一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统，其中，所述方法包括：当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。通过本发明专利技术解决了SpaceWire网络在空间辐射下链路断开错误的故障恢复问题。

【技术实现步骤摘要】
一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统。
技术介绍
SpaceWire总线是针对航天任务而设计的一种高速的、点对点、全双工的串行总线标准，其具有高传输速率、低功耗、可升级、低成本等特点。最高通信速率可达400Mbps，拓扑结构灵活，对解决目前星上数据处理系统的总线带宽不足有重要作用，在航天业界得到越来越广泛的应用。航天环境复杂恶劣，对通信网络的可靠性要求很高，由于器件的特征尺寸不断缩小和工作频率的提高，SpaceWire电路发生单粒子多位翻转几率大大增加，单粒子瞬态的敏感性不断增强，因此当前SpaceWire总线通信技术的应用中还存在着对链路故障的容错能力不足的问题。在原有的SpaceWire通信网络的星型拓扑结构中，如果某条链路出现无法重新建立连接的故障，网络通信则部分断开，网络无法及时更新信息，则无法保证网络数据传输的正确性和可靠性。另外，由于网络链路或设备损坏使网络状态发生改变也不可避免，显然传统的静态路由配置已不能高效的解决网络故障恢复问题。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种SpaceWire通信网路故障恢复方法和系统，旨在解决SpaceWire网络在空间辐射下链路断开错误的故障恢复问题。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复方法，包括：当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：对SpaceWire通信网路进行数据采集，得到初始通信节点数据和路由器状态数据；根据采集得到的初始通信节点数据和路由器状态数据，生成所述初始路径权值矩阵。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：当某一路径为主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为0；当某一路径为非主通信链路时，将所述某一路径在所述初始路径权值矩阵中相应位置处的值置为∞。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述SpaceWire通信网路包括：7个通信节点和3个路由器。在上述SpaceWire通信网路故障恢复方法中，所述方法还包括：将所述7个通信节点中的任意一个与所述3个路由器中的任意两个冗余连接。相应的，本专利技术还公开了一种SpaceWire通信网路故障恢复系统，包括：选择模块，用于当监测SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；重构模块，用于根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；恢复模块，用于将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。在上述SpaceWire通信网路故障恢复系统中，所述重构模块，用于根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。在上述SpaceWire通信网路故障恢复系统中，所述重构模块，用于：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术所述的一种SpaceWire网络故障恢复方法，利用最短路径算法和集中路由选择策略对网络链路错误进行动态重构，及时更新网络信息，实现了在空间辐射下链路断开错误的SpaceWire网络的故障恢复。(2)相对传统的基于星型网络拓扑结构的SpaceWire总线通信模型，在SpaceWire节点和SpaceWire路由器之间使用一条首选线路和一条备用线路进行冗余连接。当首选线路出现故障无法正常工作时，冗余线路被激活，替代首选线路进行数据传输，有效增强了SpaceWire总线通信网络的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复方法的步骤流程图；图2是本专利技术实施例中一种传统的SpaceWire网络架构模型示意图；图3是本专利技术实施例中一种优选的SpaceWire网络架构模型示意图；图4是本专利技术实施例中一种SpaceWire通信网路的架构图；图5是本专利技术实施例中一种初始化网络输入界面示意图；图6是本专利技术实施例中一种设备网络路线界面示意图；图7是本专利技术实施例中一种重构后的设备网络路线界面示意图；图8是本专利技术实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公共的实施方式作进一步详细描述。参照图1，示出了本专利技术实施例中一种SpaceWire通信网路故障恢复方法的步骤流程图。在本实施例中，所述SpaceWire通信网路故障恢复方法包括：步骤101，当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路。在本实施例中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接，对应有两条或两条以上的通信链路，其中一条通信链路可以作为主通信链路，其余通信链路则可作为备用通信链路。参照图2，示出了本专利技术实施例中一种传统的SpaceWire网络架构模型示意图。参照图3，示出了本专利技术实施例中一种优选的SpaceWire网络架构模型示意图。如图2和图3可见，在图2中，如果通信终端N1与路由器R1之间链路断开，则通信网络会丢失N1；而如果路由器R1与路由器R2之间链路断开，则通信网络丢失路由器R1、N1、N2和N3。为了避免上述情况，本专利技术利用增加冗余线路的方法提高通信网络可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SpaceWire通信网路故障恢复方法，其特征在于，包括：当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。

【技术特征摘要】
1.一种SpaceWire通信网路故障恢复方法，其特征在于，包括：当监测到SpaceWire通信网路中的某一通信节点主通信链路发生故障时，激活所述某一通信节点的备用通信链路；其中，所述某一通信节点与两个或两个以上的路由器冗余连接；根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表；将所述重构路由表配置到路由器中，对SpaceWire通信网络进行故障恢复。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述某一通信节点的备用通信链路的链路信息，对SpaceWire通信网路进行动态优化重构，得到重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述备用通信链路的链路信息和集中路由选择策略，通过最短路径寻优算法，对SpaceWire通信网路路由进行优化重构，得到所述重构路由表，包括：根据所述备用通信链路的链路信息，对初始路径权值矩阵进行矩阵重构，得到重构边权矩阵；根据所述重构边权矩阵，通过Dijkstra算法公式，重新确定所述某一通信节点对应的最短通信路径；根据集中路由选择策略对所述重新确定的最短通信路径进行解析，生成路由器可识别的重构路由表。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对SpaceWire通信网路进行数据采集，得到初始通信节点数据和路由器状态数据；根据采集得到的初始通信节点数据和路由器状态数据，生成所述初始路径权值矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜瑞，飞海东，王兴友，陈雷，于立新，彭和平，庄伟，邹萌，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11