基于BDD的带约束的网络连通可靠性分析

发布时间：2017-07-16 09:07

  本文关键词：基于BDD的带约束的网络连通可靠性分析

  更多相关文章： 网络可靠性 BDD 路径约束 长度约束 K端网络 EED

【摘要】：随着信息技术的飞快发展,网络逐渐成为人类生产、生活所必需的一种载体和工具。网络一旦发生故障,将给人们带来重大的影响,因此加强网络可靠性建设迫在眉睫。在分析网络可靠性时,采用二元决策图BDD(binary decision diagram)技术能够有效地提高性能和工作效率。基于BDD的网络可靠性分析主要是先寻找一种性能较好的网络变量排序序列,然后利用边扩展图EED(edge expansion diagram)构建与原网络等价的BDD,最后计算网络的可靠度值。本文选定一种合适的边排序策略,使用网络分解原理等方法生成与原网络可靠度等价的BDD,通过递归方法计算出整个网络的可靠度值。在生活中出现很多有关约束方面的问题,为了更好的解决这些问题,本文根据已有的基于BDD网络可靠性分析的研究,对此做了一些研究,具体工作主要包括：(1)带路径约束的双端网络可靠性分析算法。针对带路径约束的双端网络可靠性分析问题,即一个数据包从S点发送到T点,必须经过中间若干个节点,并且经过这些节点的先后顺序具有一定约束,提出了基于BDD的可靠性分析算法。该算法基于边扩展图实现路径约束,即在边扩展过程中只保留符合条件的约束路径,然后构建BDD以及进行双端网络可靠性分析。这些将有效地解决实际路径约束的很多问题,特别是用于电子政务和电子商务中路径约束的点对点通信问题,具有较强的实际意义。(2)带长度约束的K端网络可靠性分析算法。在网络视频和实时通信应用中需要研究带长度约束的K端网络可靠性分析问题,即任意两端点之间在给定时间延迟D约束内的K端网络可靠性。基于传统不带路径约束的双端和K端网络可靠性研究基础上,提出了基于截断的路径约束方法；并根据该方法构造BDD模型进行带约束的K端网络可靠性分析。该研究方法适用于视频会议和数据传输等后对点对点信息流在一定时间延迟下的完成传输问题,具有较强的实际意义。综上所述,本文提出基于BDD的带约束的网络连通可靠性分析的研究方法主要是针对不同的实际问题,对Kuo等提出的算法进行改进,从而解决这些实际问题。
【关键词】：网络可靠性 BDD 路径约束 长度约束 K端网络 EED
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 研究现状11-15
• 1.2.1 网络可靠性的研究历史11-12
• 1.2.2 网络可靠度的相关概念12-13
• 1.2.3 网络可靠性度量方法13-14
• 1.2.4 二元决策图(BDD)14-15
• 1.3 本文主要工作和组织结构15-17
• 1.3.1 本文的主要工作15-16
• 1.3.2 本文的结构安排16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 2 基于BDD的连通网络可靠性分析18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 网络可靠性基础18-26
• 2.2.1 网络的基本概念18-20
• 2.2.2 网络可靠性值的计算20-21
• 2.2.3 BDD及其图形表示21-24
• 2.2.4 OBDD的简化及构建24-26
• 2.3 子网同构识别26
• 2.4 节点冗余消除技术26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 带路径约束的双端网络可靠性分析28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 边扩展图法分析方法28-30
• 3.2.1 边扩展图28-29
• 3.2.2 实例说明29-30
• 3.3 带路径约束的双端网络可靠性分析30-33
• 3.3.1 带路径约束的双端网络的构造30-31
• 3.3.2 算法实现31-32
• 3.3.3 实例说明32-33
• 3.4 算法应用33-34
• 3.4.1 某省电力网络33
• 3.4.2 4*4晶格网络33-34
• 3.5 实验结果34-36
• 3.5.1 某省电力网可靠性34-35
• 3.5.2 4*4晶格网络网络可靠性35
• 3.5.3 实验结果分析35-36
• 3.6 本章小结36-37
• 4 带长度约束的K端网络可靠性分析37-47
• 4.1 引言37
• 4.2 基于BDD的网络可靠度分析37-39
• 4.2.1 双端网络可靠性分析37-38
• 4.2.2 构造路径函数38
• 4.2.3 实例分析38-39
• 4.3 K端网络可靠性的分析39-41
• 4.3.1 K端网络可靠性计算39-40
• 4.3.2 定理及其实例说明40-41
• 4.4 带长度约束的K端网络可靠性分析41-42
• 4.4.1 带长度约束的K端网络的构造41-42
• 4.4.2 算法实现42
• 4.5 算法应用42-44
• 4.5.1 4*4晶格网络42-43
• 4.5.2 无规则网络43-44
• 4.6 实验结果44-46
• 4.6.1 4*4 晶格网络的网络可靠性44-45
• 4.6.2 无规则网络45-46
• 4.6.3 实验结果分析46
• 4.7 本章小结46-47
• 5 工作总结与展望47-49
• 5.1 工作总结47-48
• 5.2 工作展望48-49
• 参考文献49-54
• 附录54-55
• 致谢55-56
• 攻读学位期间取得的研究成果56-58

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本文编号：547913