一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法技术方案

本发明专利技术涉及一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法，包含有以下步骤，提供由端系统、交换机及物理链路组成的航空电子全双工交换式以太网，其中，端系统与交换机通过物理链路连接；在一条传输路径上，第首个交换机的最大传输延迟为端系统的最大数据积压与数据自身在物理链路上的传输时间之和，第二个交换机的最大传输延迟为第首个交换机的最大数据积压与数据自身在物理链路上的传输时间之和，以此类推，第末个交换机的最大传输延迟为第倒数第二个交换机的最大数据积压与数据自身在物理链路上的传输时间之和。据自身在物理链路上的传输时间之和。据自身在物理链路上的传输时间之和。

【技术实现步骤摘要】
一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法


[0001]本专利技术涉及一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法。

技术介绍

[0002]随着航空工业技术的发展，人们对飞机的安全性和舒适性要求不断地提高。 在飞机功能越来越复杂的同时，飞机上机载电子分系统的数量也越来越大。航 空电子系统，作为连接各个机载电子分系统的综合体，其承载的数据传输量更 是空前巨大。航空电子系统对数据的传输有实时性要求。实时性指的是数据从 发送端到接收端的传输过程必须在一定的时间间隔内完成，即传输延迟存在上 界。必须对航空电子系统数据端到端最大传输延迟进行计算。目前仿真方法只 能得到一个平均延迟，而不是最大延迟。模型检测方法虽然能够得出最大传输 延迟，但是由于会导致组合爆炸问题，不能应用于数据量庞大的航空电子系统 中。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方 法，解决了现有的仿真方法不能得到端到端最大传输延迟的问题，同时还解决 了模型检测方法因为组合爆炸问题不能应用于数据量庞大的航空电子系统的问 题。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样的：一种分析航空电子 系统端到端最大传输延迟的计算方法，包含有以下步骤，
[0005]提供由端系统、交换机及物理链路组成的航空电子全双工交换式以太网， 其中，端系统与交换机通过物理链路连接；
[0006]在一传输路径上，第首个交换机的最大传输延迟为端系统的最大数据积压 与数据自身在物理链路上的传输时间之和，第二个交换机的最大传输延迟为第 首个交换机的最大数据积压与数据自身在物理链路上的传输时间之和，以此类 推，第末个交换机的最大传输延迟为第倒数第二个交换机的最大数据积压与数 据自身在物理链路上的传输时间之和。
附图说明
[0007]图1为本专利技术的航空电子全双工交换式以太网示意图。
[0008]图2为本专利技术的端到端最大延迟计算方法示意图。
[0009]图3为本专利技术的产生最大数据积压的场景示意图。
具体实施方式
[0010]下面通过具体的实施方式连接附图对本专利技术作进一步详细说明。在此需要 说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但不构成对本专利技术 的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以
相互组合。
[0011]请参见图1至3，一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法， 包含有以下步骤，提供由端系统、交换机及物理链路组成的航空电子全双工交 换式以太网，其中，端系统与交换机通过物理链路连接。从数据产生的端系统 开始计算，首先计算数据在端系统遇到的最大数据积压。数据积压为在某一个 时刻某一个交换机输出端口处积压的全部数据包的传输时间。为属于数据 流v
i
的数据包到达节点h时的最大数据积压。此最大数据积压加上数据自身在 物理链路上的传输时间，则为数据到达传输路径上下一个交换机的最大传输延 迟，直至计算到传输路径上的最后一个交换机，即可得出数据端到端的最大传 输延迟，进而分析航空电子系统的确定性特征。
[0012]端系统和交换机的输出端口为数据流的交汇处，通常称为一个网络节点， 简称节点。一个节点可以看成是一个遵循先到先处理原则的数据缓冲区，处理 速率与物理链路传输速率相同，为G＝100Mb/s。全部节点组成一个节点集合S＝ {N1,N2,
…
,N
p
}。交换机的最大物理延迟为16毫秒，并被标记为L，即L＝16μs。
[0013]网络中传输的全部数据流组成一个数据流集合Г＝{v1,v2,
…
,v
n
}，子数 据流集合Г
h
表示通过节点h的全部数据流。对于任意一条数据流v
i
，其传输路 径是预先设定的一个从源节点(first
i
)到目标节点(last
i
)的节点有序序 列。需要强调的是，源节点(first
i
)指的是数据流产生的端系统；目标节点(last
i
) 指的并不是接收端系统，而是传输路径上最后一个交换机的输出端口。
[0014]通常，一条数据流v
i
可以通过如下特征对其进行描述：
[0015]C
i
，属于数据流v
i
的一个数据包在物理链路上的最大传输时间。这个传输 时间取决于数据包的最大长度F
max
和物理链路的传输速率G：
[0016][0017]T
i
，属于数据流v
i
的相邻的任意两个数据包在端系统产生时的最小时间间 隔。该属性特征与航空电子全双工交换式以太网中该数据流对于的虚拟链路的 带宽分配间隔相似。
[0018]数据流v
i
在航空电子全双工交换式以太网中的传输路径。是一个从端 系统(first
i
)开始到目标节点(last
i
)的节点有序序列。
[0019]假定节点h在传输路径上，节点h+1为传输路径上节点h的后面一个 节点。网络中的每一个节点遵循先到先处理的原则，对于数据流v
i
产生的数据 包m
i
，只有早于它到达节点h的数据包可以对其产生等待延时，晚于它到达的 数据包对其传输不会产生影响。可以根据(1)所示计算得出。
[0020]如图2所示，以属于数据流v
i
的数据包m
i
在端系统(first
i
)的产生时间 记为初始时刻，因此，我们可以得出当得到了的值后，则可以通过公式(1)计算得出：
[0021][0022]当数据包m
i
到达节点h时，如果输出端口处没有任何的数据包等待处理， 数据包m
i
可以马上得到处理，被转发到传输路径上的下一个节点。对于则可以通过公式(2)计算得出：
[0023][0024]对于一个遵循先到先处理原则的节点h，数据流v
j
在时间间隔a,b内所产 生的最大数据积压发生在满足下列条件的场景中：
[0025]端系统以最大速率将数据流v
j
的数据包发出。
[0026]在时间间隔[a，b]内，到达节点h且属于数据流v
j
的全部数据包组成一个数 据包序列ω，设数据包m
j
是该序列中最后一个数据包，则数据包m
j
到达节点h 的时间必须为时间间隔[a，b]的最后时刻，即时刻b。
[0027]数据包序列ω的最后一个数据包m
j
从源端系统到达节点h的传输延迟为 设数据包序列ω内存在另一个数据包m
′
j
，排在数据包m
j
之前，m
′
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析航空电子系统端到端最大传输延迟的计算方法，其特征在于，包含有以下步骤，提供由端系统、交换机及物理链路组成的航空电子全双工交换式以太网，其中，端系统与交换机通过物理链路连接；在一传输路径上，第首个交换机的最大传输延迟为端系统的最大数据积压与...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆飞，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：发明
国别省市：