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基于分层思想的基本通信系统CPN建模

作　者: 晁媛媛
导　师: 卢雷
学　校: 山东大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 基本通信系统分层对象子网着色Petri网建模
分类号: TP301.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
引　用: 1次
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内容摘要

对于通信系统的建模存在很多种方法,其中以面向对象方法建模和Petri网建模为主要建模方法。面向对象建模广泛采用UML建模,作为一种半结构半形式化的建模语言,不能提供严谨的形式化推理和模型检验,不能驱动仿真执行,不能用于保证系统的质量。Petri网适合于具有并发性以及分布式系统进行建模,它的强大的数学理论基础,能有效地对模型进行严格的分析和验证,但伴随着系统的不断复杂化带来的是模型的“状态空间爆炸”、可重用性和可维护性差的问题。为了解决以往建模方法的不足之处,需要寻找一种新的方法来构建通信系统的模型。本文首先介绍了基于面向对象方法和Petri网对基本通信系统建模的优缺点以及存在的问题；其次,将面向对象中的概念引入Petri网中,并在Petri网中增加了颜色集的概念,根据基本通信系统本身的结构特点,引入了分层的思想,提出了基本通信系统的一种形式化定义,并给出了基本通信系统的分层和建模方法；最后通过一个基本通信系统的实例对该建模方法进行了验证。该方法综合了面向对象与着色Petri网两种建模方法的优点。着色Petri网与基本Petri网相比,引入了颜色集以及弧表达式的概念,有效地解决“状态空间爆炸”的问题,同时它保留了基本Petri网的分析验证方法。由于面向对象具有封装性、模块化等特点,面向对象方法构建的模型具有良好的重用性和可维护性。另外,利用分层的方法,也降低了大型的基本通信系统模型的复杂度,从而有效降低了Petri网模型对系统依赖的强度。因此,基于分层的,利用着色Petri网构建基本通信系统模型的方法,结合面向对象技术,能够降低建模的复杂度,增强模型的可验证性、可重用性和可维护性,是一个有价值的建模方法。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章绪论  11-17
  1.1 问题提出的背景与意义  11-12
  1.2 系统建模的研究现状  12-15
    1.2.1 面向对象建模方法  12-14
    1.2.2 形式化建模方法  14-15
  1.3 本文的主要工作和创新点  15-16
  1.4 本文组织结构  16-17
第二章相关研究与分析  17-28
  2.1 基本通信系统的概念  17-18
  2.2 基本通信系统的传统建模方法  18-23
    2.2.1 面向对象UML模型  18-20
    2.2.2 Petri网模型  20-23
  2.3 传统建模方法的比较  23-27
    2.3.1 基本Petri网  23-25
    2.3.2 面向对象方法  25-27
  2.4 面向对象与Petri网结合的建模方法  27
  2.5 本章小结  27-28
第三章基于分层思想的基本通信系统CPN建模方法  28-35
  3.1 着色Petri网  28-29
    3.1.1 着色Petri网的基本定义  28-29
    3.1.2 着色Petri网的触发规则  29
  3.2 基本通信系统的分层原则  29-31
  3.3 符号的引入及使用  31-33
  3.4 CPN构建基本通信系统模型方法  33
  3.5 本章小结  33-35
第四章实例分析  35-47
  4.1 实例描述  35-36
  4.2 模型构建  36-40
  4.3 实例的扩展  40-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章基于模型的性能分析  47-53
  5.1 可达性分析  47-48
  5.2 有界性与安全性分析  48
  5.3 活性分析  48-49
  5.4 可逆性  49
  5.5 基于可达图和覆盖树的基本通信系统性能分析方法  49-52
  5.6 本章小结  52-53
第六章结束语  53-54
参考文献  54-57
致谢  57-58
攻读学位期间发表的主要学术论文目录  58-59
学位论文评阅及答辩情况表  59

基于分层思想的基本通信系统CPN建模

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