[發明專利]實現分組交換機數據記錄功能的系統及方法

無效

• 申請號: 200910254411.2
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101753318A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 姚明旿;邱智亮;姜芹;張磊;盧衛娜;鮑民權;劉煥峰;史琰;周海
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L12/04
• 分類號: H04L12/04;H04L12/56
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種實現分組交換機數據記錄功能的系統及方法，用于飛機、航天器、艦船以及其它任何需要記錄分組交換機數據的場合。

背景技術

現代大型運載工具，從飛機、艦船到航天飛機、空間站等，已經從電子化、數字化一直發展到今天的信息化。當前，大型交通運輸工具內部的電子設備之間仍主要使用專用數據傳輸總線來實現互連，機載計算機設備、乘用計算機之間，有的已經使用以太網交換機等分組數據交換機來互聯。今后，在機艙、船艙和航天飛機等大型運載工具內部，將逐步過渡到使用統一的數據交換平臺來連接機載電子設備和乘用設備。

一旦使用數據交換平臺來傳輸和交換儀器設備產生的數據和指令，交換機便成為機載/艦載通信系統的樞紐。各種電子設備和人機界面設備與之相連，大量的數據通過它發給目的終端，保證整個飛機或艦船的安全運行。

雖然現代航空航海技術得到快速發展，但是空中和海上還是不斷發生各種災難性事故。雖然經驗告訴我們，很多事故源于突發故障、天氣災害和自然環境等因素，但為了理清事故真相、不斷提高交通運輸的安全性，人們必須設法了解事故發生的真實原因。為此，在飛機上已經裝有“黑匣子”，目前“黑匣子”主要有兩種：飛行數據記錄器(FDR)和飛行員語言記錄器(CVR)。其中，FDR專門記錄飛行中的各種數據，如飛行的時間、速度、高度、飛機舵面的偏度、發動機的速度等。CVR通過安裝在駕駛艙及座艙內的揚聲器，主要記錄機組人員和地面人員之間的通話、機組人員之間的對話以及駕駛艙內出現的各種音響，包括飛機發送機的運轉聲音等。與此同時，現在艦船上也有類似飛機上“黑匣子”的船舶航行狀態記錄器，它是一種專門用于記錄和保存船舶航行過程重要信息參數的智能化記錄設備。因此，飛機或者是艦船一旦發生災難性事故，可以通過查看“黑匣子”中的數據來分析事故發生的原因。但是在飛機或者是艦船上使用統一的數據交換平臺后，利用原有的“黑匣子”技術來分析事故的原因就不夠全面?，F代飛機、航天器、艦船等運載工具中的電子設備、儀器儀表和控制設備復雜多樣，相互之間的交互頻繁，因此，采用統一的數據交換平臺之后，分組交換機即成為運載工具上的信息交通“樞紐”，通過添加終端檢測和數據記錄功能，可以全面記錄機載儀器設備之間的信息內容、傳遞情況和終端狀態，有利于分析系統故障，查清事故原因。而現有普通交換機均不具備數據記錄功能，一些正在發展中的備選機載/艦船交換平臺技術，如航空專用全雙工以太網交換(AFDX)、光纖通道(FC)等，也未考慮在交換機中實現此功能。

發明內容

本發明目的在于避免機載/艦載“黑匣子”技術分析事故的原因的局限性，提供一種實現分組交換機數據記錄功能的系統及方法，以在分組交換機上實現數據記錄，檢測終端裝置故障。本發明能改善現有機載分組交換設備的不足，提高安全性和事故原因分析能力。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一.術語說明

MAC：Media?Access?Control，媒質接入控制。

輸入數據幀：從終端輸出裝置傳輸到數據記錄模塊的數據幀。

輸出數據幀：從交換模塊傳輸到終端輸入裝置的數據幀。

二.實現分組交換機數據記錄功能的系統，包括終端裝置和分組交換機：

該終端裝置包括：

終端輸入模塊，用于接收來自交換機的端口輸出模塊的輸出數據幀并向上層實體傳輸輸出數據幀，并根據檢測幀通知終端輸出模塊發出檢測響應幀；

終端輸出模塊，用于接收上層實體要傳輸的輸入數據幀，并向分組交換機的端口輸入模塊傳輸輸入數據幀和檢測響應幀；

該分組交換機包括：

端口輸入模塊，用于向交換模塊和數據記錄模塊傳輸輸入數據幀，并根據檢測響應幀生成端口狀態數據，該端口狀態數據傳輸到數據記錄模塊；

端口輸出模塊，用于向終端輸入模塊傳輸輸出數據幀，并定時生成檢測幀，向終端輸入模塊發送檢測幀；

控制模塊，用于自我檢測和控制交換模塊，并向交換模塊發送配置信息和控制信息；

交換模塊，用于將輸入數據幀從分組交換機端口輸入模塊轉發到目的端口輸出模塊，并向控制單元發送統計數據，向數據記錄模塊傳輸轉發表數據、輸出數據幀、時間數據；

數據記錄模塊，用于對不同類型的數據和數據幀添加控制域，并對添加控制域后的數據記錄進行存儲。