一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法技术

本发明专利技术公开一种FC‑AE‑1553交换型网络中的路由方法，首先对链路进行分级，对不同类型消息进行分类并设定优先级，并设定多个消息传输队列；之后以图论为理论基础，建立复杂拓扑网络的图模型。根据应用需求生成硬实时链路集合；然后基于图论理论与最短路径算法，为硬实时消息的传输，计算了多条不相关的候选路由，并设定了链路预留带宽；之后，基于链路预留带宽与最大流求解理论，计算了所有候选路径上的最大可行流；最后，描述了硬实时消息与非硬实时消息传输时各自的传输策略。本发明专利技术解决了基于FC‑AE‑1553协议的交换型网络(复杂拓扑结构网络)需要保证数据传输的实时性与可靠性问题，以及需要对不同类型的流量进行合理的流量控制问题。

【技术实现步骤摘要】
一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法
本专利技术涉及通信网络领域，特别是涉及航空总线网络中的路由
，具体涉及一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法。
技术介绍
航空电子数据总线是航空电子综合系统的“中枢神经”和数据通信枢纽，基于光纤通道的FC-AE-1553航空总线协议，由于其高带宽、高可靠、易扩展等特性，成为新一代航空电子数据总线协议的趋势越来越明显。而随着航空电子系统综合化程度的提高、总线结构的复杂、适用范围的拓宽，航电系统对总线拓扑结构和性能提出了更高要求。硬实时可靠路由是指保证消息的高实时性与高可靠性的一种路由。它保证了实时指令消息在与多种类型消息同时传输中的优先传输特性，并且保障了在部分节点或链路故障条件下的实时指令消息的可靠传输特性。同时其他非硬实时类型的消息也需要合理的、有效的传输。目前业界对于FC-AE-1553航空总线协议的研究大多停留在简单拓扑结构下的芯片设计、网络兼容、以及测试设备的开发等方面，而对于该协议复杂拓扑结构及其性能方面的研究却寥寥无几。随着航电系统数字化网络化程度的提高、网络范围的扩大，简单拓扑远不能满足实际需要。然而，拓扑结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FC‑AE‑1553交换型网络中的路由方法，其特征是，包括步骤如下：步骤1、将FC‑AE‑1553交换型网络抽象成图，并且为图中的每条边设定参数，生成网络拓扑的图G；步骤2、根据应用需求生成硬实时链路集合，该硬实时链路集合是由元素(sk，tk，θk，nk)组成的集合，其中sk表示有硬实时信息传输的源节点，tk表示有硬实时信息传输的目标节点，θk表示传输某一类硬实时消息所需要的带宽；nk表示路径的条数，k表示元素序号；步骤3、利用最短路径算法为硬实时链路集合中的元素(sk，tk，θk，nk)计算候选的路径，并为候选的路径中的每一段链路设定预留带宽；步骤4、基于预留带宽求解候选路径集P(s...

【技术特征摘要】
1.一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法，其特征是，包括步骤如下：步骤1、将FC-AE-1553交换型网络抽象成图，并且为图中的每条边设定参数，生成网络拓扑的图G；步骤2、根据应用需求生成硬实时链路集合，该硬实时链路集合是由元素(sk，tk，θk，nk)组成的集合，其中sk表示有硬实时信息传输的源节点，tk表示有硬实时信息传输的目标节点，θk表示传输某一类硬实时消息所需要的带宽；nk表示路径的条数，k表示元素序号；步骤3、利用最短路径算法为硬实时链路集合中的元素(sk，tk，θk，nk)计算候选的路径，并为候选的路径中的每一段链路设定预留带宽；步骤4、基于预留带宽求解候选路径集P(sk，tk，θk，nk)上所有路径的最大可行流；步骤5、当硬实时链路集合的某个元素(sk，tk，θk，nk)的源节点sk与目标节点tk之间有消息需要传输时，网络中的任意一个节点根据该节点收到的消息的所属类型和该节点的相对类型，对收到的消息进行不同等级的队列处理和不同的传输。2.根据权利要求1所述的一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法，其特征是，步骤1中，抽象图G中的每条边设定参数包括：链路代价、链路预留带宽、链路上的可行流、链路容量和链路的冗余流量。3.根据权利要求1所述的一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法，其特征是，步骤3的具体步骤如下：步骤3.1、按元素序号k从小到大的顺序选择硬实时链路集合中的一个没有被选过的元素(sk，tk，θk，nk)；步骤3.2、复制图G生成图G1；步骤3.3、采用最短路径算法在图G1中求一条源节点sk到目标节点tk的最短的路径pi，之后在图G和图G1中将路径pi上的每条边的链路预留带宽更新为r+θk，并继续执行步骤3.4；如果采用最短路径算法无法求出源节点sk到目标节点tk的最短路径，则跳至步骤3.6；步骤3.4、将路径pi按照路径的优先顺序即i值的大小记入硬实时消息传输候选路径集P(sk，tk，θk，nk)，之后在图G1中删除路径pi上的中间节点和与其相连的边；步骤3.5、判断是否生成了nk条路径，即判断i是否大于等于nk：如果是，则继续执行步骤3.6；否则，令i＝i+1，并返回步骤3.3；步骤3.6、判断硬实时链路集合中的元素是否都已经被选择过，即判断k是否大于等于K：如果是，则步骤3结束，否则，令k＝k+1，i＝1，并返回步骤3.1；上述k的初始值为1，且k＝1，2，……K，K表示元素个数；i的初始值为1，且i＝1，2，……nk，nk表示路径条数；r为上次迭代所得到的链路预留带宽；θk表示传输某一类硬实时消息所需要的带宽，sk表示有硬实时信息传输的源节点，tk表示有硬实时信息传输的目标节点。4.根据权利要求1所述的一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法，其特征是，步骤4的具体步骤如下：步骤4.1、对于图G中的每条边，初始设置每条边的可行流为该边的预留带宽；步骤4.2、复制图G生成图G2；步骤4.3、按照元素序号k从小到大的顺序，选择硬实时链路集合中没有被选择过的元素(sk，tk，θk，nk)，并选择其对应的候选路径集P(sk，tk，θk，nk)；步骤4.4、按照候选路径序号i从小到大的顺序，从候选路径集P(sk，tk，θk，nk)中一条没有被选择过的路径pi；如果存在没有被选择过的路径pi，则继续判断图G2中是否完整的存在这条路径，若图G2中完整存在这条路径，则继续执行步骤4.5，否则，转至步骤4.9；如果不存在没有被选择过的路径pi，跳到步骤4.10；步骤4.5、将路径pi上所有边的冗余流量中，最小的冗余流量值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向利，王迪，张红梅，闫坤，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45