CN104717032A - 一种适用于afdx网络数据透明传输的编解码方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于不同网络设备上的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，编码包括以下子步骤：1）根据AFDX网络传输数据类型确定报文的数据类型，报文的数据类型包括简单数据类型以及复杂数据类型；AFDX网络传输数据类型包含整型、字符串类型、对象标识符类型、网络地址类型、时间戳类型、计数器类型以及结构体类型；2）根据报文的数据类型对报文进行编码，形成含有字符串的字节流；简单数据类型直接编码形成TLC结构字符串；复杂数据类型通过迭代编码形成TLC结构的字符串。本发明提供了一种可解决不同网络设备之间数据传输的不兼容问题以及可实现数据的透明传输的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法。

Description

一种适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法

技术领域

本发明属于AFDX网络通信技术领域，涉及一种数据传输的编解码方法，尤其涉及一种用于不同网络设备上的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法。

背景技术

AFDX网络中各端系统通过交换机相连。不同的端系统为不同的网络设备，因此不同端系统上的数据可能采用了互不兼容的表示方式，例如数据的大小端、数据的类型字长等。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可解决不同网络设备之间数据传输的不兼容问题以及可实现数据的透明传输的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特殊之处在于：所述适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法包括编码的步骤，所述编码包括以下子步骤：

1）根据AFDX网络传输数据类型确定报文的数据类型，所述报文的数据类型包括简单数据类型以及复杂数据类型；所述AFDX网络传输数据类型包含整型、字符串类型、对象标识符类型、网络地址类型、时间戳类型、计数器类型以及结构体类型；

2）根据报文的数据类型对报文进行编码，形成含有字符串的字节流；所述简单数据类型直接编码形成TLC结构字符串；所述复杂数据类型通过迭代编码形成TLC结构的字符串。

上述步骤2）中含有字符串的字节流包括数据类型标识字段、长度标识字段以及内容字段；

所述数据类型标识字段用于存放族类类型和族内标签号，所述数据类型标识字段占用一个字节；所述族类类型包括公开族类以及应用族类；

所述长度标识字段占用一个字节。

上述数据类型标识字段包括族类比特、格式比特以及标签号比特；

所述族类比特决定族类；所述族类比特由第八位比特以及第七位比特构成；

所述格式比特决定报文的数据类型是简单数据类型或结构体类型；所述格式比特由第六位比特构成；

所述标签比特是非负的族内标签号；所述标签比特的取值与族类类型相关。

上述族类类型是公开族类时，所述标签比特由第五位比特至第一位比特构成；所述五位比特中有用的是5个族内标签号，其中，四个是简单数据类型，一个是结构体类型；

所述族类类型是应用族类时，所述标签比特由第五位比特至第一位比特构成；所述五位比特中有用的是4个族内标签号，其中，四个均是简单数据类型。

上述长度标识字段包括定长编码以及不定长编码；所述定长编码包括短定长编码以及长定长编码；

所述短定长编码的长度小于128比特，所述短定长编码的第八位比特是0；第一位比特至第七位比特是长度值；

所述长定长编码的长度不小于128比特，所述长定长编码的第八位比特是1；第一位比特至第七位比特是长度值所占用字节数；紧跟的相应数量字节是存放的长度值

所述不定长编码的第八位比特是1，第一位比特至第七位比特均是0，紧随字节为内容字节，以0x0000表示结束。

上述内容字段的编码包括整型类型编码、字符串类型编码以及对象标识符类型编码；

所述整型类型编码用一个或多个字节表示内容的值；

所述字符串类型编码用多个字节来表示内容的值，每个字节存放一个字符，字节的个数由长度标识字段的值确定；

所述对象标识符类型编码采用分别对每个元素按照整型类型进行编码，然后拼接的方式进行编码。

上述适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法还包括解码的步骤，所述解码包括：

从已经编码的报文的最外层反复解码，直至将整个报文的各部分均解码为简单数据类型。

本发明的优点是：

本发明提供了一种适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，该方法从语法规则上，将数据包中每一部分按照数据类型、内容顺序、结构等方面描述消息的内容。从编码规则上，数据按照类型、长度、结构的规则进行编码。数据包的类型包含基本类型、结构体类型、应用类型和族类型。基本类型按照编码规则直接编码，结构体类型将编码后的基本类型码值作为内容迭代进行编码。本发明在定义了一种描述AFDX网络不同设备交互数据的表示、编码、传输、解码的数据格式，解决不同网络设备之间数据传输的不兼容问题，实现数据的透明传输，为应用数据预留扩展编码类型，可供不同用户实现不同应用数据的传输具有良好的可扩展性。

附图说明

图1是AFDX网络拓扑结构示意图；

图2是结构体类型编码格式示意图；

图3是类型标识字段格式示意图；

图4是长度字段示意图；

图5是整型编码格式示意图；

图6是对象标识符编码格式示意图。

具体实施方式

AFDX网络的拓扑结构如图1所示，各个端系统通过交换机相互连接。对于AFDX网络，网络设备之间传输的数据，编码将报文中每一个值按数据类型、长度、内容编码成一个字节流，简单数据类型可以直接编码形成TLC结构的字符串，复杂数据类型可通过迭代编码形成TLC结构的字符串，如图2所示。同理，解码时应自最外层反复解码，直到将整个数据包各部分都解码为简单类型的数据内容。

数据类型定义根据AFDX网络传输数据类型确定，由ICD可知，传输类型有整型、字符串类型、对象标识符类型、网络地址类型、时间戳类型、计数器类型、结构体类型等。由ICD类型，设计编码类型分别为简单类型、结构体类型、应用数据类型和族类类型。

简单数据类型包括整型、字符串、对象标识符三种类型，应用数据类型包含网络地址、时间戳、计数器三种类型。简单数据各类型定义和应用数据类型定义分别见表1和表2所示。

表1简单数据类型

表2应用数据类型

本编解码方法通过标签唯一区分不同的类型，即每种编码类型都有一个族，由一个族类类型+一个非负的族内标签号组成。本方法共提供2种族类类型：

a.Public：标识公开已有的数据类型。

b.Protect：应用程序自定义类型，唯一标识自定义类型的标识。

类型标识字段占用一个字节，用于存放族类类型和标签号。类型标识字段格式如图3所示。

类型标识字段共有三部分：

a.族类比特（Bit8，Bit7）

b.格式比特（Bit6）

c.标签号比特（Bit5、Bit4、Bit3、Bit2、Bit1）族类比特（Bit8，Bit7）决定了族类，族类类型编码规则如表3所示。

表3族类编码规则

格式比特（Bit6）决定了数据类型是简单数据类型还是结构体类型，格式类型编码规则如表4所示。

表4格式比特编码规则

第6比特	格式类型
		0	简单数据类型
1	简单结构类型

标签号比特（Bit5、Bit4、Bit3、Bit2、Bit1）的取值与族类相关。对于公开族类（Public），有用的是5个族内标签号，其中4个是简单类型，1个是结构体类型，各个族内标签号的编码如表5所示，格式包括简单数据类型（P）与结构体类型（C）。

表5通用族标签号编码规则

对于应用族类（Application），有用的是4个族内标签号，都是简单类型，各个族内标签号的编码值如表6所示。

表6应用族标签号编码规则

长度标识字段占用一个字节，分为定长编码和不定长编码两种方式，具体编码格式如图4所示。

a.短定长编码（Length<128）：bit8为0，bit1～bit7为长度值。

b.长定长编码（Length>=128）：bit8为1，bit1～bit7表示长度值所占用字节数，且紧跟的相应数量字节不是内容值，而是存放的长度值。

c.不定长编码：bit8为1，bit1～bit7为0，紧随字节为内容字节，以0x0000表示结束。

内容字段的编码分为整型编码、字符串类型编码、标识符类型编码三种方式。整型类型编码用一个或多个字节来表示内容的值，其编码格式见图5。字符串类型编码用多个字节来表示内容的值，每个字节存放一个字符，字节的个数由长度标识字段的值确定。对象标识符类型编码采用分别对每个元素按照整型类型进行编码，然后拼接的方式进行编码，其编码格式见图6。

Claims (7)

1.一种适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法包括编码的步骤，所述编码包括以下子步骤：

1）根据AFDX网络传输数据类型确定报文的数据类型，所述报文的数据类型包括简单数据类型以及复杂数据类型；所述AFDX网络传输数据类型包含整型、字符串类型、对象标识符类型、网络地址类型、时间戳类型、计数器类型以及结构体类型；

2）根据报文的数据类型对报文进行编码，形成含有字符串的字节流；所述简单数据类型直接编码形成TLC结构字符串；所述复杂数据类型通过迭代编码形成TLC结构的字符串。

2.根据权利要求1所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述步骤2）中含有字符串的字节流包括数据类型标识字段、长度标识字段以及内容字段；

所述数据类型标识字段用于存放族类类型和族内标签号，所述数据类型标识字段占用一个字节；所述族类类型包括公开族类以及应用族类；

所述长度标识字段占用一个字节。

3.根据权利要求2所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述数据类型标识字段包括族类比特、格式比特以及标签号比特；

所述族类比特决定族类；所述族类比特由第八位比特以及第七位比特构成；

所述格式比特决定报文的数据类型是简单数据类型或结构体类型；所述格式比特由第六位比特构成；

所述标签比特是非负的族内标签号；所述标签比特的取值与族类类型相关。

4.根据权利要求3所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述族类类型是公开族类时，所述标签比特由第五位比特至第一位比特构成；所述五位比特中有用的是5个族内标签号，其中，四个是简单数据类型，一个是结构体类型；

所述族类类型是应用族类时，所述标签比特由第五位比特至第一位比特构成；所述五位比特中有用的是4个族内标签号，其中，四个均是简单数据类型。

5.根据权利要求4所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述长度标识字段包括定长编码以及不定长编码；所述定长编码包括短定长编码以及长定长编码；

所述短定长编码的长度小于128比特，所述短定长编码的第八位比特是0；第一位比特至第七位比特是长度值；

所述长定长编码的长度不小于128比特，所述长定长编码的第八位比特是1；第一位比特至第七位比特是长度值所占用字节数；紧跟的相应数量字节是存放的长度值

所述不定长编码的第八位比特是1，第一位比特至第七位比特均是0，紧随字节为内容字节，以0x0000表示结束。

6.根据权利要求5所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述内容字段的编码包括整型类型编码、字符串类型编码以及对象标识符类型编码；

所述整型类型编码用一个或多个字节表示内容的值；

所述字符串类型编码用多个字节来表示内容的值，每个字节存放一个字符，字节的个数由长度标识字段的值确定；

所述对象标识符类型编码采用分别对每个元素按照整型类型进行编码，然后拼接的方式进行编码。

7.根据权利要求6所述的适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法，其特征在于：所述适用于AFDX网络数据透明传输的编解码方法还包括解码的步骤，所述解码包括：

从已经编码的报文的最外层反复解码，直至将整个报文的各部分均解码为简单数据类型。