(武漢生物工程學(xué)院，信息化建設(shè)與管理中心，武漢 430015)

0 引言

校園網(wǎng)是國(guó)內(nèi)Internet的前沿陣地，目前我國(guó)許多高等院校都已經(jīng)具有或正在建設(shè)屬于本校獨(dú)立使用的校園網(wǎng)絡(luò)[1]。由于我國(guó)的高等院校發(fā)展速度驚人，在校生人數(shù)逐年增加，此外科技和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步也使高校教育、教學(xué)乃至師生的日常生活都離不開網(wǎng)絡(luò)。一些高校位于城市的熱點(diǎn)區(qū)域不具備布線的條件，高校也傾向于選擇更具性價(jià)比的網(wǎng)絡(luò)接入方式，一些教學(xué)場(chǎng)所，如圖書館、體育場(chǎng)、閱覽室等區(qū)域獨(dú)立布線的成本也較高，因此許多高校借助程控交換機(jī)構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)[2]。程控交換機(jī)的連網(wǎng)管理對(duì)于整體校園網(wǎng)絡(luò)而言至關(guān)重要，能夠提供與周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相匹配的數(shù)據(jù)資源，但隨著校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的不斷提高，程控交換機(jī)連網(wǎng)發(fā)生斷點(diǎn)故障的概率逐漸增大。校園網(wǎng)程控交換機(jī)一旦斷網(wǎng)，會(huì)給高校的教育、教學(xué)活動(dòng)帶來嚴(yán)重的影響，因此如何預(yù)防降低發(fā)生斷點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)，及在發(fā)生斷網(wǎng)事件后及時(shí)識(shí)別出故障斷點(diǎn)位置，成為當(dāng)前校園網(wǎng)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。目前，針對(duì)校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，如貝葉斯事件檢測(cè)技術(shù)[3-4]檢測(cè)誤警率過高，提升了檢測(cè)成本；而基于中值策略的技術(shù)[5-6]檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，難以獲得令人滿意的綜合檢測(cè)率。為此文章基于節(jié)點(diǎn)感知理論設(shè)計(jì)了一種節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知校園網(wǎng)程控交換及連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)研究，通過校園網(wǎng)節(jié)點(diǎn)感知模型的構(gòu)建及小波算法的感知數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷點(diǎn)位置的精確定位和檢測(cè)。

1 基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知的連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)研究

1.1 節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型

校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)斷點(diǎn)故障的排查與檢測(cè)處理，包括糾正性檢測(cè)和預(yù)防性維護(hù)兩個(gè)類別，校園網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)更為復(fù)雜。校園網(wǎng)程控交換機(jī)的布網(wǎng)主要由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的多個(gè)感知節(jié)點(diǎn)組合而成，感知節(jié)點(diǎn)還具備抽查和監(jiān)控的功能，可以采集到網(wǎng)絡(luò)布控半徑內(nèi)的故障信息，終端傳感器裝置將采集到的斷點(diǎn)故障信息，通過校園網(wǎng)絡(luò)程控交換系統(tǒng)返回到上位機(jī)數(shù)據(jù)分析中心，進(jìn)行進(jìn)一步的分析和檢測(cè)，并采取必要的應(yīng)急措施或在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)布置臨時(shí)節(jié)點(diǎn)，以免造成更大的通信中斷損失。當(dāng)校園網(wǎng)程控交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的故障信號(hào)，通過節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型，首先可以在最短時(shí)間內(nèi)識(shí)別出故障點(diǎn)的精確位置，進(jìn)而在排除故障的根源，及是否還存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，校園網(wǎng)絡(luò)程控交換系統(tǒng)的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

假定大量的校園網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都被布置在同質(zhì)的應(yīng)用環(huán)境中，且都能夠覆蓋于相同的通信范圍，校園網(wǎng)程序交換機(jī)連網(wǎng)結(jié)構(gòu)表示為N(P,E)，其中P為節(jié)點(diǎn)集合{P1，P2，......，Pn}，E為通信邊集合。校園網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)部署越密集對(duì)于網(wǎng)絡(luò)連接的故障檢測(cè)效率就會(huì)越高，但同時(shí)也浪費(fèi)過多的資源。基于迪克雷斯分布來描述節(jié)點(diǎn)之間的信任程度，并構(gòu)建節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型。迪克雷斯分布理論可以用來描述節(jié)點(diǎn)的健康狀況[7]，并基于節(jié)點(diǎn)的感知特定完成對(duì)校園網(wǎng)程控交換機(jī)故障斷點(diǎn)的定位與檢測(cè)。節(jié)點(diǎn)集合{P1，P2，......，Pn}中每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)的健康狀況等級(jí)表示為{h1，h2，......，hk}，共分為k個(gè)等級(jí)，而校園網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)聯(lián)網(wǎng)的健康狀況也服從相應(yīng)的概率分布{p1，p2，......，pk}。校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)度可以通過對(duì)故障隨機(jī)變量xi的取值來判定，xi在有限的居于空間內(nèi)呈現(xiàn)出一種動(dòng)態(tài)的分布，其取值改變也會(huì)決定節(jié)點(diǎn)信譽(yù)度的改變，其中校園網(wǎng)絡(luò)程控交換機(jī)組網(wǎng)感知模型可以表示為：

(1)

而校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)感知信譽(yù)度期望值E[p(hi)]表示為：

(2)

其中:λ為校園網(wǎng)程控交換及聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可變參數(shù)?；谛@網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知檢測(cè)技術(shù)，包括感知模型的建立，故障點(diǎn)區(qū)域特征信息的提取與采集。校園網(wǎng)絡(luò)的簇節(jié)點(diǎn)可以視為一個(gè)檢測(cè)模塊，簇頭節(jié)點(diǎn)[8-9]是整簇的核心，負(fù)責(zé)采集本簇內(nèi)的故障信息，檢測(cè)模塊會(huì)根據(jù)采集信號(hào)內(nèi)所包含的具體信息，來評(píng)測(cè)和衡量故障節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置及健康程度。故障節(jié)點(diǎn)位置的信息測(cè)量需要多次完成，以提高算法的性能。采集的信譽(yù)值并不是一個(gè)不變的常量，而是一個(gè)處于動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的變量，因此需要進(jìn)行校園網(wǎng)內(nèi)程控交換機(jī)連網(wǎng)的故障信息的多次迭代尋優(yōu)，這樣統(tǒng)計(jì)出的節(jié)點(diǎn)健康值更為準(zhǔn)確?；诮y(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)比整個(gè)校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)，識(shí)別出其他的節(jié)點(diǎn)是否存在異常，以減少多次檢測(cè)高成本測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。簇內(nèi)信息采集完畢之后，以簇為單位將獲取的校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障信息匯總與簇頭節(jié)點(diǎn)，在經(jīng)由簇頭節(jié)點(diǎn)上傳至核心處理模塊。

基于校園網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型采集的交換機(jī)連網(wǎng)故障信息屬于原始信號(hào)，包含大量的噪聲干擾和冗余信息，不能夠直接使用，需要經(jīng)過預(yù)處理和后續(xù)的加工。本文基于小波變換方式對(duì)節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型中的感知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，再從中獲取到有價(jià)值的故障檢測(cè)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位檢測(cè)。

1.2 小波變換感知數(shù)據(jù)預(yù)處理

校園網(wǎng)由于使用的人數(shù)眾多，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載面臨著巨大的壓力和考驗(yàn)，程控交換機(jī)連網(wǎng)過程中節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型采集到的原始信號(hào)包含干擾信息。這是由于在無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和部署中，具有易受到外界干擾的缺點(diǎn)，因此需要對(duì)這些故障特征信息進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲和電磁波干擾以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的定位。小波變換是處理網(wǎng)絡(luò)信號(hào)重構(gòu)問題和降噪問題的有效方法之一，在基于感知模型對(duì)校園網(wǎng)程控交換系統(tǒng)連網(wǎng)故障問題定位和檢測(cè)中，小波變換算法能夠起到積極的作用。小波變換是一種能夠兼顧時(shí)間維度和頻率維度的信息處理方法，小波變換的基本表達(dá)如下：

(3)

其中:ξ(t)小波變換基函數(shù)、W模型系數(shù)、ξ(t)滿足如下的條件：

∑ξ(t)dt=0

(4)

利用節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型對(duì)原始信號(hào)處理時(shí)，也可以采用卷積的形式進(jìn)行表達(dá)：

(5)

節(jié)點(diǎn)感知模型采集的原始含噪校園網(wǎng)數(shù)據(jù)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)信息g(x)表示為：

g(x)=f(x(t))=

(6)

其中:g(x)為程控交換機(jī)連網(wǎng)故障信息函數(shù)、k(x)為異常函數(shù)、n(x)為噪聲函數(shù)，最后基于小波變換更新函數(shù)可以最大限度地保留校園網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)的信號(hào)特征信息：

(7)

校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障數(shù)據(jù)經(jīng)過小波變換處理后，能夠顯示出更多的細(xì)節(jié)特征，而節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)感知模型就可以通過局部極大值方式實(shí)現(xiàn)，對(duì)故障點(diǎn)的精確度定位和檢測(cè)。由于在采集故障數(shù)據(jù)的過程中，有價(jià)值的信號(hào)會(huì)湮沒在峰值信號(hào)當(dāng)中，基于小波變換算法處理后不會(huì)濾除掉全部的信息，而使故障信號(hào)特征得到了保留。

1.3 基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過小波變換的預(yù)處理，感知信譽(yù)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上傳到簇首節(jié)點(diǎn)的故障信息，已經(jīng)不再包含外界的噪聲和電磁干擾，節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型會(huì)將預(yù)處理后的校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)特征，轉(zhuǎn)化為空間向量模型，以方便將多維數(shù)據(jù)映射中的屬性相低維空間傳遞。在實(shí)際的校園網(wǎng)程控交換機(jī)故障檢測(cè)中，不同的監(jiān)控區(qū)域和節(jié)點(diǎn)簇的參數(shù)設(shè)置與控制也存在顯著的差異，這些不同的簇結(jié)構(gòu)組成了整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際的故障檢測(cè)活動(dòng)，基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型能夠借助空間向量傳遞的理念，將網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)全部感知模塊結(jié)合成為一個(gè)有機(jī)整體，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及故障檢測(cè)的性能，最后再通過向量運(yùn)算的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)故障斷點(diǎn)的精確定位?？臻g向量模型能夠區(qū)分不同故障向量之間重要程度和分布規(guī)律，因?yàn)槊恳环N連網(wǎng)故障向量之間又具有不同的特征，當(dāng)前故障定位算法在故障定位中需要將故障信息與當(dāng)前數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，算法復(fù)雜、誤差率很高，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的信道資源和網(wǎng)絡(luò)資源。而節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型是通過一種多層次傳遞的方式實(shí)現(xiàn)故障信息的準(zhǔn)確定位和檢測(cè)。不同空間向量在大小、方向等方面存在顯著差異，而模型的簇頭節(jié)點(diǎn)能夠?qū)π@網(wǎng)故障信息進(jìn)行初步的篩選和識(shí)別，節(jié)省了大量的網(wǎng)絡(luò)資源，也能夠起到提高校園網(wǎng)絡(luò)程控交換網(wǎng)絡(luò)故障斷點(diǎn)綜合檢測(cè)速度的作用。

節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型中的信譽(yù)更新模塊，是模型的重要構(gòu)成部分，節(jié)點(diǎn)信譽(yù)值的迭代更新，使觀測(cè)者能夠及時(shí)地觀測(cè)出節(jié)點(diǎn)的健康狀況，以及節(jié)點(diǎn)半徑范圍內(nèi)是否存在連網(wǎng)故障風(fēng)險(xiǎn)。假設(shè)出現(xiàn)了斷點(diǎn)故障跡象，那么節(jié)點(diǎn)的健康度就會(huì)受到影響，通過這種方式也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障斷點(diǎn)信息的事前預(yù)警?；诠?jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型的故障檢測(cè)算法，還同時(shí)采用了鄰近節(jié)點(diǎn)之間健康度互測(cè)的方式，進(jìn)一步確定節(jié)點(diǎn)的健康狀況，如果互測(cè)得到的結(jié)果與簇首節(jié)點(diǎn)感知算法得到的結(jié)果一致，那么就可以確定故障區(qū)域的中心節(jié)點(diǎn)，鎖定故障點(diǎn)的半徑范圍，如果檢測(cè)結(jié)果不一致需要重新測(cè)試。

(8)

(9)

(10)

其中:Y表示校園網(wǎng)絡(luò)的程控交換機(jī)連網(wǎng)正常，N則表示在節(jié)點(diǎn)Pi和Pj內(nèi)，或在其覆蓋半徑內(nèi)都存在故障斷點(diǎn)。對(duì)于校園網(wǎng)絡(luò)中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，故障的診斷和檢測(cè)需要經(jīng)過多次迭代求解后才能夠判定，鄰居節(jié)點(diǎn)之間的檢測(cè)結(jié)果，需要與簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果相一致，如果出現(xiàn)矛盾現(xiàn)象需要重新地進(jìn)行故障診斷與測(cè)試，以保證檢測(cè)結(jié)果的客觀性和真實(shí)性，設(shè)節(jié)點(diǎn)最終狀態(tài)為Fχi：

(11)

2 仿真實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)的有效性，本文基于Matlab軟件模擬校園網(wǎng)程控交換及連網(wǎng)環(huán)境，進(jìn)行了一組仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以驗(yàn)證文中提出的節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。為了更為直觀的顯示仿真效果，采用了實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比的方式，仿真實(shí)驗(yàn)中選定的對(duì)比檢測(cè)技術(shù)為貝葉斯檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)在50×50的仿真區(qū)域內(nèi)隨機(jī)布置了90個(gè)節(jié)點(diǎn)，以保證檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和真實(shí)性。

2.1 檢測(cè)衡量指標(biāo)的確定

本文選定的校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)的衡量指標(biāo)，分別為連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確率FDA和連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)誤警率FAR。其中FDA指標(biāo)定義為算法在故障節(jié)點(diǎn)及其半徑范圍內(nèi)檢測(cè)出的連網(wǎng)故障次數(shù)NA，與真實(shí)故障次數(shù)NT的比值：

(12)

而FAR指標(biāo)是指被錯(cuò)誤判定為斷點(diǎn)故障的次數(shù)NF,與真實(shí)故障次數(shù)NT的比值：

(13)

2.2 實(shí)驗(yàn)方法及步驟

本次仿真實(shí)驗(yàn)采用兩種技術(shù)相對(duì)比的方式，將所提出的基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知的校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)技術(shù)與貝葉斯經(jīng)典檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。分別對(duì)兩種不同技術(shù)的連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確率FDA和連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)誤警率FAR進(jìn)行測(cè)試，最終采用所提技術(shù)對(duì)布局范圍內(nèi)故障節(jié)點(diǎn)識(shí)別情況進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1)采用所提檢測(cè)技術(shù)和貝葉斯經(jīng)典檢測(cè)技術(shù)對(duì)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確率FDA進(jìn)行測(cè)試，得到兩種不同技術(shù)的連網(wǎng)斷點(diǎn)故障準(zhǔn)確率(%)對(duì)比測(cè)試結(jié)果如圖2所示；

2)采用所提檢測(cè)技術(shù)和貝葉斯經(jīng)典檢測(cè)技術(shù)對(duì)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)誤警率FAR進(jìn)行測(cè)試，得到兩種不同技術(shù)的連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)誤警率(%)對(duì)比測(cè)試結(jié)果如圖3所示；

3)采用所提技術(shù)進(jìn)行布局范圍內(nèi)故障節(jié)點(diǎn)識(shí)別情況的測(cè)試，已驗(yàn)證所提檢測(cè)技術(shù)的有效性。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

首先將本文設(shè)計(jì)的基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知的校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)技術(shù)與貝葉斯經(jīng)典檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，F(xiàn)DA和FAR兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的對(duì)比結(jié)果如圖2和圖3所示。

圖2 連網(wǎng)斷點(diǎn)故障準(zhǔn)確率對(duì)比

由圖2在不同的感知信譽(yù)節(jié)點(diǎn)故障率水平下的斷點(diǎn)故障檢測(cè)率變化可知，當(dāng)故障率降至0.4時(shí)貝葉斯檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確率出現(xiàn)的較大幅度的降低。出現(xiàn)這種情況的原因是傳統(tǒng)檢測(cè)基礎(chǔ)對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間狀態(tài)變化感知較為敏感，當(dāng)故障率提高時(shí)傳統(tǒng)技術(shù)無法進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別與檢測(cè)。而反觀本文提出技術(shù)隨著感知信譽(yù)節(jié)點(diǎn)故障率的提高，檢測(cè)率也出現(xiàn)了一定程度的降低，但仍處于可控的范圍之內(nèi)，變化較為平穩(wěn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)感知故障率達(dá)到0.6時(shí)，傳統(tǒng)貝葉斯技術(shù)的檢測(cè)準(zhǔn)確率已經(jīng)降至65.25%，而本文提出技術(shù)仍能夠達(dá)到86.32%。

圖3 連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)誤警率

在故障節(jié)點(diǎn)檢測(cè)誤警率的表現(xiàn)方面，本文提出技術(shù)更為穩(wěn)定，當(dāng)感知信譽(yù)節(jié)點(diǎn)故障不超過0.4時(shí)，誤警率都低于0.02；當(dāng)當(dāng)感知信譽(yù)節(jié)點(diǎn)故障超過0.4時(shí)，誤警率略有提高但沒有超過0.03；而貝葉斯檢測(cè)技術(shù)在連網(wǎng)斷點(diǎn)故障檢測(cè)誤警率方面表現(xiàn)較差，最高超過的0.08，浪費(fèi)了過多的網(wǎng)絡(luò)資源，提高了綜合檢測(cè)成本。此時(shí)觀測(cè)在整個(gè)校園網(wǎng)布局區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)誤判情況，如圖5所示，文中基于信譽(yù)感知模型的檢測(cè)技術(shù)識(shí)別出了全部的4個(gè)故障節(jié)點(diǎn)：

圖4 布局范圍內(nèi)故障節(jié)點(diǎn)識(shí)別情況

綜上所述，仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明本文提出的基于節(jié)點(diǎn)信譽(yù)感知模型的檢測(cè)技術(shù)，在校園網(wǎng)程控交換機(jī)連網(wǎng)斷點(diǎn)故障準(zhǔn)確率和檢測(cè)誤警率方面，相對(duì)于傳統(tǒng)貝葉斯檢測(cè)技術(shù)都具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出出布網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的故障點(diǎn)。

3 結(jié)束語

由于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用人數(shù)眾多，越來越多高校的教學(xué)活動(dòng)都依賴于校園網(wǎng)，校園網(wǎng)的程控交換機(jī)系統(tǒng)往往承受著較大的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力，存在較大的故障斷點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)。本文針對(duì)傳統(tǒng)校園網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連網(wǎng)故障斷點(diǎn)檢測(cè)過程中數(shù)據(jù)處理能力不足、檢測(cè)率低、誤警率高的缺點(diǎn)，從多個(gè)視角進(jìn)行程控交換機(jī)連網(wǎng)斷點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)分析和考慮。利用節(jié)點(diǎn)之間的空間信譽(yù)感知特征，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)故障斷點(diǎn)檢測(cè)模型，并基于小波算法去除噪聲和電磁干擾，憑借簇首節(jié)點(diǎn)與普通節(jié)點(diǎn)、及鄰居節(jié)點(diǎn)之間的感知效應(yīng)，準(zhǔn)確識(shí)別出連網(wǎng)故障斷點(diǎn)的區(qū)域位置，及判斷出目標(biāo)區(qū)域是否存在風(fēng)險(xiǎn)，提高對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)程控交換系統(tǒng)斷點(diǎn)故障的檢測(cè)能力，保證校園網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。