[发明专利]基于最大分配距离算法的1553B总线消息传输优化方法

说明书

本发明涉及一种基于最大分配距离算法的1553B总线消息传输优化方法，属于数据传输技术领域。本发明对遗传算法进行改进的基础上，提出了一种基于最大分配距离算法对非周期性消息传输进行优化设计，实现了对传输的1553B消息块的合理的组织，利用该算法对1553B总线周期性消息和非周期性消息混合传输进行优化，能够在满足每条消息最大延迟时间要求的前提下，合理确定每条消息的相位，使得总线各条消息的延迟时间率达到均衡，有效地缓解了总线消息拥塞和饱和现象，解决了总线负载均衡的难题，提高了总线处理异步消息的能力，达到了最优的通信效率。

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种基于最大分配距离算法的1553B总线消息传输优化方法。

背景技术

1553B总线是一种集中式控制的飞机内部电子系统联网的标准，它的高可靠性、实时性以及灵活性使其在航空、航天等领域上得到广泛的应用。由于数据传输系统对实时性和可靠性具有很高的要求，必须保证1553B总线上消息传输的实时性。当1553B总线上需要处理不同长度、不同周期的多种消息，并且存在异步消息需要处理时，系统的实时性一般很难保证。目前比较常见的1553B总线消息优化算法有基于计算量向量算法、RMS调度算法、长释放时间间隔优先算法、HTSF算法等。在上述方法中，基于计算量向量算法和RMS调度算法都是基于静态负载均衡的，没有解决消息的动态负载均衡问题，当总线上有很多非周期性消息时，容易导致总线堵塞或饱和；长释放时间间隔优先算法不能保证释放间隔较小的消息或者突发消息能在截止期前完成调度；HTSF算法没有考虑同一时刻可能有多条消息同时到达的情况，而且算法执行效率较低。

因此，为了避免出现1553B总线堵塞和饱和现象，提高1553B总线的利用率，降低总线的平均延迟时间，均衡总线负载，需要设计一种优化1553B总线消息传输的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种优化1553B总线消息传输的方法，以降低总线的平均延迟率，均衡总线负载，达到最优的通信效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于最大分配距离算法的1553B总线消息传输优化方法，包括以下步骤：

S1、令消息传输时间X＝X_c+X_s+X_r+X_g+n*X_d。其中，X_c为指令字传输时间，X_s为状态字传输时间，X_r为响应时间，X_g为消息间隔时间，X_d为数据字传输时间，n为周期的个数；

设定非周期性消息的个数为m，这m个非周期性消息要被安排在n个周期上，m≥n，各个周期上传输时间之和分别为A₁，A₂，…，A_n；

定义d＝|A_i–A_j|，i,j＝1,2,…,n，i≠j为分配距离，最大分配距离为d_max＝|max(A_i)–min(A_j)|；

S2、将m个非周期性消息的传输时间由大到小排列：X₁≥X₂…≥X_m，令num＝n；