[发明专利]基于FC网络的开关网络模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关网络模块，尤其涉及一种基于FC网络的开关网络模块。

背景技术

航空电子是研究电子技术在航空工程中应用的学科，它随着计算机、数字通信和微电子等技术的发展而飞速发展。随着现代战争环境日益复杂化，态势估计、预警、战场指挥等作战任务越来越需要高性能航空电子系统的支持，飞机对航空电子系统的依赖性越来越大，航空电子系统已经成为提高军用飞机性能最主要、最有效的手段之一。

航空电子系统的数据网络完成航空电子系统中所有部件之间的数据传输，是现代航空电子系统的“骨架”。现代战争战场态势瞬息万变，作战时机稍纵即逝，来自海、陆、空、天、地的各种信息只有得到及时传输和处理，飞行员才能快速准确地掌握最新战场态势，才能进行迅速有效的作战行动。因此，数据网络的性能成为影响航空电子系统性能的决定因素之一，在航空电子系统中占有越来越重要的地位。

航空电子系统(航电系统)的发展促进了航电数据网络的发展，而航电数据网络的发展则为航电系统的发展提供了技术支持。因此，研究和掌握航电数据网络技术对提高军用飞机的性能具有重要而深远的意义。

按照目前国内外公认的定义，航电系统至今已经历了分立式、联合式、综合化和先进综合化的四代发展历程。第一代为分立式航电系统，各分系统相互独立，具有各自的传感器、控制器、显示器和专用的模拟式计算机，每个分系统只完成单一的特定功能。数据网络是简单的点到点连接，信息仅在本系统内流动，系统之间不能进行数据传输。分立式航电系统是分散式的结构形式；第二代为联合式航电系统采用集中控制、分布处理的层次型结构形式，整个航电系统按功能分层。该系统的资源共享只在后端的控制和显示环节，数据网络(1553B)的传输速率(1Mbps)较低；第三代为综合化航电系统，主要缺点是网络类型过多，网络协议的转换降低了数据网络的性能和可靠性；第四代为先进综合化航电系统，其突出特点是综合程度高。

但是，不管是以上4代航电系统中的任何一种，每一代航电系统的结构主要取决于当时的作战需要和技术水平，并受到计算机、数字通信、微电子和软件等技术强有力的推动和制约，无法实现点到点、环和交换拓扑结构的便利转化。FC(Fibre Channel)网络以其高速率、低延迟、高可靠性和成熟的商用技术等优点而备受目前航电系统的青睐。

开关网络模块是新一代航电系统数据网络中数据交换过程中的重要组成部分，然而基于FC网络而进行设计的开关网络模块尚未有国内外文献报道。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种可对开关网络进行容错处理、可高效率对数据进行传输的基于FC网络的开关网络模块。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种基于FC网络的开关网络模块，其特殊之处在于：所述基于FC网络的开关网络模块包括控制平面以及与控制平面相接的数据平面；所述数据平面内包括容错单元；所述控制平面包括CPU，以及分别接入CPU的VME接口和FC接口；所述数据平面直接与控制平面的CPU相接。

上述容错单元包括至少两个交叉开关，所述交叉开关是互为备份的。

上述交叉开关是光交叉开关或电交叉开关。

上述交叉开关是电交叉开关时，所述容错单元还包括与光交叉开关相接的光/电或电/光转换器。

上述光/电或电/光转换器是一个或多个。

上述光交叉开关是机械式光交叉开关或非机械式光交叉开关。

上述机械式光交叉开关是移动光纤、移动套管、移动准直器、移动反射镜、移动棱镜或移动耦合器。

上述非机械式光交叉开关是电光式、磁光式、声光式、热光式、液晶、波导或喷墨气泡。

上述开关网络模块的工作电压是1.2V、3.3V或5V。

上述FC接口或VME接口是两个或两个以上。

本发明的优点是：

1、可对开关网络进行容错处理。本发明由于在数据平面中采用开关网络模块采用两个交叉开关互为备份，实现了链路之间和交叉开关芯片之间的硬件备份，从而实现开关网络模块的容错设计。

2、可高效率对数据进行传输。本发明所提供的开关网络模块采用控制链路和数据链路具有各自独立物理介质的实现方式，利用两个VME接口和两个FC接口来实现所有48路链路控制信息的传送。一方面，控制信息比数据信息少，控制链路可以采用速率较低、成本较低的物理介质来实现，如标准总线；数据链路应采用速率较高的物理介质来实现，如光纤。另一方面，控制平面和数据平面的功能分配比较清晰，数据平面无需实现较多的功能，可以进行更快的数据转发。