t>0]]>其中，d为发送方纳米机器与接收方纳米机器之间的距离，D为生物环境扩散系数；该概率密度分布函数对应的累积分布函数F(t)为：F(t)=1-Erf(d2Dt),t>0]]>对于单链路的两个纳米机器之间的传输，链路的可靠性定义为接收方纳米机器收到至少一个分子的概率，用βij表示，由下述公式计算：βij＝1‑(1‑F(τ))nN其中，N为发送方纳米机器在每个slot释放分子的个数，T为传输时间，把T分成n个时隙，T＝nτ，n为time slot的个数，τ为每个time slot持续的时间；第二步，分析单路径拓扑结构在链路成功下的可靠性对于单路径拓扑结构，单路径的可靠性为保证每条链路是可靠的情况下...
【技术特征摘要】
1. 一种基于二进制分子通信模型的多播可靠性确定方法，其特征在于：所述可靠性确 定方法包括如下步骤： 第一步，分析单链路拓扑结构在链路成功下的可靠性 在二进制分子通信模型中，用传输不同的分子类型来代表比特O或1的发送，发送方纳 米机器释放分子后，分子在介质中以布朗形式运动，一个分子从发送方纳米机器到距离为d 的接收方纳米机器所需时间t的概率密度分布函数f(t)为：其中，d为发送方纳米机器与接收方纳米机器之间的距离，D为生物环境扩散系数； 该概率密度分布函数对应的累积分布函数F (t)为：对于单链路的两个纳米机器之间的传输，链路的可靠性定义为接收方纳米机器收到至 少一个分子的概率，用β u表示，由下述公式计算： β ij = 1-(1~F( τ ))1^ 其中，N为发送方纳米机器在每个slot释放分子的个数，T为传输时间，把T分成η个 时隙，T = η τ , η为time slot的个数，τ为每个time slot持续的时间； 第二步，分析单路径拓扑结构在链路成功下的可靠性 对于单路径拓扑结构，单路径的可靠性为保证每条链路是可靠的情况下的概率，计算 公式为： A = Π A 其中，rs为单路径所包含每一条链路的可靠性值的集合； 第三步，分析多路径拓扑结构在链路成功下的可靠性 对于多路径拓扑结构的可靠性...
【专利技术属性】
技术研发人员：程珍，池凯凯，李燕君，朱艺华，田贤忠，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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