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統一劃分數據鏈信息處理流程的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510410251.1

申請日:

2015.09.12

公開號:

CN105068862A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 9/46申請日:20150912|||公開
IPC分類號: G06F9/46 主分類號: G06F9/46
申請人: 中國電子科技集團公司第十研究所
發明人: 崔雨勇
地址: 610036四川省成都市金牛區茶店子東街48號
優先權:
專利代理機構: 成飛(集團)公司專利中心51121 代理人: 郭純武
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510410251.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.10.23|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提出了統一劃分數據鏈信息處理流程的方法。利用本發明可有效為數據鏈信息處理的設計和劃分提供依據。提高數據鏈消息處理的流程化和模塊化,為消息測試一致性提供依據。本發明通過下述技術方案予以實現:根據本平臺任務系統、消息處理單元和其它平臺的任務系統的消息交互關系,設計并劃分數據鏈消息處理流程,構建以事務為基礎模塊的消息處理單元和跨平臺處理流程,建立所有消息處理流程事務的全集;按照信息流程構建廣義有向圖、生成廣義結構矩陣;采用廣義有向圖劃分的流程算法將廣義有向圖進行流程劃分;建立以事務為單元的消息處理模式,逐行分解廣義結構矩陣,對得到合理的流程劃分結構進行重新組合成最后的劃分組,完成數據鏈消息處理的流程劃分。

權利要求書

1.一種統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于包括如下步驟:(1)根據本平臺任務系統、消息處理單元和其它平臺任務系統的消息交互關系,對多平臺系統消息處理單元之間交互信息進行分類,設計并劃分數據鏈消息處理流程,構建以事務為基礎模塊的消息處理單元和以消息處理單元為中心的跨平臺處理流程,組合不同消息處理事務,規定其事務調用關系及事務的輸入輸出和約束,建立所有消息處理流程事務的全集、通過事務分類及相同事務歸并,形成事務鏈式消息處理模式;按照消息內涵轉變模式劃分消息流程和流程轉化,在單平臺消息處理流程標注交互信息、根據其類型變化,對功能結構中節點進行分類劃分,消息處理節點間消息交互內容、消息節點間消息交互類型、消息節點和節點間消息傳遞關系;(2)根據任務系統及其數據鏈系統的輸入輸出關系,構建對消息處理單元消息的處理約束;3)根據信息流繪制消息處理流程,定義廣義有向圖劃分規則,按照信息流程構建廣義有向圖、生成廣義結構矩陣;(4)采用廣義有向圖劃分的流程算法將廣義有向圖進行流程劃分;(5)根據信息內涵一致性原則,按標準的輸入、輸出、約束和規范的處理流程,采用廣義有向圖結構進行消息處理流程的統一定制、設計規范消息處理流程,建立以事務為單元的消息處理模式,逐行分解廣義結構矩陣,按照信息內涵轉變模式進行消息流程劃分,對得到合理的流程劃分結構進行重新組合,得到最后的劃分組,完成數據鏈消息處理的流程劃分。2.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:流程轉化是針對消息處理流程圖進行跨平臺消息處理過程轉化為消息處理單元內部消息處理的過程。3.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:輸入消息的類型和輸出消息的類型不一致,則進行標注。4.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:在廣義有向圖中,在數據結構有向圖G=(V,E)的基礎上,通過加入邊傳遞的信息類型T和邊與節點傳遞信息的約束F,記為:G=(V,E,T,F),在廣義有向圖中V節點分為普通節點和轉換節點,普通節點指入邊和出邊傳遞的信息類型一致的節點,轉換節點指入邊和出邊傳遞的信息類型不一致。通過對不同節點間信息交互的內容及類型的確認,重新繪制其消息處理流程圖。5.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:在定義廣義結構矩陣中,矩陣元素表示節點間的聯系關系,如果兩個節點之間存在信息交互,則定義其元素為1,否則為0,即:式中:fij表示節點i與節點j的關聯關系,vi,vj表示節點i與節點j。6.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:結構分解是在廣義有向圖與廣義結構矩陣的基礎上進行結構分解,分解過程中,首先針對廣義結構矩陣節點進行分類,如果節點有聯系則將流程圖中的節點劃為一組,同時將有聯系的節點放入到同一組中,逐行進行直到矩陣分解完。7.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:定義廣義有向圖劃分規則:規則1:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F)和v1E1v2E2v3…Ekvk+1,且s∈T,則{v1,v2,…,vk}構成事務;規則2:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F),其廣義鄰接矩陣為A,設結點vi的出度d≥2,根據矩陣A可得到以結點vi為始結點的邊矢量aij開頭的廣義鏈應用規則1;規則3:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F)和廣義鏈v1E1v2E2v3…Ekvk+1,且s∈T,則{v1,v2,…,vk}構成事務;規則4:劃分結果歸并法,給定劃分子集,針對其內涵類似及符合鏈式法則的事務則進行合并處理。8.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:通過對消息處理單元的流程處理結構引入“開始”“結束”虛擬節點,對流程的描述進行統一的輸入和輸出節點設置。9.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:按照廣義有向圖結構,以開始為根節點,按照圖結構依次畫出各個節點,并在圖中對圖中節點間信息流進行類型標識。完成廣義有向圖的繪制。10.如權利要求1所述的統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于:任務系統的需求通過消息處理單元接收到其它數據鏈單元發送的請求消息、任務數據、位置信息、屬性信息、系統狀態信息等,通過網絡層處理后,將消息發送到消息處理單元,消息處理單元根據消息處理流程圖1設計的消息處理流程完成其消息規則化處理,依次處理完成并向任務系統報告標準的消息;任務系統采集信息通過任務系統傳輸給消息處理單元,消息處理單元采用消息處理流程通過調用不同的事務完成消息處理單元的消息處理。

說明書

統一劃分數據鏈信息處理流程的方法

技術領域

本發明屬于通信領域中數據鏈及數據鏈信息處理流程統一劃分方法。

背景技術

現役的數據鏈多達幾十種,都采用特定的消息格式進行傳輸,面對多種多樣的數據鏈消息格式,數據鏈系統要實現多鏈統一應用,消息處理的工作量非常巨大,而且多鏈信息之間的相互轉換也很困難。數據格式轉換采用編碼方式實現獲得數據量巨大、處理過程復雜且處理過程差異巨大。利用事務處理過程數據,其過程就會變得簡單且高效。具體方法是通過對每條報文進行解析得到數據處理所需要的信息字段存人數據庫,然后再進行相應的數據統計處理。數據匹配是數據鏈試驗數據處理中的關鍵技術。匹配方法的正確與否對處理結果和效率產生直接影響。數據匹配過程中最重要的步驟是建立識別數據幀的唯一標識。不同數據鏈系統的數據幀中可用識別標識不同例如發送時隙、發送平臺號、接收平臺號、時源、時隙等數據段唯一識別標識一般都是由多個不同的識別數據段聯合構成的。數據鏈消息處理受到數據鏈自身特點的限制,數據鏈消息處理交互關系復雜,特別是消息處理單元消息處理模塊設計中由于涉及多方協調及處理過程復雜。作為協同通信和態勢共享的重要手段,信息處理流程的規范化、統一化、流程化是提高消息處理能力和更加有效的推進模塊復用的有力保障。數據鏈信息處理由于其涉及多平臺、多任務系統、多流程信息處理。針對不同的消息處理,由于設計師知識背景及個人習慣等主管因素,消息處理流程設計存在差異,同時不同廠家的設備由于硬件差異造成了信息處理流程和處理過程千差萬別,導致無法滿足數據鏈通用要求。

自上世紀60年代開始,北約各國先后開發了LINK4A、LINK11、LINK16和LINK22等數據鏈系統,同時針對其消息處理,提出了多種消息處理系統,在消息處理、接收和顯示中起到了重要作用,但是消息之間的互通仍然存在問題,為了解決消息互通及統一設計的目的,美國先后提出多戰術數字信息鏈路處理器、提出通用鏈路綜合處理器CLIP(CommonLinkIntegrationProcessor),這種技術的發展使消息處理更加流程化和集中化,同時可以接收多種信息并完成IP配置擴展網絡,有效的使不同類型的數據鏈消息處理可以在一個系統中進行。在我國的數據鏈發展中,前期由于驅動差異及起步晚等因素,使得我國數據鏈技術發展緩慢。為了能夠統一有效的集中式處理現有消息的消息標準,需要根據我國數據鏈技術的發展構造一種數據鏈處理技術,滿足不同數據鏈消息處理需求及避免因不同數據鏈消息格式給任務系統造成的解譯負擔。

發明內容

本發明旨在建立一種數據鏈消息處理流程劃分方法,通過該技方法使用,可有效增加數據鏈數據處理的流程化、模塊化能力,建立數據鏈消息處理流程劃分的統一性。

為了實現上述目的,本發明提供一種統一劃分數據鏈信息處理流程的方法,其特征在于包括如下步驟:

(1)根據本平臺任務系統、消息處理單元和其它平臺任務系統的消息交互關系,對多平臺系統消息處理單元之間交互信息進行分類,設計并劃分數據鏈消息處理流程,構建以事務為基礎模塊的消息處理單元和以消息處理單元為中心的跨平臺處理流程,組合不同消息處理事務,規定其事務調用關系及事務的輸入輸出和約束,建立所有消息處理流程事務的全集、通過事務分類及相同事務歸并,形成事務鏈式消息處理模式;按照消息內涵轉變模式劃分消息流程和流程轉化,在單平臺消息處理流程標注交互信息、根據其類型變化,對功能結構中節點進行分類劃分,消息處理節點間消息交互內容、消息節點間消息交互類型、消息節點和節點間消息傳遞關系;

(2)根據任務系統及其數據鏈系統的輸入輸出關系,構建對消息處理單元消息的處理約束;

3)根據信息流繪制消息處理流程,定義廣義有向圖劃分規則,按照信息流程構建廣義有向圖、生成廣義結構矩陣;

(4)采用廣義有向圖劃分的流程算法將廣義有向圖進行流程劃分;

(5)根據信息內涵一致性原則,按標準的輸入、輸出、約束和規范的處理流程,采用廣義有向圖結構進行消息處理流程的統一定制、設計規范消息處理流程,建立以事務為單元的消息處理模式,逐行分解廣義結構矩陣,按照信息內涵轉變模式進行消息流程劃分,對得到合理的流程劃分結構進行重新組合,得到最后的劃分組,完成數據鏈消息處理的流程劃分。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果:

本發明針對數據鏈消息統一處理的需求,提出一種基于事務的數據鏈消息處理流程劃分策略。根據數據鏈消息處理流程,設計一種流程劃分方法,從消息處理設計規范消息處理的流程,及建立以事務為單元的消息處理模式,達到規范及統一消息處理。同時為數據鏈一致性測試及模塊化流程化設計提供依據。

能進行數據鏈消息流程設計的規范化設計。本發明針對數據鏈消息處理交互關系復雜,特別是消息處理單元消息處理模塊設計中由于涉及多方協調及處理過程復雜。建立一種規范化的設計方法有助于達到統一設計的目的,方便數據鏈消息處理單元集成及分解。有效的提高消息處理模塊化、流程化能力。

本發明采用廣義有向圖結構進行消息處理流程的統一定制,采用對消息處理流程按照其消息內涵轉變模式進行消息流程劃分,有效的為消息模塊內部消息處理的統一及模塊劃分提供依據。

本發明提出的廣義有向圖有效刻畫數據鏈消息處理單元消息處理流程,有效地描述了消息處理節點間消息交互內容、消息節點間消息交互類型、消息節點自身的特點和節點間消息傳遞關系,這種描述達到了對消息描述的流程化和消息處理的規則化描述。廣義有向圖的消息類型內涵擴展更加對消息處理類型進行定義,更加明確了消息處理中消息轉化關系。

本發明采用的事務描述策略,為消息處理的結構最小單元,同時不同事務具有可在不同消息處理流程配置的作用,該作用對不同消息處理結構具有設計靈活、同時節約存儲和方便一致性測試的特點,通過建立所有消息處理流程事務的全集、通過事務分類及相同事務歸并。有效的完成消息處理流程化設計。

本發明采用事務消息處理流程,滿足不同消息調用。通過建立消息處理流程設計,消息處理組合不同消息處理事務,規定其事務調用關系及事務的輸入輸出和約束,形成事務鏈式消息處理模式,提高消息處理模塊化及流程化能力。

本發明根據整體功能設計的信息處理流程圖,采用廣義有向圖進行信息處理流程圖的重新構建,同時針對任務系統及其它數據鏈系統的交互與信息處理單元隔離,或認為其作為消息處理單元消息處理的外部約束。根據廣義有向圖結構構建信息處理流程的廣義有向圖及生成廣義結構矩陣。采用劃分準則和廣義結構矩陣對數據鏈處理流程進行分割,分割得到的事務模式通過合并或拆分得到最后的事務劃分。給出劃分結果并可按照該事務進行消息流程單元設計及處理。在數據鏈消息處理的設計階段,便于總體控制消息處理結構及消息框架設計,具有較強的工程實用價值。

附圖說明

為了更清楚地理解本發明,現將通過本發明實施方式,同時參照附圖,來描述本發明,其中:

圖1是本發明數據鏈消息處理流程事務劃分流程圖。

圖2是本發明消息處理單元與其它系統信息交互圖。

圖3是數據鏈消息、功能、事務關系圖。

圖4是功能流程轉化為廣義有向圖過程。

圖5是事務內涵示意圖。

具體實施技術方案

為了說明本發明的詳細流程,首先介紹消息處理單元消息處理。

參閱圖1。為了對數據鏈消息處理流程劃分給定統一的定義,定義數據鏈事務:事務是為完成某一功能而邏輯相關的操作組合單元。若干個事務按照一定的次序或組合形成一個功能,事務具有一定的固定結構和完成處理消息的能力。

根據本發明,數據鏈信息處理流程劃分按下述步驟完成,

(1)對多平臺系統消息處理單元之間交互信息進行分類,根據任務系統、消息處理單元和其它任務系統的消息交互關系,對數據鏈消息處理流程進行設計及劃分,構建以事務為基礎模塊的消息處理單元和以消息處理單元為中心的跨平臺處理流程,組合不同消息處理事務,規定其事務調用關系及事務的輸入輸出和約束,建立所有消息處理流程事務的全集、通過事務分類及相同事務歸并,形成事務鏈式消息處理模式;按照消息內涵轉變模式進行消息流程劃分,并進行流程轉化,在單平臺消息處理流程進行交互信息標注、根據其類型變化,對功能結構中節點進行分類劃分,消息處理節點間消息交互內容、消息節點間消息交互類型、消息節點和節點間消息傳遞關系;

(2)任務系統及其數據鏈系統的輸入輸出關系,構建對消息處理單元消息的處理約束,3)根據信息流繪制消息處理流程,按照信息流程構建廣義有向圖、生成廣義矩陣;

(4)采用廣義有向圖劃分的流程算法將廣義有向圖進行流程劃分;

(5)根據信息內涵一致性原則,按標準的輸入、輸出、約束和規范的處理流程,采用廣義有向圖結構進行消息處理流程的統一定制、設計規范消息處理流程,建立以事務為單元的消息處理模式,按照信息內涵轉變模式進行消息流程劃分,對得到合理的流程劃分結構進行重新組合,得到最后的劃分組,完成數據鏈消息處理的流程劃分。

數據鏈消息處理流程劃分過程描述。具體如下:

1)構建以消息處理單元為中心的跨平臺處理流程,通常情況下,流程的設計往往從平臺消息交互的角度進行入手,通過對消息處理單元與其它平臺及系統的交互過程,有效構建消息處理流程圖。

2)流程轉化是針對消息處理流程圖進行跨平臺消息處理過程轉化為消息處理單元內部消息處理的過程。

3)交互信息標注是在單平臺消息處理中,為了有效構造廣義有向圖進行消息流向的分類,如果輸入消息的類型和輸出消息的類型不一致,則需要進行標注。

4)構建廣義有向圖。廣義有向圖:在數據結構有向圖的基礎上,通過加入邊傳遞的信息類型(T)和邊與節點傳遞信息的約束(F),表示如下:,在廣義有向圖中V節點分為普通節點和轉換節點,普通節點指入邊和出邊傳遞的信息類型一致的節點,轉換節點指入邊和出邊傳遞的信息類型不一致。通過對不同節點間信息交互的內容及類型的確認,重新繪制其消息處理流程圖。

5)生成廣義結構矩陣。廣義結構矩陣的生成是劃分的前提,通過廣義有向圖結構,定義廣義結構矩陣。廣義結構矩陣中,矩陣元素表示節點間的聯系關系,如果兩個節點之間存在信息交互,則定義其元素為1,否則為0,即:

f i j = 1 i j , v i v j 0 o t h e r ]]>

式中:fij表示節點i與節點j的關聯關系,vi,vj表示節點i與節點j。

6)結構分解。結構分解是在廣義有向圖與廣義結構矩陣的基礎上進行分解,分解過程中,首先針對廣義結構矩陣節點進行分類,如果節點有聯系則將流程圖中的節點劃為一組,同時將有聯系的節點放入到同一組中。逐行進行直到矩陣分解完。第二步采用廣義有向圖中的信息類型轉化的特點并根據以下規則進行組分解。

定義廣義有向圖劃分規則:

規則1:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F)和v1E1v2E2v3…Ekvk+1,且s∈T,則{v1,v2,…,vk}構成事務。

規則2:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F),其廣義鄰接矩陣為A,設結點vi的出度d≥2,根據矩陣A可得到以結點vi為始結點的邊矢量aij開頭的廣義鏈應用規則1(但在構成功能模塊時不考慮vi),

規則3:給定廣義有向圖G=(V,E,T,F)和廣義鏈且s∈T,則{v1,v2,…,vk}構成事務。

規則4:劃分結果歸并法,給定劃分子集,針對其內涵類似及符合鏈式法則的事務則進行合并處理。

7)根據6)中產生的節點組,將節點組合成事務。

8)根據事務的結構特點,完成事務結構及輸入輸出描述。

消息處理單元多系統交互信息進行分類,根據任務系統、消息處理單元、其它任務系統的消息交互關系,對數據鏈消息處理流程進行設計及劃分,針對消息處理單元消息處理流程要求按照其功能實現方法,設計其消息處理流程。

通過對消息處理單元的消息處理流程設計,有效的區分任務系統、其它數據鏈系統的輸入輸出關系,并將這些信息作為該消息處理單元的消息處理約束。通過對消息處理單元的流程處理結構引入“開始”“結束”虛擬節點,對流程的描述進行統一的輸入和輸出節點設置。

采用廣義有向圖對消息處理過程進行建模,建模方法通過分析其不同節點間信息交互,通過交互信息的不同進行不同節點分組,完成消息處理的組分段。

對于采用廣義有向圖表述的流程圖通過廣義矩陣進行描述,依據制定的規則進行消息流程的事務劃分。

數據鏈消息處理提出事務概念,通過事務規范化處理消息,并對事務劃分流程進行統一設計。

參閱圖2說明消息處理單元與任務系統及外部消息單元的關系及交互關系。消息處理單元是任務系統與外部消息交互的信息處理紐帶。任務系統的需求通過消息處理單元接收到其它數據鏈單元發送的請求消息、任務數據、位置信息、屬性信息、系統狀態信息等,通過網絡層處理后,將消息發送到消息處理單元,消息處理單元根據消息處理流程圖1設計的消息處理流程完成其消息規則化處理,依次處理完成并向任務系統報告標準的消息;任務系統采集信息通過任務系統傳輸給消息處理單元,消息處理單元采用消息處理流程通過調用不同的事務完成消息處理單元的消息處理。

參閱圖3。說明輸入的功能結構與事務及消息的關系。事務的劃分來源于具體功能結構劃分。多種事務進行不同的流程組合可以完成不同的功能。不同的功能結構可以擁有不同的事務。依據不同的功能,在功能不同時,則生成不同的消息。具體如功能1的實現需要事務多個事務組才能完成,而事務組有多個事務構成,如事務組1有事務1.1、事務1.2、事務1.3、事務1.4組成。不同事務組合可產生不同消息。

參見圖4。為了更好的了解本發明。下面詳細闡述功能流程轉化為廣義有向圖的過程。

1)根據功能結構中節點間信息交互的內容,分析節點信息交互的類型變化以及節點輸入輸出的變化。根據其類型變化,對功能結構中節點進行分類劃分,如果交互消息一致,則不做改變,否則根據消息類型改變流程結構。

2)劃分完成后,為了表示的完整性,對所有節點統一編號。

3)按照廣義有向圖結構以開始為根節點,按照圖結構依次畫出各個節點,并在圖中對圖中節點間信息流進行類型標識。完成廣義有向圖的繪制。

參見圖5。為了更好的了解本發明,下面闡述事務內涵。事務的構成是由事務的標準輸入,事務標準輸出、外部約束及事務結構組成。事務的標準輸入包括標準消息、操作員動作、任務系統任務消息、任務系統控制命令、任務系統狀態信息等。事務標準輸出是事務處理的結果,包括標準消息、系統響應、狀態反饋等。事務內部結構是多個功能模塊的組合,通過流程劃分后固定模塊的有序連接構成固定格式稱為事務,完成固定的功能。事務外部約束為外部信息的干預及輸出,包括任務系統的人機交互信息、警告信息等。

關 鍵 詞:
統一 劃分 數據鏈 信息處理 流程 方法
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