[發明專利]一種適用于SpW/SpF網絡模型描述方法

在審

• 申請號: 201510847841.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105391580A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 王震;張娟;董瑤海;肖軒;楊炳軻
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;樊昕

技術領域

本發明涉及一種適用于SpaceWire和SpaceFiber(簡寫為SpW/SpF)網絡模型的描述方法。

背景技術

航天技術的快速發展對航天器的自主配置、自主管理、自主維護等提出了越來越高的需求，航天器統一信息智能網絡為該問題提供了良好的解決思路。為實現統一信息智能網絡，需要采用統一的航天器總線統一接口，需要在網絡中設置網絡管理器進行統一管理，需要對網絡組成信息進行記錄存儲。因此有必要根據本發明提出的SpW/SpF網絡模型的描述方法對航天器統一信息智能網絡的拓撲結構進行數學建模。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是提供一種適用于SpW/SpF網絡模型的描述方法，該方法根據SpW/SpF總線的組網與數據傳輸特點，提出了一種有效的網絡拓撲建模算法，通過切實可行的有向圖描述方法和鄰接矩陣記錄方法，為航天器統一信息SpW/SpF智能網絡的模型建立、仿真分析、自主配置與維護等提供了解決思路。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種適用于SpW/SpF網絡模型的描述方法，包括如下：

(1)SpW/SpF網絡中包含有一個網絡管理器；

(2)SpW/SpF節點均通過SpW/SpF路由器相連；

(3)SpW/SpF網絡管理器采用路徑尋址的方式通過數據包服務(PacketService)依次向網絡中的所有設備發送設備信息查詢包；

(4)SpW/SpF節點和SpW/SpF路由器接收到設備信息查詢包后，將自己的設備信息以及收到該查詢包的端口號反饋給網絡管理器；

(5)SpW/SpF網絡管理器收到各個設備反饋的信息后，依據收到各設備應答的先后順序依次對各個設備進行編號，并通過數學建模將網絡拓撲結構模型化為有向圖；

將SpW/SpF網絡中的設備模型化為有向圖中的節點、設備間的鏈路連接模型化為一對有方向有權值的邊，從第i個節點的k號端口到第j個節點的邊的權值W_i，j為k；

(6)SpW/SpF網絡管理器將有向圖數學化，采用鄰接矩陣的方式記錄存儲下來。

鄰接矩陣A是一個n×n的方陣(n為有向圖中設備的個數)，其第i行、第i列對應于第i個節點，矩陣中的元素A[i，j]為W_i，j。

鄰接矩陣A具有五個性質：

任一節點沒有連接到自身的回路，即A[i，i]＝0；

根據A[i，j]的物理意義可知，A[i，j]≠A[j，i]，所以鄰接矩陣為非對稱，即A≠A^T；

矩陣A的第i行中非零元素的個數即為第i個節點的出度(以設備i為終點的連接數目)，矩陣A的第i列中非零元素的個數即為第i個節點的入度(以設備i為起點的連接數目)；

一個設備端口上不會同時連接多個設備，所以若m≠n，則A[i，m]≠A[i，n]；

根據有向圖中邊的物理意義可知，有向圖中的邊總是成對出現的，即若A[i，j]≠0，則A[j，i]≠0；若A[m，n]＝0，則A[n，m]＝0。

本發明根據SpW/SpF總線的組網與數據傳輸特點，提出了切實有效的適用于SpW/SpF網絡拓撲數學描述方法，為航天器統一信息SpW/SpF智能網絡的模型建立、仿真分析、自主配置與維護等奠定了基礎，具有良好的工程應用價值。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明中一實施例的SpW/SpF網絡拓撲結構示意圖；

圖2為本發明一實施例中SpW/SpF網絡編號結果示意圖；

圖3為本發明一實施例中SpW/SpF網絡結構的有向圖模型。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

本發明提供的適用于SpW/SpF網絡模型描述方法，包括如下：

(1)SpW/SpF網絡中包含有一個網絡管理器；

(2)SpW/SpF節點均通過SpW/SpF路由器相連；