对于飞行器的数据通信网络的制作方法_3

文档序号:8265467阅读:来源:国知局
的描述符能够写入多个每出口端口描述符队列43。DMD 29 由DLT 26输出的位的集合控制,这些位识别描述符要写入哪些每出口端口描述符队列43。
[0054] 入口查找表 入口查找表可并入入口端口调度器24,并且用于识别数据流以及对在入口端口 42、46 中的一个上始发的每个流分配唯一指数。该指数对于多种数据路径存储和控制功能起到流 标识符的作用。例如,指数对于DLT 26检索监管参数和路由位(其指示DMD 29可将帧描述 符存储到哪些队列43)起到密钥的作用。该指数还用于检索对于在哪里将帧数据存储在 ⑶S 28中的地址,例如它可用于检索并且存储循环缓冲器54的最新偏移地址。入口查找 表可包括随机存取存储器、哈希逻辑和存储器或内容可寻址存储器(CAM),其的输出(流指 数或密钥)由接收的数据帧的端口号和选择的位所确定。例如,在每物理以太网端口基础 上,可提供配置选项来指示UDP/IP/MAC报头中的哪些位识别数据流的类型。备选地,ARINC 429数据流可由进来的与ARINC 429字的8位标签级连的ARINC 429物理端口号识别。
[0055] 该流指数还可针对模仿或数据损坏提供故障安全保护。例如,DLT 26输出可包含 这样的字段,其指示对于帧的预期到达端口(EPoA)。可针对该帧到达所在的实际端口号进 行检查,如由入口物理接口 44报告的。如果它们不匹配,可丢弃帧。
[0056] 对于ARINC 429接口,A429标记和端口号级连并且用于访问独立查找表,其的输 出可以是流指数。
[0057] 使用流指数,对于CDS 28写功能性提供起始位置和帧长度使得可写原始数据帧 的内容,其在对于适当数量的⑶S 28位置的正确基地址处开始。
[0058] 流标识符对存储在DLT 26中的路由、监管和存储参数表寻址。根据数据源以及它 要存储在哪里,该DLT 26的输出位字段可具有不同的解释。以太网帧可以存储在⑶S 28 的循环缓冲器54或CVT 56区域中。A429数据字可以存储在CVT 56中或直接发送到48个 入口 A429队列中的一个,或两者兼而有之。A429多字消息可直到目的地订户单元32具有 防止背靠背A429消息的时间走样或过滤属于相同A429消息的复制字的方法才存储在CVT 56中。
[0059] 在一个示例中,流指数所选择的DLT 26输出可包括以下的任何组合:⑶S 28缓 冲器基地址加上一个位,用于指示该基地址是否指CVT 56位置;循环缓冲器54 ID;循环 缓冲器54大小;虚拟链路(VL ;例如,虚拟出口端口 72)账户标识符(VLacctID);预期PoA (EPoA),用于迫使数据仅在它的指定入口端口上进入;1位字段,其指示这是否是ARINC 429字描述符;端口掩码位向量,其指示哪些入口端口 66、72接收帧;位字段,其指示描述符 要写入的每出口端口描述符队列41的优先级;对于基于帧的监管的A664p7带宽分配间隙 (BAG);监管丢弃位和监管绕过位;和对于基于帧的监管的抖动公差(JitterT);最大帧长度 (Smax)或CVT 56帧长度,其取决于上文提到的CVT位置位的值。
[0060] ⑶S 28写控制功能性支持两个类型的写操作:CVT 56写操作和循环缓冲器54写 操作。DLT 26输出具有CVT位置位,用于指示基地址字段中的值是否是CVT 56位置(例如, 如果CVT位置位=1 )。对于指示CVT 56写操作的任何给定的流指数,写入CVT 56的帧应总 是具有相同大小。CVT 56位还规定Smax字段中的值是CVT 56帧的固定长度还是可变长度 帧的最大帧大小(Smax),其在非CVT 56帧的情况下要由策略器27实施。对于CVT 56帧, 如果由物理接口功能计算的帧大小未与Smax字段中的值完全匹配,可丢弃CVT 56帧。同 样,对于非CVT 56巾贞,如果巾贞大小大于Smax,可丢弃中贞。
[0061] 在CVT 56写操作的情况下,帧的位置和长度是预定或是静态的。最近接收的帧中 的值简单地重写之前接收的帧中的值。DLT 26的输出直接提供要写入CVT 56的帧的基地 址和长度。数据是否写入CVT 56存储器由它的PoA确定或监管,S卩,是否允许由入口端口 调度器24的入口查找表确定的流指数到达给定物理入口端口 42。可通过防止将未经授权 的流写入CVT 56而不允许物理入口端口 42上的未经授权的流损坏CVT 56存储器。此外, 如上文规定的,如果由入口物理接口 44计算的帧长度未与Smax字段匹配,可丢弃帧。
[0062] 注意镜像包含采样端口数据(其写入CVT 56中)的以太网帧,因此其他ADS 18可 存储或镜像相同的数据,这是可能的。该镜像可通过例如向连接到另一个ADS 18的物理出 口端口 66提供消息而完成。备选地,数据镜像可使用集中式数据存储装置来完成,该集中 式数据存储装置例如可作为虚拟入口或出口端口 46、72而对于所有ADS 18可访问。此的 一个示例示出为网络大容量存储84虚拟链路36。在CVT 56位置中写A429字并且将它们 写入A429输出队列41中的一个或多个,这也是可能的。然而,到达入口 A429链路中的一 个的A429字无法走出以太网端口,除非它首先使用PMC 31装入以太网帧内(在下文描述)。
[0063] 如果DLT 26输出指示写操作是循环缓冲器54写操作(例如,如果CVT位置位=0, 其指示非CVT 56帧),则帧可写入下一个可用循环缓冲器54存储器位置,如由例如从DLT 26输出的字段获得的循环基地址和由入口端口调度器24维持的循环缓冲器偏移表确定 的。基地址和偏移地址可用于跟踪要在循环缓冲器54内写的下一个位置。
[0064] 每个循环缓冲器54的基地址由DLT 26输出的存储器基地址字段确定。DLT 26输 出的另一个字段指示循环缓冲器大小。写入循环缓冲器54的任何数据字的地址是循环缓 冲器54基地址和循环缓冲器偏移的总和。循环缓冲器偏移在写每个字之后在循环缓冲器 基地址保持固定时以循环缓冲器54大小为模而递增。在数据帧的最后的字或A429字写入 循环缓冲器54之后,下一个位置的偏移地址记录在由流指数指示的循环缓冲器偏移表内 的位置中并且作为写入相同循环缓冲器54的下一个帧的起始偏移而变得可用。
[0065] 尽管本发明的实施例不受限制,图示的实施例可具有多至256个循环缓冲器8K 深。通过示例,这可允许对每个物理入口和/或出口端口 42、66创建循环缓冲器54。作为 备选示例,可对每一个流指数创建循环缓冲器54。作为再另一个示例,每个循环缓冲器54 可代表虚拟输出端口或虚拟主干的集合。"主干"与虚拟端口的出口集关联。这些虚拟端 口可以映射到物理出口端口 66或虚拟输出端口 72的任何集上。例如,相同的ARINC 653 (A653)航空电子设备应用可由于可用性原因而驻存在多个线路可替换单元(LRU)上,例如 处理大气数据的应用。这些可连接到ADS 18的不同物理出口端口 66。但是,应用的实例中 的全部可配置成形成单个主干群使得它们共享相同的循环缓冲器54以使它的数据和带宽 要求与其他A653应用完全隔离。从而,该粒度级实现每(分布式)A653应用分配循环缓冲 器54。
[0066] 每当数据写入循环缓冲器54,描述符多播分布功能复制描述符,其指示关联的数 据帧在缓冲器54中的存储位置。另外,基于规则的调度器76和/或PMS 30可操作出口调 度功能,其确保每个物理出口端口 66接收帧的副本(如果它预备这样做的话)。
[0067] 在图示的配置中,只使用三个循环缓冲器54。这些通过使具有相同数据速率的物 理出口端口 55或订户单元32与共同循环缓冲器54关联而分配。这对A664p7排队型数据 帧提供中央缓冲器的最高效(共享存储器)利用。在该配置中,所有10 Mbps物理出口端口 66可形成一个主干群(10 Mbps循环缓冲器60),所有100 Mbps物理出口端口 66可形成另 一个主干群(100 Mbps循环缓冲器62),并且所有1000 Mbps (I Gbps)物理出口端口可形 成主干群(I Gbps循环缓冲器64)。尽管存在三个循环缓冲器60、62、64并且尽管数据帧可 去往具有不同数据速率的物理出口端口 66, CDS 28将仅存储帧的一个副本。帧所写入的循 环缓冲器60、62、64对应于帧要复制到的最慢物理出口端口 66的数据速率。为了简单起见, 该文献的剩余部分将假设具有相同出口数据速率的每组物理出口端口 66存在循环缓冲器 54 :10 Mbps 60、100 Mbps 62 或 I Gbps 64。
[0068] 监管功能 监管功能由策略器27执行,该策略器27可以是由状态机控制的FDM 29中的特定用途 的硬件逻辑流水线。策略器27功能性取决于进来的数据是A429数据字还是以太网帧。策 略器27做出确定是否允许以太网帧描述符传递到描述符多播分布器29之上以及是否允许 进来的数据存储在⑶S 28的CVT 56或循环缓冲器54区域中的决定。通过定义,ARINC 429 中贞未对描述符多播分布器29产生以太网巾贞描述符。在该实例中,入口端口调度器24可对 绕过⑶S 28的独立数据路径提供独立描述符。在另一个实例中,策略器27可确定A429数 据字可是否存储在CVT 56中。
[0069] 对于预备存储在CVT 56中的数据帧,如果帧长度不等于预备的帧长度,丢弃帧。 不需要实施BAG或抖动公差监管。
[0070] 对于预备存储在循环缓冲器54中并且被监管的数据帧,策略器27使用DLT 26的 VLacctID来执行二次查找以确定具有该VLacctID的之前的帧的到达时间来实施BAG和抖 动公差约束。如果帧的EPoA未与PoA匹配或帧长度超出为虚拟链路(VL)预备的最大帧长 度Smax,或存在BAG/抖动违背,策略器27可停用当前帧描述符的多播分布并且抢占帧写入 CDS 28。
[0071] 策略器27中的基于帧的BAG和抖动公差监管可用于确保进入循环缓冲器54的最 大聚合数据速率在对接收离开该缓冲器的数据的最慢(可能地,虚拟)端口确保最小的需要 生存期所需要的之下。基于帧的BAG和抖动公差监管还可用于确保数据通信网络16中没有 出口端口 66、72超出它的带宽和延迟预算。如果策略器27确定已经超出对于给定VLacctID 的配置最大数据速率,即未满足配置的BAG或抖动公差,它可防止描述符写入每出口端口 描述符队列43并且由此防止帧传送到物理订户单元32。
[0072] 通过示例,策略器27可使用从DLT 26获得的六个值:控制位(Ctrl)、VLacctID、 预期到达端口(EPoA)和最大帧大小(Smax)、带宽分配间隙(BAG)和抖动公差(JitterT), 来确定是否允许以太网帧描述符传递到描述符多播分布功能之上以及是否允许进来的数 据存储在⑶S 28中。A664p7允许多个虚拟链路(VL)属于相同的VL账户,即具有相同的 VLacctID,并且由此使用为该VLacctID配置的Smax、BAG和JitterT而联合监管。策略器 27获得实际到
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