[發(fā)明專利]一種支持在AFDX終端上支持高完整性冗余管理的模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110696632.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113422714B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔韻雯;袁泉;楊愛良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L69/16;H04L9/40
• 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

1.一種在AFDX終端上支持高完整性冗余管理的模塊，采用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)，其特征在于在FPGA芯片上設(shè)計的IP核包含：

MAC層完整性校驗?zāi)KA：先對A網(wǎng)緩存空間RAM_A中的經(jīng)過MAC層處理的A網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的虛擬鏈路號進(jìn)行配置信息查詢，獲得數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的完整性信息和冗余管理信息；再根據(jù)完整性信息對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行ARINC664協(xié)議中規(guī)定的順序號校驗；最后，若冗余管理信息為普通完整性的虛擬鏈路且冗余管理功能關(guān)閉，則將順序號校驗通過的幀信息存入A網(wǎng)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferA_1，若冗余管理信息為普通完整性的虛擬鏈路且冗余管理功能打開或高完整性的虛擬鏈路則通知MAC層冗余管理模塊讀取A網(wǎng)緩存空間RAM_A中的數(shù)據(jù)幀；

MAC層完整性校驗?zāi)KB：先對B網(wǎng)緩存空間RAM_B中的經(jīng)過MAC層處理的B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的虛擬鏈路號進(jìn)行配置信息查詢，獲得數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的完整性信息和冗余管理信息；再根據(jù)完整性信息對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行ARINC664協(xié)議中規(guī)定的順序號校驗；最后，若冗余管理信息為普通完整性的虛擬鏈路且冗余管理功能關(guān)閉，則將順序號校驗通過的幀信息存入B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferB_1，若冗余管理信息為普通完整性的虛擬鏈路且冗余管理功能打開或高完整性的虛擬鏈路則通知MAC層冗余管理模塊讀取B網(wǎng)緩存空間RAM_B中的數(shù)據(jù)幀；

MAC層冗余管理模塊：對冗余管理信息為普通完整性的虛擬鏈路且冗余管理功能打開的數(shù)據(jù)幀，按照ARINC664協(xié)議中規(guī)定的冗余管理算法對A網(wǎng)緩存空間RAM_A中的數(shù)據(jù)幀和B網(wǎng)緩存空間RAM_B中的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行MAC層的數(shù)據(jù)冗余管理，若判定A網(wǎng)數(shù)據(jù)為非冗余幀，則將A網(wǎng)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferA_1；若判定B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀為非冗余幀，則將B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferB_1中；

對冗余管理信息為高完整性的數(shù)據(jù)幀，將A網(wǎng)緩存空間RAM_A中數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferA_2；若判定B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀為非冗余幀，則將B網(wǎng)緩存空間RAM_B中B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀對應(yīng)的幀信息存入緩存隊列bufferB_2中；

IP/UDP層處理模塊A：采用時分復(fù)用的方式對不同完整性的數(shù)據(jù)進(jìn)行分時處理，在IP/UDP層處理模塊A空閑，且在普通完整性數(shù)據(jù)處理的時間片，判斷bufferA_1/bufferB_1中是否有數(shù)據(jù)緩存，若有數(shù)據(jù)，則讀出進(jìn)行IP/UDP層混合組包處理；在高完整性數(shù)據(jù)處理的時間片，判斷bufferA_2中是否有數(shù)據(jù)緩存，若有數(shù)據(jù)，則讀出進(jìn)行IP/UDP層單網(wǎng)組包處理；

IP/UDP層處理模塊B：在IP/UDP處理模塊B空閑時，且在高完整性數(shù)據(jù)處理的時間片，若bufferA_2中有數(shù)據(jù)緩存，首先判斷IP/UDP層處理模塊A是否正在處理bufferB_1數(shù)據(jù)，若是則B網(wǎng)IP/UDP處理模塊需要等待該IP/UDP層處理模塊A處理完成后，再讀取bufferB_2的數(shù)據(jù)進(jìn)行IP/UDP層單網(wǎng)組包處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在AFDX終端上支持高完整性冗余管理的模塊，其特征在于FPGA芯片上設(shè)計的IP核還包含：

MAC層處理模塊A：對收到的A網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行MAC層解析，獲得MAC層幀信息，并進(jìn)行MAC層校驗，將校驗通過的數(shù)據(jù)幀緩存至A網(wǎng)緩存空間RAM_A；

MAC層處理模塊B：對收到的B網(wǎng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行MAC層解析，獲得MAC層幀信息，并進(jìn)行MAC層校驗，將校驗通過的數(shù)據(jù)幀緩存至B網(wǎng)緩存空間RAM_B。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在AFDX終端上支持高完整性冗余管理的模塊，其特征在于FPGA芯片上設(shè)計的IP核還包含：

高完整性校驗?zāi)KA：用于對通過IP/UDP層處理模塊A處理且對應(yīng)接收虛擬鏈路被配置為高完整性通信的消息根據(jù)高完整性AFDX網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對消息的位完整性、源完整性、順序完整性和時間完整性進(jìn)行校驗,丟棄校驗不通過的消息；

高完整性校驗?zāi)KB：用于對通過IP/UDP層處理模塊B處理且對應(yīng)接收虛擬鏈路被配置為高完整性通信的消息根據(jù)高完整性AFDX網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對消息的位完整性、源完整性、順序完整性和時間完整性進(jìn)行校驗,丟棄校驗不通過的消息；

消息層冗余管理模塊：用于對高完整性校驗且對應(yīng)接收虛擬鏈路的冗余管理使能的A網(wǎng)和B網(wǎng)消息根據(jù)高完整性AFDX網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中消息層冗余管理算法對冗余消息進(jìn)行管理，丟棄被判定為冗余的消息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在AFDX終端上支持高完整性冗余管理的模塊，其特征在于在FPGA上預(yù)先為每條虛擬鏈路靜態(tài)配置冗余管理信息，冗余管理信息包含虛擬鏈路支持的完整性等級為普通完整性或高完整性，以及每條虛擬鏈路是否開啟冗余管理功能。