Современные телекоммуникационные системы характеризуются огромным количеством входящих в них компонент и сложностью математического и программного обеспечения. Повышать эффективность таких систем, можно не только изменяя качество компонент, но и повышая надежность самих систем путем подбора наилучшей структуры. Одной из главных задач исследований в области надежности телекоммуникационных систем - дать процедуру инженерного синтеза этих систем, чтобы повысить возможность проектировать системы, для которых надежность есть наиболее важный аспект. Для разработки сети под определенные задачи актуально получить оценочные характеристики сети. При проектировании телекоммуникационных сетей, желательно разработать методы проектирования, которые имея на входе различные характеристики компонентов сети (в том числе и характеристики надежности) и критерии синтеза сети, на выходе дают оптимальную топологию сети. Теория надежности основана на некоторых фактах комбинаторики и теории вероятности. При подробном рассмотрении обнаруживается тесная связь с такими разделами математики, как дискретная оптимизация, теория перколяции, теория случайных графов, теория гиперграфов (семейств конечных множеств), теория матроидов, и т.д. При анализе надежности систем обычно применяются дискретные вероятностные модели надежности из-за неспособности как моделирования механизма ошибок компонент системы (параметры повреждения компонент оцениваются на опытных данных), так и трудности вычисления надежности систем.