[发明专利]一种基于光纤互连的节点设备端口扩展系统及方法

说明书

一种基于光纤互连的节点设备端口扩展系统，属于数据网络中的节点设备领域，所述基于光纤互连的节点设备端口扩展系统包括多个链路数据处理单元，一个链路汇聚/分解单元和一个转换单元；多个链路数据处理单元分别于链路汇聚/分解单元交互，链路汇聚/分解单元和转换单元交互。本发明可以有效减少节点设备端口扩展的互连线缆数量、扩展总线传输距离、降低系统扩展成本；可以减少网络数据转发层次、满足网络系统中大数据量及时处理和传输的需求，有利于基于SpaceWire节点设备的网络系统构建，可以提高网络系统的稳定性及数据传输效率、实现系统的光纤互连。

技术领域

本发明涉及数据网络中的节点设备，具体为一种基于光纤互连的节点设备端口扩展系统及方法。

背景技术

SpaceWire是一种高速、点对点、全双工的串行总线，以IEEE 1355-1995和LVDS(Low Voltage Differential Signaling)两个商业标准为基础，具有低成本、高可靠及结构灵活的特点，同时考虑空间应用的特点，除具有很好的抗电磁干扰特性之外，在错误检测、异常处理、故障保护和恢复方面做了相应加强，在欧洲、美国和日本等多个遥感和商业卫星中得到应用。SpaceWire标准致力于航天器有效载荷系统数据和控制信息的处理，以满足未来高性能数据传输为目标，提供了一种统一的用来连接传感器、数据处理单元、大容量存储器、遥测子系统的基础架构。

随着航天科技的不断进步、应用领域的不断拓展，空间探测任务日益复杂化和多样化，同时也给航天器数据网络提出了更高的要求。因此需要一种速率更快、更可靠性的数据传输网络。为满足星载数据网络系统中大数据量实时处理传输需求，基于SpaceWire协议体系结构，ESA在2007年而提出了面向Gbps级高速数据传输需求的、具有高可靠性的光纤版SpaceWire，即SpaceFibre总线技术；其是对SpaceWire总线技术的提速和延伸，可以实现航天器SpaceWire及SpaceFibre信息网络构建，能够满足未来高性能、高速数据传输，是未来航天器大容量数据传输的主要解决方案。

在网络系统数据传输过程中，设备互连是一个关键技术问题。现有系统中，SpaceWire节点设备通过LVDS线缆互连，可用端口数量受传输带宽、路由或交换端口数量限制，难以满足数量不断增加的节点设备端口扩展需求。

中国科学院空间科学与应用研究中心的专利号为CN 101009542B的“一种数据网络节点设备端口的扩展装置”，该专利是基于200Mbps的SpaceWire节点控制器的三个链路端口，采用差分信号交叉开关芯片及交换控制逻辑电路进行端口扩展，扩展能力有限，不能进行多链路整合，不利于后续网络系统的升级及大量端口扩展。如果采用SpaceWire路由器进行端口扩展，会使网络传输数据转发层次增加，系统实时性、稳定性及效率降低，系统成本也会增加。

总之，现有节点设备端口均存在着难以扩展或代价偏高、无法直接与光纤介质互连的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于光纤互连的节点设备端口扩展系统及方法，能够满足下一步技术的发展及端口日益增加的需求，解决端口难以扩展的问题，可以实现基于SpaceWire节点设备的端口有效扩展及光纤介质互连。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于光纤互连的节点设备端口扩展系统，包括多个链路数据处理单元，一个链路汇聚/分解单元和一个转换单元；多个链路数据处理单元分别于链路汇聚/分解单元交互，链路汇聚/分解单元和转换单元交互；

所述的链路数据处理单元用于对应链路的数据接收/发送和转换；