SpW网络FDIR处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及SpW网络故障诊断、隔离与处理技术领域，具体地，涉及一种SpW网络FDIR处理方法。
【背景技术】
[0002]随着芯片集成及SOC技术的进步，如今卫星遥感技术无论在理论、技术还是应用方面都得到飞速地发展，新型的卫星传感器不断涌现，微波遥感、高光谱遥感技术日趋成熟，应用型遥感卫星正向多分辨率、多遥感平台方向发展，其空间分辨率、时间分辨率以及光谱分辨率都普遍提高，星上数据交互日益频繁，且数据交互吞吐量日益增大。这些因素决定了数据系统逐步向高速数据网络发展，具体表现为:数据传输通道多、传输数据量大、码速率高，数据传输的实时性、可靠性要求高。SpW网络为满足星载数据传输需求提供了解决方案。SpW网络是由欧空局、欧洲空间公司和学术界共同制定的，简称ECSS-E-50-12C。它以IEEE-1355-1995和LVDS两个商业标准为基础，在兼顾空间应用特点的条件下，汲取了 1394总线、ATM和以太网技术的优点，构建了一种高速、点对点、全双工的串行总线网络。
[0003]根据ECSS-E-50-12A协议标准关于SpW总线链路、节点、路由器及网络的规定，Spff数据包层协议继承了 IEEE 1355-1995定义的数据包装协议，规定了网络源端到宿端的数据包装格式，SpW数据包结构由目标地址、数据内容及包结束标志组成，如图1所示。其中，目标地址根据SpW网络结构及传输路径情况来确定;包结束标志为EOP或EEP，用于表示传输的数据包正确或错误。根据基本SpW协议规定，只能通过物理层保证协议包传输的正确性，当多通道数据传输时，在网络宿端难以判别协议包详细的故障类型，特别是因物理层发生异常时，难以识别出某一通道协议包丢包情况。
[0004]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0005]为了提高SpW网络传输高速数据的可靠性，本发明的目的是提供一种SpaceWire(简写为SpW)网络roiR处理方法，该方法面向高速SpW网络传输，给出了 SpW-RVTP协议，并提出了在网络收端进行协议FDIR(故障检测隔离和恢复)处理方法，在星上网络收端对SpW-RVTP协议包进行解析，对网络节点发送过来的通道号、协议识别号、目标逻辑地址及SpW-RVTP包序控制符进行故障诊断，对诊断出错的SpW-RVTP包指示出节点通道号、错误类型等，对故障进行隔离与恢复处理，提高了 SpW网络传输可靠性，该措施已在FY-4卫星多载荷数据传输中得到了应用。通过该方法，能够实现SpW网络自主FDIR，并对故障现场进行监视，可以快速实现问题定位。
[0006]为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种SpW网络HHR处理方法，基于SpW-RVTP协议，在网络宿端进行HHR处理;所述SpW-RVTP协议是对星载多载荷数据进行SpW协议与CCSDS AOS协议的一体化处理后得到的，具体包括如下步骤:
[0008]步骤SI，在网络源端进行SpW协议包装的过程中，完成有效数据的CCSDS AOS协议虚拟信道处理，形成SpW-RVTP协议数据包，并发送至网络宿端；
[0009]步骤S2，当网络宿端接收到网络源端送来的多路SpW-RVTP协议数据包后，首先进行协议解析，去除SpW-RVTP协议中的SpW协议格式，再提取SpW-RVTP协议数据包中AOS协议V⑶U(虚拟信道数据单元)帧，最后添加1ACFFC1D数据，组成一个完整的CADU(信道存取数据单元)格式帧送出至物理信道；
[0010]步骤S3，基于SpW-RVTP协议数据包，在网络宿端进行roiR处理，包括如下措施:
[0011 ]-协议识别号检测与处理；
[0012]-目标逻辑地址检测与处理；
[0013]-通道特征检测、隔离与处理。
[0014]优选地，所述SpW-RVTP协议的格式包括:目标SpW端口地址、目标逻辑地址、协议识别号、通道识别号、虚拟信道帧计数、信号域、帧导头控制字、插入域、B_PDU导头、B_PDU位流数据域以及EOP结束符。
[0015]优选地，所述协议识别号检测与处理具体为:若SpW-RVTP协议的协议识别号不符合要求时，则丢弃该SpW-RVTP协议数据包，并通过遥测标识该SpW-RVTP协议数据包存在“协议识别号错误”；反之，若SpW-RVTP协议的协议识别号符合要求时，不作故障处理。
[0016]优选地，所述目标逻辑地址检测与处理具体为:若SpW-RVTP协议的目标逻辑地址逻辑识别号不符合要求时，则丢弃该SpW-RVTP协议数据包，并通过遥测标识该SpW-RVTP协议数据包存在“目标逻辑地址错误”；反之，若SpW-RVTP协议的目标逻辑地址逻辑识别号符合要求时，不作故障处理。
[0017]优选地，所述通道特征检测、隔离与处理:包括虚拟信道标识检测、虚拟信道的包连续性检测、虚拟信道的包长度检测、隔离与处理，具体为:
[0018]-当网络宿端检测到SpW-RVTP协议的虚拟信道标识不符合要求，则丢弃该SpW-RVTP协议数据包，并通过遥测标识该SpW-RVTP协议数据包存在“非法虚拟信道标识错误”；反之，不作故障处理；
[0019]-当检测到某个虚拟信道标识的虚拟信道帧计数不连续，则通过遥测标识该虚拟信道标识对应的发送节点存在“SpW丢包错误”，但不丢弃该SpW-RVTP协议数据包;反之，不作故障处理；
[0020]-当检测到某个虚拟信道标识的包长度不等于预设值时，不丢弃该SpW-RVTP协议数据包;若长度大于预设值，则截取前预设值长度的数据，并通过遥测标识该虚拟信道标识对应的发送节点存在“SpW包长度较长错误”；若长度小于预设值，则通过填充固定数据，使虚拟信道标识的包长度达到预设值长度，并通过遥测标识该虚拟信道标识对应的发送节点存在“SpW包长度较短错误”；若长度等于预设值时，不作故障处理。
[0021]本发明提供的SpW网络FDIR(故障诊断、隔离与恢复，Fault Diagnosi S，IsoIat1n and Restorat1n，简称FDIR)处理方法，采用SpW网络远程虚拟信道传输协议(Remote Virtual-channel Transfer Protocol，简称RVTP)包格式化封装、协议识别号检测与处理、目标逻辑地址检测与处理、通道特征检测与处理的方法，针对SpW网络传输特点，设置了飞行器故障诊断、隔离与恢复措施，提高了 SpW网络传输可靠性，提升了星、地数据传输故障定位效率。
[0022]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0023]本发明针对SpW-RVTP协议特征，进行了相应的H)IR处理，提高了SpW网络传输的自主性和可靠性。此外，还设置了相应的遥测监视故障现场，可以实现快速问题定位，提升了地面分析问题、解决问题的效率。这些优势在型号试验中已得到充分验证。
【附图说明】
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0025]图1为基本SpW协议与SpW-RVTP协议数据包格式对应关系图；
[0026]图2为SpW-RVTP协议网络宿端CADU生成原理图；
[0027]图3为SpW-RVTP协议FDIR处理流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0029]本发明提供的一种SpW网络FDIR处理方法，是基于SpW-RVTP协议实现的，该SpW-RVTP协议是对星载多载荷数据进行SpW协议与CCSDS AOS协议的一体化处理后得到的，即在网络源端进行SpW协议包装的过程中，完成有效数据的CCSDS AOS协议虚拟信道处理，形成SpW-RVTP协议，SpW-RVTP协议数据包格式如图1所示。当网络宿端收到网络源端送来的多路SpW-RVTP协议数据包后，首先进行协议解析，去除SpW-RVTP协议中的SpW协议格式，再提取SpW-RVTP协议数据包中AOS协议V⑶U(虚拟信道数据单元)帧，最后添加1ACFFC1D数据组成一个完整的CADU(信道存取数据单元)格式帧送出至物理信道，如图2所示。基于SpW-RVTP协议数据包，在网络宿端进行的FDIR处理，其处理流程如图3所示，主要包括如下处理措施:
[0030]-协议识别号检测与处理；
[0031]-目标逻辑地址检测与处理；
[0032]-通道特征检测、隔离与处理。
[0033]根据ECSS-E-50-12C协议标准关于SpW链路、节点、路由器及网络的规定，SpW数据包层协议继承了 IEEE 1355-1995定义的数据包装协议，规定了网络源端到宿端的数据包装格式，如图1所示。SpW通用数据包结构由目标地址、数据内容及包结束标志组成，其中，目标地址根据SpW网络结构及传输路径情况来确定;包结束标志为EOP或EEP，用于表示传输的数据包正确或错误。
[0034]SpW-RVTP协议在ECSS-E-50-12C协议标准的基础上进一步细化了其数据内容，SP用CCSDS AOS协议数据帧格式约束其数据内容，如图1所示。SpW-RVTP协议数据包格式各组成部分描述如下:
[0035]1、目标SpW端口地址
[0036]以字节为单位，根据网络拓扑的大小，长度可变。此地址是数据包路由至目标端的SpW端口地址。
[0037]2、目标逻辑地址
[0038]以字节为单位，此地址用作最终目标节点对数据包的确认。当此目标逻辑地址与接收节点的逻辑地址不一致时，表示数据包传输错误。
[0039]3、协议识别号
[0040]协议识别号长度为Sbits，标识所使用的协议类型，远程虚拟信