CN114745311B - 一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法 - Google Patents

一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法，首先构建二维步进坐标系统，建立二维测试边界条件系统与二维步进坐标系统的映射关系，其次根据二维步进坐标系统中步进总数构建基准斜率，并得到5个经过点(0,0)的直线方程，然后结合网络测试的性能变化，分别在该5个直线方向上利用二分法寻找性能拐点边界条件，该方法有效提高了半实物注入式组网试验中对性能拐点边界条件的搜索效率，而且还为多维边界条件搜索提供了参考范围。

Description

一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法
技术领域
本发明涉及一种注入式射频互联互通网络的网络脆弱性判决方法，属于移动网络、数字通信等相关的技术领域。
背景技术
为了在实验室的注入式射频互联互通网络测试环境中实现对接入网络的脆弱性测试，找到网络脆弱性边界条件是关键，但是传统的测试方案是基于控制一个测试边界条件(即测试变量)按照步进增大或减小，其余测试边界条件是固定不变的。对于两个测试变量的测试方案，传统的测试方案并未给出明确的搜索路径，只是测试若干固定的测试边界条件组合，无法较全面地描述二维测试变量对网络脆弱性的影响趋势。因此，需要提出网络脆弱性多维边界条件搜索方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法，首先构建二维步进坐标系统，建立二维测试边界条件系统与二维步进坐标系统的映射关系，其次根据二维步进坐标系统中步进总数构建基准斜率，并得到5个经过点(0,0)的直线方程，然后结合网络测试的性能变化，分别在该5个直线方向上利用二分法寻找性能拐点边界条件。本发明能够有效提高半实物注入式组网试验中对性能拐点边界条件的搜索效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
步骤1，启动多端口信道模拟器，使得接入的端机节点能够组网并正常工作；然后，将测试边界条件x和测试边界条件y下载到测试硬件环境中，x和y两个测试边界条件的步进分别为△x和△y，且x∈{a,b}，y∈{c,d}，a、c均为大于等于0的实数，b、d、△x、△y均为大于0的实数；
步骤2，构建二维步进坐标系统，测试边界条件的步进总数分别为N_X＝1+ceil((b-a)/△x)且N_X≥3，N_Y＝1+ceil((d-c)/△y)且N_Y≥3，否则算法结束；
a+n_x*△x是测试边界条件x的第n_x次步进后的值，构建测试边界条件x的参数集合CanShuJiHe_X＝{x0,x1,…xn_x,…xN_X-1}；
c+n_y*△y是测试边界条件y的第n_y次步进后的值，构建测试边界条件y的参数集合CanShuJiHe_Y＝{y0,y1,…yn_y,…yN_Y-1}；
n_x＝0,1,2…N_X-1和n_y＝0,1,2…N_Y-1构成二维步进坐标系统；
步骤3，构建基于二维步进坐标系统的基准斜率K为K＝(N_Y-1)/(N_X-1)，且经过点(N_X-1，N_Y-1)和(0，0)的直线方程y＝K*x；
当(pi/2)-(pi/5)<atan(K)且atan(K)<pi/2，则计算其余斜率：
当pi/5<＝atan(K)且atan(K)<＝(pi/2)-(pi/5)，则计算其余斜率：
当0<atan(K)且atan(K)<pi/5，则计算其余斜率：
构成斜率集合KKK＝{K1,K2,K3,K4,K5}；
步骤4，设i表示KKK中第i个元素，令i＝1，则：
步骤(4-1)：当KKK(i)≤K，进入步骤(4-2)；否则，令K_temp＝KKK(i)，计算点((N_Y-1)/K_temp，N_Y-1)与点(0,0)的弦距Dist，令A＝0，B＝Dist，A与B的物理意义分别是在直线yn_y＝K_temp*xn_x上相对于点(0,0)的起始长度和终止长度；
计算起始长度点(0,0)和终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，计算终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert；
步骤(4-1-1)：当Y_Dert>＝1且X_Dert>＝1，则进入步骤(4-1-2)；否则进入步骤5；
步骤(4-1-2)：对X_temp四舍五入取整，得到round(X_temp)，之后在CanShuJiHe_X中寻找测试边界条件x的第round(X_temp)次步进后的值X_CanShu；在CanShuJiHe_Y中寻找测试边界条件y的第round(Y_temp)次步进后的值Y_CanShu；下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；
步骤(4-1-2-1)：若测试网络不正常，则进入步骤(4-1-2-2)；若测试网络正常，即接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，端机节点通信误码率不大于设定阈值，更新A值为Mid，A就是新的起始长度；
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，
之后更新Y_temp值为Y_temp_temp，更新X_temp值为X_temp_temp，更新Y_Dert值为Y_Dert_temp，更新X_Dert值为X_Dert_temp，更新Mid值为Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-1-2-2)：若测试网络不正常，即接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，之后收受到干扰，使得端机节点通信误码率指标上升，导致脱网，更新B值为Mid，B就是新的终止长度；
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，
之后更新Y_temp值为Y_temp_temp，更新X_temp值为X_temp_temp，更新Y_Dert值为Y_Dert_temp，更新X_Dert值为X_Dert_temp，更新Mid值为Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-2)：令K_temp＝KKK(i)，则计算点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))与点(0,0)的弦距Dist，令A＝0，B＝Dist，计算起始长度点(0,0)和终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，计算终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert，进入步骤(4-1-1)；
步骤5：若当前测试网络不正常，进入步骤6；若当前测试网络正常，则若A等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
将X_CanShu、Y_CanShu存入集合NashJie_2W并进入步骤7；
若A不等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
将X_CanShu、Y_CanShu存入集合NashJie_2W并进入步骤7；
若A不等于0，且B等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；若当前测试网络不正常，得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件X_CanShu和Y_CanShu，存入集合NashJie_2W并进入步骤7；若当前测试网络正常，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤6，当前测试网络不正常，则：
若A等于0，且B不等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
若A不等于0，且B不等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；进入步骤7；
若A不等于0，且B等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；进入步骤7；
若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤7，当i等于5，则得到性能拐点边界条件的集合NashJie_2W，算法结束；否则，将i值更新为i+1，返回步骤(4-1)。
本发明的有益效果是：采用基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法。首先构建二维步进坐标系统，建立二维测试边界条件系统与二维步进坐标系统的映射关系，其次根据二维步进坐标系统中步进总数构建基准斜率，并得到5个经过点(0,0)的直线方程，然后结合网络测试的性能变化，分别在该5个直线方向上利用二分法寻找性能拐点边界条件，该方法有效提高了半实物注入式组网试验中对性能拐点边界条件的搜索效率，而且还为多维边界条件搜索提供了参考范围。
附图说明
图1是多端口信道模拟器中的元素关系示意图；
图2是二维步进坐标系统示意图；
图3是本发明一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明中涉及搜索方法的元素名称：
测试边界条件：传统的测试方案是基于控制一个测试边界条件(即测试变量)按照步进增大或减小，而其余测试边界条件是固定不变。而本方法是基于控制2个测试边界条件(即二维，分别是测试边界条件x和测试边界条件y，)，分别按照本算法的流程进行变化，实现测试环境的配置。
下载参数并开始网络测试：首先，启动多端口信道模拟器，使得接入的端机节点能够组网并正常工作；然后，将测试边界条件x和测试边界条件y下载到测试硬件环境中，例如，x为干扰频点数，y为干扰总功率，分别将x和y下载到干扰源中，产生x个干扰频点，每个干扰频点的功率为y/x。如图1所示，测试硬件环境包括控制器、多端口信道模拟器和干扰源，本方法在控制器运行。
测试网络正常：接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，端机节点通信误码率不大于合格阙值。
测试网络不正常：接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，之后收受到干扰，使得端机节点通信误码率指标上升，导致脱网。
性能拐点边界条件：导致测试网络正常转变为不正常的测试边界条件值，或导致测试网络不正常转变为正常的测试边界条件值，也成为脆弱性边界条件。
本发明的技术方案包括以下步骤：
步骤1：初始化，设x和y两个测试边界条件，其步进分别为△x和△y，且x∈{a,b}，y∈{c,d}，a、c均为大于等于0的实数，b、d、△x、△y均为大于0的实数；
步骤2：构建二维步进坐标系统：
步骤(2-1)：测试边界条件的步进总数分别为：
N_X＝1+ceil((b-a)/△x)
且要求N_X≥3，否则算法结束，ceil代表向上取整；
N_Y＝1+ceil((d-c)/△y)
且要求N_Y≥3，否则算法结束；
步骤(2-2)：a+n_x*△x是测试边界条件x的第n_x次步进后的值，即：
xn_x＝a+n_x*△x,n_x＝0,1,2…N_X-1
并构建测试边界条件x的参数集合
CanShuJiHe_X＝{x0,x1,…xn_x,…xN_X-1}
c+n_y*△y是测试边界条件y的第n_y次步进后的值，即：
yn_y＝c+n_y*△y,n_y＝0,1,2…N_Y-1
并构建测试边界条件y的参数集合
CanShuJiHe_Y＝{y0,y1,…yn_y,…yN_Y-1}
其中n_x＝0,1,2…N_X-1和n_y＝0,1,2…N_Y-1构成二维步进坐标系统，如图2所示。
步骤3：构建基于二维步进坐标系统的基准斜率K为
K＝(N_Y-1)/(N_X-1)
且经过点(N_X-1，N_Y-1)和(0，0)的直线方程：
y＝K*x
步骤(3-1)：当(pi/2)-(pi/5)<atan(K)且atan(K)<pi/2，则计算其余斜率：
atan(K)代表取K的反tan值，tan代表正切函数；
步骤(3-2)：当pi/5<＝atan(K)且atan(K)<＝(pi/2)-(pi/5)，则计算其余斜率：
步骤(3-3)：当0<atan(K)且atan(K)<pi/5，则计算其余斜率：
步骤(3-4)：构成斜率集合KKK＝{K1,K2,K3,K4,K5}
步骤4：二分法搜索：设i为KKK中第i个元素，令i＝1，则：
步骤(4-1)：当KKK(i)≤K，进入步骤(4-2)；否则，当KKK(i)>K，令K_temp＝KKK(i)，则：
计算点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)与点(0,0)的弦距：
Dist＝sqrt(((N_Y-1)/K_temp)^2+(N_Y-1)^2)
令A＝0，B＝Dist，A与B的物理意义分别是在直线yn_y＝K_temp*xn_x上相对于点(0,0)的起始长度和终止长度。
计算起始长度点(0,0)和终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，即
Mid＝(B-A)/2
X_temp＝Mid*cos(atan(K_temp))
Y_temp＝Mid*sin(atan(K_temp))
计算终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert，即
X_Dert＝((B-A)/2)*cos(atan(K_temp))
Y_Dert＝((B-A)/2)*sin(atan(K_temp))
步骤(4-1-1)：当Y_Dert>＝1且X_Dert>＝1，则进入步骤(4-1-2)；否则进入步骤5；
步骤(4-1-2)：对X_temp四舍五入取整，得到round(X_temp)，之后在CanShuJiHe_X中寻找测试边界条件x的第round(X_temp)次步进后的值X_CanShu，即
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))
同理，在CanShuJiHe_Y中寻找测试边界条件y的第round(Y_temp)次步进后的值Y_CanShu，即
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))
下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；
步骤(4-1-2-1)：若测试网络不正常，则进入步骤(4-1-2-2)；若测试网络正常，更新A值，即A:＝Mid，A就是新的起始长度。
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，即
Mid_temp＝A+(B-A)/2
Y_temp_temp＝Mid_temp*sin(atan(K_temp))；
X_temp_temp＝Mid_temp*cos(atan(K_temp))；
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，即
X_Dert_temp＝((B-A)/2)*cos(atan(K_temp))；
Y_Dert_temp＝((B-A)/2)*sin(atan(K_temp))；
之后更新，Y_temp:＝Y_temp_temp，X_temp:＝X_temp_temp，Y_Dert:＝Y_Dert_temp，X_Dert:＝X_Dert_temp，Mid:＝Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-1-2-2)：若测试网络不正常,更新B值，即B＝Mid，B就是新的终止长度。
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，即
Mid_temp＝B-(B-A)/2；
X_temp_temp＝Mid*cos(atan(K_temp))；
Y_temp_temp＝Mid*sin(atan(K_temp))；
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，即
X_Dert_temp＝((B-A)/2)*cos(atan(K_temp))；
Y_Dert_temp＝((B-A)/2)*sin(atan(K_temp))；
之后更新，Y_temp:＝Y_temp_temp，X_temp:＝X_temp_temp，Y_Dert:＝Y_Dert_temp，X_Dert:＝X_Dert_temp，Mid:＝Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-2)：令K_temp＝KKK(i)，则计算点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))与点(0,0)的弦距：
Dist＝sqrt((N_X-1)^2+(K_temp*(N_X-1))^2)；
令A＝0，B＝Dist，计算起始长度点(0,0)和终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，即
Mid＝(B-A)/2；
X_temp＝Mid*cos(atan(K_temp))；
Y_temp＝Mid*sin(atan(K_temp))；
计算终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert，即
X_Dert＝((B-A)/2)*cos(atan(K_temp))；
Y_Dert＝((B-A)/2)*sin(atan(K_temp))；
进入步骤(4-1-1)；
步骤5：若当前测试网络不正常，进入步骤6；若当前测试网络正常，则：
步骤(5-1)：若A等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))；
Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))；
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
存入集合NashJie_2W
NashJie_2W＝{X_CanShu,Y_CanShu}；
进入步骤7；
步骤(5-2)：若A不等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))；
Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))；Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
存入集合NashJie_2W
NashJie_2W＝{X_CanShu,Y_CanShu}；
进入步骤7；
步骤(5-3)：若A不等于0，且B等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))；
Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))；Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；
若当前测试网络不正常，得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件X_CanShu和Y_CanShu，存入集合NashJie_2W
NashJie_2W＝{X_CanShu,Y_CanShu}；
进入步骤7；
若当前测试网络正常，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤(5-4)：若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤6：若当前测试网络不正常，则：
步骤(6-1)：若A等于0，且B不等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤(6-2)：若A不等于0，且B不等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；
NashJie_2W＝{X_CanShu,Y_CanShu}
进入步骤7；
步骤(6-3)：若A不等于0，且B等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；
NashJie_2W＝{X_CanShu,Y_CanShu}
进入步骤7；
步骤(6-4)：若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤7：当i等于5，则得到性能拐点边界条件的集合NashJie_2W，算法结束；否则，i:＝i+1，返回步骤(4-1)。
参照图3，本实施例描述了基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法的总体流程。首先利用一维贪婪算法得到搜索所需的初始点，其次构建斜率且经过初始点的直线方程，然后令初始点沿x轴方向回退并映射到直线方程，得到新的测试边界条件并下载测试，最后根据网络测试的性能变化判决性能拐点边界条件。
为简化分析，本实例系统中所使用的信道模拟器有8个端口，端口为双工模式，接入信道模拟的端机节点数为5个，一个干扰源，x和y是两个测试边界条件，分别代表干扰功率(单位dBm)和干扰谱个数，具体操作时：
步骤1：初始化，设x和y两个测试边界条件，其步进分别为△x＝1dB和△y＝2个，且x∈{1,5}，单位dBm，y∈{1,9}，单位个；
步骤2：构建二维步进坐标系统：
测试边界条件的步进总数分别为：
N_X＝1+ceil((b-a)/△x)＝5
N_Y＝1+ceil((d-c)/△y)＝5
构建测试边界条件x的参数集合
CanShuJiHe_X＝{1,2,3,4,5}
构建测试边界条件y的参数集合
CanShuJiHe_Y＝{1,3,5,7,9}
其中n_x＝0,1,2…4和n_y＝0,1,2…4构成二维步进坐标系统，如图2所示。
步骤3：构建基于二维步进坐标系统的斜率K为
K＝(N_Y-1)/(N_X-1)＝1
且经过点(4，4)和(0，0)的直线方程：
y＝1*x
pi/5<＝atan(1)且atan(1)<＝(pi/2)-(pi/5)，则计算其余斜率：
构成斜率集合
KKK＝{K1,K2,K3,K4,K5}＝{3.7321,1.7321,1,0.5774,0.2679}；
步骤4：二分法搜索：设i为KKK中第i个元素，令i＝1，则：
KKK(i)>K，即KKK(1)>K，3.7321>1，令K_temp＝3.7321，则：
计算点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)＝(1.3397,4)与点(0,0)的弦距：
Dist＝sqrt((N_Y/K_temp)^2+N_Y^2)＝5.1764
令A＝0，B＝5.1764；
计算起始长度点(0,0)和终止长度点(1.3397,4)之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，即
Mid＝(B-A)/2＝2.5882
X_temp＝Mid*cos(atan(K_temp))＝0.6699
Y_temp＝Mid*sin(atan(K_temp))＝2.5
计算终止长度点(1.3397,4)相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert，即
X_Dert＝((B-A)/2)*cos(atan(K_temp))＝0.6699
Y_Dert＝((B-A)/2)*sin(atan(K_temp))＝2.5
不满足Y_Dert>＝1且X_Dert>＝1，进入步骤5；
步骤5：当前测试网络正常，A等于0，且B等于Dist，KKK(i)对应的直线yN_Y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤7：当i不等于5，则i:＝i+1，即i＝2，返回步骤4，当i等于5，则算法结束，得到性能拐点边界条件的集合NashJie_2W＝{(4,1),(3,4),(1,3)}。
以上所述仅为本发明的具体实例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求记载的技术方案及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内，这些基于本发明思想的修改和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于二分法的网络脆弱性二维边界条件搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，启动多端口信道模拟器，使得接入的端机节点能够组网并正常工作；然后，将测试边界条件x和测试边界条件y下载到测试硬件环境中，x和y两个测试边界条件的步进分别为△x和△y，且x∈{a,b}，y∈{c,d}，a、c均为大于等于0的实数，b、d、△x、△y均为大于0的实数；
步骤2，构建二维步进坐标系统，测试边界条件的步进总数分别为N_X＝1+ceil((b-a)/△x)且N_X≥3，N_Y＝1+ceil((d-c)/△y)且N_Y≥3，否则算法结束；
a+n_x*△x是测试边界条件x的第n_x次步进后的值，构建测试边界条件x的参数集合CanShuJiHe_X＝{x0,x1,…xn_x,…xN_X-1}；
c+n_y*△y是测试边界条件y的第n_y次步进后的值，构建测试边界条件y的参数集合CanShuJiHe_Y＝{y0,y1,…yn_y,…yN_Y-1}；
n_x＝0,1,2…N_X-1和n_y＝0,1,2…N_Y-1构成二维步进坐标系统；
步骤3，构建基于二维步进坐标系统的基准斜率K为K＝(N_Y-1)/(N_X-1)，且经过点(N_X-1，N_Y-1)和(0，0)的直线方程y＝K*x；
当(pi/2)-(pi/5)<atan(K)且atan(K)<pi/2，则计算其余斜率：
当pi/5<＝atan(K)且atan(K)<＝(pi/2)-(pi/5)，则计算其余斜率：
当0<atan(K)且atan(K)<pi/5，则计算其余斜率：
构成斜率集合KKK＝{K1,K2,K3,K4,K5}；
步骤4，设i表示KKK中第i个元素，令i＝1，则：
步骤(4-1)：当KKK(i)≤K，进入步骤(4-2)；否则，令K_temp＝KKK(i)，计算点((N_Y-1)/K_temp，N_Y-1)与点(0,0)的弦距Dist，令A＝0，B＝Dist，A与B的物理意义分别是在直线yn_y＝K_temp*xn_x上相对于点(0,0)的起始长度和终止长度；
计算起始长度点(0,0)和终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，计算终止长度点((N_Y-1)/K_temp,N_Y-1)相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert；
步骤(4-1-1)：当Y_Dert>＝1且X_Dert>＝1，则进入步骤(4-1-2)；否则进入步骤5；
步骤(4-1-2)：对X_temp四舍五入取整，得到round(X_temp)，之后在CanShuJiHe_X中寻找测试边界条件x的第round(X_temp)次步进后的值X_CanShu；在CanShuJiHe_Y中寻找测试边界条件y的第round(Y_temp)次步进后的值Y_CanShu；下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；
步骤(4-1-2-1)：若测试网络不正常，则进入步骤(4-1-2-2)；若测试网络正常，即接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，端机节点通信误码率不大于设定阈值，更新A值为Mid，A就是新的起始长度；
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，
之后更新Y_temp值为Y_temp_temp，更新X_temp值为X_temp_temp，更新Y_Dert值为Y_Dert_temp，更新X_Dert值为X_Dert_temp，更新Mid值为Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-1-2-2)：若测试网络不正常，即接入多端口信道模拟器的端机节点能够组网并正常工作，之后收受到干扰，使得端机节点通信误码率指标上升，导致脱网，更新B值为Mid，B就是新的终止长度；
计算当前起始长度点和终止长度点之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp_temp,Y_temp_temp)，
计算当前终止长度点相对于与起始长度点的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert_temp和Y_Dert_temp，
之后更新Y_temp值为Y_temp_temp，更新X_temp值为X_temp_temp，更新Y_Dert值为Y_Dert_temp，更新X_Dert值为X_Dert_temp，更新Mid值为Mid_temp，返回步骤(4-1-1)；
步骤(4-2)：令K_temp＝KKK(i)，则计算点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))与点(0,0)的弦距Dist，令A＝0，B＝Dist，计算起始长度点(0,0)和终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))之间的中点在二维步进坐标系统的坐标(X_temp,Y_temp)，计算终止长度点(N_X-1,K_temp*(N_X-1))相对于与起始长度点(0,0)的在二维步进坐标系统的坐标抽上的增量X_Dert和Y_Dert，进入步骤(4-1-1)；
步骤5：若当前测试网络不正常，进入步骤6；若当前测试网络正常，则若A等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
将X_CanShu、Y_CanShu存入集合NashJie_2W并进入步骤7；
若A不等于0，且B不等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
将X_CanShu、Y_CanShu存入集合NashJie_2W并进入步骤7；
若A不等于0，且B等于Dist，则计算
X_temp＝B*cos(atan(K_temp))，Y_temp＝B*sin(atan(K_temp))；
得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件
X_CanShu＝CanShuJiHe_X(round(X_temp))，
Y_CanShu＝CanShuJiHe_Y(round(Y_temp))；
下载参数X_CanShu和Y_CanShu，并开始网络测试；若当前测试网络不正常，得到KKK(i)对应的性能拐点边界条件X_CanShu和Y_CanShu，存入集合NashJie_2W并进入步骤7；若当前测试网络正常，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤6，当前测试网络不正常，则：
若A等于0，且B不等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
若A不等于0，且B不等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；进入步骤7；
若A不等于0，且B等于Dist，则当前的X_CanShu和Y_CanShu就是KKK(i)对应的性能拐点边界条件，存入集合NashJie_2W；进入步骤7；
若A等于0，且B等于Dist，则KKK(i)对应的直线yn_y＝K_temp*xn_x上搜索不到性能拐点边界条件，进入步骤7；
步骤7，当i等于5，则得到性能拐点边界条件的集合NashJie_2W，算法结束；否则，将i值更新为i+1，返回步骤(4-1)。
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