基于网络通信系统模型的脆性仿真研究

摘要

网络通信及其系统在人们的日常生活中扮演十分重要的角色，随着社会的发展，人们对网络通信系统的功能要求也越来越高。早期网络通信系统功能很简单，仅仅能满足小批量数据的传输。环形网、总线型网络、星形网路、树形网络等等按特定需求的网络各自独立发展起来。
　　 由于网络通信系统在日常活动中的应用普及程度提高。一旦发生故障事件，对国家和社会都将产生巨大影响。如何有效预测防止运行中的网络通信系统突发崩溃，保证其能够安全稳定的运行是我们面临的任务。在这种情况下，本文以复杂系统脆性理论为指导，从网络通信系统脆性的角度对网络通信系统的可靠性进行分析。在进行网络通信系统脆性分析的过程中，引入了脆性接口概念。应用最大路径蚁群算法在网络通信系统的脆性接口上进行网络通信系统的脆性分析工作。为了验证方法的可行性，本文实现了一个复杂系统脆性分析工具，利用该工具通过多次比较运行，最终得出合理的结果。
　　 本文首先介绍了网络通信系统的发展状况及网络通信系统的前景。然后以系统脆性理论为基础，提出了应用在网络通信系统脆性分析的网络脆性风险熵，量化了分析结果。由于熵只是系统的状态函数，因此熵的形式很多，可以根据系统的特点选择合适的系统熵。根据网络通信系统的特点选择了网络脆性风险熵，并详细阐述了网络脆性风险熵的计算。通过实际的网络数据吞吐量验证网络脆性分析熵的合理性。而且针对网络系统自身的特点给出了最大崩溃路径，采用最大路径蚁群算法分析网络通信系统的脆性拓扑图。
　　 为了使算法不受制于具体的系统模型，给出脆性接口概念，这使得算法的运行是基于接口之上。因此屏蔽了网络通信系统的具体实现，仿真结果表明该方法可以对网络方案进行事先分析，提早发现将来可能会出现的问题链路。与传统的建设后在评估的方法相比较，这种方法能很大程度上节约成本，提高建网的效率。虽然该方法是基于网络通信系统提出的，但是脆性接口的应用，使得脆性分析对非网络通信系统的脆性分析也具有参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景

1．2 研究的目的及意义

1．3 网络通信系统脆性领域的研究状况

1．4 研究的对象和内容

第2章 网络通信系统脆性理论

2．1 复杂系统的脆性理论基础

2．1．1 复杂系统脆性的数学描述

2．1．2 复杂系统的脆性熵

2．2 网络通信系统的脆性

2．2．1 网络通信系统脆性定义

2．2．2 网络通信系统脆性的特点

2．3 网络通信系统的脆性指标

2．3．1 网络系统最大崩溃路径

2．3．2 网络脆性风险熵

2．4 本章小结

第3章 网络通信系统的脆性拓扑图

3．1 网络通信系统

3．1．1 网络的发展过程

3．1．2 网络拓扑结构

3．2 图论基础知识

3．3 网络通信系统脆性的等效图

3．3．1 网络拓扑结构图

3．3．2 脆性接口

3．4 本章小结

第4章 网络通信系统脆性仿真过程

4．1 系统脆性分析的结构及流程

4．2 蚁群算法

4．2．1 蚁群算法的基本原理

4．2．2 蚁群系统模型

4．2．3 最大路径蚁群算法

4．3 网络通信系统脆性接口的设计

4．4 网络通信系统脆性分析结果

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢