CN108039992A - 一种机载1394b总线控制器节点备份系统 - Google Patents

一种机载1394b总线控制器节点备份系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108039992A
CN108039992A CN201711242149.0A CN201711242149A CN108039992A CN 108039992 A CN108039992 A CN 108039992A CN 201711242149 A CN201711242149 A CN 201711242149A CN 108039992 A CN108039992 A CN 108039992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nodes
stof
bags
backup
passages
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711242149.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108039992B (zh
Inventor
戴磊
张苗
毕道明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Original Assignee
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC filed Critical Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority to CN201711242149.0A priority Critical patent/CN108039992B/zh
Publication of CN108039992A publication Critical patent/CN108039992A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108039992B publication Critical patent/CN108039992B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
    • H04L12/40078—Bus configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H04L12/40195—Flexible bus arrangements involving redundancy by using a plurality of nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0663—Performing the actions predefined by failover planning, e.g. switching to standby network elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/4028—Bus for use in transportation systems the transportation system being an aircraft

Abstract

本发明公开了一种机载1394b总线控制器节点备份系统，属于机载总线CC节点故障重构技术领域。每条总线设置有一个主CC节点、一个备份CC节点、多个可重构RN节点及常规RN节点；主CC节点通过通道号31发送STOF包，备份CC节点通过通道32号发送STOF包；备份CC节点在主CC节点正常使用情况下，作为常规RN节点使用；在主CC节点出现故障情况下，备份CC节点在原有发送异步流包的基础上，增加发送STOF包的功能；可重构RN节点同时监听31通道和32通道的STOF包，根据其监听情况，分别发送偏移发送异步流包；常规的RN只监听31通道的STOF包，若检测不到31通道的STOF包，则常规RN则保持静默。本发明能有效的提高总线传输的可靠性，其逻辑改动量小能够向下兼容传统机载1394b总线协议。

Description

一种机载1394b总线控制器节点备份系统
技术领域
本发明属于机载总线CC节点故障重构设计技术领域，具体涉及一种机载1394b总线控制器节点备份系统。
背景技术
新一代高性能作战飞机的飞机管理系统，采用高速的机载1394b总线作为核心控制信号和数据的传输手段。机载1394b总线是一种对IEEE 1394b总线协议进行了一系列限定与扩展的机载总线协议。通过对协议的改进，它满足了机载环境需求，提高了总线系统的确定性、可靠性和自检测能力。
机载1394b总线的数据包发送和接收是根据STOF(Start of frame)包来确定起始发送时间的，而在一条总线中，只有CC(Control computer)节点具有发送STOF的能力。因此，一旦CC节点发生故障，将导致该CC节点所在的总线通信静默。此时，总线上的RN(Remotenode)节点既不能发送数据，又无数据可以接收。总线的这种故障将导致飞机管理系统，因无法重构本通道，而直接失去一个的余度通道。
以往提出的方案在工程实现上有如下问题：
1)需要在原有的总线系统中增加全功能的备份CC节点，涉及改动机载1394b总线的基本协议，对系统的完整性验证工作量大；
2)在备份CC节点和主CC节点间增加硬线，系统改动量大、增重明显；
3)在主CC节点和备份CC节点间进行通信握手，确认总线控制权限转换。这导致主CC节点和备份CC节点的FPGA上总线协议逻辑复杂；
4)硬件、软件的增加和复杂的改动对系统可靠性提高有限。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种机载1394b总线控制器节点备份系统，结合机载1394b总线总线控制器节点原理结构和可靠性分析结果，针对可靠性较低的传输层，提出备份总线控制器的方案；通过增加备份STOF发送备份CC节点，实现CC节点故障情况下，总线中异步流包正常传输。
本发明的技术方案：一种机载1394b总线控制器节点备份系统，所述每条总线设置有一个主CC节点、一个备份CC节点、多个可重构RN节点及常规RN节点；
所述主CC节点通过通道号31发送STOF包，所述备份CC节点通过通道32号发送STOF包；
所述备份CC节点在所述主CC节点正常使用情况下，作为常规RN节点使用；
在主CC节点出现故障情况下，所述备份CC节点在原有发送异步流包的基础上，增加发送STOF包的功能；
可重构RN节点同时监听31通道和32通道的STOF包，根据可重构RN节点的监听情况，分别发送偏移发送异步流包；
常规的RN只监听31通道的STOF包，若检测不到31通道的STOF包，则常规RN则保持静默。
优选地，所述主CC节点在正常工作情况下：
所述主CC节点每周期根据上位机的触发发送STOF，备份CC节点，不断检测主CC节点的STOF包周期发送状态，但不发送STOF包。
优选地，当检测到主CC节点在31通道上连续4个周期不发送STOF时，则备份CC节点开始工作，备份CC将主动在32通道上根据自身逻辑周期或外部触发，发送STOF包。
优选地，所述备份CC节点在工作过程中，若检测到来自31通道的STOF包时，备份CC节点应记录该STOF发送的时间，并逐渐转入转入常规RN节点模式。
优选地，所述备份CC节点由备份模式转入常规RN节点模式的过程中，备份CC节点发出的STOF应在主CC节点的STOF包之后，而不是按自身逻辑周期或外部触发发送STOF包。
优选地，所述备份CC节点由备份模式转入常规RN节点模式的过程中，可重构RN节点根据STOF的帧计数器刷新信息，选择正常的STOF包，然后可重构RN根据该STOF包时间，按自己的STOF偏移发送异步流包。
优选地，可重构RN节点发送偏移发送异步流包时：
若只接收到31通道或32通道发送的STOF包，则可重构RN根据该STOF包时间，按自己的STOF包偏移发送异步流包；
若两个STOF均正常，则可重构RN节点以31通道的STOF包为时间基准，按自己的STOF偏移发送异步流包；
若两个STOF均故障，则可重构RN节点不发送异步流包。
本发明技术方案的技术效果：本发明一种机载1394b总线控制器节点备份系统，具有以下优点：
1)不增加主CC节点和备份CC节点间的硬线，不增加系统重量，降低系统改动量；
2)仅对总线中相关的CC节点和RN节点的协议逻辑进行的改动，逻辑实现难度小；
3)与总线故障重构不相关的RN节点，不需要进行协议逻辑改动；
4)方案的扩展性好，可以向下兼容传统的机载1394b总线协议。
附图说明
图1为本发明一种机载1394b总线控制器节点备份方法的一优选实施例的总线拓扑框图；
图2为本发明一种机载1394b总线控制器节点备份方法的一优选实施例的备CC协议逻辑图；
图3为本发明一种机载1394b总线控制器节点备份方法的一优选实施例的故障重构的RN协议逻辑图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1至图3所示：一种机载1394b总线控制器节点备份系统，由一个主CC、一个备份CC、两个可重构的RN(总线远程节点)和一个常规的RN组成。
主CC节点通过通道号31发送STOF包，备份CC节点通过通道32号发送STOF包；
备份CC节点在主CC节点正常使用情况下，作为常规RN节点使用；
在主CC节点出现故障情况下，备份CC节点在原有发送异步流包的基础上，增加发送STOF包的功能；
可重构RN节点同时监听31通道和32通道的STOF包，根据可重构RN节点的监听情况，分别发送偏移发送异步流包；
常规的RN只监听31通道的STOF包，若检测不到31通道的STOF包，则常规RN则保持静默。
本实施例中，系统正常工作情况下，主CC根据上位机触发，在31通道发出STOF包。备份CC工作在RN模式下，它和两个可重构的RN、一个常规的RN一样，接收31通道的STOF包，然后按预定时间偏移发送和接收异步流包。
当主CC连续4个STOF周期，无法在31通道发出STOF包时。备份CC在工作转换到备份工作模式下，它在32通道发出STOF包，并在原来RN所在通道发送异步流包。两个可重构的RN，此时根据32通道的STOF包，按预定时间偏移发送和接收异步流包。一个常规的RN此时，由于接收不到31通道的STOF包，而保持静默，不发送任何异步流包。
当备份CC工作后，主CC连续4个STOF周期恢复发送异步流包。备份CC转回RN模式，与两个可重构的RN、一个常规的RN一样，接收31通道的STOF包，按预定时间偏移发送和接收异步流包。
当主CC和备份CC均发出STOF包时。两个可重构的RN，此时根据对STOF包的有效性判断，选择一个有效STOF包，按预定时间偏移发送和接收异步流包。一个常规的RN此时，按31通道的STOF包的时间，发送异步流包。
当主CC和备份CC均发出STOF包时，且两个STOF包均有效时。两个可重构的RN和一个常规的RN，按31通道的STOF包的时间，发送异步流包。
当主CC和备份CC均不能发出STOF包时。两个可重构的RN，一个常规的RN均保持静默。此时总线上没有异步流包的发送。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：所述每条总线设置有一个主CC节点、一个备份CC节点、多个可重构RN节点及常规RN节点；
所述主CC节点通过通道号31发送STOF包，所述备份CC节点通过通道32号发送STOF包；
所述备份CC节点在所述主CC节点正常使用情况下，作为常规RN节点使用；
在主CC节点出现故障情况下，所述备份CC节点在原有发送异步流包的基础上，增加发送STOF包的功能；
可重构RN节点同时监听31通道和32通道的STOF包，根据可重构RN节点的监听情况，分别发送偏移发送异步流包；
常规的RN只监听31通道的STOF包，若检测不到31通道的STOF包，则常规RN则保持静默。
2.根据权利要求1所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：所述主CC节点在正常工作情况下；
所述主CC节点每周期根据上位机的触发发送STOF；
备份CC节点，不断检测主CC节点的STOF包周期发送状态，但不发送STOF包。
3.根据权利要求1所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：当检测到主CC节点在31通道上连续4个周期不发送STOF时，则备份CC节点开始工作，备份CC将主动在32通道上根据自身逻辑周期或外部触发，发送STOF包。
4.根据权利要求1所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：所述备份CC节点在工作过程中，若检测到来自31通道的STOF包时，备份CC节点应记录该STOF发送的时间，并逐渐转入转入常规RN节点模式。
5.根据权利要求4所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：所述备份CC节点由备份模式转入常规RN节点模式的过程中，备份CC节点发出的STOF应在主CC节点的STOF包之后，而不是按自身逻辑周期或外部触发发送STOF包。
6.根据权利要求5所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：所述备份CC节点由备份模式转入常规RN节点模式的过程中，可重构RN节点根据STOF的帧计数器刷新信息，选择正常的STOF包，然后可重构RN根据该STOF包时间，按自己的STOF偏移发送异步流包。
7.根据权利要求6所述的机载1394b总线控制器节点备份系统，其特征在于：可重构RN节点发送偏移发送异步流包时：
若只接收到31通道或32通道发送的STOF包，则可重构RN根据该STOF包时间，按自己的STOF包偏移发送异步流包；
若两个STOF均正常，则可重构RN节点以31通道的STOF包为时间基准，按自己的STOF偏移发送异步流包；
若两个STOF均故障，则可重构RN节点不发送异步流包。
CN201711242149.0A 2017-11-30 2017-11-30 一种机载1394b总线控制器节点备份系统 Active CN108039992B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711242149.0A CN108039992B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种机载1394b总线控制器节点备份系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711242149.0A CN108039992B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种机载1394b总线控制器节点备份系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108039992A true CN108039992A (zh) 2018-05-15
CN108039992B CN108039992B (zh) 2020-10-09

Family

ID=62094660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711242149.0A Active CN108039992B (zh) 2017-11-30 2017-11-30 一种机载1394b总线控制器节点备份系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108039992B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109547311A (zh) * 2018-11-16 2019-03-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种航电系统环境1394b总线通信帧结构的传输方法
CN113422713A (zh) * 2021-05-28 2021-09-21 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种1394b总线网络测试方法
CN114172761A (zh) * 2021-11-15 2022-03-11 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种分布式1394总线网络系统完整性检查方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196739A (zh) * 2007-11-26 2008-06-11 东方电气集团东方汽轮机有限公司 冗余配置的自控系统及配置方法
CN101826919A (zh) * 2010-05-11 2010-09-08 东南大学 一种混合型无源光网络结构及其故障定位和恢复的方法
CN102082803A (zh) * 2011-03-11 2011-06-01 华中科技大学 一种wsn拓扑重构下节点数据源变更的解决方法
CN104238521A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 安徽工程大学 海上风电场远程管理系统
CN104468217A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种1394网络管理者故障下的网络重建方法
CN104951385A (zh) * 2015-07-09 2015-09-30 首都师范大学 动态可重构总线监听系统中的通道健康状态记录装置
CN106873464A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 深圳市中航世星科技有限公司 一种可重构机载分布式采集系统及方法
CN106940544A (zh) * 2017-03-14 2017-07-11 西安电子科技大学 基于dsp和cpld的机载总线通信控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196739A (zh) * 2007-11-26 2008-06-11 东方电气集团东方汽轮机有限公司 冗余配置的自控系统及配置方法
CN101826919A (zh) * 2010-05-11 2010-09-08 东南大学 一种混合型无源光网络结构及其故障定位和恢复的方法
CN102082803A (zh) * 2011-03-11 2011-06-01 华中科技大学 一种wsn拓扑重构下节点数据源变更的解决方法
CN104238521A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 安徽工程大学 海上风电场远程管理系统
CN104468217A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种1394网络管理者故障下的网络重建方法
CN104951385A (zh) * 2015-07-09 2015-09-30 首都师范大学 动态可重构总线监听系统中的通道健康状态记录装置
CN106940544A (zh) * 2017-03-14 2017-07-11 西安电子科技大学 基于dsp和cpld的机载总线通信控制方法
CN106873464A (zh) * 2017-03-22 2017-06-20 深圳市中航世星科技有限公司 一种可重构机载分布式采集系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
辛永利: "《机载UMS系统二余度1394B总线网络设计》", 《计算机技术与发展》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109547311A (zh) * 2018-11-16 2019-03-29 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种航电系统环境1394b总线通信帧结构的传输方法
CN113422713A (zh) * 2021-05-28 2021-09-21 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种1394b总线网络测试方法
CN113422713B (zh) * 2021-05-28 2022-08-19 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种1394b总线网络测试方法
CN114172761A (zh) * 2021-11-15 2022-03-11 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种分布式1394总线网络系统完整性检查方法
CN114172761B (zh) * 2021-11-15 2023-06-20 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种分布式1394总线网络系统完整性检查方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108039992B (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108039992A (zh) 一种机载1394b总线控制器节点备份系统
CN102932049B (zh) 一种航天器信息传输方法
CN101610145B (zh) 一种实现分布式系统的同步控制的方法和系统
KR20190130769A (ko) 차량 네트워크에서 통신 노드의 웨이크업 방법 및 장치
CN105354159A (zh) 一种基于rs485分布式总线系统的控制方法
JP5413750B2 (ja) 分散形コンピュータネットワーク内のローカルクロックに同期させるための方法
CN103825766A (zh) 一种bfd链路检测装置和方法
Kopetz A solution to an automotive control system benchmark
CN107070753A (zh) 一种分布式集群系统的数据监控方法、装置及系统
WO2006080433A1 (ja) 情報処理装置および情報処理方法
CN106598700A (zh) 基于pacemaker的虚拟机的秒级高可用实现方法
CN108082219B (zh) 一种2乘2取2冗余结构数据处理方法
JP5120097B2 (ja) 時間同期システムおよび時間同期装置
JP5154648B2 (ja) ネットワークにおいて、分散型方式からマスタ／スレーブ型方式へ切換える方法。
CN105593822A (zh) 对从冗余总线接收到的信号进行解释
US9323629B2 (en) Method for managing path failures of OSEK networks
WO2019167415A1 (ja) 通信制御装置及び通信制御システム
CN102843290B (zh) 数据采集监控系统的问答式规约报文处理方法
CN105027455A (zh) 列车信息管理装置
CN104009893A (zh) 一种适用于压缩主控器内部监听的能够增强时钟同步容错的方法
US9673958B2 (en) Information transmission network and node
Chiang Eventually Byzantine Agreement on CDS-based mobile ad hoc network
US20190215386A1 (en) Low cost, high bandwidth redundant communication network
Wisniewski et al. Communication reliability
Pan et al. FlexRay based treble-redundancy UAV flight control computer system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant