CN114006824A - 一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，利用分布式通信协议DDS实现仿真方法。DDS采用订阅/发布通信模式，强调以数据为中心，提供丰富的QoS策略，以保障数据进行实时、高效、灵活地分发，仿真实现内存反射卡的松耦合组网方式，完成一对多、多对一、多对多的网络拓扑组织，本发明数据吞吐量大，数据传输实时性好，引入Qos，增加了通信灵活性，具有丰富的线上协议，通讯实时性好，支持低时延仿真。仿真实现内存反射卡设备之间的通信机制，保证整个仿真过程中的数据运行与传输的可靠性和实时性，提供了一种低延时的网络通信解决方案，更好的满足分布式通信系统实时性、可靠性的通信要求。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信领域，具体为一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法。
背景技术
以数据为中心的分布式数据分发系统被广泛的应用到需要长时间持续运行大量突发数据，同时满足各通信节点即插即用的诸多领域，例如航天系统、军事信息系统、数字化战场中枢系统等。随着分布式系统对网络复杂性、实时性、信息传输安全性要求的提高，OpenDDS(Open Data Distribution Service，开放式实时数据分发服务)已支持的TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)、UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)传输协议。
目前，能够满足强实时系统低时延、高带宽、确定时延的传输介质有反射内存卡、PCI板卡、RapidIO板卡等。以反射内存卡为例，允许同一时刻系统中所有节点读写共享内存，无需考虑通信协议，直接实现物理连接实时传输网络中的共享数据，对于复杂实时网络系统中各个节点通过反射没存卡写数据，极短时间(几百纳秒)后可更新至系统中全部其余节点。反射内存卡具有确定传输、时延小、良好错误检测和恢复机制、大数据包传输，节点信息备份的特点正好满足复杂网络的分布式通信系统的要求。扩展OpenDDS数据传输部分协议为反射内存卡模式，既能够利用OpenDDS提供的发布订阅功能又能利用反射内存卡数据传输的特点，保证了强实时系统对数据传输的要求。
而且在数字仿真实验中，反射内存卡得到了越来越广泛的应用，虽然具有稳定快速的传输效率，但需要在每一台通信设备上安装反射内板卡和相关驱动。反射内存卡的价格昂贵，造成实验成本过高。因此需要一种分布式通信协议DDS以软件的形态仿真物理的内存反射卡，以方便实验环境中业务代码的移植和测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分布式通信的内存反射卡仿真方法，通过分布式通信协议DDS以软件的形态仿真物理的内存反射卡。
为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，包括如下步骤：
数据发送端应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型；
创建主题；
创建发布者；
创建数据写入者
创建写入者绑定主题；
发布数据实列；
数据订阅应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型
创建主题；
创建订阅者；
创建数据读取者；
创建读取者绑定主题
创建侦听实体；
数据更新通知；
读取数据；
通过DCS中间件进行数据写入者匹配和数据读取者匹配，使用方便、成本低。利用分布式通信协议DDS的可靠、实时传输机制，仿真实现内存反射卡之间的通信机制。相比反射内存卡之间通信的方式来说，该方法的优势在于不需要其他额外硬件的支持，大大减少了一些仿真环境的成本。在使用上来说，不需要额外的配置文件等外部的配置项，减少了复杂的流程，以简单的方式，实现了复杂的通信过程。该方法基于分布式通信协议DDS实现，保证了传输的可靠性和实时性。
进一步的，在本发明中，数据发送端应用程序创建域参与者和注册数据类型时，初始化并创建一个域参与者实体，定义其域号和Qos策略，同时创建一个数据发布端，定义发布端Qos策略，初始化并创建相应的传输层。
进一步的，在本发明中，数据发送端应用程序创建主题时，创建发布的数据主题，定义主题名字、类型并定义相应的Qos策略。
进一步的，在本发明中，数据发送端应用程序发布数据实列时，首先创建一个数据写入者，定义其Qos，然后按照定义的统一数据类型格式化要传输的，最后调用所述数据写入者，写入需要传输的数据。
进一步的，在本发明中，数据订阅应用程序创建域参与者、创建主题、注册数据类型时，首先初始化并创建一个域参与者实体，并定义域号和Qos策略，然后创建一个发布端，定义Qos策略，初始化并创建相应传输层，最后创建发布的数据主题，定义主题名字、类型、并定义Qos策略。
进一步的，在本发明中，数据订阅应用程序订阅主题时，首先创建一个监听函数，监听该通信网络。
进一步的，在本发明中，数据订阅应用程序接收数据时，首先创建数据读取者，定义Qos策略，按照定义的统一的数据类型，格式化需要接收的数据结构，回调监听者监听该通信网络，读取相应的数据。
进一步的，在本发明中，所述Qos策略，OMG在DDS规范中定义了22种Qos策略，通过配置不同的主题、不同发布者、不同订阅者的Qos策略，优化通信性能。
有益效果，本申请的技术方案具备如下技术效果：
本发明能够用软件的形态模拟物理反射内存卡，采用订阅/发布通信模式，强调以数据为中心，以保障数据进行实时、高效、灵活地分发，在各系统设备通信网络上建立了全局数据空间概念，仿真实现内存反射卡的松耦合组网方式，完成一对多、多对一、多对多的网络拓扑组织。设备之间发布者和订阅者通过主题相关联，实现了双方时间、空间和数据通信的多维松耦合。可以为应用程序提供完全透明的通信服务，应用程序无须关心通信的具体细节，无须考虑传入消息的接收与分发调度；可以实现异步通信，应用程序可以实现并发操作；不受应用平台软硬件的限制，完全可以工作在异种平台环境中。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1为通信流程结构的示意图。
图2为数据流结构的示意图。
图3为系统部署的示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
本实施例公开了一种基于分布式通信的内存反射卡仿真方法，利用分布式通信协议DDS(Data Distribution Service)实现仿真方法。DDS是由对象管理组织(ObjectManger Group，OGM)制定的一个以数据为中心的分布式通信中间件协议及API标准，旨在为系统的组件集成提供统一的数据分发方式。DDS采用订阅/发布通信模式，强调以数据为中心，提供丰富的QoS(Quality of Service)策略，以保障数据进行实时、高效、灵活地分发，仿真实现内存反射卡的松耦合组网方式，完成一对多、多对一、多对多的网络拓扑组织。本发明利用分布式通信协议DDS的可靠实时传输机制，仿真实现内存反射卡设备之间的通信机制，保证整个仿真过程中的数据运行与传输的可靠性和实时性，提供了一种低延时的网络通信解决方案，更好的满足分布式通信系统实时性、可靠性的通信要求。
具体如图1所示，一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，包括如下步骤：
数据发送端应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型；
创建主题；
创建发布者；
创建数据写入者
创建写入者绑定主题；
发布数据实列；
数据订阅应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型
创建主题；
创建订阅者；
创建数据读取者；
创建读取者绑定主题
创建侦听实体；
数据更新通知；
读取数据；
通过DCS中间件进行数据写入者匹配和数据读取者匹配。
本实施例中，数据发送端应用程序创建域参与者和注册数据类型时，初始化并创建一个域参与者实体，定义其域号和Qos策略，同时创建一个数据发布端，定义发布端Qos策略，初始化并创建相应的传输层。
本实施例中，数据发送端应用程序创建主题时，创建发布的数据主题，定义主题名字、类型并定义相应的Qos策略。
本实施例中，数据发送端应用程序发布数据实列时，首先创建一个数据写入者，定义其Qos，然后按照定义的统一数据类型格式化要传输的，最后调用所述数据写入者，写入需要传输的数据。
本实施例中，数据订阅应用程序创建域参与者、创建主题、注册数据类型时，首先初始化并创建一个域参与者实体，并定义域号和Qos策略，然后创建一个发布端，定义Qos策略，初始化并创建相应传输层，最后创建发布的数据主题，定义主题名字、类型、并定义Qos策略。
本实施例中，数据订阅应用程序订阅主题时，首先创建一个监听函数，监听该通信网络。
本实施例中，数据订阅应用程序接收数据时，首先创建数据读取者，定义Qos策略，按照定义的统一的数据类型，格式化需要接收的数据结构，回调监听者监听该通信网络，读取相应的数据。
本实施例中，所述Qos策略，OMG在DDS规范中定义了22种Qos策略，通过配置不同的主题、不同发布者、不同订阅者的Qos策略，优化通信性能。
本实施例中，可以存在多个发布者，多个订阅者，多个订阅者可以同时订阅同一个主题，发布者和订阅者没有数量的限制。
本实施例中，采用全局数据空间技术，明显的提高通信效率，底层采用UDP/I P协议，采用了多播的传播方式。
DDS主要分为DCPS和本地数据重构(Data Local Reconstruction Layer,DLRL)两层，如图2所示，DCPS是数据发布/订阅系统的基本框架，其负责系统中数据的发布、订阅、处理、分发，并实现把数据发送给已订阅的节点；DLRL的目的是外部应用程序与DDS内部数据交互，提供简单的方式，使各个外部应用能够直接向DDS写入数据或者读取数据。
主题(Topic)：是发布者和订阅者之间的纽带，具有相同主题的发布者和订阅者，可以在没有中间媒介的情况下，直接进行点对点通信。
域和域成员(Domian and Domain Participan):域是DDS划分逻辑网络的依据，域名是不同仿真应用相互通信的凭证，通过这种方法在一个物理网络上可以虚拟多个通信网络。
发布者和数据写入者(Public and Data Write)：发布者负责组织数据数据写入者发布数据，数据写入者负责具体的数据分发。
订阅者和数据读取者(Subscribe and Data Reader)：订阅者负责组织数据读取者订阅，数据读取者负责获得具体数据，将获取的数据发送给仿真应用。
监听器(Listener)：是一种将异步事件实时传递给相关应用程序的机制。
条件触发器(Status Condition)：是一种基于等待的传递机制，实现了中间件与应用程序之间的同步通信，与监听器互为补充。
在本实施例中，分布式通信协议DDS有以下优点：
1、以数据为中心，数据吞吐量大，数据传输实时性好；
2、引入Qos，增加了通信灵活性；
3、具有丰富的线上协议；
4、通讯实时性好，支持低时延仿真。
整体系统部署如图3所示，将分布式通信的内存反射卡仿真的这种方法部署到各个设备，每个设备既是发布者，也是订阅者，仿真节点之间通过这种方式进行数据通信。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：包括如下步骤：
数据发送端应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型；
创建主题；
创建发布者；
创建数据写入者
创建写入者绑定主题；
发布数据实列；
数据订阅应用程序：
创建域参与者；
注册数据类型
创建主题；
创建订阅者；
创建数据读取者；
创建读取者绑定主题
创建侦听实体；
数据更新通知；
读取数据；
通过DCS中间件进行数据写入者匹配和数据读取者匹配。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据发送端应用程序创建域参与者和注册数据类型时，初始化并创建一个域参与者实体，定义其域号和Qos策略，同时创建一个数据发布端，定义发布端Qos策略，初始化并创建相应的传输层。
3.根据权利要求2所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据发送端应用程序创建主题时，创建发布的数据主题，定义主题名字、类型并定义相应的Qos策略。
4.根据权利要求3所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据发送端应用程序发布数据实列时，首先创建一个数据写入者，定义其Qos，然后按照定义的统一数据类型格式化要传输的，最后调用所述数据写入者，写入需要传输的数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据订阅应用程序创建域参与者、创建主题、注册数据类型时，首先初始化并创建一个域参与者实体，并定义域号和Qos策略，然后创建一个发布端，定义Qos策略，初始化并创建相应传输层，最后创建发布的数据主题，定义主题名字、类型、并定义Qos策略。
6.根据权利要求5所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据订阅应用程序订阅主题时，首先创建一个监听函数，监听该通信网络。
7.根据权利要求6所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：数据订阅应用程序接收数据时，首先创建数据读取者，定义Qos策略，按照定义的统一的数据类型，格式化需要接收的数据结构，回调监听者监听该通信网络，读取相应的数据。
8.根据权利要求5所述的一种基于分布式通信的反射内存卡仿真的通讯方法，其特征在于：所述Qos策略，OMG在DDS规范中定义了22种Qos策略，通过配置不同的主题、不同发布者、不同订阅者的Qos策略，优化通信性能。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115242666A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-25 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种基于数据分发服务的仿真平台监控系统 |
| CN115664974A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-31 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 仿真通讯方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108040034A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-15 | 中国航空无线电电子研究所 | 分布式实时通信中间件 |
| CN109582479A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种基于反射内存卡的OpenDDS分布式通信方法 |
| CN111177899A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-19 | 北京航天智造科技发展有限公司 | 一种基于云平台的多学科协同仿真方法和系统 |
| WO2020098040A1 (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 南京华讯方舟通信设备有限公司 | 一种基于dds的跨网段通信方法 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108040034A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-15 | 中国航空无线电电子研究所 | 分布式实时通信中间件 |
| WO2020098040A1 (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 南京华讯方舟通信设备有限公司 | 一种基于dds的跨网段通信方法 |
| CN109582479A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-04-05 | 上海航天计算机技术研究所 | 一种基于反射内存卡的OpenDDS分布式通信方法 |
| CN111177899A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-19 | 北京航天智造科技发展有限公司 | 一种基于云平台的多学科协同仿真方法和系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115242666A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-25 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种基于数据分发服务的仿真平台监控系统 |
| CN115242666B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-09-26 | 北京计算机技术及应用研究所 | 一种基于数据分发服务的仿真平台监控系统 |
| CN115664974A (zh) * | 2022-10-14 | 2023-01-31 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 仿真通讯方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
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