[发明专利]一种基于时间与事件交替触发的AFDX端系统调度方法

说明书

本发明涉及一种基于时间与事件交替触发的AFDX端系统调度方法，提出的基于时间与事件触发的AFDX端系统调度方法将端系统数据流根据时延需求分为时间触发虚拟链路(TTVL)和事件触发虚拟链路(ETVL)，其中时间触发虚拟链路(周期性数据)要求时延的稳定性，而事件触发虚拟链路(猝发数据和非实时数据)则考虑时延越小越好。本专利提出的交替调度方法，以优化设计的时间调度表调度时间触发虚拟链路，而在时间触发间隙时区调度事件触发虚拟链路，实现了时间触发与事件触发的交替调度、基于实时性要求的不同优先级调度以及时间槽间隙时间插入调度的综合调度方案。

一、技术领域

本专利涉及到一种基于时间与事件交替触发的AFDX端系统调度方法，属于航空通信领域。

二、背景技术

AFDX是航空用全双工交换式网络(Avionics Full Duplex Switched Ethernet)的简称。AFDX是新一代ADN，基于成熟的互联网协议IEEE802.3，增加了必要的改进从而保证传输时间的确定性。AFDX网络相比传统航空总线，带宽提高到100MB，通过分时复用网络传输通道，用极少的物理连线达到了传统航空总线多根物理连线同样的传输带宽，极大地减小了设备间互连线的重量。

AFDX网络包括端系统和交换机两部分，端系统负责收发数据。通信数据从属于虚链路(VL，Virtual-link)，多个VL通过分时复用网络总线，达到提高带宽利用率的目标。

多个VL复用数据总线的方式决定了数据传输的效率、安全和时间确定性。调度算法通过检测各个VL的状况，制订满足发送条件的VL以一定的次序发送到总线的规则。

三、发明内容

1、发明目的：在航天数据总线系统中，需要传输的数据可分为3类：周期数据、猝发数据和非实时数据。周期数据和猝发数据属于实时数据，但对实时性的要求不同，周期数据应满足截止期要求，对时延特性较为敏感，时延的不确定性影响AFDX网络的稳定性；猝发数据则希望尽可能快地得到响应，时延越小越好，同时对可靠性的要求高于周期数据。非实时数据允许有一定的时延，不允许丢失，它的时延要求不高。为解决航空总线系统中不同种类数据具有不同时延的需求，本专利提出一种基于时间与事件触发的AFDX端系统调度方法，将虚拟时钟引入AFDX端系统，针对稳定性要求高的周期数据采用基于时间触发的方式进行传输，而对于猝发数据和非实时数据，则基于事件触发的方式进行传输，猝发数据的优先级高于非实时数据。

2、技术方案：本专利提出的基于时间与事件触发的AFDX端系统调度方法，将端系统数据流根据时延需求分为：时间触发虚拟链路(TTVL)和事件触发虚拟链路(ETVL)，其中时间触发虚拟链路(周期性数据)要求时延的稳定性，而事件触发虚拟链路(猝发数据和非实时数据)则考虑时延越小越好。本专利提出的时间触发与事件触发交替调度方法，以优化设计的时间调度表调度时间触发虚拟链路，而在规定调度TTVL时间外的间隙时间调度事件触发虚拟链路，实现了时间触发与事件触发的交替调度、基于实时性要求的不同优先级调度以及时间槽间隙时间插入调度的综合调度方案。

3、有益效果：本专利使用网络微积分理论，分析和研究了机载网络AFDX端系统的数据流的发送延时，给出一个可行的时间触发与事件触发交替调度策略。该策略以数据流时延需求划分调度方式，在通过时间调度表调度时间触发链路的基础上，利用空余时间调度事件触发链路，与常用的单一时间调度、事件调度策略相比，保证了周期信号的确定性，有效降低了事件触发链路的延迟时间，提高了系统带宽利用率。

四、附图说明

附图1为本发明基于时间与事件交替触发结构

附图2为时间调度表

附图3为优化后的时间调度表

附图4为数据传输周期相同链路的调度顺序

附图5为最大延迟上界

五、具体实施方式