摘要现代通信系统中，很多通信网络通过相互耦合的方式实现互联，为用户提供了一个任何 时间、任何地点都可以进行信息沟通的统一通信平台。本文研究由两层子网构成的复合通 信网络上信息的传输过程。我们建立了以随机配、同配、异配三种方式进行耦合的两层网 络模型，并在每种耦合方式下模拟信息传输，分析有偏随机行走参数、数据包生成率、静 态模型参数等对网络生存时间的影响。最后，我们提出一种改善网络结构的方法即通过删 除网络中重要的连边来提高网络的生存时间。77201

毕业论文关键词 复合网络 耦合方式 网络模型 路由策略

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title   Information transport in multiplex networks 

AbstractIn modern communication systems, many communication networks are interconnected  with various  coupling strategies, which provides a unified communication platform for users to communicate at any time and any place。 In this paper, we study information transport in multiplex networks comprised  of two coupled  sub networks。 We established a network model with two layers。 Nodes in different layers are connected based on one of three rules: random coupling, assortative coupling, and disassortative coupling。 Through simulation, we  study the influence of biased random walk parameters, data  packet generation rate and static model parameters on the network lifetime。   Finally, we propose a  method to optimize the network structure, which can improve network lifetime by closing some key links in the network。

Keywords Multiplex networks Coupling mode Network models Routing protocols

目 次

1 绪论 1

1。1 研究背景 1

1。2 通信网络信息传输研究现状 2

1。3 论文开展的主要工作 3

2 网络基本概念及其度量 5

2。1 复杂网络介绍 5

2。2 网络基本拓扑性质 5

2。3 网络模型 8

3 复合网络数据传输建模 12

3。1 两层网络模型 12

3。2 交通动力学模型 15

4 复合网络信息传输过程 17

4。1 路由策略 17

4。2 仿真实验 18

5 网络结构优化的方法 24

结 论 27

致 谢 28

参 考 文 献 29

1 绪论

1。1 研究背景

从 19 世纪开始，类似互联网的一些信息技术的迅猛生长带领人类进入网络时代。现如 今，在这个人类赖以生存的世界中，存在各种各样或简单或复杂的网络。网络由两部分构成， 即节点和连线，网络能够表示大量对象以及它们之间的相互联系。从数学角度来讲，论文网网络可以 视为一种图，一般情况下特指加权图；从物理角度来讲，网络是从某一类现实问题中抽象出来 的具体模型；从计算机专业的角度讲，网络是一个虚拟平台，通过这个平台可以实现信息的传 输、接收和共享，还可以把各个点、面、体的信息整合起来，进而达到资源共享的目的。人类 发展史上最重要的发明之一就是网络，它推动了科技和人类社会的发展。因此，只有更深入的 去了解社会和自然界中复杂网络的结构及其行为，人类才能在日益网络化的社会中更加便利、 更加幸福地生活。

实际网络有一个重要特点：网络结构的演化是随着时间变化而进行的，所以许多网络都会 呈现出规模不断增大的趋势，互联网就是一个典型的例子。人类社会进入 21 世纪以来，互联 网已经成为全球性的社会-技术关键设施，在未来的几十年中必然还会产生更多、更新甚至是 难以预见的技术、应用和服务，就像最近几年产生的物联网等。因此，我们只有对互联网的行 为及其演化过程的复杂性进行更深刻的研究，互联网的鲁棒性、安全性和可扩展性才能得到更 好的保障，人类社会才能得到更进一步的发展。与国家经济以及人民生活相关的基础设施正在 不断演化为复杂的网络系统，例如通信、交通、电力等如今都形成了各自庞大且复杂的网络体 系，人类社会逐渐变得越来越网络化。21 世纪伊始在美国克利夫兰市，由于三条超高压输电 线路过载烧断引发了一起大停电事故，导致整个市的数千万人陷入黑暗之中。由此可见，不断 增大的电力网络一方面能够让我们在更大范围内更加合理的调度电力使用，另一方面也让局部 故障引发大规模停电事故的可能性增加。最近，旨在使电网能够安全、可靠、经济、高效和环 保运行的智能电网受到全社会的普遍关注。除了电力网络，还有经济与金融网络、生物网络、 人际关系网络等，为了研究这些网络，渐渐形成了一个全新的交叉学科--网络科学。网络科学 的主要目标是找出各类表面上不一样的复杂网络之间的共性，然后提出处理某一类问题的普适 方法。网络科学所探讨的问题都源于人类社会的实际生活，研究产生的普适方法又可以指导各 种实际网络的分析与设计。文献综述