[發明專利]一種適用于命令響應型網絡的轉發器

在審

• 申請號: 201710763000.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107579934A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 秦剛剛;王剛
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931;H04L12/935;H04L12/937
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 王雪芬

技術領域

本發明涉及網絡通訊技術領域，具體涉及一種適用于命令響應型網絡的轉發器。

背景技術

命令響應型網絡屬于時分制通訊系統，命令響應型網絡中網絡控制器發起命令，網絡終端進行響應。命令響應型網絡具有確定性和實時性的優點，普遍應用于航空航天等軍事領域。早期通訊網絡采用總線型拓撲，非常適合命令響應型應用。隨著通訊技術的發展，高速串行通訊成為主流，不再支持總線型網絡拓撲，基于交換機的星型網絡成為唯一的選擇。星型網絡中，交換機為滿足多端口通訊需求，設計較為復雜，不能保證數據幀傳輸的確定性，同時通訊延遲較大。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何設計一種適用于命令響應型網絡的，結構簡單，確定性通訊，轉發延遲低的轉發器。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種適用于命令響應型網絡的轉發器，包括：編碼模塊，解碼模塊，鏈路層控制模塊，輸入輸出模塊，仲裁器和選通模塊；

所述轉發器的端口連接網絡控制器，網絡終端，或者網絡監控終端，所述解碼模塊用于將串行輸入數據的解碼為并行數據，識別數據類型，完成數據對齊，并將對齊數據發送給鏈路層控制模塊；所述編碼模塊用于根據鏈路層控制模塊輸入數據的類型和數據內容，將并行數據編碼為串行數據；所述鏈路層控制模塊用于根據通訊協議要求，完成端口鏈路建立，組織數據幀的發送和接收；所述輸入輸出模塊用于向仲裁器發送命令幀或數據幀發送請求，接收到仲裁器的仲裁信號后，發送命令幀或數據幀給選通模塊，同時輸入輸出模塊還用于將從選通模塊接收到的命令幀或數據幀發送給鏈路層控制模塊；所述選通模塊用于根據仲裁器給定的選通信號將相應輸入端口的幀轉發到其他端口；

所述轉發器的仲裁優先級分為端口優先級和幀優先級，其中端口優先級為：連接網絡控制器的端口為命令端口，命令端口具有高優先級，連接起網絡終端和網絡監控終端的端口為響應端口，響應端口具有低優先級，命令端口的命令幀和數據幀的優先級高于響應端口的命令幀和數據幀；其中幀優先級為：命令幀具有高優先級，數據幀具有低優先級；所述仲裁器用于接收各端口的請求，如果收到一個端口的命令幀請求，或同時收到一個端口的命令幀請求和另一端口的數據幀請求，則優先給與發送命令幀請求的端口仲裁信號，并標記該端口為命令端口；如果同時收到命令端口的幀請求和響應端口的幀請求，則優先給與命令端口仲裁信號。

優選地，所述轉發器的端口是動態調整的，每次收到命令幀請求后重新分配命令端口。

(三)有益效果

本發明根據命令響應型網絡的通訊機制，提出一種轉發器實現方案。該轉發器具有結構簡單，確定性通訊，數據幀轉發延遲低的優點，同時易于實現網絡數據幀監控節。

附圖說明

圖1是本發明的轉發器原理圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、內容、和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。

為解決星型網絡中交換機設計復雜，不能保證數據幀傳輸的確定性，同時通訊延遲較大的缺點，本發明提供了一種適用于命令響應型網絡的轉發器，所述轉發器由編碼模塊，解碼模塊，鏈路層控制模塊，輸入輸出模塊，仲裁器和選通模塊組成，如圖1所示。

所述轉發器端口數量不受限制，每個端口可以連接網絡控制器，網絡終端，或者網絡監控終端。所述轉發器的解碼模塊將高速串行輸入數據的解碼為并行數據，識別數據類型，完成數據對齊，并將對齊數據發送給鏈路層控制模塊。所述編碼模塊根據鏈路層控制模塊輸入數據的類型和數據內容，將并行數據編碼為串行數據。所述鏈路層控制模塊根據通訊協議要求，完成端口鏈路建立，組織數據幀的發送和接收。所述輸入輸出模塊向仲裁器發送命令幀或數據幀發送請求，接收到仲裁器的仲裁信號后，發送命令幀或數據幀給選通模塊。同時輸入輸出模塊還將從選通模塊接收到的命令幀或數據幀發送給鏈路層控制模塊。所述選通模塊負責根據仲裁器給定的選通信號將相應輸入端口的幀轉發到其他端口。所述仲裁器是影響轉發器性能的關鍵。