拓扑强动态条件下无线自组织网络的一致性测试方法研究

无线自组织WSON网络应用前景广阔，网络协议实现的正确性是其应用的根基。协议一致性测试是确保协议实现正确性的重要手段，WSON网络拓扑的强动态是制约一致性测试的巨大障碍。然而，目前缺乏关于强动态拓扑环境下协议一致性测试理论和方法的深入研究，导致WSON网络协议一致性测试形式化方法的缺失，从而影响了WSON网络的进一步推广应用。本项目研究将围绕WSON网络"拓扑强动态"这个主题特征，遵循"框架-模型-算法-验证"的研究思路，旨在揭示网络拓扑强动态与测试可执行性之间的内在关联，构造适合网络拓扑动态变化的测试框架，建立适应拓扑动态变化的WSON形式化建模方法，并以此为基础，引入动态测试、进化计算、可执行分析技术等理论方法，提出WSON协议可执行动态一致性测试方法。项目研究成果可以补充和完善当前WSON网络环境下相对不足的测试理论，并将为强动态拓扑网络协议的一致性测试工作提供重要的形式化方法支持。

网络拓扑的强动态特性是制约WSON网络协议一致性测试的巨大障碍。本项目针对WSON网络“拓扑强动态”这个主题特征，遵循“框架—模型—算法—验证”的研究思路，引入演化图、动态测试、进化计算、可执行分析等理论工具和方法，探索适合WSON网络的协议一致性测试理论和方法,具体开展了如下关键研究工作：（1）揭示网络拓扑强动态与测试序列可执行性之间的内在关联和本质原因；（2）改造ISO9646局部测试框架，设计适合网络拓扑动态变化的测试框架；（3）首次引入演化图理论，提出适用于WSON网络协议一致性测试的演化状态机EGFSM建模方法和依赖测试场景消息序列图的一致性测试序列生成方法；（4）提出了两种利于“状态爆炸”避免的测试序列自动生成算法：自适应EFSM可执行测试序列生成方法和基于谓词依赖图的启发式测试序列生成方法；（5）针对测试序列初始数据生成问题，提出了一种参数化可执行分析树的测试序列生成方法；（6）设计了一套协议一致性测试序列自动生成实验系统，进行了相关算法的实验分析和数据统计。本项目的研究成果可以补充和完善当前WSON网络环境下相对不足的测试理论，并将为强动态拓扑网络协议的一致性测试工作提供重要的形式化方法支持。