一種用于雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的冗余管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雙冗余光纖通道(Fiber Channel)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，針對(duì)航空電子雙機(jī)冗余通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出一種高效且可靠的光纖通道冗余管理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空電子技術(shù)不斷發(fā)展下，光纖通道(FC)技術(shù)的航空匿名消息協(xié)議(FC-AE)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用與發(fā)展。圖1顯示了雙光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)代先進(jìn)航空電子系統(tǒng)中，對(duì)通信系統(tǒng)的帶寬要求和可靠性要求越來(lái)越高。光纖通道雖然可以滿足系統(tǒng)通信帶寬的需求，但光纖通道協(xié)議(FC-FS-2)本身并沒(méi)有針對(duì)冗余通信系統(tǒng)這種應(yīng)用的相關(guān)描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了實(shí)現(xiàn)雙光纖通道冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的冗余管理系統(tǒng)。該冗余管理系統(tǒng)具有占用資源小，不影響系統(tǒng)通信性能的特點(diǎn)，可以很快地在現(xiàn)有光纖系統(tǒng)上進(jìn)行部署(通過(guò)可編程器件或者軟件實(shí)現(xiàn))而無(wú)需改變系統(tǒng)輸入控制文件(ICD)和相關(guān)應(yīng)用，完全兼容單光纖網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的冗余管理系統(tǒng)，包含冗余碼插入模塊、二個(gè)完整性檢查模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和冗余管理模塊:
[0007]所述冗余碼插入模塊用于維護(hù)發(fā)送目的序號(hào)表，以及構(gòu)建FC幀，并將每個(gè)FC幀同時(shí)通過(guò)FC終端的兩個(gè)光纖通道進(jìn)行發(fā)送；其中所述FC幀中包含目的地址D_ID、源地址S_ID和交換序號(hào)0X_ID，所述交換序號(hào)0X_ID的值是依據(jù)目的地址D_ID索引發(fā)送目的序號(hào)表后獲得；
[0008]所述二個(gè)完整性檢查模塊用于維護(hù)接收源序號(hào)表，以及在兩個(gè)光纖通道終端分別接收FC幀，根據(jù)FC幀中的源地址S_ID和交換序號(hào)0X_ID索引接收源序號(hào)表，若當(dāng)前接收到的FC幀的交換序號(hào)0X_ID值在下述區(qū)間內(nèi)則將FC幀送入數(shù)據(jù)緩存模塊完成接收:
[0009][0X_IDpre+l, 0X_IDpre+2]，
[0010]其中，(》_10_表示同一 S_ID的前一個(gè)FC幀的交換序號(hào)0X_ID。
[0011]所述冗余管理模塊用于根據(jù)“先到先贏”的規(guī)則，向上層傳送數(shù)據(jù)緩存模塊中先來(lái)到的FC幀，并刪除另一個(gè)FC幀。
[0012]依據(jù)上述特征，所述冗余碼插入模塊維護(hù)發(fā)送目的序號(hào)表的方法為:
[0013]Al、根據(jù)待發(fā)送的FC幀的目的地址D_ID讀取發(fā)送目的序號(hào)表中對(duì)應(yīng)的交換序號(hào)0X_ID 值；
[0014]A2、待發(fā)送的FC幀完成發(fā)送后，將發(fā)送目的序號(hào)表中對(duì)應(yīng)的交換序號(hào)0X_ID值加
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[0015]依據(jù)上述特征，所述完整性檢查模塊維護(hù)接收源序號(hào)表的方法為:
[0016]B1、根據(jù)接收到的FC幀的源地址S_ID讀取接收源序號(hào)表中對(duì)應(yīng)的交換序號(hào)0X_ID值；
[0017]B2、將接收到的FC幀中的0X_ID值替換接收源序號(hào)表中對(duì)應(yīng)的交換序號(hào)0X_ID值。
[0018]依據(jù)上述特征，所述冗余管理模塊還用于為每個(gè)源地址S_ID都配置一個(gè)時(shí)間參數(shù)skeW_，若FC終端接收的同一源地址S_ID的前后二幀時(shí)間超過(guò)時(shí)間參數(shù)skeW_，則不管后一 FC幀的交換序號(hào)0X_ID為多少都接收并向上層傳送。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種機(jī)載雙冗余光纖網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。并對(duì)雙光纖通道FC終端給出了冗余管理的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明在不影響現(xiàn)有應(yīng)用的情況下，實(shí)現(xiàn)可靠的并且高效的FC冗余幀管理，而且同樣地兼容單光纖通道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該方法設(shè)計(jì)靈活，占用資源低，適用性強(qiáng)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為雙光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明一種用于雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的冗余管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明中冗余碼插入模塊的工作流程示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明中完整性檢查模塊的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0025]對(duì)于雙光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，冗余管理就是在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，在不浪費(fèi)系統(tǒng)資源的前提下，進(jìn)行有效地冗余數(shù)據(jù)幀剔除的方法。圖2給出了一種雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的冗余管理系統(tǒng)。從圖2中可以看出冗余管理系統(tǒng)的發(fā)送端包括冗余碼插入模塊，各個(gè)光纖通道接收包括獨(dú)立的完整性檢查模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和冗余管理模塊。
[0026]對(duì)于單光纖通道網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)C終端通過(guò)數(shù)據(jù)幀頭中的目的地址ID(D_ID)和交換序號(hào)ID (0X_ID)來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)幀發(fā)送的唯一性。同時(shí)，F(xiàn)C終端通過(guò)源地址ID(S_ID)和0X_ID來(lái)確保數(shù)據(jù)幀接收的有序性和一致性。對(duì)于雙光纖通道網(wǎng)絡(luò)也是如此。
[0027]對(duì)于任一雙光纖通道終端的FC幀發(fā)送，規(guī)定發(fā)送同一 D_ID的FC幀，其0X_ID在相鄰兩個(gè)連續(xù)的FC幀中是遞增的。這使得終端在接收FC幀時(shí)，可以根據(jù)來(lái)自同一個(gè)S_ID的幀和0X_ID構(gòu)造出一條單一的、有序的數(shù)據(jù)幀流，而其中不包括冗余的復(fù)制幀。這樣對(duì)于上層系統(tǒng)不會(huì)感知到網(wǎng)絡(luò)是冗余的，而且應(yīng)用只需建立一個(gè)通信接口即可。
[0028]默認(rèn)情況下，每個(gè)FC幀同時(shí)通過(guò)FC終端的兩個(gè)光纖通道被發(fā)送，在FC終端采用“先到先贏”的策略來(lái)接收數(shù)據(jù)幀。這就意味著，從其中一個(gè)光纖通道中，同一個(gè)S_ID得到的帶有下一個(gè)有效0X_ID序號(hào)的第一幀將被接收，并傳送到應(yīng)用層。而帶有這個(gè)0X_ID的同樣的S_ID的幀從另一光纖通道被接收到時(shí)，將被簡(jiǎn)單地丟棄。
[0029](一 )冗余碼插入模塊
[0030]雙光纖通道冗余網(wǎng)絡(luò)中，F(xiàn)C終端對(duì)應(yīng)同樣的目的地址D_ID所發(fā)出的FC幀都在該幀的幀頭交換序號(hào)0X_ID字段處填入相應(yīng)的序號(hào)。序號(hào)的取值范圍從O到255。在FC幀頭組成過(guò)程中，根據(jù)該幀發(fā)往的目的地址D_ID去索引發(fā)送目的序號(hào)表[D_ID]，獲得的序號(hào)值填入FC幀頭的OX_ID部分，陸續(xù)完成FC幀頭余下部分后，填入負(fù)載，CRC和EOF后發(fā)送出去。其流程描述如圖3所示，并在圖左側(cè)附上FC幀組成。
[0031]發(fā)送目的序號(hào)表[D_ID]中各個(gè)目的地址D_ID所對(duì)應(yīng)的序號(hào)0X_ID初值為O。并只在FC終端復(fù)位后賦以初值O。對(duì)于同一個(gè)D_ID的相繼傳輸?shù)腇C幀，交換序號(hào)0X_ID應(yīng)該加I遞增，并且在其值遞增到255后回繞到I。每個(gè)D_ID都有各自獨(dú)立的序號(hào)管理。并且為了簡(jiǎn)化接收端系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用一個(gè)發(fā)送控制器將FC幀同時(shí)在兩個(gè)光纖通道上傳輸。
[0032]例如:當(dāng)前有3個(gè)源節(jié)點(diǎn)SI，S2和S3，他們各自發(fā)往一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)Dl。則Sl-Dl的0X_ID第一幀為0，簡(jiǎn)單表示sldl (O)，陸續(xù)后頭的幀的0X_ID逐次累加為1,2, 3……。我們記為sldl (I)，sldl (2)，sldl (3)……。同樣的，S2發(fā)往Dl的幀的0X_ID是獨(dú)自累加的，也是從 O 開(kāi)始，s2dl (O)，s2dl (I)，s2dl (2)，s2dl (3)......，S3 發(fā)往 Dl 的就是 s3dl (O)，s3dl (I)，
s3dl(2)，s3dl(3)……o再多一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)D2也一樣，Sl-Dl和S1-D2的序號(hào)[D1]和序號(hào)[D2]是