[发明专利]一种适用于SpaceWire网络的时刻调度表的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种时刻调度表的构建方法，更特别地说，是指一种适用于SpaceWire网络的时刻调度表的构建方法。构建得到的时刻调度表能够对时间触发的SpaceWire网络进行调度，属于星载航空通信技术领域。

背景技术

SpaceWire总线是欧洲空间局（ESA）提出的一种串行、高速、点对点、全双工的数据网络标准，应用于现代星载设备间高速数据传输。其前身是IEEE 1355～1995，2003年正式被ESA贯标，后经过三次修订，于2008年7月发布了最新版本规范ECSS-E-ST-50-12C。SpaceWire总线具有通信速率高、容错性强、拓扑结构灵活等优点，能很好地满足当今航天任务的需求，得到了各航天大国的重视和应用。

基于ECSS-E-ST-50-12C标准规范建立的SpaceWire网络为事件触发的通信网络，其多源、异步的特性使它难以提供确定的数据传输时延。确定性的数据传输需要在预定的时间约束条件下传输数据。基于此目的需要预先了解数据的传送时间，以及此传送时间的不确定程度。因此可以以时间触发代替事件触发，如果定时发送和定时转发的触发是调度合理的，则避免了数据帧争用物理链路，从而保证了传输的时间确定性。

在星载航空通信技术领域中，星载网络通信通常具有一定的周期性特点，SpaceWire网络的节点可以根据通信的周期属性进行发送规划。周期性的时间触发信息（也称为周期信息p）的发送活动是严格按照时刻调度表的规划时刻来触发，可以用来承载时间关键的信息；非周期的事件触发信息优先级低于周期的时间触发信息，在保障时间触发信息按规划传输的基础上，才能进行传输，可以用来承载非时间关键信息。

发明内容

针对现有技术只提供端系统中确定性数据传输的方法，而不能保证整个SpaceWire网络，特别是路由器方面的实时性和确定性的不足，本发明提供出了一种适用于SpaceWire网络的时刻调度表的构建方法。本发明方法采用时间触发方式，分别在端系统和路由器中进行周期消息的调度并构建时刻调度表。由该方法所得的调度表有效弥补了SpaceWire网络难以提供确定的数据传输时延的不足，增强了数据传输时延的确定性。

本发明的一种适用于SpaceWire网络的时刻调度表的构建方法，其时刻调度表的构建包括有下列步骤：

步骤A：对通信周期p相同的任意一周期性的时间触发信息M_k，则按照M_k的数据包的长度从大到小进行排序，得到排序后的端系统周期信息；然后将分别输出给步骤F和步骤G；

步骤B：对通信周期p不相同的任意一周期性的时间触发信息M_k，则按照通信周期p从小到大进行排序，得到排序后的端系统周期信息然后将分别输出给步骤F和步骤G；

步骤C：对通信周期p相同的任意一周期性的时间触发信息M_k，则按照M_k的数据包的长度从大到小进行排序，得到排序后的路由器周期信息然后将分别输出给步骤I和步骤J；

步骤D：对通信周期p不相同的任意一周期性的时间触发信息M_k，则按照通信周期p从大到小进行排序，得到排序后的路由器周期信息然后将分别输出给步骤I和步骤J；

步骤E：初始化端系统时刻调度表Tab_端系统格式，配置任意一周期性的时间触发信息M_k的信息个数S、以及配置端系统帧长L_i；

初始时，令S＝1，令L_i＝L_TC，且1≤i；L_TC表示同步帧时间码的帧长；

步骤F：第一方面依据步骤E配置的时刻调度表Tab_端系统将步骤A和步骤B输出的排序后的端系统周期信息赋值在Tab_端系统上；第二方面依据配置的时刻调度表Tab_端系统中信息个数S的条件，即S≤n，采用端系统转发时刻策略来配置的转发时刻；

步骤G：第一方面依据步骤E配置的时刻调度表Tab_端系统将步骤A和步骤B输出的排序后的端系统周期信息赋值在Tab_端系统上；第二方面依据配置的时刻调度表Tab_端系统中信息个数S的条件，即S＞n，结束端系统中所有周期信息的转发时刻，从而完成时刻调度表Tab_端系统的配置；