[發明專利]一種具有分布式交換的機載網絡及其在該機載網絡下的信息通信方法

有效

• 申請號: 201010216525.0
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101895465A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 尚文軒;李峭;熊華鋼
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/417;H04L12/28
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種具有分布式交換的機載網絡，其特征在于：是采用多條相互平行的橫總線與多條相互平行的縱總線按照空間交叉方式布局，并將多個機載設備接入分布在所述空間交叉點上，從而構成了分布式交換的機載網絡；縱、橫總線構成的局域網中，將縱總線與橫總線在空間上交點記為節點；該節點用于為通信終端提供收發、兩跳中繼服務；各個節點按照分時策略獲得其所在總線的發言權，并按照選路策略中繼轉發數據信息。

2.一種為權利要求1所述的具有分布式交換的機載網絡進行通信的方法，其特征在于：通信采用的分時策略包括有縱總線分時策略和橫總線分時策略。

3.根據權利要求2所述的一種為具有分布式交換的機載網絡進行通信的方法，其特征在于橫總線的分時策略為：

從一個令牌周期開始，頭節點擁有令牌(10)，于是查看其行緩存(102)，若行緩存非空時，則在該橫總線上發送行緩存的數據包(103)；

往復執行查看行緩存(102)，直至行緩存為空截止；

當行緩存(102)為空時，在該橫總線上發送傳輸給下一個節點的令牌包(104)；同時放棄對該橫總線的發言權，此時，頭節點狀態轉換為返回接收狀態100；

正在接收的節點持續監聽該橫總線上正在發言節點的發言內容(111)，如果發言內容為數據包(112)，則判斷該數據包的目的地址是否與該接收節點在同縱總線(113)上；若不在同縱總線(113)上，則對該數據包不作任何處理(114)，所述正在接收節點返回接收狀態(100)；

若在同縱總線(115)上，則判斷此數據包的目的地址是否與該接收節點在同橫總線(115)上；若不是在同一橫總線上，則把該數據包拷貝入該節點的列緩存(116)，然后返回接收狀態(100)；若在同一橫總線上，則對該數據包處理(117)，并發送至終端，然后返回接收狀態(100)；

如果發言內容為令牌包(121)，則判斷該令牌包的目的地址是否與該接收節點在同一縱總線并且是同一橫總線(122)上；如果否，則對該令牌包不作任何處理(123)，所述正在接收節點返回接收狀態(100)；如果是，則取得該總線令牌及發言權(101)。

4.根據權利要求2所述的一種為具有分布式交換的機載網絡進行通信的方法，其特征在于縱總線的分時策略為：

從一個令牌周期開始，頭節點擁有令牌(20)，于是查看其列緩存(202)，若列緩存非空時，則在該縱總線上發送列緩存的數據包(203)；

往復執行查看列緩存(202)，直至列緩存為空截止；

當列緩存(202)為空時，在該縱總線上發送傳輸給下一個節點的令牌包(204)；同時放棄對該縱總線的發言權，此時，頭節點狀態轉換為返回接收狀態(200)；

正在接收的節點持續監聽該縱總線上正在發言節點的發言內容(211)，如果發言內容為數據包(212)，則判斷該數據包的目的地址是否與該接收節點在同橫總線(213)上；若不在同橫總線(213)上，則對該數據包不作任何處理(214)，所述正在接收節點返回接收狀態(200)；

若在同一橫總線上，則對該數據包處理(217)，并發送至終端，然后返回接收狀態(200)；

如果發言內容為令牌包(221)，則判斷該令牌包的目的地址是否與該接收節點在同一縱總線并且是同一橫總線(222)上；如果否，則對該令牌包不作任何處理(223)，所述正在接收節點返回接收狀態(200)；如果是，則取得該總線令牌及發言權(201)。

5.根據權利要求1所述的具有分布式交換的機載網絡，其特征在于：根據互相通信的節點相對位置設置三種選路策略，即如果橫坐標相同，即共用一根縱總線，那么只使用該縱總線即可的選路策略一；如果縱坐標相同，即共用一根橫總線，那么只使用該橫總線即可的選路策略二；如果橫、縱坐標均不相同，就需要中繼的選路策略三。

6.根據權利要求5所述的具有分布式交換的機載網絡，其特征在于：選路策略三中因為橫總線、縱總線的對偶性，故有先橫后縱與先縱后橫的選路方式。

7.根據權利要求1所述的具有分布式交換的機載網絡，其特征在于：在機載網絡中所有節點只能配置為同一類方式。

8.根據權利要求1所述的具有分布式交換的機載網絡，其特征在于：當有少量節點發生故障時，其他節點能夠實行抗損毀策略而使得網絡繼續以較高的可靠性通信；即當損毀節點的上一個發言節點發言完畢，傳出令牌包給損毀節點時，這根總線上面的其他節點也在監聽，包括損毀節點的下一個發言節點，于是這個節點收到該報文后開始計時，并監聽總線上信號，如果沒有收到損毀節點的任何報文，那么計時器到時后自動占有此總線令牌，并保持其傳遞；同時，損毀節點的上一個發言節點修改其將來令牌的目的地址為損毀節點的下一個發言節點；如果損毀節點為頭節點，那么下一個發言節點自動擔當新頭節點。