【摘要】：復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在層次關(guān)聯(lián)復雜、通信鏈路交錯、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)變化等特點,使得一旦復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)遭到破壞,整個復雜信息系統(tǒng)將陷入癱瘓,開展復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抗毀性關(guān)鍵技術(shù)研究,提高網(wǎng)絡(luò)抗毀性尤為重要。目前在復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抗毀性方面的研究也取得了一些成果,但仍然面臨著諸多亟待解決的關(guān)鍵科學問題和技術(shù)挑戰(zhàn)。本論文主要關(guān)注復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中結(jié)構(gòu)抗毀評估、層級負載分配控制、接入控制重構(gòu)這三類挑戰(zhàn)。在分析現(xiàn)有方法和研究成果的基礎(chǔ)上,圍繞復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的抗毀評估、抗毀控制、抗毀重構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作,具體的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點總結(jié)如下。(1)研究了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的抗毀熵測度評估模型。針對現(xiàn)有復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抗毀性測度大多是確定性的,難以綜合兼顧網(wǎng)絡(luò)局部和全局信息、難以滿足網(wǎng)絡(luò)動態(tài)演化與小度數(shù)節(jié)點的抗毀性評估需要,提出了基于抗毀熵測度的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抗毀評估模型。首先,分析了典型復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抗毀測度;其次,針對度與介數(shù)的邊重要性評價方法未考慮連邊兩端點的鄰居節(jié)點之間互連對邊重要性的影響,提出了基于橋接系數(shù)的關(guān)鍵邊識別方法、基于橋接系數(shù)的邊關(guān)鍵度定義方法;再次,采用層級流介數(shù)的節(jié)點關(guān)鍵度、橋接系數(shù)的邊關(guān)鍵度,提出了節(jié)點關(guān)鍵度和邊關(guān)鍵度相結(jié)合的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的抗毀熵測度評估模型。仿真表明該抗毀熵測度,具有敏感度高、精準性強等優(yōu)點,能夠更好地反映復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能。(2)研究了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負載分配抗毀控制方法。針對現(xiàn)有級聯(lián)失效模型初始負載定義既不能準確反映復雜信息系統(tǒng)層次特性和節(jié)點重要性,也不能解決具有層級特性網(wǎng)絡(luò)的負載重分配問題,提出了基于非均勻可調(diào)的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負載重分配抗毀控制方法。首先針對單一層級、單一節(jié)點度的網(wǎng)絡(luò)初始負載定義的不足,結(jié)合復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的層級性、網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵度特性,提出了基于層級-熵的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)初始負載定義方法;其次針對低層級節(jié)點無法承擔高層級節(jié)點的負荷的問題,提出了負載非均勻可調(diào)的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)失效負載重分配方法。仿真驗證表明,通過合理調(diào)節(jié)初始負載調(diào)節(jié)系數(shù)、容限系數(shù)以及負載重分配層級系數(shù)使得復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)抗毀性達到最優(yōu),有效抑制了級聯(lián)失效的傳播,減少了失效節(jié)點數(shù)量,提高了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效抗毀控制能力。(3)研究了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與切換抗毀重構(gòu)方法。首先,針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法沒有綜合考慮節(jié)點重要度、邊重要度及網(wǎng)絡(luò)層級性的不足,以至于網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能較差,提出了基于層級-熵的復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法,設(shè)計了基于不同的修復概率、可調(diào)系數(shù)和不同重構(gòu)方式的算法仿真;仿真結(jié)果表明該算法降低了網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)成本,滿足了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對升級、越級、轉(zhuǎn)隸及組合等不同重構(gòu)方式的需要,也兼顧了系統(tǒng)的抗毀要求;其次,針對現(xiàn)有多屬性垂直切換算法沒有考慮不同業(yè)務(wù)特征、不同用戶偏好的切換需求,提出了基于模糊多屬性垂直切換改進算法;分析了模糊多屬性垂直切換改進算法及其流程,設(shè)計了話音、文本、圖像及交互信息等不同業(yè)務(wù)特征以及不同用戶偏好的算法仿真,通過平均中斷概率、新呼叫阻塞率、切換阻塞率與平均切換率幾個仿真指標的結(jié)果,表明該切換方法顯著提升了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性能,更好地滿足了復雜信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對不同移動終端業(yè)務(wù)的切換需求。
【圖文】：

逡逑網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)系統(tǒng)又可以細分為兩種類型。第一類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１．３逡逑所示。其具有層次清晰并且業(yè)務(wù)功能相同的系統(tǒng)單元，但其實現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)各不相同。逡逑與同構(gòu)復雜信息系統(tǒng)相比，這類網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)系統(tǒng)在業(yè)務(wù)邏輯上也具有層次清晰的樹狀逡逑結(jié)構(gòu)，，且其同一層次的業(yè)務(wù)邏輯樹的子系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)功能也相同；但是，其同一層次的逡逑各子系統(tǒng)實現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)并不相同。逡逑＾邋？邋＾邋0逡逑圖１．３第一類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｆｉｒｓｔ邋ｋｉｎｄ邋ｏｆ邋ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑第二類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。從該圖可以看出，這類網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)逡逑系統(tǒng)在業(yè)務(wù)功能上，其系統(tǒng)單元各不相同；在層次劃分上，其系統(tǒng)沒有劃分清晰層次；逡逑在物理結(jié)構(gòu)上，其子系統(tǒng)也各不相同。逡逑娭＾＾’少馨逡逑圖１．４第二類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｓｅｃｏｎｄ邋ｋｉｎｄ邋ｏｆ邋ｈ

逡逑網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)系統(tǒng)又可以細分為兩種類型。第一類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１．３逡逑所示。其具有層次清晰并且業(yè)務(wù)功能相同的系統(tǒng)單元，但其實現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)各不相同。逡逑與同構(gòu)復雜信息系統(tǒng)相比，這類網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)系統(tǒng)在業(yè)務(wù)邏輯上也具有層次清晰的樹狀逡逑結(jié)構(gòu)，且其同一層次的業(yè)務(wù)邏輯樹的子系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)功能也相同；但是，其同一層次的逡逑各子系統(tǒng)實現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu)并不相同。逡逑＾邋？邋＾邋0逡逑圖１．３第一類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｆｉｒｓｔ邋ｋｉｎｄ邋ｏｆ邋ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ邋ｃｏｍｐｌｅｘ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑第二類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１．４所示。從該圖可以看出，這類網(wǎng)絡(luò)拓撲異構(gòu)逡逑系統(tǒng)在業(yè)務(wù)功能上，其系統(tǒng)單元各不相同；在層次劃分上，其系統(tǒng)沒有劃分清晰層次；逡逑在物理結(jié)構(gòu)上，其子系統(tǒng)也各不相同。逡逑娭＾＾’少馨逡逑圖１．４第二類異構(gòu)復雜信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｓｅｃｏｎｄ邋ｋｉｎｄ邋ｏｆ邋ｈ
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP393.08

【參考文獻】

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本文編號：2656459