CN108702309B - 通信网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于飞行器的通信网络，其包括至少一个处理部件1)和第一交换机(5)，第一交换机(5)连接到该第一处理部件以在第一处理部件内和/或在第一处理部件和远离该第一处理部件并连接到第一交换机的至少一个用户终端之间提供数据交换。根据本发明，第一交换机包括用于观察第一交换机的逻辑通信信道的本地装置(15)，而第一处理部件包括用于控制所述观察装置的装置。

Description

通信网络
本发明涉及通信网络，且更具体地，涉及用于飞行器的通信网络。
背景技术
在航空领域中，通信网络用于支持飞行器内部的通信，此类通信主要是提供各种航空电子部件之间的数据交换。
此类通信网络包括连接到航空电子设备并经由交换机与用户终端进行通信的处理部件(计算机、处理器……)，交换机用于在同一处理部件内或在处理部件和用户终端之间提供数据交换。为此目的，交换机被配置为使用配置表来监视和分发所涉及的通信网络的各种逻辑信道的数据帧，其中每个配置表都包含因逻辑信道以及给定交换机的输出和输入端口而异的特性。
为了监视该类型的通信网络的数据帧，中央计算机通常经由此类交换机的特定专用端口连接到通信网络的各个交换机。因此，此类中央计算机被配置为监视被包含在通信网络的各个逻辑信道中的信息或该信息的一部分。
因此，该类型的通信网络具有相对繁重的架构，更具体而言，它包括与中央计算机的大量连接。
发明目的
本发明的一个目的是提供一种具有简化架构的通信网络。
发明简述
为了实现此目标，本发明提供了一种用于飞行器的通信网络，其包括至少一个第一处理部件和连接到该第一处理部件的第一交换机，用于在第一处理部件内和/或在第一处理部件和至少一个远离该第一处理部件并连接到第一交换机的用户终端之间提供数据交换。
根据本发明，第一交换机包括用于观察第一交换机的逻辑通信信道的本地装置，而第一处理部件包括用于控制所述观察装置的装置。
因此，得益于该通信网络的特定结构，在所述通信网络中对逻辑信道及其内容的观察在各个交换机和相关联的处理部件处本地执行，这使得通信网络与计算机的连接数量减少成为可能，其中无论如何都需要交换机和相关联的处理部件之间的连接以在处理部件内或向外部提供数据交换。
此外，此类通信网络架构使得观察工作中的通信网络(即，当通信网络正在工作时)成为可能，而被观察的逻辑信道以及未被观察的逻辑信道没有或极少被中断。
附图简述
在参考附图时，阅读以下对本发明的具体但非限制性实施例的描述时本发明将被更好地理解，其中：
图1示意性地例示了根据本发明的第一实施例的飞行器的通信网络，
图2示意性地例示了图1中所示的通信网络的交换机，
图3示意性地例示了根据本发明的第二实施例的飞行器的通信网络，
图4示意性地例示了图3中所示的通信网络的交换机。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的第一实施例的通信网络是用于飞行器的通信网络。
在此，通信网络包括第一处理部件1和第二处理部件2，每个处理部件都与飞行器的一个单独的航空电子元件相关联(这里未示出航空电子元件)。每个处理部件1、2例如是计算机或处理器或一组计算机和/或处理器。每个处理部件1、2主控多个待执行的航空电子应用-功能3，并且此类应用-功能3因给予与所涉及的处理部件相关联的航空电子元件的配置而异。每个处理部件1、2尤其包括连接单元4，每个连接单元与所涉及的处理部件的一个或多个应用-功能3相关联。连接单元4在此是ARINC 664P7终端系统类型。
通信网络还包括第一交换机5和第二交换机6。第一交换机5一方面连接到第一处理部件1，而另一方面连接到第二交换机6，以控制第一处理部件1的各个部分之间的数据交换和所述第一处理部件1与第二交换机6之间的数据交换。第二交换机6一方面进而连接到第一交换机5，而另一方面连接到用户终端(这里未示出)以用于控制第一交换机5和用户终端之间的数据交换。
此外，通信网络包括第三交换机7和第四交换机8。第三交换机7一方面连接到第二处理部件2，而另一方面连接到第四交换机8，以控制第二处理部件2的各个部分之间的数据交换和所述第二处理部件2与第四交换机8之间的数据交换。第四交换机8一方面进而连接到第三交换机7，而另一方面连接到用户终端以用于控制第三交换机7和用户终端之间的数据交换。
优选地，第一交换机5和第三交换机7也彼此连接，并且第二交换机6和第四交换机8也彼此连接。
这使得促进第一处理部件1和第二处理部件2之间的数据交换成为可能。
在处理部件1、2，交换机5、6、7、8以及用户终端之间的连接同等地可以是有线的或无线的。
现在将参考图2描述第一交换机5。由于其他三个交换机与第一交换机5相同，因此该描述也适用于第二交换机6、第三交换机7和第四交换机8。
第一交换机5包括路由器20，用于在第一交换机5的一个或多个输入端口21与第一交换机5的一个或多个输出端口22之间中继数据帧。此路由器20例如是交换机引擎(SwitchEngine)类型。
第一交换机5还包括用于控制路由器20的单元23(诸如计算机或处理器)和用于将路由器20连接到控制单元23的单元24。因此，路由器20的内部端口25在此连接到连接单元24，用于将路由器20连接到连接单元24，该连接单元24也连接到控制单元23。连接单元24使得接收、过滤并向控制单元23提供经由端口25接收的帧(指令，待观察的逻辑信道的帧……)成为可能。连接单元24没有使得控制路由器20成为可能，但使得能够接收/传送数据帧。
具体而言，控制单元23包括至少一个第一交换机5配置表，其中所述配置表包括若干描述符，每个描述符都包含与第一交换机5的逻辑信道有关的特性或与第一交换机5的输出端口22有关的特性或与第一交换机5的输入端口21有关的特性。
连接单元24在这里是ARINC 664P7终端系统类型。
根据本发明，第一交换机5包括用于观察第一交换机5的逻辑通信信道的本地装置15。
本地观察装置15在此被布置在第一交换机5的控制单元23中。本地观察装置15被配置为从由路由器23控制单元20接收的信息中提取待监视的数据。本地观察装置15进一步被配置为将经提取的数据发送到路由器20，该路由器20适合于将此类数据传送到通信网络中。
第一交换机5例如是所谓的A664交换机(即基于ARINC 664标准)，其原始结构已被适配成使得第一交换机5可以包括上文提及的专用本地观察装置15。
参考图1，由于这里四个交换机是相同的，因此第一交换机5包括用于观察第一交换机5的逻辑通信信道的上文提及的本地装置15，第二交换机6包括用于观察第二交换机6的逻辑通信信道的第二本地装置16，第三交换机7包括用于观察第三交换机7的逻辑通信信道的第三本地装置17，第四交换机8包括用于观察第四交换机8的逻辑通信信道的第四本地装置18。
为了控制此类本地观察装置，第一处理部件1包括用于控制第一本地观察装置15、第二本地观察装置16、第三本地观察装置17和第四本地观察装置18的装置。
因此，监视可以更加动态和更全面，因为它可被应用于通信网络中的所有交换机。
更具体地，此类控制装置包括待执行的特定应用-功能9，该特定应用-功能是因不同的上文提及的观察装置而异的。此特定应用-功能9连接到用于连接第一处理部件1的单元4中的一个。连接单元4仅被指派给此特定应用-功能9，或者与此特定应用-功能9以及第一处理部件1的一个或多个其他功能-应用3相关联。
为了控制各种本地观察装置并且为了不增加通信网络中的连接数量，控制装置优选地：
-经由第一交换机5路由器直接连接到第一本地观察装置15，
-经由第一交换机5路由器并经由第三交换机7路由器连接到第三本地观察装置17，
-经由第一交换机5路由器并经由第二交换机6路由器连接到第二本地观察装置16，
-经由第一交换机5路由器、经由第二交换机6路由器并经由第四交换机8路由器连接到第四本地观察装置18。
由此，利用了通信网络内现有的连接来观察不同的逻辑信道。
优选地，将本地观察装置15、16、17、18和相关联的控制装置布置成使得可一次监视单个逻辑信道和一次监视几个逻辑信道。
具体地，出于冗余的原因，第二处理部件2还包括用于控制第一本地观察装置15、第二本地观察装置16、第三本地观察装置17和第四本地观察装置18的装置。此类控制装置19可以与第一处理部件1的控制装置相同。
因此，在第一处理部件1和/或其控制装置发生故障的情况下，用于控制第二处理部件2的装置19可以监视逻辑信道。
现在将参考图1和2描述对通信网络的逻辑信道的监视。
控制装置首先经由特定功能-应用9生成用于监视给定逻辑信道的指令。此类监视指令具体包括对待监视的逻辑信道的指示、对涉及此逻辑信道的交换机的本地观察装置的指示、以及有关逻辑信道的待检索的数据的指示。例如，在支持监视指令的帧的头部中，一方面编码了逻辑信道的标识，且另一方面编码了显式地以此逻辑信道所涉及的交换机的本地观察装置为目标的IP、UDP信息，以便该指令可到达正确的交换机。
连接单元4然后将此监视指令转换成适合于交换机的格式，例如SNMP(简单网络管理协议)或TFTP(普通文件传输协议)格式，并将其传送到交换机。
经转换的指令30在待监视的逻辑信道所涉及的交换机处到达路由器20并经由连接单元24传送到本地观察装置。应当注意，要么经转换的指令30直接到达所涉及的交换机(当所涉及的交换机为第一交换机5时)，要么经转换的指令30被各交换机中继以便到达相关的交换机(当(一个或多个)所涉及的交换机为第二交换机6、第三交换机7或第四交换机8中的一者时)。
基于待监视的逻辑信道的名称或标识，本地观察装置向路由器20生成一个选择/取消选择的指令31，以便将待监视的逻辑信道与路由器20的内部端口25相关联。此选择/取消选择指令31由本地观察装置15直接提供给路由器20，而不再通过连接单元24，因为它是本地控制。
为此目的，修改与待监视的逻辑信道相关联的描述符的参数之一以将内部端口25添加到所述逻辑信道的扩散简档中，其中此类扩散简档已经包括交换机的所述逻辑信道将在其上扩散的输出端口22，并且可选地修改与另一逻辑信道相关联的另一描述符的参数之一，以从所述另一逻辑信道的扩散简档中移除内部端口25。
结果，控制单元23经由连接单元24获取关于待监视的逻辑信道的信息，并且本地观察装置根据经转换的指令30的指导提取待检索的数据。
然后，包含经提取的数据的响应信号32经由连接单元24被传送到路由器20，并且在所涉及的交换机的一个或多个输出端口22上发送到第一处理部件1。
第一处理部件1的连接单元4接收响应信号32，将其转换并传送到控制装置。
因此，在交换机处直接启用了对通信网络的逻辑信道的监视。
现在将参考图3和4描述第二实施例。
在此第二实施例中，通信网络及通信网络的各种元件(更具体地，交换机和处理部件)的一般结构与第一实施例中的相同。然而，本地观察装置和相关联的控制装置在这里被布置成能够改变与不同交换机相关联的逻辑信道的配置，而非像在第一实施例那样被布置成执行对所述逻辑信道的简单监视。应当注意，此重新配置不同于用于监视逻辑信道的与所述路由器相关联的描述符的扩散简档中的路由器内部端口的简单选择/取消选择。事实上，重新配置集中于修改一个或多个逻辑信道的配置，使得配置变化将对此类逻辑信道所涉及的交换机的外部产生影响。
优选地，本地观察装置和相关联的控制装置被布置成使得逻辑信道的配置变化可以同时涉及逻辑信道的一个或多个参数的修改和/或向/从通信网络添加或删除逻辑信道(将理解，此添加或删除纯粹是虚构的并包括临时使用或不再使用该逻辑信道进行通信)。
优选地，本地观察装置和相关联的控制装置被布置成使得可一次在几个逻辑信道处和一次在单个逻辑信道处进行重新配置成为可能。
更具体地，本地观察装置和相关联的控制装置被布置成不仅能够重新配置不同交换机的逻辑信道，而且能够重新配置不同交换机的输入和/或输出端口。
这使得即使在运行模式下也可更容易地重新配置第一处理部件101和第二处理部件102的功能-应用104的位置和/或不同功能-应用104的活跃/不活跃状态。
现在将参考图3和4描述对通信网络的逻辑信道的重新配置。
控制装置首先经由特定功能-应用109生成用于重新配置给定逻辑信道的指令。此重新配置指令更具体地包括对将被重新配置的逻辑信道的指示、对此逻辑信道所涉及的交换机的本地观察装置的指示、以及对将在此逻辑信道上执行的重新配置的指示：通过此逻辑信道要达到的目标配置的标识或将应用于此逻辑信道的配置偏差的标识、以及对关于这种逻辑信道的将被检索的数据的指示。例如，在支持重新配置指令的帧的头部中，一方面逻辑信道的标识、另一方面显式地以此逻辑信道所涉及的交换机的本地观察装置为目标IP、UDP信息被编码，以便指令可到达正确的交换机。
连接单元104然后将此重新配置指令转换成适合于交换机的格式，例如SNMP(简单网络管理协议)或TFTP(普通文件传输协议)格式，并将其发送到交换机。
经转换的指令140在与待重新配置的逻辑信道所涉及的交换机处到达路由器120并经由连接单元124传送到本地观察装置。
如果经转换的指令140包括要达到的目标配置的指示，则本地观察装置确定当前配置和要达到的目标配置的标准偏差并生成用于修改路由器120所涉及的逻辑信道141以将该偏差应用于此逻辑信道的描述符的指令。此逻辑信道修改141由本地观察装置115直接提供给路由器120，而不再通过连接单元124，因为它是本地控制。
如果经转换的指令140包括将应用于逻辑信道的配置偏差的标识，则本地观察装置直接生成用于修改路由器120所涉及的逻辑信道141以将此偏差应用于同一逻辑信道的描述符的指令。
当修改逻辑信道141的指令包括参数变化信息时，逻辑信道修改指令141使得逻辑信道的描述符所涉及的参数的变化被重新配置。当修改逻辑信道141的指令包括关于添加或删除将被重新配置的逻辑信道的信息时，逻辑信道修改指令141造成将被重新配置的逻辑信道的描述符的(活跃或非活跃)状态的变化。
结果，待重新配置的逻辑信道被修改。此外，包含与将被重新配置的逻辑信道的当前配置有关的信息的响应信号142被本地观察装置生成并通过所涉及的交换机的一个或多个输出端口122传送到第一处理部件101。
第一处理部件101的连接单元104接收响应信号，将其转换并传送到控制装置。
控制装置和本地观察装置优选地被配置成使得重新配置指令由控制装置循环发射，而响应信号142由本地观察装置循环发射。
因此，在交换机处直接启用了对通信网络的逻辑信道的重新配置。
本发明不限于刚刚描述的内容，而是包含权利要求范围内的任何替代解决方案。
具体而言，通信网络可以具有不同数量的处理部件。
出于冗余的原因，通信网络的每个交换机可以包括并联的另一交换机或并联的几个交换机。
尽管这里本地观察装置和相关联的控制装置被布置成仅能够监视逻辑信道或被布置成仅适用于重新配置逻辑信道，然而本地观察装置和相关联的装置部件还可被布置成不仅监视逻辑信道而且重新配置逻辑信道。
尽管这里通信网络的所有交换机都包括本地观察装置，但是只有单个交换机或一部分交换机可以包括本地观察装置。此外，在同一通信网络内，交换机可具有彼此不同的本地观察装置(例如，一部分将包括仅能够监视逻辑信道的观察装置而另一部分将包括仅能够重新配置逻辑信道的观察装置)。

Claims (12)

1.一种用于飞行器的通信网络，所述通信网络包括：
至少一个第一处理部件(1)；
第一交换机(5)，所述第一交换机(5)连接到所述第一处理部件以在所述第一处理部件内和/或在所述第一处理部件和远离所述第一处理部件并连接到所述第一交换机的至少一个用户终端之间提供数据交换，其中所述通信网络的特征在于，所述第一交换机包括用于观察经由所述第一交换机的逻辑通信信道传送的信息的内容的本地装置(15)，并且所述第一处理部件包括用于控制观察装置的装置；
至少一个第二处理部件(2)；以及
第二交换机(6)，所述第二交换机(6)连接到所述第二处理部件以在所述第二处理部件内和/或在所述第二处理部件和远离所述第二处理部件并连接到所述第二交换机的至少一个用户终端之间提供数据交换，其中所述第二交换机包括用于观察经由所述第二交换机的逻辑通信信道传送的信息的内容的本地装置(16)，
每个处理部件都与所述飞行器的一单独的航空电子元件相关联并且主控多个待执行的航空电子应用-功能，此类应用-功能因给予与所涉及的处理部件相关联的航空电子元件的配置而异。
2.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，用于控制所述第一处理部件(1)的所述装置被配置成还控制所述第二交换机(6)的本地观察装置(16)。
3.如权利要求2所述的通信网络，其特征在于，用于控制所述第一处理部件(1)的所述装置被布置成直接连接到所述第一交换机(5)并经由所述第一交换机连接到所述第二交换机(6)。
4.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，所述第一交换机(5)和所述第二交换机(6)彼此连接。
5.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，所述第一交换机(5)包括用于在所述第一交换机的一个或多个输入端口与所述第一交换机的一个或多个输出端口之间中继数据帧的路由器(20)、用于控制所述路由器的单元(23)和用于将所述路由器连接到所述控制单元的单元(24)，其中所述路由器的内部端口(25)被连接到所述连接单元。
6.如权利要求5所述的通信网络，其特征在于，所述本地观察装置(15)被布置在所述第一交换机(5)的所述控制单元(23)中。
7.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，本地观察装置(15)和所述控制装置被布置成能够监视经由在所述第一交换机(5)上循环的逻辑通信信道传送的信息的内容。
8.如权利要求6所述的通信网络，其特征在于，所述本地观察装置(15)和相关联的控制装置被布置成能够同等地监视经由单个逻辑信道传送的信息的内容和经由几个逻辑信道传送的信息的内容。
9.如权利要求1所述的通信网络，其特征在于，本地观察装置(15)和所述控制装置被布置成能够重新配置在所述第一交换机(5)上循环的逻辑通信信道。
10.如权利要求9所述的通信网络，其特征在于，所述本地观察装置(15)和相关联的控制装置被布置成能够同等地一次重新配置单个逻辑信道和一次重新配置几个逻辑信道。
11.如权利要求9所述的通信网络，其特征在于，所述本地观察装置(15)和相关联的控制装置被布置成使得逻辑信道的配置变化能同时涉及所述逻辑信道的一个或多个参数的修改和/或向/从所述通信网络添加或删除所述逻辑信道。
12.如权利要求9所述的通信网络，其特征在于，所述本地观察装置(15)和所述控制装置被布置成还能够重新配置所述第一交换机(5)的输入端口(21)和/或输出端口(22)。
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