[發明專利]基于多通信介質擴展發布訂閱系統傳輸協議的方法

有效

• 申請號: 201811492903.0
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109639665B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 申臻;魏冬冬;侯正平;劉爽;馬海燕;徐白
• 申請（專利權）人: 上海航天計算機技術研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種基于多通信介質擴展發布訂閱系統傳輸協議的方法，通過截斷UDP數據流，橋接至反射內存卡，創建監控反射內存卡中是否有數據寫入的線程函數，無需開發自適配通信環境層監控反射內存卡中數據是否到來的前提下，利用OpenDDS原本支持的監控網卡中數據到來與否的機制，間接實現監控反射內存卡中數據是否到來。從而實現在保證應用程序調用原有UDP動態庫完成發布訂閱過程的基礎上，且不新增特定傳輸介質的動態庫、不修改自適配通信環境層中監控硬件數據到來的反應器機制內容的前提下，大大加快了基于特定傳輸介質擴展OpenDDS中數據收發擴展傳輸協議這一過程，滿足強實時系統對高帶寬、低時延的要求。

技術領域

本發明涉及傳輸框架擴展技術領域，具體地，涉及一種基于多通信介質擴展發布訂閱系統傳輸協議的方法。

背景技術

以數據為中心的分布式數據分發系統被廣泛的應用到需要長時間持續運行大量突發數據，同時滿足各通信節點即插即用的諸多領域，例如航天系統、軍事信息系統、數字化戰場中樞系統等。隨著分布式系統對網絡復雜性、實時性、信息傳輸安全性要求的提高，OpenDDS(Open Data Distribution Service，開放式實時數據分發服務)已支持的TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)、UDP(User Datagram Protocol，用戶數據報協議)傳輸協議中時延的不確定不能滿足強實時系統的要求，導致研制能夠集成全數字外模型、周期半物理模型、連續半物理外模型、實物設備外模型等復雜強實時系統的難度也不斷增大。

目前，能夠滿足強實時系統低時延、高帶寬、確定時延的傳輸介質有反射內存卡、PCI板卡、RapidIO板卡等。以反射內存卡為例，允許同一時刻系統中所有節點讀寫共享內存，無需考慮通信協議，直接實現物理連接實時傳輸網絡中的共享數據，對于復雜實時網絡系統中各個節點通過反射沒存卡寫數據，極短時間(幾百納秒)后可更新至系統中全部其余節點。反射內存卡具有確定傳輸、時延小、良好錯誤檢測和恢復機制、大數據包傳輸，節點信息備份的特點正好滿足復雜網絡的分布式通信系統的要求。擴展OpenDDS數據傳輸部分協議為反射內存卡模式，既能夠利用OpenDDS提供的發布訂閱功能又能利用反射內存卡數據傳輸的特點，保證了強實時系統對數據傳輸的要求。

對于某些特殊應用場景，OpenDDS目前支持的TCP、UDP、共享內存、RTPS_UDP可能并不能滿足應用需求，需要開發定制的傳輸協議或者擴展已有的傳輸協議如CAN總線、CPCI總線、VME總線等。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于多通信介質擴展發布訂閱系統傳輸協議的方法。

第一方面，本發明提供一種基于多通信介質擴展發布訂閱系統傳輸協議的方法，包括：

步驟1：在OpenDDS所支持的開源UDP動態庫UdpTransport類中，初始化反射內存卡，并清空數據區；

步驟2：在所述數據區設置寫標志位和讀標志位；其中，寫標志置位時表示發布端已將數據寫入對應地址；讀標志置位時表示訂閱端已從對應地址將數據取走；

步驟3：在開源UDP動態庫源代碼類UdpDataLink的發布端，或者訂閱端連接的函數中綁定套接字和端口之后，以及在建立發布端、訂閱端建立連接之前，創建監控反射內存卡中是否有數據寫入的線程函數；

步驟4：將需要通過開源UDP發送的數組中的數據取出并寫入反射內存卡，將表示發布端已將數據寫入對應地址的標志位置位；

步驟5：保留步驟4中建立發布端，或者訂閱端連接的函數發送的第一幀控制報文部分，將阻塞等待訂閱端回復握手幀的函數去除，且通過反射內存卡寫入指定地址，并將表示發布端已將數據寫入對應地址的標志位置位，將傳輸類中訂閱端通過套接字發送的對發布端發送的第一幀控制報文回復的過程去除；