用于飞机的数据通信网络的制作方法_5

文档序号:8265465阅读:来源:国知局
规则的调度器76作为PMS 30中的用户可配置组件进行操作。PMS 30允许对基于 规则的调度器76的各出口端口 66、72访问,基于规则的调度器76用来从其四个优先级队 列43(若其中之一可用的话)来选择描述符。描述符可用来提供对CDS 28的读访问。例 如,PMS 30可按照循环方式、严格定时的计划表或者预定算法来准予对基于规则的调度器 76的各出口端口 66、72访问。设想其它服务方式,例如考虑基于出口端口 66、72的关键性 来准予附加或优先化访问的加权计划表。关于准予对CDS 28的访问,PMC 31可被认为是 另一个出口端口 66、72,其被准予以例如I Gpbs的最大保证带宽以及小于66微秒的各访问 之间的最大保证等待时间对CDS 28的保证带宽访问。基于规则的调度器76提供仲裁,以 确定在各端口 66、72的访问机会期间读取哪一个优先级队列43的描述符。那个描述符然 后用来读取从⑶S 28所得到的帧的副本并且传送给一个出口端口 66、72。
[0089] 基于规则的调度器76可从每个每出口端口描述符队列43接受作为输入的一组充 溢程度阈值位或者值以及经由队列充溢程度接口 70从各出口物理端口队列41接受队列充 溢程度指示,其中阈值位在队列43的充溢程度超过所配置阈值时可例如设置为一,而每当 队列41过满而无法接受帧时将另一个阈值位设置为一。队列充溢程度接口 70中包含的位 共同表示每出口端口 66、72的多个队列41、43的充溢程度。如果每出口端口描述符队列43 过满,则基于规则的调度器76可基于队列43优先级来修改服务方法,或者如果队列41过 满,则可暂时挂起向队列41发送附加帧。例如,当服务于出口端口 66、72时,如果基于规则 的调度器76基于所接收充溢程度阈值来确定那个端口 66、72的每出口端口描述符队列43 的一个或多个过满,则调度器76可决定首先服务于满队列43。在另一种情况下,当服务于 出口端口 66、72时,如果基于规则的调度器76确定出口端口队列41过满而无法接受另一 个帧,则调度器76可决定优先服务于那个端口 66、72,直到队列41能够接受另一个帧。在 又一种情况下,如果在被服务的出口端口 66、72的任何每出口端口描述符队列43中不存在 要服务的描述符,则基于规则的调度器76可按照循环类型(或者备选)方式将控制访问切 换到服务于下一个出口端口 66、72。
[0090] 如先前所述,存在各出口端口 66、72的四个每出口端口描述符队列43,其经过优 先化。哪一个队列43开始使其描述符被服务取决于四个描述符队列43的每个的充溢程度。 例如,各队列43的充溢程度可通过七个阈值等级加上空标志来测量。在这个示例中,七个 阈值等级可指示"充溢程度"的变化等级。使用优先级编码器逻辑,七个阈值和空标志可转 换为3位值,其确定哪一个每出口端口描述符队列43将使描述符由PMS 30来服务(S卩,从 ⑶S 28读取数据)。这12个位加上4位计数器的输出可用来对例如16KX3查找表(其中 存储基于规则的调度器76的服务规则)进行寻址。备选地,基于规则的调度器76的规则 可以是例如用于确定服务规则的算法。对各端口具有作为对这个查找表的输入的4位计数 器的目的是避免具有静态阈值组合、从而引起对不确定时间周期服务于同一队列的理论可 能性。它是保证对给予各优先级的服务速率的下限的一种方式。
[0091] 在根据基于规则的调度器76优先级从所选每出口端口描述符队列43中读取所选 描述符之后,完成帧从⑶S 28中读取,并且在允许下一个出口端口 66、72使描述符由调度 器76来服务并且被准予从CDS 28接收帧的机会之前传送给端口 41。对于交换数据帧,在 读出过程期间,描述符的ToFS可与所存储帧进行比较。如果它们不一致,则可丢弃该帧。每 个出口以太网端口还可具有可编程最大生存期(MaxAge),以及如果ToFS与输入端口调度 器24写控制功能中的时间计数器的当前值的差大于MaxAge参数,则可丢弃该帧。否则,帧 由PMS 30从⑶S 28中读取,传递给其出口端口 66、72,并且传送给用户单元32或虚拟链路 36 〇
[0092] 参数消息调度器 参数消息调度器(PMS)30进行操作以调度将哪一个消息发送给哪一个出口端口 66、 72。PMS 30例如按照循环方式确定哪一个出口端口接下来由基于规则的调度器76来服务, 以及使用从基于规则的调度器76所选的每出口端口队列43所接收的描述符,从CDS 28的 循环缓冲器54来读取完整数据帧。将这个所读取帧传送给使用公共出口接口 34所服务的 出 口端口 66、72。
[0093] PMS 30可调度PMC 31的操作,好像它是出口端口一样,并且控制哪些消息由PMC 31通过交给它待构成消息的描述符来构成。由PMC 31所接收的描述符引用参数消息表58 中的条目的列表,其详述来自CVT 56或A429输出队列的哪些数据将要放入所构成的帧中。 例如,PMS 30可为PMC 31提供地址列表的地址和列表长度。列表中的地址是将要放入待 构成的数据帧中的CVT 56或A429输出列表中包含的数据的位置。
[0094] 可严格地调度参数数据帧的构造。作为举例,总共4096个帧构造的调度可采用 500微秒的所调度数据帧离开分辨率来支持。可存在表示500微秒的时间增量的计数器值 的表、计数器阈值的表和消息描述符的表,其全部通过描述符表地址计数器(DTAC)的条目 来引用。下面进一步描述待构成的数据帧的描述符格式。计数器值表、计数器阈值表和描 述符表的各条目与待构成的数据帧的实例关联。
[0095] 消息构造的调度如下所述进行:DTAC扫描4096个计数值的完整表。各计数值被递 增并且与从最大计数阈值的表所得到的其最大计数阈值进行比较。如果计数小于其阈值, 则递增值简单地回写到计数值的表中,并且可触发消息构造。但是,如果计数大于或等于对 消息预设的最大值,则回写的计数值为零,并且将DTAC所引用的描述符表条目的内容的值 (其可以是待传送的定制消息的描述符)传递给PMC 31,以发起消息构造功能。
[0096] 在这个示例中,如果存在少于4096个待构成的消息,则在描述符表中将存在未使 用描述符条目(其可从未使消息构造发生)。在期望禁用特定描述符位置条目的情况下, 由于计数值的不充分位数(即,11),对应最大计数表条目可设置为无法达到的值、即4096。 在这个示例中,由于PMS 30能够每隔500微秒调度总共4096个消息,所以PMS 30将不可 能是形成ADS 18的定制消息中的限制因素。备选地,任何消息的构造的计划表分辨率可采 取500微秒的增量。
[0097] 参数消息构造功能 当PMS 30确定调度消息构造时,它将描述符连同描述符可用指示一起传递给PMC 31 功能。描述符包含识别信息,使得PMC 31可确定以太网/A664p7帧的数据源是否来自A429 队列40之一,和/或它是否为将要使用CVT 56地址的列表从CVT 56来散射采集的数据。 例如,如果描述符的最高有效位(MSB)指示消息将要从A429队列40中的数据来构成,则描 述符可包含从参数消息表58直接读取并且放入消息构造队列40中、之后接着来自(一个 或多个)A429队列的数据的UDP/IP/MAC报头的基址(HOLpointer)和长度。
[0098] 相反,如果参数消息描述符的MSB指示帧将要从CVT 56中的数据来构成,则 HOLpointer是参数消息表58的有序和毗连列表的CVT 56中的基址以及将要用于消息的构 造中的CVT 56地址描述符。在这个示例中,长度字段指示地址描述符的那个列表的长度。 PMC 31使用这些地址描述符来采集所选CVT 56数据值。在构造期间,地址描述符的列表首 先从参数消息表58来读取。地址描述符然后用来通过从参数消息表58进行读取来构成消 息的报头以及通过从CVT 56和/或A429输出队列的所选位置进行读取来构成消息的有效 载荷。
[0099] 完整数据帧或"消息"由报头、参数值的列表和报尾组成。各数据帧报头字段和各 参数值存储在CDS 28的固定但非毗连位置,如上所述。因此,待构成的各数据帧必须包括 将用来从CVT 56中读取这些散射值的地址的有序列表。为了使PMS 30存储器保持为较小, 地址描述符的列表本身可保持在CDS 28的存储器的静态区域、例如CVT 56的参数消息表 58中。
[0100] 由PMS 30提供给PMC 31的参数消息描述符可包括例如列表指针(HOLpointer) 的18位头、32位字中的地址的列表长度以及为控制位所保留字段。在这个示例中, HOLpointer可经过左移位并且附加有零,使得各地址列表仅在64字节边界上开始。'S'控 制位还可指示描述符是否用于A664p7消息。如果描述符用于A664p7消息,则描述符中的 EflowID字段可用来跟踪A664p7序列号。还设想零的参数消息描述符MSB值可引用间接 引用将要写入消息中的数据位置的地址的列表。这些地址例如可连同字节选择和控制信息 (其指示所引用数据位置将要如何封装到消息中)一起包含在CVT 56的64位位置中。如 果存在,则控制字段可包含指示LSB或MSB对齐、大字节序、小字节序或者改动的大字节序 (munged big endian)格式等。设想附加控制字段内容和效果。
[0101] 如果所构成的消息为A664p7消息,则PMC 31可使用从PMS 30所接收的消息描述 符中的字段(EflowID)来访问那个VL的序列号(SN)。SN字节可按照A664p7中所述的规 则来递增,并且作为PMC 31所构成的消息有效载荷的最后一个字节来放置。一旦消息帧完 成,则将它传递到专用环回端口 86中,其计算CRC、例如CRC-32,并且按照环回方式将该帧 传回到ADS 18的公共入口接口 22中。
[0102] 对于在传递给用户单元32之前将所构成消息回送给ADS 18的公共入口接口,存 在多种原因。主要原因是安全性。即使各参数消息帧的构造经过严格调度,但是设想A664p7 帧必须由独立策略器27逻辑来整顿,以回避对单一故障的弱点。这是要求A664p7交换机 中的入口端口调度器24的策略功能的原因,即使用户单元32可能已经执行业务整形。在 ADS 18中,策略器27与PMS 30 (并且因此与PMC 31)隔离,以满足这个要求。
[0103] 环回构成消息的第二原因可在于,它避免DMD功能的重复。环回端口 86没有对消 息执行大量操作,并且因而可以不受操作延迟限制。因此,环回端口 86的操作数据速率可 处于例如千兆位速率。通过例如将帧的描述符分布到高优先级每出口端口描述符队列43, 并且适当地对基于规则的调度器76进行编程,能够使对环回等待时间的所产生影响是可 忽略的。设想环回PMC 31数据的单一环回端口 86可足以支持例如在少于500微秒之内超 过100个消息(各具有512字节的平均长度)的传输。但是,附加环回端口 86能够在ADS 18中配置,并且专用于PMC 31生成消息。
[0104] ARINC 429 数据通路 ARINC 429数据字到达编号为16至48的物理入口端口 42上。到达时间记录器50指 示接下来应当服务于哪一个入口端口 42的字。随后,入口端口调度器
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