基于MSDL的應急通信網保障形式化描述方法研究
2021-09-13 08:50:27陳浩然朱巍
無線互聯科技 2021年9期
陳浩然 朱巍
摘 要：應急通信網保障形式化描述對于應急通信網保障方案制定和應急通信網保障力量的組織運用評估驗證具有重要意義。文章分析了應急通信網保障形式化描述策略，提出了一種基于MSDL的形式化描述方法，為應急通信網保障的形式化描述提供了一定的參考。
關鍵詞：MSDL;應急通信網;形式化描述
0? ? 引言
應急通信具有較強的突發性和不確定性，在自然災害、公共安全等突發緊急情況下，迅速高效地建立應急通信網愈加重要。為更好地為各類應急行動提供通信保障，便于對應急通信網進行模擬仿真和評估驗證，應急通信網保障形式化描述方法研究就顯得尤為必要和緊迫。本文研究分析了應急通信網保障的描述策略，并基于對MSDL語言的理解，提出了一種基于MSDL的想定形式化描述方法。
1? ? 應急通信網保障形式化描述策略
為了對應急通信網保障進行更為合理準確地模擬和仿真，就需要對應急通信網進行形式化的描述。當前，形式化描述主要有基于EATI思想的描述方法、基于C-BML（聯合戰場管理語言）的描述方法和基于MSDL（軍事想定定義語言）的描述方法等。
應急通信網保障形式化描述不僅要對保障環境和保障背景進行描述，也需要對保障行動和組織等內容進行描述。其中，基于XML Schema（可擴展標記語言架構）的MSDL語言具有較好的擴展性，且與應用系統間松耦合，便于與仿真系統進行交互，是兼容性較好也是使用最廣泛的描述語言，能夠更為全面地對應急通信網保障進行描述，同時提高描述數據的重用性和相應仿真系統的互操作性[1]。
2? ? 基于MSDL的應急通信網保障想定框架擴展
MSDL語言包含了多個要素，但是對于應急通信網保障的描述并沒有涉及，缺乏對應急通信網相關元素的定義。因而為了實現應急通信網保障的描述，必須對MDSL的想定框架進行擴展。
在MSDL的一級元素中，想定名稱（ScenarioID）主要提供想定的基本信息、想定定義和它的目的。選項（Options）提供軍事想定和其相關內容的全局參數及相關約束。環境（Environment）主要包括軍事想定各類對象在執行行動時的自然和戰場環境。力量（ForceSides）主要描述了想定執行時力量結構和力量配屬。組織（Organizations）主要描述了執行作戰的單元和裝備的結構。圖層（Overlays）描述了在場景（/實施中）用來歸類元素（或實例）的邏輯透明圖。設施（Installations）主要描述軍事想定中該任務或場景中的特殊設施，用以標識該任務的作戰邊界。戰術圖（TacticalGraphics）對軍事想定的戰術環境提供了重現。非戰爭軍事行動圖（MOOTWGraphics）描述了軍事想定中所有非戰爭軍事行動的邏輯圖層。
從應急通信網保障的業務體系和組織實施上看，通信網絡保障和業務系統保障既是應急通信網保障的基礎和核心，同時也是想定形式化描述的重點和難點，其他應急通信網保障業務，如信息服務、電磁環境等的描述可參考通信網絡和業務系統的描述方法解決。通信網絡的描述應包括各類通信傳輸網絡和業務網絡等通信資源的規劃和使用活動，明確通信網絡的組織結構、連接關系及相應參數。因此，對通信網絡實體的命名采用“網系”（Nets）標簽。對業務系統的描述應包括各要素的設置、業務系統配置和相關信息數據服務，對業務系統實體的命名采用“系統集”（Systems）標簽。通過分析比較，將應急通信網保障的主要內容置于一級元素Organizations之下，并與Units和Equipment同級處理最為合理。
3? ? 基于MSDL的應急通信網保障想定描述方法
3.1? 通信網絡保障組織描述
應急通信網系通常由多種不同結構、不同設備和不同功用的多個通信網組成，因此通信網系又可以分為一到多個通信子網（Net）元素。每個通信子網的結構定義如圖1所示。
句柄標識碼（ObjectHandle）指定該Net的UUID，其主要類型為UUID32格式（[0-9a-z]{8}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{12}）。網絡類型（NetType）指定該通信網系的類型，包括有線網、無線電臺網、衛星電話網等。網絡名稱（NetName）指明該通信子網的名稱，其主要類型為最大字長為255的字符串。網絡關聯（NetCons）指明該通信子網的全部內部連接關系，每個網絡關聯（NetCons）又包括節點類型（PointType）、節點連接對象（PointObject）和節點參數（Parameter）3個子項，用于描述當前連接關系的具體內容。網外連接（OutNetCons）內容描述與網絡關聯（NetCons）內容基本相同，主要描述網間網或接入網的組織。
節點類型（PointType）指當前通信子網連接的類型，包括PointToPoint，PointToMultiPoint，PointToAll和NullToPoint4種。節點連接對象（PointObject）主要用于描述當前網系連接的對象，并指定該對象（Equipment）的UUID。節點參數（Parameter）指用于描述當前網系連接的相關參數，如收頻、發頻、工作模式等。
以應急綜合業務通信網的組織運用為例，建立基于擴展的MSDL架構的XMLSchema文檔片斷如下：
3.2? 業務系統保障組織描述
業務系統集定義了業務系統保障組織中的所有行為信息或任務信息。又可以分為一到多個業務系統（System）元素。其結構定義如圖2所示。
其中，句柄標識碼（ObjectHandle）指定該System的UUID，其主要類型為UUID32格式（[0-9a-z]{8}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{12}）。
系統名稱（SystemName）指該系統的具體名稱，其主要類型為最大字長為255的字符串。系統服務（SystemService）指該系統所承載的具體業務，可結合實際進行擴展。系統狀態（SystemState）指定該系統的工作狀態與工作時間，可進一步擴展為系統工作開始時間與結束時間。系統隸屬（SystemOwner）指定該業務系統的隸屬關系，指向該業務系統屬于的上級句柄，系統類型（SystemType）定義該業務系統的具體類型，如應急綜合管控平臺等。
以應急通信綜合管理平臺的組織運用為例，建立基于擴展的MSDL架構的XMLSchema文檔片斷如下：
4? ? 結語
通過對現有應急通信網保障數據進行采集和形式化描述，借助所產生的MSDL交換數據，我們可以通過VR-Forces和VR-Nets[2]及STAGE，vsTASKER[3]等平臺進行仿真實驗，從而提高了應急通信網保障數據的可重用性，進一步驗證應急通信網保障方案的可行性和科學性，為應急通信網保障效能評估、輔助決策和推演論證提供相應結論數據。
需要指出的是，本文只對應急通信網保障形式化描述建立了一個大致框架，如果將應急通信網各類業務和細節考慮在內將比較復雜，并且對應急通信保障形式化描述仍缺乏相應標準規范，仍需進一步研究。
[參考文獻]
[1]靳焰，賈連興，汪霖. MSDL與C-BML技術及其集成研究：2012年第14屆中國系統仿真技術及其應用學術年會論文集[C].三亞：中國自動化學會，2012.
[2]高化猛，李智，趙新國.VR-Forces計算機兵力生成程序分析與設計[J].計算機仿真，2007（6）：24.
[3]李晨，柏彥奇，史憲銘.軍事仿真想定生成問題研究[J].指揮控制與仿真，2017（6）：77-81.
（編輯 王雪芬）
