对于飞行器的数据通信网络的制作方法_5

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从它的四个优先级队列43 (如果一个可用的 话)选择描述符。该描述符可用于提供对CDS 28的读访问。PMS 30例如可授予每个出口 端口 66、72采用循环方式、严格的时间调度或预定算法对基于规则的调度器76的访问。设 想其他服务方式,例如,基于出口端口 66、72的临界性而考虑授予额外或优先访问的加权 调度。关于授予访问⑶S 28, PMC 31可视为授予对⑶S 28的保证带宽访问的另一个出口 端口 66、72,其具有例如I Gbps的最大保证带宽和每个访问之间小于66微秒的最大保证延 迟。基于规则的调度器76提供仲裁来确定在每个端口 66、72的访问机会期间读取哪个优 先级队列43的描述符。该描述符然后用于读取从CDS 28获得的帧的副本并且将它传送到 一个出口端口 66、72。
[0088] 基于规则的调度器76可经由队列充满度接口 70接受来自每个每出口端口描述符 队列43的一组充满度阈值位或值以及来自每个出口物理端口队列41的队列充满度指示作 为输入,其中阈值位在队列43的充满度超出配置的阈值时可例如设置成一并且每当队列 41太满而不能接受帧时另一个阈值位设置成一。共同地,队列充满度接口 70中所包含的位 代表每出口端口 66、72的多个队列41、43的充满度。如果每出口端口描述符队列43太满, 基于规则的调度器76可在每队列43优先级基础上修改服务方法或如果队列41太满,向队 列41发送额外帧可暂停。例如,在服务出口端口 66、72时,如果基于规则的调度器76基于 接收的充满度阈值确定端口 66、72的每出口端口描述符队列43中的一个或多个太满,调度 器76可决定首先服务满队列43。在另一个实例中,在服务出口端口 66、72时,如果基于规 则的调度器76确定出口端口队列41太满而不能接受另一个帧,调度器76可决定抢先服务 该端口 66、72直到队列41可以接受另一个帧。在再另一个实例中,如果对于服务的出口端 口 66、72,在任何每出口端口描述符队列43中没有描述符要服务,基于规则的调度器76可 切换控制访问以采用循环型(或备选)方式服务下一个出口端口 66、72。
[0089] 如之前描述的,对于每个出口端口 66、72存在四个每出口端口描述符队列43,其 被定优先级。哪个队列43开始使它的描述符得到服务,这取决于四个描述符队列43中的 每个的充满度。每个队列43的充满度例如可由七个阈值水平加上空标志来测量。在该示 例中,这七个阈值水平可指示变化的"充满度"水平。使用优先级编码器逻辑,七个阈值和 空标志可转换成3位值,其确定哪个每出口端口描述符队列43将使描述符被PMS 30所服 务(S卩,从⑶S 28读出数据)。这12个位加上4位计数器的输出可用于对例如16K X 3查 找表寻址,其中存储基于规则的调度器76的服务规则。备选地,基于规则的调度器76的规 则可例如是用于确定服务规则的算法。每个端口具有4位计数器作为到该查找表的输入的 目的是避免具有促使持续不确定时段地服务相同队列的静态阈值组合的理论可能性。这是 保证给予每个优先级的服务速率的下界的方法。
[0090] 在基于基于规则的调度器76优先级从选择的每出口端口描述符队列43读出选择 的描述符之后,从⑶S 28读出完整的帧并且在允许下一个出口端口 66、72使描述符被调度 器76服务并且授予它从CDS 28接收帧的机会之前将其传送到端口 41。对于切换的数据 帧,在读出过程期间,描述符的ToFS可与存储的帧的比较。如果它们不一致,可丢弃帧。每 个出口以太网端口可另外具有可编程最大年龄(MaxAge),并且如果ToFS与输入端口调度 器24写控制功能中的时间计数器的现值之间的差异大于MaxAge参数,可丢弃帧。否则,由 PMS 30从⑶S 28读出帧,并且将其传送到它的出口端口 66、72,并且传送到订户单元32或 虚拟链路36。
[0091] 参数消息调度器 参数消息调度器(PMS)30操作以调度将哪个消息发送到哪个出口端口 66、72。PMS 30 确定接着由基于规则的调度器76例如采用循环方式服务哪个出口端口,并且使用从基于 规则的调度器76所选择的每出口端口队列43接收的描述符,从CDS 28中的循环缓冲器54 读取完整的数据帧。该数据帧使用共同出口接口 34传送到服务的出口端口 66、72。
[0092] PMS 30可调度PMC 31的操作就好像它是出口端口一样并且通过交给它对于要构 造的消息的描述符而控制由PMC 31构造哪些消息。由PMC 31接收的描述符引用参数消息 表58中的条目列表,其详述来自CVT 56或A429输出队列的什么数据要放置到构造的帧 内。例如,PMS 30可对PMC 31提供到地址列表的地址和列表长度。列表中的地址是要放 置到要构造的数据帧内的CVT 56或A429输出队列中所包含的数据的位置。
[0093] 参数数据帧的构造可被严格调度。通过示例,可用500微秒的调度数据帧离开分 辨率来支持多至4096个帧构造的调度。可存在代表500微秒的时间增量的计数器值的表、 计数器阈值表和消息描述符表,其中的全部被描述符表地址计数器(DTAC)的条目引用。在 下文进一步描述对于要构造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 表的每个条目与要构造的数据帧的实例关联。
[0094] 消息构造的调度进行如下:DTAC扫描完整得4096个计数值表。每个计数值递增 并且与它的最大计数阈值(从最大计数阈值表获得)比较。如果计数小于它的阈值,递增值 简单地写回计数值表并且可未触发消息构造。然而,如果计数大于或等于为消息预设的最 大值,写回的计数值是零并且DTAC所引用的描述符表条目(其可以是对于要传送的定制消 息的描述符)的内容的值传递到PMC 31来发起消息构造功能。
[0095] 在该示例中,如果存在小于4096个要构造的消息,在可能从未促使出现消息构造 的描述符表中将存在未使用的描述符条目。在停用特定描述符位置条目是可取的实例中, 对应的最大计数表条目可设置成因为对于计数值的不足数量的位(即,11)而无法达到的值 (即,4096)。在该示例中,因为PMS 30能够每500微秒调度多至4096个消息,PMS 30在对 ADS 18开发定制消息中将不可能是限制性因素。备选地,对于任何消息构造的调度分辨率 可采用500微秒的递增。
[0096] 参数消息构造功能 在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到PMC 31 功能。描述包含识别信息使得PMC 31可确定对于以太网/A664p7帧的数据源是否来自A429 队列40中的一个和/或它是否是要使用CVT 56地址列表从CVT 56分散收集的数据。例 如,如果描述符的最高有效位(MSB)指示消息要从A429队列40中的数据构造,描述符可包 含基地址(HOLpointer)以及要直接从参数消息表58读取并且放置到消息构造队列40、后 跟A429队列或多个队列的UDP/IP/MAC报头的长度。
[0097] 相反,如果参数消息描述符的MSB指示帧要从CVT 56中的数据构造,则 HOLpointer是在CVT 56中要在消息构造中使用的参数消息表58和CVT 56地址描述符的 有序且邻接列表的基地址。在该示例中,长度字段指示地址描述符的该列表的长度。PMC 31 使用这些地址描述符来收集选择的CVT 56数据值。在构造期间,地址描述符列表首先从参 数消息表58读取。地址描述符然后用于通过从参数消息表58读取来构造消息的报头并且 通过从CVT 56和/或A429输出队列的选择位置读取来构造消息的有效载荷。
[0098] 完整的数据帧或"消息"由报头、参数值列表和尾部组成。每个数据帧报头字段和 每个参数值存储在CDS 28的固定但非邻接位置中,如上文描述的。因此,要构造的每个数 据帧必须包括将用于从CVT 56读出这些分散值的有序地址列表。为了使PMS 30存储器保 持为小的,地址描述符列表自己可维持在CDS 28内的存储器的静态区域(例如CVT 56的参 数消息表58)中。
[0099] 由PMS 30供应给PMC 31的参数消息描述符可包括例如18位列表指针报头 (HOLpointer)、以32位字计的列表地址的长度和为控制位保留的字段。在该示例中, HOLpointer可左移并且附有零使得每个地址列表仅在64字节边界上开始。'S'控制位还可 指示描述符是否针对A664p7消息。如果描述符针对A664p7消息,描述符中的EflowID字 段可用于跟踪A664p7序列号。另外设想具有零的参数消息描述符MSB值可引用这样的地 址列表,其间接引用要写入消息的数据位置。这些地址可连同字节选择以及指示引用的数 据位置如何装入消息内的控制信息一起包含在CVT 56内的64位位置内。如果存在的话, 控制字段可包含用于指示LSB或MSB对准、大端、小端或修改的大端格式等的代码。设想额 外的控制字段内容和效应。
[0100] 如果构造的消息是A664p7消息,PMC 31可使用从PMS 30接收的消息描述符中的 字段(EflowID)来访问该VL的序列号(SN)。SN字节可根据在A664p7中描述的规则而递增 并且作为由PMC 31构造的消息有效载荷的最后的字节而放置。一旦消息帧是完整的,它传 输到专用环回端口 86内,其计算CRC (例如CRC-32)并且采用环回方式将帧传输回到ADS 18的共同入口接口 22内。
[0101] 可存在在传输到订户单元32之前将构造消息发送回到ADS 18的共同入口接口 22 的多个原因。主要原因是安全。即使每个参数消息帧的构造被严格调度,设想A664p7帧必 须由独立策略器27逻辑监管来规避单一故障脆弱性。这是在A664p7切换中需要入口端口 调度器24的监管功能的原因,即使订户单元32可已经执行流量定形也如此。在ADS 18内, 策略器27从PMS 30 (以及因此PMC 31)隔离来满足该要求。
[0102] 环回构造消息的第二原因可以是它避免DMD功能的复制。环回端口 86未对消息 执行明显操作,并且从而可不受操作延迟的限制。因此,环回端口 86的操作数据速率可例 如在吉比特速率。所产生的对环回延迟的影响可以通过例如使帧的描述符分布到高优先级 每入口端口描述符队列43并且适当地对基于规则的调度器76编程而变得可忽略。设想用 于环回PMC 31数据的单环回端口 86可足以支持例如在小于500微秒内超过100个消息的 传送,每个具有512个字节的平均长度。然而,额外的环回端口 86可以在ADS 18中配置并 且专用于PMC 31生成的消息。
[0103] ARINC 429 数据路径 ARINC 429数据字到达编号十六至四十八的物理入口端口 42。到达时间记录器50指 示接着应服务哪个入口端口 42的字。接着,入口端口调度器24解析数据帧来识别到达端 口(PoA)和A429 8位标记,并且将每个供应给DLT 26,其确定字是否要存储在CVT 56 (和 /或任何循环缓冲器54)中以及A429出口端口 66中的哪些接收字的副本。PMS 30向PMC 31功能供应参数消息描述符来构造以太
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