CN104980224A - Fc-ae-1553数据交换模式设计、网络控制及节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种FC-AE-1553数据交换模式设计、网络控制及节能方法。本发明从FC-AE-1553协议栈的整个层次上支持无源星型拓扑，将FC-4层的10种数据交换模式按照3类进行了兼容性的设计，并在中转模式中提出了一种“二值判定直通转发”方法来降低数据转发的延迟。本发明还提出了一种“定时查询异步处理”的命令时序表控制方法，该方法能有效的处理终端故障自检，进一步提高网络的可靠性。本发明还提出了“半睡眠节能机制”和“全睡眠节能机制”两种方法来降低网络终端功耗，当网络中使用无源的光纤耦合器时，由于其无源特性，当采用这两个方法时，能大大降低网络系统功耗和组网成本，增强抗辐射性能。

Description

FC-AE-1553数据交换模式设计、网络控制及节能方法

技术领域

本发明属于航空电子机载高速数据总线技术领域，具体涉及一种FC-AE-1553数据交换模式设计、网络控制及节能方法的设计。

背景技术

FC-AE-1553协议是通过在光纤通道(Fibre Channel，FC)协议的协议栈交换层(FC-4层)映射MIL-STD-1553B协议而生成的，其协议的栈结构如图1所示，其底层的光纤通道技术最初的目的是为了提供数据在计算机和存储系统之间传输的存储区域网络(Storage AreaNetwork,SAN)而设计的，当该FC-AE-1553协议被直接应用在航空航天飞行器系统的组网时，其结构复杂，成本昂贵，维护麻烦，功耗较高的缺点就变得尤为突出。特别是在面对未来航空电子系统开始采用模块化、综合化、开放式系统结构的设计趋势，能够取得性能与功耗、价格、维护成本等之间的综合优势，逐渐成为航空电子系统组网的一个关键性因素。

在一种使用无源光分路器(Passive Optical Splitter,POS)连接一个网络控制器(NetworkController，NC)和多个网络终端(Network Terminal，NT)的FC-AE-1553网络中，所有数据下行使用一对多的通信方式，数据上行为基于网络控制器(NC)的分时复用。基于该无源光分路器(POS)的星型网络如图2所示。该网络除了支持标准的FC-AE-1553协议之外，还能通过桥接协议转换设备(BG)连接远程终端(Remote Terminal，RT)来兼容MIL-STD-1553B协议总线。

网络控制器(NC)是整个网络的控制核心，负责网络终端(NT)的传输请求查询、总线同步、数据传输协调、以及错误处理和数据备份传输等功能。网络终端(NT)通过光纤耦合器与网络控制器(NC)连接来实现NT与NC，NT与NT之间的通信功能。光纤耦合器负责执行光信号的下行分配和上行汇聚与传输功能，上下行数据使用光纤耦合器传输，并使用波分复用技术将不同波长的光载入到一根光纤中，从而节省光纤资源。

该网络拓扑在继承了传统光纤通道技术高带宽、高可靠性的优良传输特性的同时，又由于光纤耦合器是无源器件，故整个拓扑网络的互联传输相比于交换式网络拓扑具有非常低的功耗，同时也减少了系统的维护管理费用，简化了系统结构，降低了成本。

FC-AE-1553协议不但支持MIL-STD-1553协议的10种数据交换模式，而且对传输速率、字长度、支持终端个数、支持地址个数、一次传送的最大字节数等进行了扩展，并能通过协议转换桥连接支持MIL-STD-1553协议的设备。

针对FC-AE-1553协议的10种消息交换模式，有必要针对该无源星型拓扑网络在协议栈交换层(FC-4层)进行详细的研究，同时融入节能的设计方法，将该拓扑结构低功耗的特点进一步展现出来。

发明内容

本发明的目的是为了解决FC-AE-1553协议无源星型网络没有针对拓扑结构的适应性传输交换模式和网络控制方法的问题，提出了一种FC-AE-1553数据交换模式设计、网络控制及节能方法。

本发明的技术方案为：一种FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，将FC-AE-1553协议支持10种数据交换模式分为常规模式、中转模式和多播模式三类；所述常规模式包括NC-NT模式、NT-NC模式、无数据字模式命令、发送数据字模式命令以及接收数据字模式命令；所述中转模式包括NT-NT模式；所述多播模式包括NC-NTs模式、NT-NTs模式、多播无数据字模式命令以及多播有数据字模式命令。

进一步地，常规模式下的5种数据交换模式在协议栈链路层的数据通信方式分为NC到NT通信和NT到NC通信。

进一步地，NC到NT通信的具体方法为：

由NC节点发出的数据信息通过光纤耦合器向下传输到每一个NT节点上，NT节点在数据链路层通过解码帧的目的地址判断是否为发给自己的帧；若是，则NT节点将帧交给光纤通道协议上层处理；若不是，则NT节点直接丢弃帧消息。

进一步地，NT到NC通信的具体方法为：

NC控制上行信道的使用，当NC将信道使用权分配给指定的NT后，该NT发送的数据信息将直接传送到NC，而别的NT将不会有数据传输。

进一步地，中转模式在中转过程中采用二值判定直通转发方式，具体过程为：

NC在读取到命令帧目标地址段之后做出以下两种判断：若该帧目标地址段为该NC的端口地址，则在接收到后存储，然后交给FC-AE-1553协议栈上级层次处理；若该帧目标地址段不为该NC的端口地址，则立即进行下行转发。

本发明还提供了一种基于权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式的网络控制方法，对无源星型拓扑网络中NC产生的命令时序表采取定时查询异步处理的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、NC在命令时序表查询完周期性消息之后，对存在非周期消息的NT下行一对多点异步查询指令；

S2、含有非周期消息的NT在确定时延之后依次将状态返回给NC；

S3、NC根据异步消息的优先级处理任务。

进一步地，该网络控制方法还包括步骤：

S4、NC查询各个NT的故障状态并进行处理，具体包括以下分步骤：

S41、NC通过命令时序表向NT发送故障查询命令；

S42、判断NT响应是否超时；若超时则记异常次数+1，进入步骤S43；若未超时则进入步骤S44；

S43、判断异常次数是否等于设定值；若是则判定为不可修复性故障，NC在通信地址表中将该NT地址更新为不在线；否则返回步骤S41；

S44、判断故障标志是否置位；若是则判定为可修复性故障，利用终端故障处理程序解决故障；否则进入步骤S45；

S45、判断所有NT是否查询完毕；若是则处理结束；否则返回步骤S41。

本发明还提供了一种基于权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式的节能方法，针对无源星型拓扑结构提出了半睡眠和全睡眠两种节能机制；

半睡眠节能机制的工作过程为：当NT需要发送上行数据时，该NT的光发射机、光接收机以及通信和控制模块均开启；在NT在没有上行数据交换的状态下仅保持光接收机和与接收相关的通信和控制模块开启，光发射机和与发送相关的通信和控制模块均关闭；

全睡眠节能机制的工作过程为：当NT收到定时睡眠指令后判断当前有无上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式的定时睡眠状态，仅保持睡眠结束检测模块开启，光发射机、光接收机以及通信和控制模块均关闭，睡眠结束检测模块在指定的激活时刻到来之前唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，使NT在指定的上行首帧开始时刻之前完成对NC的同步；若有，则拒绝进入全睡眠模式的定时睡眠状态，直到上行数据传输任务结束；

当NT收到彻底睡眠指令后同样需判断是否有上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式下的彻底睡眠状态，此时关闭光发射机、光接收机以及所有的通信和控制模块，直到重新开机，获取同步信号之后，再进入到激活状态；若有，则拒绝进入全睡眠模式的彻底睡眠状态，直到上行数据传输任务结束。

进一步地，在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时，NC将缓存发往该NT的光纤通道帧，待NT醒来后再将帧下发给该NT，以保证NT不会额外丢失业务。

进一步地，在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时会周期性地被唤醒，然后NT检测是否有NC发送的重要突发消息；若有，则唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，进入工作模式；否则继续切换到全睡眠模式。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能从FC-AE-1553协议栈的整个层次上支持无源星型拓扑，将FC-4层的10种数据交换模式按照3类进行了兼容性的设计，并在中转模式中提出了一种“二值判定直通转发”方法来降低数据转发的延迟。

(2)本发明提出了一种“定时查询异步处理”的命令时序表控制方法，该方法能有效的处理终端故障自检，进一步提高网络的可靠性。

(3)本发明提出了“半睡眠节能机制”和“全睡眠节能机制”两种方法来降低网络终端功耗，当网络中使用无源的光纤耦合器时，由于其无源特性，当采用这两个方法时，能大大降低网络系统功耗，增强抗辐射性能。

附图说明

图1为FC-AE-1553协议栈结构示意图。

图2为FC-AE-1553网络无源星型拓扑结构示例图。

图3为本发明具体实施方式中的NC到NT通信数据传输原理示例图。

图4为本发明具体实施方式中的NT到NC通信数据传输原理示例图。

图5为本发明提出的二值判定直通转发方式流程图。

图6为本发明具体实施方式中的NT到NT突发模式数据传输原理示例图。

图7为本发明具体实施方式中的多播链路建立流程示意图。

图8为本发明提出的定时查询异步处理的控制方法流程图。

图9为本发明具体实施方式中的异步消息控制流程图。

图10为本发明提出的定时查询异步处理的控制方法步骤S4的分步骤流程图。

图11为本发明提出的全睡眠机制NT状态转换图。

图12为本发明提出的全睡眠机制NT周期性等待唤醒机制示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。

本发明提供了一种FC-AE-1553数据交换模式设计方法，将FC-AE-1553协议支持10种数据交换模式分为常规模式、中转模式和多播模式三类。

(1)常规模式包括NC-NT模式、NT-NC模式、无数据字模式命令、发送数据字模式命令以及接收数据字模式命令。常规模式下的5种数据交换模式在应无源星型拓扑结构下，其与协议标准拓扑结构在协议栈交换层(FC-4层)基本一致，都表现为单向的数据传输。其区别在于在协议栈链路层(FC-2层)的数据通信方式分为NC到NT通信和NT到NC通信。

NC到NT通信的具体方法为：

由NC节点发出的数据信息通过光纤耦合器向下传输到每一个NT节点上，NT节点在数据链路层通过解码帧的目的地址判断是否为发给自己的帧；若是，则NT节点将帧交给光纤通道协议上层处理；若不是，则NT节点直接丢弃帧消息。

如图3所示，在NC到NT通信中，NC节点的FC帧经过8B/10B编码后通过光纤链路发送到该星型拓扑网络中，当光信号到达光分路器时被其均匀分配到每一个子支路光纤上。经过分路的光信号仍然是NC节点的比特流，但信号的功率会由于分路而衰减。而NT节点在接收到由NC节点以广播形式发送过来的数据流之后，接收端口将其8B/10B解码构成FC帧，并通过对帧头中的目的地址标示符(D_ID)进行判断，识别并取出发送给自己的FC帧，然后发送给节点协议上层处理。如果识别出目的地址标示符与本节点端口地址不相匹配，则直接进行丢弃处理。

NT到NC通信的具体方法为：

由于FC-AE-1553是命令/响应式协议，NC控制上行信道的使用，当NC将信道使用权分配给指定的NT后，该NT发送的数据信息将直接传送到NC，而别的NT将不会有数据传输。

如图4所示，在NT到NC通信中，由于FC-AE-1553协议采用命令/响应方式作为网络信息交换的控制方式。在整个网络通信传输过程中，NC拥有节点信息发送接收的最高控制权，所有传输任务的发起和监控均由NC负责，该控制方式保证了总线传输控制权的唯一性。同时，命令/响应方式的控制方法，使得所有NT节点信息都处于被动传输状态，只有当NT接收到NC的传输命令许可，才有权限参与和执行当前任务。这也确保了在同一时刻，总线上只有唯一的任务进行传输，避免同一时刻多任务执行导致总线数据传输上行信道冲突，提高了总线传输的可靠性。

(2)中转模式仅包括NT-NT模式一种。中转模式在无源星型拓扑结构下并不同于交换式网络拓扑结构中光纤通道交换机的物理信道直连通信，而是需要NC进行中转才能进行通信。在整个中转过程中，NC对中转的消息帧不做任何的修改和处理，接收后立即进行转发。

在中转过程中，采用二值判定直通转发方式，它充分利用光纤通道技术误码率低的特点，从而弥补了存储转发延时较大的问题。同时在NC命令帧中的监控位被置位时(MonitorBit＝1)，表示NT之间的信息交换传输中是需要NC进行数据监控和存储的，在该拓扑结构下，由于NC的中转使其并不需要NT在接收到数据后再向NC回传数据帧，而是NC在中转的过程中就进行数据监控和保存。

如图5所示，二值判定直通转发方式的具体过程为：

NC在读取到命令帧目标地址段之后做出以下两种判断：

若该帧目标地址段为该NC的端口地址，则在接收到后存储，然后交给FC-AE-1553协议栈上级层次处理；

若该帧目标地址段不为该NC的端口地址，则立即进行下行转发。

如图6所示，以NT-NT模式为例，NC首先向接收NT发送接收命令序列(NC1)，当接收NT接收到发送NT发来的命令序列后，将在NT_C-D/S_BURST_TOV时间内返回状态序列(NT6)。在该状态序列中如果忙状态位(Busy bit)置1，则表示接收NT未准备好，拒绝接收数据。而当忙状态位置0且Burst Size Acknowledge置1时，则表示接收NT准备好接收数据，且在字段7中表示了能够接收的数据序列大小。

在NC接收到接收NT返回的状态序列(NT6)后的NT_C/S_TOV时间内，NC向发送NT发送命令序列NC1或NC4(状态抑制位置0是为NC1，状态抑制位置1时为NC4)，在这些序列中包含接收NT的端口地址和子地址。发送NT在接收到命令序列的NC_CD_BURST_TOV时间内，将会发送合适大小的数据序列(NC3或NC5)给NC，NC接收到帧目的地址后，判断其不是自己的FC地址便立即直通式转发给接收NT，直到最后一次传输数据序列(NC3或NC5)，并在其中通过状态抑制位(Suppress Status)的标示表示是否需要接收NT返回状态序列(NT1)。

(3)多播模式包括NC-NTs模式、NT-NTs模式、多播无数据字模式命令以及多播有数据字模式命令。多播模式为NC(或NT)到多个NT通信，由于光纤耦合器一对多的通信链路传输特点，在实现多播任务时具有物理信道直接支持的优势，通过在每个接入节点间维持动态多播表的方法来实现多播服务，从而简化了FC-AE-1553协议基于别名服务器的实现方式，继而简化了网络系统结构。

以NT-NTs模式为例，在FC-AE-1553协议的命令帧中，多播位(Multicast)置1，且目的地址(Destination Address)置为“FFFFFF”的广播命令帧，在目的节点端口能通过识别该知名地址(Well-known Address)来接收该广播命令帧。如果多播位置1，则代表该该帧为多播帧，其目的地址的值为该命令帧的多播组的序号值。

链路多播服务协议的多播组建立方法如图7所示，首先NT节点在多播前需要将多播地址与本机的多播进行比较，如果该多播组存在，则将赋予多播组ID号的多播帧发送给NC，NC再转发到所有NT节点，NT节点通过判别多播组ID决定是否接收；如果该多播组不存在，NT应先向NC发出一个多播服务请求帧(CT_IU)，在该帧中包含了需要进行多播的地址，然后提取出目的节点地址添加到该NC节点的多播表中，并将NC节点为其分配的多播组序号写入到请求帧的reserved字段中，然后将其下行转发该请求帧(CT_IU)到各个NT节点中，NT节点获得该帧后提取多播组地址更新本机的多播表，从而使得所有的NT节点的多播表与NC节点的多播表保持一致。最后，制定的NT节点向NC节点发送LS_ACC帧，表明多播链路建立成功。

当链路多播服务协议完成之后，NT节点接收到从NC节点发来的多播帧，在确认为多播帧后立即查找自己的多播表，如果解析到该多播命令帧的多播组标志存在于NT节点的多播表中，则接收该帧数据并交给节点协议上层处理，否则直接丢弃。

本发明还提供了一种FC-AE-1553网络控制方法。FC-AE-1553协议是一种命令/响应式协议，任意的NT需要传输信息时，都需要网络控制器NC向该NT发送一个接收/发送指令，NT将在给定的响应时间范围内发回一个状态帧并执行消息的接收/发送。总线上所有的活动都必须由NC进行控制和交换，所以NC控制的性能将直接影响总线的使用效率。对于传感器、控制器等需要周期性传输信息的设备，一般NC会在系统启动时产生一个命令时序表，根据命令时序表周期性的进行信息传送，该命令时序表的产生一般需满足总线负载均衡原则。而对于非周期消息，例如按键操作，故障报警等，但这类通信的数据通信量一般很小，而优先级一般会较高。因此，本发明提出了一种“定时查询异步处理”的方式来解决以上问题。如图8所示，定时查询异步处理的控制方法具体包括以下步骤：

S1、NC在命令时序表查询完周期性消息之后，对存在非周期消息的NT下行一对多点异步查询指令；

S2、含有非周期消息的NT在确定时延之后依次将状态返回给NC；

S3、NC根据异步消息的优先级处理任务；

如图9所示，以任意含两节点的异步消息控制为例，该方式能够根据用户的需求，在同步通讯的同时实现非周期消息的异步通信，具有非常实际的意义。

该方法还能很好的处理终端故障自检，为了节省网络开销并及时捕获故障节点，没必要使对节点的故障查询处于较高的密度之下，所以在每个大周期结束前向各个终端查询一次故障状态即可。大周期指NC在命令时序表对周期性消息和非周期性消息进行查询和处理的一个周期性过程。

S4、NC查询各个NT的故障状态并进行处理。

如图10所示，步骤S4包括以下分步骤：

S41、NC通过命令时序表向NT发送故障查询命令；

S42、判断NT响应是否超时；若超时则记异常次数+1，进入步骤S43；若未超时则进入步骤S44；

S43、判断异常次数是否等于设定值(本发明实施例中设定值为3次)；若是则判定为不可修复性故障(如远程终端已被删除)，NC在通信地址表中将该NT地址更新为不在线；否则返回步骤S41；

S44、判断故障标志是否置位；若是则判定为可修复性故障，利用终端故障处理程序解决故障；否则进入步骤S45；

终端故障处理程序为：重排命令时序表，并将相关消息删除，启动或报告相应的修复措施。

S45、判断所有NT是否查询完毕；若是则处理结束；否则返回步骤S41。

随着NT接入的增多，其耗电量将会大大增加，而NT的能耗大部分来自于光收发器，本发明提供了一种FC-AE-1553节能方法，针对无源星型拓扑结构提出了半睡眠和全睡眠两种节能机制，该方法的关键点就是在链路层有条件的开启和关闭光收发器，通过这种方式能进一步降低网络功耗。

(1)半睡眠节能机制的工作过程为：当NT需要发送上行数据时，该NT的光发射机、光接收机以及通信和控制模块均开启。通信和控制模块可分为与接收相关的通信和控制模块以及与发送相关的通信和控制模块，用于处理FC-AE-1553协议的数据封包、发送和接收控制、存储数据读取等动作。在NT在没有上行数据交换的状态下仅保持光接收机和与接收相关的通信和控制模块开启，光发射机和与发送相关的通信和控制模块均关闭。

在NT节点的一次命令响应交换过程中，可能需要多次的上行数据的发送，为使链路能在降低能耗与减小同步延时之间取得平衡，在该半睡眠模式下，一旦交换过程需要为上行数据开启光发射机，就只在该次交换传输过程结束时才关闭光发射机，从而避免在一次命令响应过程中频繁的开关发射机而导致的同步延时。

当NT处于半睡眠模式下时，下行数据流量的时延不会受到任何影响，但是上行数据流量会由于网络终端通信功能模块的开启及同步而产生额外的数据时延，整体时延的大小取决于上行数据交换的频度。

(2)如图11所示，全睡眠节能机制的工作过程为：

当NT收到定时睡眠指令后判断当前有无上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式的定时睡眠状态，仅保持睡眠结束检测模块开启，光发射机、光接收机以及通信和控制模块均关闭。睡眠结束检测模块包括一个本地计时器时钟，用于在指定的激活时刻到来之前唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，使NT在指定的上行首帧开始时刻之前完成对NC的同步。若有，则拒绝进入全睡眠模式的定时睡眠状态，直到上行数据传输任务结束。

当NT收到彻底睡眠指令后同样需判断是否有上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式下的彻底睡眠状态，此时关闭光发射机、光接收机以及所有的通信和控制模块，直到重新开机，获取同步信号之后，再进入到激活状态；若有，则拒绝进入全睡眠模式的彻底睡眠状态，直到上行数据传输任务结束。

在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时，NC将缓存发往该NT的光纤通道帧，待NT醒来后再将帧下发给该NT，以保证NT不会额外丢失业务。

如图12所示，在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时会被睡眠结束检测模块周期性地唤醒，然后NT检测是否有NC发送的重要突发消息；若有，则唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，进入工作模式；否则继续切换到全睡眠模式。

这种机制并不能使得非周期的突发消息得到完全及时的响应，但却大大提高了网络系统的可靠性，从而取得了性能与功耗的平衡。响应的及时性很大程度上取决于对全睡眠和监听检测的时隙分配，监听检测时隙分配过大会降低响应的实时性，而分配过小又会增加网络下行链路的同步所导致的时延和功耗等，所以应该针对具体的使用场景进行合理的设计。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，将FC-AE-1553协议支持10种数据交换模式分为常规模式、中转模式和多播模式三类；所述常规模式包括NC-NT模式、NT-NC模式、无数据字模式命令、发送数据字模式命令以及接收数据字模式命令；所述中转模式包括NT-NT模式；所述多播模式包括NC-NTs模式、NT-NTs模式、多播无数据字模式命令以及多播有数据字模式命令。

2.根据权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，所述常规模式下的5种数据交换模式在协议栈链路层的数据通信方式分为NC到NT通信和NT到NC通信。

3.根据权利要求2所述的FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，所述NC到NT通信的具体方法为：

由NC节点发出的数据信息通过光纤耦合器向下传输到每一个NT节点上，NT节点在数据链路层通过解码帧的目的地址判断是否为发给自己的帧；若是，则NT节点将帧交给光纤通道协议上层处理；若不是，则NT节点直接丢弃帧消息。

4.根据权利要求2所述的FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，所述NT到NC通信的具体方法为：

NC控制上行信道的使用，当NC将信道使用权分配给指定的NT后，该NT发送的数据信息将直接传送到NC，而别的NT将不会有数据传输。

5.根据权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式设计方法，其特征在于，所述中转模式在中转过程中采用二值判定直通转发方式，具体过程为：

NC在读取到命令帧目标地址段之后做出以下两种判断：若该帧目标地址段为该NC的端口地址，则在接收到后存储，然后交给FC-AE-1553协议栈上级层次处理；若该帧目标地址段不为该NC的端口地址，则立即进行下行转发。

6.一种基于权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式的网络控制方法，其特征在于，对无源星型拓扑网络中NC产生的命令时序表采取定时查询异步处理的控制方法，具体包括以下步骤：

S1、NC在命令时序表查询完周期性消息之后，对存在非周期消息的NT下行一对多点异步查询指令；

S2、含有非周期消息的NT在确定时延之后依次将状态返回给NC；

S3、NC根据异步消息的优先级处理任务。

7.根据权利要求6所述的网络控制方法，其特征在于，还包括步骤：

S4、NC查询各个NT的故障状态并进行处理；

所述步骤S4具体包括以下分步骤：

S41、NC通过命令时序表向NT发送故障查询命令；

S42、判断NT响应是否超时；若超时则记异常次数+1，进入步骤S43；若未超时则进入步骤S44；

S43、判断异常次数是否等于设定值；若是则判定为不可修复性故障，NC在通信地址表中将该NT地址更新为不在线；否则返回步骤S41；

S44、判断故障标志是否置位；若是则判定为可修复性故障，利用终端故障处理程序解决故障；否则进入步骤S45；

S45、判断所有NT是否查询完毕；若是则处理结束；否则返回步骤S41。

8.一种基于权利要求1所述的FC-AE-1553数据交换模式的节能方法，其特征在于，针对无源星型拓扑结构提出了半睡眠和全睡眠两种节能机制；

所述半睡眠节能机制的工作过程为：当NT需要发送上行数据时，该NT的光发射机、光接收机以及通信和控制模块均开启；在NT在没有上行数据交换的状态下仅保持光接收机和与接收相关的通信和控制模块开启，光发射机和与发送相关的通信和控制模块均关闭；

所述全睡眠节能机制的工作过程为：当NT收到定时睡眠指令后判断当前有无上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式的定时睡眠状态，仅保持睡眠结束检测模块开启，光发射机、光接收机以及通信和控制模块均关闭，睡眠结束检测模块在指定的激活时刻到来之前唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，使NT在指定的上行首帧开始时刻之前完成对NC的同步；若有，则拒绝进入全睡眠模式的定时睡眠状态，直到上行数据传输任务结束；

当NT收到彻底睡眠指令后同样需判断是否有上行数据流量；若无，则同意进入全睡眠模式下的彻底睡眠状态，此时关闭光发射机、光接收机以及所有的通信和控制模块，直到重新开机，获取同步信号之后，再进入到激活状态；若有，则拒绝进入全睡眠模式的彻底睡眠状态，直到上行数据传输任务结束。

9.根据权利要求8所述的FC-AE-1553节能方法，其特征在于，在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时，NC将缓存发往该NT的光纤通道帧，待NT醒来后再将帧下发给该NT。

10.根据权利要求8所述的FC-AE-1553节能方法，其特征在于，在全睡眠节能机制下，当NT进入全睡眠模式时会周期性地被唤醒，然后NT检测是否有NC发送的重要突发消息；若有，则唤醒光发射机、光接收机以及通信和控制模块，进入工作模式；否则继续切换到全睡眠模式。