CN114125599B - 一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，包括：机载光纤总线网络上每两个独立的通信节点之间按照通信消息优先级类型分别相互定义一条点对点单播通道；网络上每两个独立的通信节点相互定义一条事件和流消息组播通道；在保持光纤消息帧格式定义的基础上，对光纤消息帧中的载荷字段进行扩展定义；通信节点在同一消息通道内根据光纤消息帧中的应用消息逻辑ID定义多条不同消息，光纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道，并设置消息队列缓存深度，采取先入先出的队列操作机制对光纤消息帧进行串行收发；通信节点上电时本地光纤网络节点配置通过光纤节点驱动自动进行加载配置。

Description

一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法
技术领域
本发明涉及航电系统设计领域，具体涉及一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法。
背景技术
目前光纤网络已成为新一代航电系统主干机载通信平台，通过型号研制的不断推进，为了满足航电系统综合化程度的不断提高，光纤总线网络的相关设计也须朝着综合化、通用化方面逐步拓展。
当前航电系统设计过程中，存在底层光纤通信与上层应用系统业务之间耦合度过于紧密的问题，且各型号网络配置扩展性、通用性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，旨在解决航电系统设计过程中，底层光纤通信与上层应用系统业务设计之间耦合度过于紧密，各型号网络配置扩展性及通用性差的问题。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，包括以下步骤：
机载光纤总线网络上每两个独立的通信节点之间按照通信消息优先级类型分别相互定义一条点对点单播通道；
网络上每两个独立的通信节点相互定义一条事件和流消息组播通道；
在保持光纤消息帧格式定义的基础上，对光纤消息帧中的载荷字段进行扩展定义，在实际上层应用系统定义的ICD载荷前增加MSG_HEAD字段，用来确定FC传输消息的路由属性；
通信节点在同一消息通道内根据光纤消息帧中的应用消息逻辑ID定义多条不同消息，光纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道，并设置消息队列缓存深度，采取先入先出的队列操作机制对光纤消息帧进行串行收发；
通信节点上电时本地光纤网络节点配置通过光纤节点驱动自动进行加载配置，用户通过调度底层光纤驱动提供的API接口填入相应的交换机位置的ID号即可完成对本地节点光纤网络配置自动加载。
进一步地，所述消息优先级类型包括按照优先级从高到低分为紧急、事件和消息流三类。
进一步地，所述点对点单播通道的通道号从0xN01开始计算；其中，N表示通信节点接入交换机位置的ID号。
进一步地，所述组播通道的组播通道号从0x(N-1)FF1开始计算。
进一步地，若全网共计N各节点，则所有节点在光纤总网络通用配置如下表所示：
Figure BDA0003364603830000021
进一步地，所述MSG_HEAD字段具体说明为：
Figure BDA0003364603830000022
Figure BDA0003364603830000031
进一步地，所述纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道对应于所述点对点单播通道的通道号或组播通道的通道号。
进一步地，所述同一消息通道为点对点单播通道或组播通道。
与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：
在航电系统研制过程中，通过采用该套光纤网络互联互通配置方案的策略，实现了分布式航电系统光纤总线通信网络配置统型的设计目的，大幅度降低了总线通信系统设计的复杂程度，为航电系统IMA体系的建立提供了良好的技术支撑，该项目研究成果可在各个型号总线网络设计中推广应用，为后续航电系统综合化设计打下良好基础，对机载总线研制具有重要意义。
附图说明
图1为光纤消息帧格式定义。
具体实施方式
为了更好地满足型号设计对机载总线网络提出的通用化处理、跨飞机平台复用网络统一标准执行、面向逻辑功能应用通信的使用需求，从底层通信网络与上层系统功能应用互为解耦的系统需求出发，通过建立机载互联互通通信网络配置机制，实现底层数据交互与上层系统应用互为“独立”的光纤网络配置功能，建立全联通型光纤网络通信架构，达到机载光纤通信网络平台配置通用的设计目的。
本发明的一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，可实现底层光纤网络与上层应用业务在IO通信层面上的松耦合，实现网络配置方案的型号复用，达到建立直升机光纤网络互联互通通用型蓝图配置方案的目标；参见附图，本发明方法步骤如下：
步骤1，机载光纤总线网络上每两个独立的通信节点之间按照通信消息优先级类型(紧急、事件、消息流)分别相互定义一条点对点单播通道，通道号从0xN01开始计算；其中，N表示通信节点接入交换机位置的ID号。
步骤2，网络上每两个独立的通信节点相互定义一条事件和流消息组播通道，组播通道号从0x(N-1)FF1开始计算。
通过步骤1和步骤2，若全网共计N个节点，则所有节点在光纤总网络通用配置如下表所示：
表1 光纤网络单节点通道配置
Figure BDA0003364603830000041
步骤3，光纤消息帧格式定义
为了统一型号FC网络配置，实现底层FC数据交互与上层系统应用互为“独立”的网络配置功能，建立全联通型光纤网络通信架构，在FC网络设计过程中充分契合FC网络在数据通信上速率高、载荷携带量大的功能特点，节约网络系统处理数据资源，增加系统处理FC网络配置的灵活性，在保持光纤消息帧格式定义的基础上，对光纤消息帧中的载荷(payload)字段进行扩展定义，在实际上层应用系统定义的ICD载荷前增加MSG_HEAD字段，用来确定FC传输消息的路由属性，其具体格式及含义如图1所示。
MSG_HEAD字段具体说明如表2所示。
表2 MAG_HEAD字段说明
序号 数据元素 长度/字节 定义说明
1 网络通道ID 4B FC配置表定义消息通道MSGID定义在ASM头字段内
2 应用消息逻辑ID 4B 系统ICD定义应用消息逻辑ID定义在消息载荷字段内
3 载荷总长度 4B 系统定义ICD消息实际长度，不包括FC包头长度
4 保留字段 32B 0xFFFF
5 ICD具体定义 44～2096B 系统ICD具体内容
步骤4，FC消息处理
通信节点可在同一消息通道(点对点单播或组播通道)内根据光纤消息帧中的应用消息逻辑ID定义多条不同消息，光纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道(对应于步骤1、2建立的通道号)，并设置一定的消息队列缓存深度，采取先入先出的队列操作机制对光纤消息帧进行串行收发，实现了多条属性相同的FC消息可在同一通道进行通信传输的设计目的。
步骤5，节点网络配置加载
通信节点上电时本地光纤网络节点配置通过光纤节点驱动自动进行加载配置，用户通过调度底层光纤驱动提供的API接口填入相应的交换机位置的ID号(步骤1中的N)即可完成对本地节点光纤网络配置自动加载。
以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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同等替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
机载光纤总线网络上每两个独立的通信节点之间按照通信消息优先级类型分别相互定义一条点对点单播通道；
网络上每两个独立的通信节点相互定义一条事件和流消息组播通道；
在保持光纤消息帧格式定义的基础上，对光纤消息帧中的载荷字段进行扩展定义，在实际上层应用系统定义的ICD载荷前增加MSG_HEAD字段，用来确定FC传输消息的路由属性；
通信节点在同一消息通道内根据光纤消息帧中的应用消息逻辑ID定义多条不同消息，光纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道，并设置消息队列缓存深度，采取先入先出的队列操作机制对光纤消息帧进行串行收发；
通信节点上电时本地光纤网络节点配置通过光纤节点驱动自动进行加载配置，用户通过调度底层光纤驱动提供的API接口填入相应的交换机位置的ID号即可完成对本地节点光纤网络配置自动加载。
2.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述消息优先级类型包括按照优先级从高到低分为紧急、事件和消息流三类。
3.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述点对点单播通道的通道号从0xN01开始计算；其中，N表示通信节点接入交换机位置的ID号。
4.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述组播通道的组播通道号从0x(N-1)FF1开始计算。
5.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，若全网共计N个节点，则所有节点在光纤总网络通用配置如下表所示：
Figure QLYQS_1
。
6.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述MSG_HEAD字段具体说明为：
Figure QLYQS_2
。
7.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述纤节点驱动根据光纤消息帧中的网络通道ID建立通信信道对应于所述点对点单播通道的通道号或组播通道的通道号。
8.根据权利要求1所述的机载光纤总线网络互联互通蓝图配置方法，其特征在于，所述同一消息通道为点对点单播通道或组播通道。
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