【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于航空航天设备的网关，更特别地说，是指一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网络系统级网关。是采用具备完整性检查功能的TTE网关来检测不同网络之间的通信时序故障和内容故障，从而达到系统级的故障隔离。
技术介绍
在通信系统中，完整性(integrity)是系统在运行过程中发现故障并达到故障安全状态的能力，是可信性(dependability)的重要属性之一。时间触发以太网(Time-TriggeredEthernet，TTE)是支持时间触发通信和速率约束通信的实时网络互连技术，它的协议标准考虑了通信和定时的完整性，已经被用于航空航天电子系统的综合化互连。对于航空航天设备的通信的完整性，不仅通过协议芯片级的指令/监视组件，保证了交换机接口处的通信完整性，而且对于网络设备和网络系统也可以设置不同层次的完整性保证。协议芯片级的指令/监视组件与TTE网络的多冗余配置相结合，能够显著提高网络通信的可靠性。采用TTE与航空航天设备的通信结合，即：同时具备监视和流量管制功能，不同安全关键性等级的网络区域之间可以通过具有完整性检查功能的网关实现连接，保护高安全性网络免受低安全性网络的故障影响。美国专利US8,130,773B2，公开了“HYBRIDTOPOLOGYETHERNETARCHITECTURE”，译文“一种TTE网关”，文中给出了一种具有专用拓扑结构的网络(图5C)——交织环形可用完整性网
【技术保护点】
一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网络系统级网关，网关中至少设有控制器COM、监视器MON，其特征在于：所述航空航天TTE网络系统级网关还包括有控制型队列单元(3A)、监视型队列单元(3B)、判断接收时间差单元(3C)、判断内容一致性单元(3D)和发送队列单元(3E)；其中，控制型队列单元(3A)内嵌在控制器COM中；其中，监视型队列单元(3B)内嵌在监视器MON中；其中，判断接收时间差单元(3C)、判断内容一致性单元(3D)和发送队列单元(3E)设置在网关中；所述判断接收时间差单元(3C)和判断内容一致性单元(3D)属于内部协议栈，所述内部协议栈与接收/发送并行执行的一个工作线程，用于判断控制型队列中是否有数据包需要通过内部协议栈；控制型队列单元(3A)用于实时接收并缓存控制型数据包；监视型队列单元(3B)用于实时接收并缓存监视型数据包；判断接收时间差单元(3C)用于判断成对的控制型数据包和监视型数据包是否满足时间一致性，即二者的接收时间差是否在TTE网络系统级网关允许的范围内；判断内容一致性单元(3D)用于判断成对的控制型数据包和监视型数据包是否满足内容一致性，即二者的包头...
【技术特征摘要】
1.一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网络系统级网关，网关中
至少设有控制器COM、监视器MON，其特征在于：所述航空航天TTE网络系统级
网关还包括有控制型队列单元(3A)、监视型队列单元(3B)、判断接收时间差单元
(3C)、判断内容一致性单元(3D)和发送队列单元(3E)；
其中，控制型队列单元(3A)内嵌在控制器COM中；
其中，监视型队列单元(3B)内嵌在监视器MON中；
其中，判断接收时间差单元(3C)、判断内容一致性单元(3D)和发送队列单
元(3E)设置在网关中；
所述判断接收时间差单元(3C)和判断内容一致性单元(3D)属于内部协议栈，
所述内部协议栈与接收/发送并行执行的一个工作线程，用于判断控制型队列中是否
有数据包需要通过内部协议栈；
控制型队列单元(3A)用于实时接收并缓存控制型数据包；
监视型队列单元(3B)用于实时接收并缓存监视型数据包；
判断接收时间差单元(3C)用于判断成对的控制型数据包和监视型数据包是否
满足时间一致性，即二者的接收时间差是否在TTE网络系统级网关允许的范围内；
判断内容一致性单元(3D)用于判断成对的控制型数据包和监视型数据包是否
满足内容一致性，即二者的包头、A/B网络节点和有效负载是否相同；
发送队列单元(3E)用于缓存并分配通过时间一致性和内容一致性检查的待转
发数据包，所述发送队列单元(3E)定义了发送队列TXarray，队列元素为DATA；
所述发送队列单元(3E)设有存储模块和发送模块两个模块；存储模块用于接收判
断内容一致性单元(3D)输出的COMdata，并将所述的COMdata存入TXarray
队尾。
2.根据权利要求1所述的一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网
络系统级网关，其特征在于：控制型队列单元(3A)定义了一个存储单个数据包的
结构体DATA，定义控制型队列COMarray，队列元素为DATA。
3.根据权利要求1所述的一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网
络系统级网关，其特征在于：控制型队列单元(3A)的主体是一个循环函数，它的
实现过程主要分为两步：
步骤3A-1，读取数据包；当检测到端系统相应端口的缓存区不为空时，该控制
型队列单元(3A)将读出最早到达的数据包，并获取该数据包的名称信息，存储为
DATA类型的结构体，命名为rxDATA_COM，然后执行步骤3A-2；所述的名称信
息是指包头、A/B网络节点、有效负载、A/B网络交换机、接收时间戳；
步骤3A-2，判断数据包类型，并将数据包存入队列中；若rxDATA_COM满足
“rxDATA_COM.Net＝A且rxDATA_COM.Switch＝A”或“rxDATA_COM.Net＝B
且rxDATA_COM.Switch＝B”，则确认该数据包为控制型数据包，并将
rxDATA_COM插入至控制型队列COMarray的队尾，并进入下一次循环；若既不
满足“rxDATA_COM.Net＝A且rxDATA_COM.Switch＝A”，又不满足
“rxDATA_COM.Net＝B且rxDATA_COM.Switch＝B”，则判断该数据包不为控制
型数据包，直接进入下一次循环。
4.根据权利要求1所述的一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网
络系统级网关，其特征在于：监视型队列单元(3B)用于实时接收并缓存监视型数
据包；本单元定义了一个监视型队列MONarray，队列元素为DATA。
5.根据权利要求1所述的一种具有通信完整性检查功能的航空航天TTE网
络系统级网关，其特征在于：监视型队列单元3B的主体是一个循环函数，它的实现
过程主要分为两步：
步骤3B-1，读取数据包；当检测到端系统相应端口的缓存区不为空时，该监视
型队列单元3B将读出最早到达的数据包，并获取该数据包的名称信息，存储为DATA
类型的结构体，命名为rxDATA_MON，然后执行步骤3B-2；
步骤3B-2，判断数据包类型，并将数据包存入队列中；若rx...
【专利技术属性】
技术研发人员：李峭，贾梦媛，陈瑶，李继，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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