1.3 论文开展的主要工作

复杂网络在日常生活中的应用越来越频繁，人们逐渐走进了一个以网络为基础的信息时代。因特网和电话网等信息传输网络在社会生活中发挥着越来越重要的作用。复杂网络上的动力学过程，特别是保证通信效率的同时提高网络的容量问题成为一个活跃的研究领域，了解网络拓扑结构与网络拥塞的关系以及设计高效的路由算法具有积极的理论意义和现实需求。本文针对复杂网络中的无标度网络模型进行了研究和探讨，分析了无标度网络信息传输的现状以及无标度网络路由算法的现状，提出了一种提高无标度网络容量的全局路由算法。该算法利用网络路径上的节点度的0.5次方和来构建全局路由代价函数，并选择使该代价函数最小的路径来传输信息，从而有效地避开了网络中易发生拥塞的核心节点。与最短路径路由算法相比，该路由算法大幅提高了网络承载能力。

论文的主要工作及结构安排如下：

第1章：概述了本文的研究背景和意义，阐述了网络科学，复杂网络理论的产生、发展及其基本概念，并介绍了无标度网络信息传输研究进展。概述了网络拥塞模型，以及部分网络容量方面的研究成果。

第2章：研究了无标度网络拓扑结构的统计特征、度量及演化模型。首先分析了无标度网络的拓扑结构，分析了其异质性和“小世界”特性。其次生成无标度网络模型——BA模型。最后对该生成的模型存在的不足进行了分析。文献综述

第3章：在第2章所描述的BA模型基础上研究了解决网络拥塞的路由策略。首先是研究了无标度网络路由算法现状。其次提出了一种改进的路由算法。该算法的核心思想是选择网络路径经过节点的度值的0.5次方和最小的路径来传输信息，这样就有效的避开了网络中节点度较大的核心节点。最后，对提出的新的路由算法进行仿真实验，与最短路径算法的性能进行比较分析。

2 无标度网络拓扑的生成

2.1 无标度网络及其特点

现实世界的网络大部分都不是随机网络，少数的节点往往拥有大量的连接，而大部分节点却很少，一般他们符合zipf定律（即80/20马太定律）。这种节点度分布符合幂律分布的复杂网络被称为无标度网络，例如交通网、电话网和互联网等。

无标度网络具有明显的异质性，其各节点的度值分布存在严重的不均匀性：网络中少部分节点拥有大部分的连接，而大部分的节点却只有很少量的连接。那么，少数的度大节点对无标度网络的运行就起着主导的作用。