● 摘要
移动ad hoc网络（Mobile ad hoc network，MANET）作为一种特殊的通信网络，是下一代移动无线通信网络应用中的一项关键技术，在战术互联网络、自然灾难监测和紧急救助及远程医疗领域、野外科学考察等有着广泛的应用。由于这种网络没有中心节点，不依赖固定基础设施，所有节点都是移动的，网络的拓扑结构动态变化，节点间通过无线信道相连，所以它比固定网络更容易遭受各种安全的威胁、恶意攻击而出现故障。特别是当网络规模不断增大，当网络中遭到内部或是外部干扰威胁时，一个或者少数几个节点或边发生故障，通过节点之间的功能依赖关系或是耦合关系在网络中传播，引起其他节点或者边发生故障，这样就会产生连锁效应，最终导致相当一部分节点甚至整个网络崩溃。如果没有相应的应对措施，一旦这些故障发生，将会产生严重的后果。
随着网络科学技术的发展，近些年关于MANET和网络中故障传播的问题引起越来越多研究学者的关注，但是目前还存在许多亟待解决的问题：在MANET网络建模方面，现有的研究还没有人给出一个明确的网络演化模型；在故障传播规律及故障传播模型的构建方面，由于MANET网络具有移动、自组织、无线传输和多跳特性，导致网络拓扑具有动态变化特性，这些基于静态、固定基础设施的网络故障传播模型或是社会网络的基于疾病传播过程的故障传播模型可能已经不再适用，需要提出适用于这种动态网络中的故障传播的新模型，对其中的故障传播规律进行研究。
针对以上问题，本文基于复杂网络相关理论和建模方法，给出了一种描述MANET网络结构特性的复杂动态网络模型。利用复杂网络的研究方法，以节点的度分布、最短路径长度、聚类系数和节点介数等为特征参数，对这种复杂动态网络模型下MANET的网络特征进行了探究；根据已有的静态网络中的故障传播模型的构建方法，分别建立了NF、SEF和SEFR三种MANET中的故障传播模型，基于复杂网络和渗流理论，通过理论分析和数值仿真，对网络中的故障传播的动力学规律进行研究，研究结果对于找到有效的故障预防和控制的策略，提高军民两用无线自组网的可靠性、可用性，减少由于故障传播造成的损失具有重要作用。文章最后对本文的工作进行总结，并展望下一步的研究方向。