一种提高网络架构通信效率的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种提高网络架构通信效率的方法及系统，本发明专利技术的方法为每个目的端维护一个待发送消息队列；该方法包括：根据目的端的优先级别以及接收到的采用基于符合ARINC 429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态，选择当前最优的目的端进行传输。本发明专利技术通过定义符合ARINC 429P3规范的Solo字格式，并采用该Solo字主动向源端上报目的端的接收状态的方式从而从根本上避免使用RTS，BUSY的发送重试的情况的产生，极大的提高了网络架构的通信效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高网络架构通信效率的方法及系统
本专利技术属于航电设备通信
，具体涉及一种提高网络架构通信效率的方法及系统。
技术介绍
ARINC429规范于1977年7月被AEEC(航空电子技术委员会)采纳，广泛的应用于航空系统部件之间的非定期数据传输。ARINC429规范定义了一种数据总线，一般用于数据传输。ARINC429规范分为三个部分。第一部分是关于物理层的定义(物理参数、标签分配)。第二部分规定了离散量的编码格式。而本文所涉及的第三部分(ARINC429P3)则定义了一种文件数据传输规范。如图1所示，ARINC429P3文件数据传输规范(BOPV1)中定义了源端和目的端之间进行文件数据传输的过程。源端向目的端发起文件数据传输之前，会向目的端发送一个RTS(RequestToSend，请求发送)429字。如果目的端此时能够接收文件数据，则回复源端一个CTS(CleartoSend，可以发送)429字，然后源端会发起文件数据的传输。如图2所示，如果此时目的端由于某种原因(ARINC429P3规范附录11B定义了相关的状态字用于反馈具体的原因)暂时无法接收源端的发送请求，则目的端会回复源端一个BUSY(DestinationBusy，目的忙)429字。根据规范规定，此时源端会等待一段时间(ARINC429P3规范定义了T4值用于规定源端等待的时间段)后重复发起发送请求，直至重试特定次数后如果目的端仍未接受发送请求，则放弃本次发送。RTS字的格式如表1所示，其中的DestinationCode字段指示特定的目的端，用于通信过程中的寻址。表1RTS429字格式典型的航电网络中，普遍存在一个具有通信管理作用的中心节点：通信管理单元。通信管理单元具备不同协议的消息的缓存、处理及转发能力。航电设备之间通过ARINC429总线与通信管理单元互联起来形成一个星型的网络结构(如图3所示)。不同航电设备之间通过通信管理单元间接进行通信。在这种中心节点架构下，当某一个源航电设备通过通信管理管理单元给某个特定目的航电设备发送消息时，如果遇到通信管理单元目暂时无法接收发送到特定目的航电设备消息的情况时(通信管理单元回复BUSY)，则源航电设备只能不停重新尝试发送(不停发送RTS询问目的端是否可以接收)，直至某一次尝试发送成功或者放弃发送。当一个源设备需要通过通信管理单元与多个航电设备通信时，对某个目的航电设备的重试发送(此时其他目的航电设备可以接收消息)会造成对其他航电设备通信的阻塞，极大降低通信效率(如图4所示)。源端只能通过RTS主动查询目的端是否可以接受消息是导致中心节点架构下当某一目的端无法接收消息时造成源端发送消息队列堵塞，通信效率低下的原因。在ARINC429P3规范的框架下，目前还没有解决方案有效的解决该通信效率低下的问题。
技术实现思路
为了解决现有429设备通信效率低下的技术问题，本专利技术提供了一种提高网络架构通信效率的方法。本专利技术通过定义符合ARINC429P3规范的Solo字格式，并采用该Solo字主动向源端上报目的端的接收状态的方式从而从根本上避免使用RTS，BUSY的发送重试的情况的产生，极大的提高了网络架构的通信效率。本专利技术通过下述技术方案实现：一种提高网络架构通信效率的方法，本专利技术的方法为每个目的端维护一个待发送消息队列；本专利技术的方法包括：根据目的端的优先级别以及接收到的采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态，选择当前最优的目的端进行传输。本专利技术的源端只需要根据目的端主动上报当接收状态，即可选择当前最优的目的端进行发送，从而从根本上避免了使用RTS，BUSY的发送重试的情况产生，提高了网络架构的通信效率。优选的，本专利技术采用的符合ARINC429P3规范的Solo字的格式为：其中，SAL表示系统地址标记；AcceptableWordCount表示目的地当前的接收状态；DestinationCode表示目的地唯一标识；I.D.为保留字段，设置为0010；P表示奇偶校验位。优选的，本专利技术采用的网络架构为以通信管理单元为中心的中心节点网络结构。优选的，本专利技术的采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态具体为：根据目的端的接收情况，周期性的向源端广播Solo字；或者根据目的端接收情况，在目的端接收状态发生改变时向源端广播Solo字。优选的，本专利技术的采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态具体包括以下步骤：步骤S11，检测周期性计时器是否溢出，如果是则执行步骤S12，否则执行步骤S16；步骤S12，获取当前目的端的接收状态；步骤S13，根据当前目的端的接收状态，更新Solo字的AcceptableWordCount和DestinationCode域并发送给源端；步骤S14，重复执行步骤S12-步骤S13，直到所有目的端均更新完毕；步骤S15，重置周期性计时器；步骤S16，检查目的端接收状态是否发生改变，如果是则根据目的端接收状态，更新Solo字的AcceptableWordCount和DestinationCode域并发送给源端；步骤S17，重复执行步骤S16，直到所有目的端接收状态检查完成。优选的，本专利技术的选择当前最优的目的端进行传输具体包括以下步骤：步骤S21，检测高优先级目的端发送队列是否有消息待发送，如果是则执行步骤S22，否则继续执行步骤S21；步骤S22，判断当前目的端是否可以接收消息；如果是则执行步骤S23，否则返回执行步骤S21；步骤S23，向当前目的端发起传输。优选的，本专利技术采用的网络架构为一对多总线型网络结构。另一方面，本专利技术还提出了一种提高网络架构通信效率的系统，本专利技术的系统包括源端；所述源端为每个目的端维护一个待发送消息队列，根据目的端的优先级别以及接收到的采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态，选择当前最优的目的端进行传输。优选的，本专利技术的系统还包括通信管理单元；所述通信管理单元基于符合ARINC429P3规范的Solo字，获取目的端的接收状态并根据目的端的接收状态，周期性向源端广播Solo字；或者在目的端接收状态发生改变时，向源端广播Solo字。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术从基于ARINC429P3规范的中心节点架构通信效率低的内因入手，利用通信管理单元通过自定义格式的SOLO字主动向源端上报接收状态的机制从根本上提高了中心节点架构通信效率低的问题。2、本专利技术完全兼容ARINC429P3规范，支持本专利技术所述特性的429终端(源或目的)仍然可以与常规429终端正常通信。3、本专利技术不仅适用于有通信管理单元的中心节点网络架构，也适用于总线型网络架构中一对多的通信场景。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，该方法为每个目的端维护一个待发送消息队列；/n该方法包括：/n根据目的端的优先级别以及接收到的采用基于符合ARINC 429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态，选择当前最优的目的端进行传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，该方法为每个目的端维护一个待发送消息队列；
该方法包括：
根据目的端的优先级别以及接收到的采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态，选择当前最优的目的端进行传输。


2.根据权利要求1所述的一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，所述符合ARINC429P3规范的Solo字的格式为：



其中，SAL表示系统地址标记；AcceptableWordCount表示目的地当前的接收状态；DestinationCode表示目的地唯一标识；I.D.为保留字段；P表示奇偶校验位。


3.根据权利要求1所述的一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，所述网络架构为以通信管理单元为中心的中心节点网络结构。


4.根据权利要求1所述的一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，所述采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态具体为：根据目的端的接收情况，周期性的向源端广播Solo字；或者根据目的端接收情况，在目的端接收状态发生改变时向源端广播Solo字。


5.根据权利要求1所述的一种提高网络架构通信效率的方法，其特征在于，所述采用基于符合ARINC429P3规范的Solo字主动上报的目的端接收状态具体包括以下步骤：
步骤S11，检测周期性计时器是否溢出，如果是则执行步骤S12，否则执行步骤S16；
步骤S12，获取当前目的端的接收状态；
步骤S13，根据当前目的端的接收状态，更新Solo字的AcceptableWordCount和Destinatio...

【专利技术属性】
技术研发人员：张靖，
申请(专利权)人：中电科航空电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51