1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)可靠性分析是WSN設(shè)計(jì)、部署、驗(yàn)證和維護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，為了讓數(shù)據(jù)在環(huán)境嘈雜，故障以及時(shí)間變化的無(wú)線通道中進(jìn)行可靠傳輸，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)提供錯(cuò)誤控制，校正機(jī)制，容錯(cuò)機(jī)制，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化來(lái)保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，從而保證WSN的可靠性。故障樹(shù)是分析WSN可靠性的方法之一?；诠收蠘?shù)建模，可以用定性或定量的方式描述導(dǎo)致系統(tǒng)故障的根源，也可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)識(shí)別可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障的潛在問(wèn)題，或者在系統(tǒng)運(yùn)

2、行以后確定造成系統(tǒng)故障的原因。故障樹(shù)的定量計(jì)算主要用于可靠度的測(cè)量。由于WSN的可靠度計(jì)算是一個(gè)＃P-hard問(wèn)題，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生組合爆炸的問(wèn)題?；诙鏇Q策圖(BDD)的符號(hào)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)變量組合的隱式表示,進(jìn)而降低故障樹(shù)分析時(shí)定量計(jì)算的復(fù)雜性。結(jié)合BDD技術(shù)在FTA定量計(jì)算上的優(yōu)勢(shì)，本文基于故障樹(shù)原理對(duì)WSN可靠性進(jìn)行研究，主要成果有：
　　(1)分層簇型WSN是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，針對(duì)分層簇型WSN不同類型的節(jié)點(diǎn)組

3、合故障導(dǎo)致系統(tǒng)失效的問(wèn)題，提出基于靜態(tài)故障樹(shù)的分層簇型WSN可靠性結(jié)構(gòu)模型F-WSN，該模型由事件元素和邏輯門元素組成，它們能夠描述WSN節(jié)點(diǎn)之間通信協(xié)作關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于尋找和分析哪些節(jié)點(diǎn)的組合故障能夠?qū)е孪到y(tǒng)的失效。由于故障樹(shù)上計(jì)算可靠度存在對(duì)最小割集進(jìn)行不交化處理，其計(jì)算復(fù)雜性呈指數(shù)增長(zhǎng)。符號(hào)計(jì)算方法是一種緩解組合復(fù)雜性問(wèn)題的可行策略，考慮到符號(hào)計(jì)算中BDD的不交化結(jié)構(gòu)，引入BDD技術(shù)。采用該技術(shù)，存在故障樹(shù)結(jié)構(gòu)和BDD結(jié)構(gòu)的

4、轉(zhuǎn)化問(wèn)題，為此，給出BDD_Faulttree轉(zhuǎn)化算法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種研究方法的可行性和可靠度計(jì)算的較高效率。
　　(2)簇型WSN是一種通用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。針對(duì)簇型WSN中具有動(dòng)態(tài)容錯(cuò)行為的可靠性分析問(wèn)題，提出基于動(dòng)態(tài)故障樹(shù)的簇型WSN可靠性結(jié)構(gòu)模型DF-WSN，該模型由事件元素和動(dòng)態(tài)邏輯門元素組成，能夠描述具有動(dòng)態(tài)容錯(cuò)機(jī)制的WSN系統(tǒng)，有助于對(duì)具有動(dòng)態(tài)故障行為的WSN可靠性分析。在DF-WSN中，針對(duì)傳感節(jié)點(diǎn)分別使用可修