基于MSDL的应急通信网保障形式化描述方法研究
2021-09-13陈浩然朱巍
陈浩然 朱巍
摘 要：应急通信网保障形式化描述对于应急通信网保障方案制定和应急通信网保障力量的组织运用评估验证具有重要意义。文章分析了应急通信网保障形式化描述策略，提出了一种基于MSDL的形式化描述方法，为应急通信网保障的形式化描述提供了一定的参考。
关键词：MSDL;应急通信网;形式化描述
0 引言
应急通信具有较强的突发性和不确定性，在自然灾害、公共安全等突发紧急情况下，迅速高效地建立应急通信网愈加重要。为更好地为各类应急行动提供通信保障，便于对应急通信网进行模拟仿真和评估验证，应急通信网保障形式化描述方法研究就显得尤为必要和紧迫。本文研究分析了应急通信网保障的描述策略，并基于对MSDL语言的理解，提出了一种基于MSDL的想定形式化描述方法。
1 应急通信网保障形式化描述策略
为了对应急通信网保障进行更为合理准确地模拟和仿真，就需要对应急通信网进行形式化的描述。当前，形式化描述主要有基于EATI思想的描述方法、基于C-BML（联合战场管理语言）的描述方法和基于MSDL（军事想定定义语言）的描述方法等。
应急通信网保障形式化描述不仅要对保障环境和保障背景进行描述，也需要对保障行动和组织等内容进行描述。其中，基于XML Schema（可扩展标记语言架构）的MSDL语言具有较好的扩展性，且与应用系统间松耦合，便于与仿真系统进行交互，是兼容性较好也是使用最广泛的描述语言，能够更为全面地对应急通信网保障进行描述，同时提高描述数据的重用性和相应仿真系统的互操作性[1]。
2 基于MSDL的应急通信网保障想定框架扩展
MSDL语言包含了多个要素，但是对于应急通信网保障的描述并没有涉及，缺乏对应急通信网相关元素的定义。因而为了实现应急通信网保障的描述，必须对MDSL的想定框架进行扩展。
在MSDL的一级元素中，想定名称（ScenarioID）主要提供想定的基本信息、想定定义和它的目的。选项（Options）提供军事想定和其相关内容的全局参数及相关约束。环境（Environment）主要包括军事想定各类对象在执行行动时的自然和战场环境。力量（ForceSides）主要描述了想定执行时力量结构和力量配属。组织（Organizations）主要描述了执行作战的单元和装备的结构。图层（Overlays）描述了在场景（/实施中）用来归类元素（或实例）的逻辑透明图。设施（Installations）主要描述军事想定中该任务或场景中的特殊设施，用以标识该任务的作战边界。战术图（TacticalGraphics）对军事想定的战术环境提供了重现。非战争军事行动图（MOOTWGraphics）描述了军事想定中所有非战争军事行动的逻辑图层。
从应急通信网保障的业务体系和组织实施上看，通信网络保障和业务系统保障既是应急通信网保障的基础和核心，同时也是想定形式化描述的重点和难点，其他应急通信网保障业务，如信息服务、电磁环境等的描述可参考通信网络和业务系统的描述方法解决。通信网络的描述应包括各类通信传输网络和业务网络等通信资源的规划和使用活动，明确通信网络的组织结构、连接关系及相应参数。因此，对通信网络实体的命名采用“网系”（Nets）标签。对业务系统的描述应包括各要素的设置、业务系统配置和相关信息数据服务，对业务系统实体的命名采用“系统集”（Systems）标签。通过分析比较，将应急通信网保障的主要内容置于一级元素Organizations之下，并与Units和Equipment同级处理最为合理。
3 基于MSDL的应急通信网保障想定描述方法
3.1 通信网络保障组织描述
应急通信网系通常由多种不同结构、不同设备和不同功用的多个通信网组成，因此通信网系又可以分为一到多个通信子网（Net）元素。每个通信子网的结构定义如图1所示。
句柄标识码（ObjectHandle）指定该Net的UUID，其主要类型为UUID32格式（[0-9a-z]{8}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{12}）。網络类型（NetType）指定该通信网系的类型，包括有线网、无线电台网、卫星电话网等。网络名称（NetName）指明该通信子网的名称，其主要类型为最大字长为255的字符串。网络关联（NetCons）指明该通信子网的全部内部连接关系，每个网络关联（NetCons）又包括节点类型（PointType）、节点连接对象（PointObject）和节点参数（Parameter）3个子项，用于描述当前连接关系的具体内容。网外连接（OutNetCons）内容描述与网络关联（NetCons）内容基本相同，主要描述网间网或接入网的组织。
节点类型（PointType）指当前通信子网连接的类型，包括PointToPoint，PointToMultiPoint，PointToAll和NullToPoint4种。节点连接对象（PointObject）主要用于描述当前网系连接的对象，并指定该对象（Equipment）的UUID。节点参数（Parameter）指用于描述当前网系连接的相关参数，如收频、发频、工作模式等。
以应急综合业务通信网的组织运用为例，建立基于扩展的MSDL架构的XMLSchema文档片断如下：
3.2 业务系统保障组织描述
业务系统集定义了业务系统保障组织中的所有行为信息或任务信息。又可以分为一到多个业务系统（System）元素。其结构定义如图2所示。
其中，句柄标识码（ObjectHandle）指定该System的UUID，其主要类型为UUID32格式（[0-9a-z]{8}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{4}＼-[0-9a-z]{12}）。
系統名称（SystemName）指该系统的具体名称，其主要类型为最大字长为255的字符串。系统服务（SystemService）指该系统所承载的具体业务，可结合实际进行扩展。系统状态（SystemState）指定该系统的工作状态与工作时间，可进一步扩展为系统工作开始时间与结束时间。系统隶属（SystemOwner）指定该业务系统的隶属关系，指向该业务系统属于的上级句柄，系统类型（SystemType）定义该业务系统的具体类型，如应急综合管控平台等。
以应急通信综合管理平台的组织运用为例，建立基于扩展的MSDL架构的XMLSchema文档片断如下：
4 結语
通过对现有应急通信网保障数据进行采集和形式化描述，借助所产生的MSDL交换数据，我们可以通过VR-Forces和VR-Nets[2]及STAGE，vsTASKER[3]等平台进行仿真实验，从而提高了应急通信网保障数据的可重用性，进一步验证应急通信网保障方案的可行性和科学性，为应急通信网保障效能评估、辅助决策和推演论证提供相应结论数据。
需要指出的是，本文只对应急通信网保障形式化描述建立了一个大致框架，如果将应急通信网各类业务和细节考虑在内将比较复杂，并且对应急通信保障形式化描述仍缺乏相应标准规范，仍需进一步研究。
[参考文献]
[1]靳焰，贾连兴，汪霖. MSDL与C-BML技术及其集成研究：2012年第14届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C].三亚：中国自动化学会，2012.
[2]高化猛，李智，赵新国.VR-Forces计算机兵力生成程序分析与设计[J].计算机仿真，2007（6）：24.
[3]李晨，柏彦奇，史宪铭.军事仿真想定生成问题研究[J].指挥控制与仿真，2017（6）：77-81.
（编辑 王雪芬）
