基于MSDL的應(yīng)急通信網(wǎng)保障形式化描述方法研究
2021-09-13 08:50陳浩然朱巍
無(wú)線互聯(lián)科技 2021年9期
陳浩然 朱巍
摘 要：應(yīng)急通信網(wǎng)保障形式化描述對(duì)于應(yīng)急通信網(wǎng)保障方案制定和應(yīng)急通信網(wǎng)保障力量的組織運(yùn)用評(píng)估驗(yàn)證具有重要意義。文章分析了應(yīng)急通信網(wǎng)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(yīng)急通信網(wǎng)保障的形式化描述提供了一定的參考。
關(guān)鍵詞：MSDL;應(yīng)急通信網(wǎng);形式化描述
0? ? 引言
應(yīng)急通信具有較強(qiáng)的突發(fā)性和不確定性，在自然災(zāi)害、公共安全等突發(fā)緊急情況下，迅速高效地建立應(yīng)急通信網(wǎng)愈加重要。為更好地為各類(lèi)應(yīng)急行動(dòng)提供通信保障，便于對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)進(jìn)行模擬仿真和評(píng)估驗(yàn)證，應(yīng)急通信網(wǎng)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(yīng)急通信網(wǎng)保障的描述策略，并基于對(duì)MSDL語(yǔ)言的理解，提出了一種基于MSDL的想定形式化描述方法。
1? ? 應(yīng)急通信網(wǎng)保障形式化描述策略
為了對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)保障進(jìn)行更為合理準(zhǔn)確地模擬和仿真，就需要對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)進(jìn)行形式化的描述。當(dāng)前，形式化描述主要有基于EATI思想的描述方法、基于C-BML（聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)管理語(yǔ)言）的描述方法和基于MSDL（軍事想定定義語(yǔ)言）的描述方法等。
應(yīng)急通信網(wǎng)保障形式化描述不僅要對(duì)保障環(huán)境和保障背景進(jìn)行描述，也需要對(duì)保障行動(dòng)和組織等內(nèi)容進(jìn)行描述。其中，基于XML Schema（可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言架構(gòu)）的MSDL語(yǔ)言具有較好的擴(kuò)展性，且與應(yīng)用系統(tǒng)間松耦合，便于與仿真系統(tǒng)進(jìn)行交互，是兼容性較好也是使用最廣泛的描述語(yǔ)言，能夠更為全面地對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)保障進(jìn)行描述，同時(shí)提高描述數(shù)據(jù)的重用性和相應(yīng)仿真系統(tǒng)的互操作性[1]。
2? ? 基于MSDL的應(yīng)急通信網(wǎng)保障想定框架擴(kuò)展
MSDL語(yǔ)言包含了多個(gè)要素，但是對(duì)于應(yīng)急通信網(wǎng)保障的描述并沒(méi)有涉及，缺乏對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)相關(guān)元素的定義。因而為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信網(wǎng)保障的描述，必須對(duì)MDSL的想定框架進(jìn)行擴(kuò)展。
在MSDL的一級(jí)元素中，想定名稱(chēng)（ScenarioID）主要提供想定的基本信息、想定定義和它的目的。選項(xiàng)（Options）提供軍事想定和其相關(guān)內(nèi)容的全局參數(shù)及相關(guān)約束。環(huán)境（Environment）主要包括軍事想定各類(lèi)對(duì)象在執(zhí)行行動(dòng)時(shí)的自然和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。力量（ForceSides）主要描述了想定執(zhí)行時(shí)力量結(jié)構(gòu)和力量配屬。組織（Organizations）主要描述了執(zhí)行作戰(zhàn)的單元和裝備的結(jié)構(gòu)。圖層（Overlays）描述了在場(chǎng)景（/實(shí)施中）用來(lái)歸類(lèi)元素（或?qū)嵗┑倪壿嬐该鲌D。設(shè)施（Installations）主要描述軍事想定中該任務(wù)或場(chǎng)景中的特殊設(shè)施，用以標(biāo)識(shí)該任務(wù)的作戰(zhàn)邊界。戰(zhàn)術(shù)圖（TacticalGraphics）對(duì)軍事想定的戰(zhàn)術(shù)環(huán)境提供了重現(xiàn)。非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)圖（MOOTWGraphics）描述了軍事想定中所有非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)的邏輯圖層。
從應(yīng)急通信網(wǎng)保障的業(yè)務(wù)體系和組織實(shí)施上看，通信網(wǎng)絡(luò)保障和業(yè)務(wù)系統(tǒng)保障既是應(yīng)急通信網(wǎng)保障的基礎(chǔ)和核心，同時(shí)也是想定形式化描述的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其他應(yīng)急通信網(wǎng)保障業(yè)務(wù)，如信息服務(wù)、電磁環(huán)境等的描述可參考通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的描述方法解決。通信網(wǎng)絡(luò)的描述應(yīng)包括各類(lèi)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)等通信資源的規(guī)劃和使用活動(dòng)，明確通信網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系及相應(yīng)參數(shù)。因此，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的命名采用“網(wǎng)系”（Nets）標(biāo)簽。對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的描述應(yīng)包括各要素的設(shè)置、業(yè)務(wù)系統(tǒng)配置和相關(guān)信息數(shù)據(jù)服務(wù)，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)體的命名采用“系統(tǒng)集”（Systems）標(biāo)簽。通過(guò)分析比較，將應(yīng)急通信網(wǎng)保障的主要內(nèi)容置于一級(jí)元素Organizations之下，并與Units和Equipment同級(jí)處理最為合理。
3? ? 基于MSDL的應(yīng)急通信網(wǎng)保障想定描述方法
3.1? 通信網(wǎng)絡(luò)保障組織描述
應(yīng)急通信網(wǎng)系通常由多種不同結(jié)構(gòu)、不同設(shè)備和不同功用的多個(gè)通信網(wǎng)組成，因此通信網(wǎng)系又可以分為一到多個(gè)通信子網(wǎng)（Net）元素。每個(gè)通信子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)定義如圖1所示。
句柄標(biāo)識(shí)碼（ObjectHandle）指定該Net的UUID，其主要類(lèi)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(wǎng)絡(luò)類(lèi)型（NetType）指定該通信網(wǎng)系的類(lèi)型，包括有線網(wǎng)、無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)、衛(wèi)星電話網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)名稱(chēng)（NetName）指明該通信子網(wǎng)的名稱(chēng)，其主要類(lèi)型為最大字長(zhǎng)為255的字符串。網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)（NetCons）指明該通信子網(wǎng)的全部?jī)?nèi)部連接關(guān)系，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)（NetCons）又包括節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（PointType）、節(jié)點(diǎn)連接對(duì)象（PointObject）和節(jié)點(diǎn)參數(shù)（Parameter）3個(gè)子項(xiàng)，用于描述當(dāng)前連接關(guān)系的具體內(nèi)容。網(wǎng)外連接（OutNetCons）內(nèi)容描述與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)（NetCons）內(nèi)容基本相同，主要描述網(wǎng)間網(wǎng)或接入網(wǎng)的組織。
節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（PointType）指當(dāng)前通信子網(wǎng)連接的類(lèi)型，包括PointToPoint，PointToMultiPoint，PointToAll和NullToPoint4種。節(jié)點(diǎn)連接對(duì)象（PointObject）主要用于描述當(dāng)前網(wǎng)系連接的對(duì)象，并指定該對(duì)象（Equipment）的UUID。節(jié)點(diǎn)參數(shù)（Parameter）指用于描述當(dāng)前網(wǎng)系連接的相關(guān)參數(shù)，如收頻、發(fā)頻、工作模式等。
以應(yīng)急綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)的組織運(yùn)用為例，建立基于擴(kuò)展的MSDL架構(gòu)的XMLSchema文檔片斷如下：
3.2? 業(yè)務(wù)系統(tǒng)保障組織描述
業(yè)務(wù)系統(tǒng)集定義了業(yè)務(wù)系統(tǒng)保障組織中的所有行為信息或任務(wù)信息。又可以分為一到多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（System）元素。其結(jié)構(gòu)定義如圖2所示。
其中，句柄標(biāo)識(shí)碼（ObjectHandle）指定該System的UUID，其主要類(lèi)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(tǒng)名稱(chēng)（SystemName）指該系統(tǒng)的具體名稱(chēng)，其主要類(lèi)型為最大字長(zhǎng)為255的字符串。系統(tǒng)服務(wù)（SystemService）指該系統(tǒng)所承載的具體業(yè)務(wù)，可結(jié)合實(shí)際進(jìn)行擴(kuò)展。系統(tǒng)狀態(tài)（SystemState）指定該系統(tǒng)的工作狀態(tài)與工作時(shí)間，可進(jìn)一步擴(kuò)展為系統(tǒng)工作開(kāi)始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間。系統(tǒng)隸屬（SystemOwner）指定該業(yè)務(wù)系統(tǒng)的隸屬關(guān)系，指向該業(yè)務(wù)系統(tǒng)屬于的上級(jí)句柄，系統(tǒng)類(lèi)型（SystemType）定義該業(yè)務(wù)系統(tǒng)的具體類(lèi)型，如應(yīng)急綜合管控平臺(tái)等。
以應(yīng)急通信綜合管理平臺(tái)的組織運(yùn)用為例，建立基于擴(kuò)展的MSDL架構(gòu)的XMLSchema文檔片斷如下：
4? ? 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急通信網(wǎng)保障數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和形式化描述，借助所產(chǎn)生的MSDL交換數(shù)據(jù)，我們可以通過(guò)VR-Forces和VR-Nets[2]及STAGE，vsTASKER[3]等平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，從而提高了應(yīng)急通信網(wǎng)保障數(shù)據(jù)的可重用性，進(jìn)一步驗(yàn)證應(yīng)急通信網(wǎng)保障方案的可行性和科學(xué)性，為應(yīng)急通信網(wǎng)保障效能評(píng)估、輔助決策和推演論證提供相應(yīng)結(jié)論數(shù)據(jù)。
需要指出的是，本文只對(duì)應(yīng)急通信網(wǎng)保障形式化描述建立了一個(gè)大致框架，如果將應(yīng)急通信網(wǎng)各類(lèi)業(yè)務(wù)和細(xì)節(jié)考慮在內(nèi)將比較復(fù)雜，并且對(duì)應(yīng)急通信保障形式化描述仍缺乏相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，仍需進(jìn)一步研究。
[參考文獻(xiàn)]
[1]靳焰，賈連興，汪霖. MSDL與C-BML技術(shù)及其集成研究：2012年第14屆中國(guó)系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].三亞：中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)，2012.
[2]高化猛，李智，趙新國(guó).VR-Forces計(jì)算機(jī)兵力生成程序分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)仿真，2007（6）：24.
[3]李晨，柏彥奇，史憲銘.軍事仿真想定生成問(wèn)題研究[J].指揮控制與仿真，2017（6）：77-81.
（編輯 王雪芬）
