CN102035761A - 模块通信 - Google Patents

Abstract

公开一种用于在多个模块A、B、C、D、E之间通信的通信网络100。每个模块设置成连接到通信网关200、300、400、600或与其相关联，其中每个通信网关可连接到至少一个其它通信网关以形成网络。通信网关均具有使得它能够确定经由网络内的至少一个直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的路线的动态模块命名列表204。由于每个通信网关具有因例如增加或移除模块而关于网络中的其它模块的存在自动更新的动态模块命名列表，所以它不需要耗时的手动更新。

Description

模块通信

技术领域

本发明涉及模块通信，例如网络中的模块之间的通信。

背景技术

许多系统具有使得系统内的模块能够彼此通信的网络。例如，飞行器、轮船、诸如涡轮机的一部机器、工厂和医院具有需要彼此通信的模块。例如，在飞行器中，有各种模块需要彼此通信，例如发动机控制器、发动机监视单元、飞行器监视单元和地面站。

按照惯例，可使用连接到每个模块的中央定位器来处理它们之间的通信。但是，当经由中央定位器连接所有模块时，这提供了不适合于重要或关键系统的单个故障点。或者，模块可在分布式网络中连接在一起，其中每个模块具有指示网络内所采取的与另一特定模块通信的路线的列表或表格。但是，当移除模块或增加新模块时，需要手动更新网络中的每个模块的列表或表格，这是一项耗时的作业，会导致系统的长且频繁的停机时间，这一般是不方便的。

期望克服或缓解上述与模块之间的通信相关联的至少一些问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于在多个模块之间通信的通信网络，

其中每个模块设置成连接到通信网关或与通信网关相关联，每个通信网关可连接到至少一个其它通信网关以形成网络；并且

每个通信网关具有使得它能够经由网络内的直接相连的通信网关将消息送往合适的接收模块的动态模块命名列表。

每个通信网关的动态模块命名列表因例如增加或移除模块而关于网络中的模块的状态自动更新，并且因此不需要耗时的手动更新。

当在网络中增加模块时，它设置成向通信网关登记，以便随后更新该网关的动态模块命名列表。所增加的模块向该网关的登记发送到所有直接相连的网关，并逐级传到(cascaded to)网络中的所有其它网关，以使得网络中的每个通信网关的动态模块命名列表包括所增加的模块。网络中的每个网关的动态模块命名列表优选包含到网络中的每个模块的至少一条路线。

当模块关闭时，它设置成发送撤销登记消息以便警告网络中的网关它不再可用。如果网关之间的链路丢失或关闭，则移除动态模块命名列表中的包括该链路的任何路线。反之，如果增加网关之间的链路，则通告路线更新。

由于每个通信网关具有因增加或移除模块而自动更新的动态模块命名列表，并且由于此更新发送给所有直接相连的网关并且逐级传到网络中的所有其它网关，所以全面的当前动态模块命名列表对于所有模块可用。因此实现了可靠通信，而不必将更新后的数据手动输入到网络中的每个通信网关，也不必依赖导致单个故障点的单个中央定位器。

根据本发明的第二方面，提供一种用于网络的通信网关。该通信网关包括使得该通信网关能够经由网络内的直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的动态模块命名列表。

根据本发明的第三方面，提供一种用于在网络中的多个模块之间通信的方法，

每个模块设置成连接到通信网关或与通信网关相关联，每个通信网关可连接到至少一个其它通信网关以形成网络；并且

每个通信网关具有使得它能够确定经由网络内的至少一个直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的路线的动态模块命名列表，

该方法包括：

将消息从模块传递到它的本地通信网关；

根据本地网关的动态模块命名列表确定到目的地模块的路线；以及

将消息转发给根据动态模块命名列表确定的路线中所指示的下一通信网关或模块。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的实例，附图中：

图1示出用于在多个模块之间通信的通信网络的第一实例；

图2示出用于在多个模块之间通信的通信网络的第二实例；以及

图3是示出当在网络中增加模块时如何更新动态模块命名列表的流程图。

具体实施方式

图1示出用于在模块X、Y和Z之间通信的网络10。这些模块可以采用需要与另一装置通信的任何装置的形式。例如，在飞行器中，发动机控制器、发动机监视单元、飞行器监视单元和地面站可能需要彼此通信，而在涡轮机中，涡轮控制器可能需要与例如功率控制器和安全控制器通信。在图1的实例中，每个单元X、Y和Z连接到对应的通信网关20、30、40。模块X、Y、Z及其对应的相应网关20、30、40形成如图1中的虚线所示的单元21、31、41。每个通信网关20、30、40连接22、32、42到至少一个其它通信网关。连接可以采用任何形式，并且可以通过诸如导线或光纤的物理链路，或者可经由例如无线电信号。每个网关20、30、40具有使得它能够经由网络内的直接相连的通信网关将消息送往合适的接收模块X、Y、Z的动态模块命名列表23、33、43。例如，通信网关20的动态模块命名列表23包括指示在网络中登记的模块的左手栏，而右手栏指示需要经过以到达接收模块的其它通信网关的成本或数量。每个通信网关20、30、40具有关于网络中的当前的操作或活动模块自动更新的合适的动态模块命名列表。每个动态模块命名列表优选因在网络10中增加或移除模块、从而需要逐级传到网络10中的所有其它通信网关的向其对应通信网关的自动登记或撤销登记而加以更新和维护。

通信网关20、30、40优选由软件应用实现，但是也可采用诸如硬接线逻辑电路的任何形式。通信网关20、30、40连接到其它通信网关，并且充当消息处理器。模块X、Y、Z只连接到它们的本地网关。如下一实例所示，可以有多于一个模块连接到单个通信网关。通信网关允许模块驻存在不同物理装置上，而无需知道其它模块的确切位置或联网拓扑。通过利用动态登记，可在任何装置上启动模块，并且可在系统运行的同时将模块从一个装置移动到另一装置，而无需重新配置任何模块。

图2示出本发明一个实例的通信网络的更详细的实例。在这个实例中，有五个模块A、B、C、D和E。这些模块可以是例如飞行器的系统的一部分，模块A可以是发动机控制器，它可获得有关发动机的数据，例如轴速、发动机各点的温度、以及各点或各个组件的振动。模块B可以是例如发动机监视单元，它可将原始数据处理成平均值。模块C可以是飞行器监视单元，它可例如检查诸如起飞、巡航和着陆情形的各种情形的平均值。模块D和E可建立在地面站中，并且可设置成分析和存储数据以例如确定飞行器的长期趋势，例如确定维护计划表。

由图2可见，每个模块A、B、C、D、E连接到相关联的通信网关200、300、400、500、600。在这个实例中，通信网关500不具有相关联的模块，而是具有到地面站601处的相邻通信网关600的两个连接。当飞行器在空中时，第一连接501可用于例如无线电通信，若是飞行器已经着陆，则第二连接502可以是物理连接。

虽然每个通信网关200、300、400、500、600将具有它自己的动态模块命名列表，但这个实例中只示出通信网关200的动态模块命名列表204。由图可见，列表的左手栏指示可与其通信的网络100中当前登记的当前模块A、B、C、D、E中的每个模块。接下来一栏指示为了通信必须经过以到达其目的地的通信网关的成本或数量，而第三栏指示与期望模块的那个特定的选定路线连接的通信网关上的接口或插口。每个接口连接到模块或通信网关。在图2的实例中，通信网关200具有三个接口。接口1连接到模块A，接口2与通信网关300连接，而接口3与通信网关500连接。如之前所述，每个通信网关的动态模块命名列表提供将消息转发给网络中当前登记的每个其它模块的路径的路由表。每个其它通信网关300、400、500、600将具有它自己的对应动态模块命名列表(未示出)。

如图3中的流程图所示，当在步骤701中在网络中增加模块时，在步骤702，该模块向本地网关登记。然后，在步骤703，通信网关将新模块的登记发送给所有直接相连的通信网关，并在步骤704，逐级传建议所有其它网关更新它们的动态模块命名列表的消息，直到网络中的所有通信网关更新完动态模块命名列表。反之，当模块关闭时，将撤销登记消息传递给它的本地网关，然后转发给直接相连的网关，并逐级传到网络中的所有网关以警告网络中的通信网关的所有动态模块命名列表它不再可用。如果链路丢失或关闭或者增加了新链路，则适当移除或增加利用该链路的任何路线，并将路线更新逐级传到所有相连网关的动态模块命名列表。网络100中的每个通信网关的动态模块命名列表包含到网络中的每个模块的至少一条路线。

返回参考图2，当诸如模块A的模块将消息发送给另一模块时，发送模块将消息传递给它的本地通信网关(在此情况下为200)，其中放在消息前面的网关报头指示该消息的目的地模块。由于所有通信网关具有列出系统中的所有模块的动态模块命名列表，所以在其动态模块命名列表中查找目的地模块以便找到将消息转发给目的地模块的最合适路径。动态模块命名列表指示具有到达目的地模块要经过的最少数量网关的路线。通信网关将把消息转发给目的地，直到目的地模块接收到消息为止。

参考图2中的实例，发动机控制器A可将所测量的诸如轴速以及各点的温度和振动的发动机参数周期性地发送给发动机监视单元模块B。通信网关200将接收该消息，并且其动态模块命名列表204将指示到模块B的最短路线将是经由接口2，并且因此从这个接口将消息转发给通信模块300，通信模块300将接收该消息，确定目的地为模块B，并在参考它自己的动态模块命名列表(未示出)之后沿链路302转发消息。发动机监视单元B可以采用诸如通过产生平均值、标准偏差等的合适方式处理从发动机控制器A接收的原始数据。可以采用类似的方式利用通信网关300、400的动态模块命名列表将来自发动机监视单元B的经过处理的数据周期性地传递给飞行器监视单元C。可将信息周期性地传递给地面站601，或从地面站601周期性地请求信息，并从发动机控制器A和飞行器监视单元C周期性地传递信息。在这些情形中，合适模块的通信网关将访问其动态模块命名列表，并通过最合适的路线转发消息，其中沿该路线传递的任何通信网关相应地转发消息，直到消息到达其目的地模块为止。

动态模块命名列表的使用使得能够通过任何便利的名称而不是标识码来标识模块，从而允许移动模块，而不必知道确切位置，并且可利用它们的名称来撤销登记和登记移动后的模块。

每个通信网关的动态模块命名列表的自动更新提供了网络内的模块之间的可靠通信，而不需要与网络中的每个模块相关联的路线列表的费时手动更新。

在不偏离本发明范围的情况下，可对上述实例做出许多修改。例如，本发明可适用于其中提供模块的任何通信网络，例如办公室或诸如工厂或医院的设施中的网络、或用于诸如飞行器、轮船、一部机器(如涡轮机)的特定物品的网络。动态模块命名列表包括向网络登记的每个模块的路线，并且可包括诸如到达目的地模块的步数、连接到特定路线的通信网关的特定接口或插口的信息，并且还可包括特定路线的其它信息，特定路线可以是例如具有只有当具有物理连接的备选链路不可用于减少与更昂贵的无线电链路的使用相关联的成本时才可使用的无线电链路的路线。

Claims (10)

1.一种用于在多个模块之间通信的通信网络，

每个模块设置成连接到通信网关或与通信网关相关联，每个通信网关可连接到至少一个其它通信网关以形成所述网络；并且

每个通信网关具有使得它能够确定经由所述网络内的至少一个直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的路线的动态模块命名列表。

2.如权利要求1所述的网络，其中所述动态模块命名列表关于所述网络内的所述可用模块自动更新。

3.如权利要求1或权利要求2所述的网络，其中所述动态模块命名列表因在所述网络中增加或移除模块而自动更新，所述模块的增加或移除被传送给所述网络中的每个通信网关的动态模块命名列表。

4.如前述权利要求中任一权利要求所述的网络，其中当在所述网络中增加模块时，它设置成向通信网关进行登记以便更新该网关的动态模块命名列表，并且所增加的模块向这个网关的所述登记设置成发送给所有直接相连的网关，并逐级传到所述网络中的所有网关以便更新它们的动态模块命名列表。

5.如前述权利要求中任一权利要求所述的网络，其中当模块关闭时，它设置成发送撤销登记的消息以便警告与它连接的所述通信网关它不再可用，从而更新这个网关的动态模块命名列表，并且所述撤销登记的信息发送给所有直接相连的网关，并逐级传到所述网络中的所有网关，以便更新每个网关的动态模块命名列表。

6.一种用于根据前述权利要求中任一权利要求所述的网络的通信网关，包括使得所述通信网关能够经由所述网络内的直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的动态模块命名列表。

7.一种在网络中的多个模块之间通信的方法，

每个模块设置成连接到通信网关或与通信网关相关联，每个通信网关可连接到至少一个其它通信网关以形成所述网络；并且

每个通信网关具有使得它能够确定经由所述网络内的至少一个直接相连的网关将消息送往合适的接收模块的路线的动态模块命名列表；

所述方法包括：

将来自模块的消息传递到它的本地通信网关；

根据所述本地网关的动态模块命名列表确定到目的地模块的路线；以及

将所述消息转发给根据所述动态模块命名列表确定的所述路线中所指示的下一通信网关或模块。

8.一种参考附图基本上如上文所描述的通信网络。

9.一种参考附图基本上如上文所描述的通信网关。

10.一种参考附图基本上如上文所描述的方法。

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