[发明专利]意图驱动的数据链网络拓扑控制系统和方法

说明书

一种意图驱动的数据链网络拓扑控制方法与系统，首先，指控人员输入任务意图，经过意图转译系统获取其对网络的需求，然后基于需求通过网络拓扑控制技术实现节点选择、网络拓扑控制和任务协调等。并且，当网络中存在异常状态信息，无法实现意图需求时，簇头节点能够针对网络中因异常信息产生的内生意图计算得到拓扑解决方案。在该拓扑控制系统中，在每个子网内采用集中式的结构，簇头控制域内的节点，子网间簇头彼此通过分布式共识技术实现域间通信，兼顾中心化和非中心化组网方式的优缺点，解决了完全中心化带来的安全隐患和完全去中心化的网络规模问题。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种意图驱动的数据链网络拓扑控制系统和方法。

背景技术

数据链网络是实现指控平台和传感器平台深度铰链的关键系统，是提升联合任务中“侦、控、打、评”作战环路敏捷性、精准度的核心系统。为了提供实时态势信息共享和快速作战能力，需要在任务行动开始之前，根据特定的任务方案进行通信需求分析，进行科学精细网络设计规划。此外，如果由于端设备加入或离开网络而导致配置变化、任务需求改变、网络部件受到外部因素干扰因素影响，那么网络如何能够有效运转也是需要考虑的问题。为了有效使用数据链网络，需要进行仔细严谨的任务实施前数据链网络组网规划，以评估所需的信息流、数据传输速率、数据加密和连接，从而提前规划一个有效的通信系统，使得所有节点都能够有效参与到网络中。

典型的现有技术方案如下：

现有技术一：使用分布式进行控制，将一组地位平等的节点连接起来，节点具有自组织功能，所有的节点都可以具备主机和路由器的功能，当节点作为主机的时候，充当与用户进行交互的功能；当节点充当路由器的功能时，节点会根据相应的路由协议动态的更新和维护网络中路由器。

现有技术二：采用基于分簇的按需路由协议，簇头之间适用路由协议进行通信，通过分布式分簇算法，网络中的节点被分为若干交叠或分离的簇群。每一个簇由簇头或簇头管理簇内所有节点，即成员节点的全部信息及行为。簇头节点通过网关节点发现邻近簇并由此建立路由。网络中的每个节点周期性地广播Hello信息，以获知自身的一跳和二跳范围的节点及所在网络的局部拓扑信息。每个节点维护一张含有链路状态(单向链路或双向链路)和邻居节点状态的邻居表。簇头不但要维护簇内所有成员的信息，还要维护相邻簇的节点信息(包括邻居簇头和可到邻居簇的网关节点)。

通过上述分析，现有的技术存在的问题及缺陷为：传统的分布式路由协议没有移动性管理任务，协议的扩展性较差，比较适用于中小网络，基于分簇的路由协议，由于簇首节点负责管理和维护本簇节点的通信，当簇首节点出现故障时，可能会影响整个簇的通信，即簇首节点的稳定性和可靠性将在很大程度上决定着整个系统的稳定性和可靠性。同时，随着节点不断地移动，簇的维护和管理相对平面式路由协议也复杂得多。

解决以上问题及缺陷的难度为：用户意图是一种抽象描述，由于簇头之间的通信协议随着网络规模的增大，如何基于意图实现网络拓扑的管理较为困难。如何根据用户意图规划网络，实现面向用户意图、动态的网络通信保障能力，同样存在较大难度。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种意图驱动的数据链网络拓扑控制系统和方法，以期减少人为配置的网络错误，简化簇头之间的通信协议，保障网络的正常运行。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种意图驱动的数据链网络拓扑控制方法，包括如下步骤：

S101，指控人员输入任务意图，意图转译之后将转译结果广播给网络中所有节点；

S102，业务终端根据意图转译结果配置节点的业务类型和业务参数；

S103，任务节点根据地理位置划分管理域，并进行簇头节点的选举；

S104，簇头节点初始化状态，开启竞选领导者模式；