[發(fā)明專利]與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010877144.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112073229B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅澤雄;謝建峰;薛龍獻(xiàn);王驕陽;郭駿;遲鵬程;湯雪乾;孔韻雯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L47/50
• 分類號: H04L47/50;H04L41/04;H04J3/06
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發(fā)明公開了一種與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，整個uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的同步周期上劃分同步廣播時隙和業(yè)務(wù)通信時隙，同步廣播時隙需要滿足同步授時廣播幀傳輸時間還需要預(yù)留一個系統(tǒng)同步精度誤差；每個uTTE端設(shè)備在同步周期中安排一個業(yè)務(wù)通信時隙，每個業(yè)務(wù)通信時隙采用等長方式配置；相鄰業(yè)務(wù)通信時隙為連續(xù)無間隙，相鄰?fù)綇V播時隙和業(yè)務(wù)通信時隙為連續(xù)無間隙。本發(fā)明可為每個uTTE端設(shè)備產(chǎn)生的應(yīng)用數(shù)據(jù)按串行調(diào)度方式接入到交換機提供同步周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子系統(tǒng)中的機載總線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的精簡TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于飛機電子系統(tǒng)中(航電、機電、飛控)各功能域內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信特性不同、各功能域內(nèi)部采用不同的通信架構(gòu)和通信協(xié)議進(jìn)行傳輸，如RS422、232、A429、825、717、ARINC825、1553B、TTP、1394、AFDX等，通信種類多樣導(dǎo)致連接器種類多樣、連線復(fù)雜、線纜重量大和成本高、互聯(lián)互通設(shè)計復(fù)雜度高，電磁環(huán)境復(fù)雜。

同時，上述提起的幾種主流的航空機載總線網(wǎng)絡(luò)，由于采用基于事件觸發(fā)通信機制，網(wǎng)絡(luò)的端系統(tǒng)隨時接入通信，有消息即可發(fā)送，不可避免的造成傳輸競爭，給端到端數(shù)據(jù)流傳輸帶來不可控的延時和抖動，無法滿足新型的航空電子系統(tǒng)對不同時間關(guān)鍵性和安全性相關(guān)的分布式通信應(yīng)用的需求。

時間觸發(fā)以太網(wǎng)(TTE)屬于時間觸發(fā)架構(gòu)下的新一代航空機載總線，在引入了時鐘同步機制的基礎(chǔ)上建立了全局的網(wǎng)絡(luò)同步時鐘，通過確定性的時間觸發(fā)通信機制保證無競爭的TT幀通信，極大提高了網(wǎng)絡(luò)通信的時間確定性和實時性；同時支持事件觸發(fā)通信幀的傳輸，滿足不同時間關(guān)鍵性等級的應(yīng)用任務(wù)集成。

面向航電、機電、飛控的綜合化，設(shè)計采用可與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的精簡TTE(uTTE)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用統(tǒng)一協(xié)議體制在充分滿足當(dāng)前航電、機電、飛控等各功能域內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信需求基礎(chǔ)上，實現(xiàn)各系統(tǒng)進(jìn)一步綜合需求以及無縫互聯(lián)，簡化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計。與TTE組合的分層架構(gòu)可以實現(xiàn)該通信系統(tǒng)可以級聯(lián)到航電系統(tǒng)通信的標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)跨功能域的統(tǒng)一協(xié)議設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

針對飛機電子系統(tǒng)各功能域內(nèi)部采用不同的通信架構(gòu)和通信協(xié)議進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致連接器種類多樣、連線復(fù)雜、線纜重量大和成本高、互聯(lián)互通設(shè)計復(fù)雜度高的問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間采用系統(tǒng)級的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，uTTE端設(shè)備產(chǎn)生的應(yīng)用數(shù)據(jù)按照劃分的時隙周期性的串行調(diào)度方式接入到uTTE交換機中，實現(xiàn)uTTE交換機具備在無配置(標(biāo)準(zhǔn)TTE轉(zhuǎn)發(fā)需要大量配置，uTTE無需預(yù)先配置路由信息以及每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的時間窗口信息)或簡單配置模式下(采用總線式的模式進(jìn)行時隙劃分和配置，與標(biāo)準(zhǔn)TTE比較需求的FPGA內(nèi)部的配置寄存器和存儲資源較少)的確定性交換轉(zhuǎn)發(fā)，該機載總線可以勝任飛控和機電等實時性要求和安全性要求苛刻的控制分系統(tǒng)的應(yīng)用場合，同時能過與采用通用TTE網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信的航電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫的互聯(lián)對接。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種與標(biāo)準(zhǔn)TTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直通的uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包含uTTE端設(shè)備和uTTE交換機，uTTE交換機連接到標(biāo)準(zhǔn)TTE交換機的任意同速率的端口，uTTE端設(shè)備連接到uTTE交換機的端口上，在整個uTTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的同步周期上劃分同步廣播時隙和業(yè)務(wù)通信時隙，同步廣播時隙需要滿足同步授時廣播幀傳輸時間還需要預(yù)留一個系統(tǒng)同步精度誤差；每個uTTE端設(shè)備在同步周期中安排一個業(yè)務(wù)通信時隙，每個業(yè)務(wù)通信時隙采用等長方式配置；相鄰業(yè)務(wù)通信時隙為連續(xù)無間隙，相鄰?fù)綇V播時隙和業(yè)務(wù)通信時隙為連續(xù)無間隙；同步周期D_TDMA為_：

其中D_{D_slot}為業(yè)務(wù)通信時隙，D_{S_slot}為同步廣播時隙，N為uTTE交換機上掛載的uTTE端設(shè)備個數(shù)。