[发明专利]交通工具装载的通信网络及该通信网络的订户设备

说明书

一种交通工具装载的通信网络及该通信网络的订户。使用虚拟链接的确定性以太网包括：第一接收器(20a)；第一发射器(22a)；第一存储器(19)，提供来记录与订户能接收和/或转发的虚拟链接的集合相关的配置表；及处理单元，配置为实施：至少一个应用(18)；接收功能(12)，配置为接收由第一接收器(20a)接收的数据帧，用于仅在数据帧对应于属于虚拟链接的该集合中的虚拟链接的情况下接受该接收并且向筛选功能(16)传送这些帧；所述筛选功能(16)，配置为向应用(18)和/或向传送功能(14)传送接收的数据帧；及传送功能(14)，配置为在遵守与对应的虚拟链接相关联的BAG约束的情况下向第一发射器(22a)发送接收的数据帧。

技术领域

本发明涉及通信网络领域，并尤其涉及飞行器中装载的通信网络的领域。

背景技术

飞行器一般包括一个或多个所装载的通信网络，被提供以允许在装载的设备、尤其是装载的计算机之间通信。为了满足飞行器认证的规范要求，所装载的通信网络应该是确定性的，也就是说，其应该允许从签订到该通信网络的一个或多个发射设备向签订到该通信网络的一个或多个接收设备的信息传送，同时其传送时长小于预定时长并且透过网络不丢失信息。ARINC 664标准的第7部分定义了基于全双工交换以太网技术的确定性的所装载的航空电子通信网。这样的网络可以例如对应于通信网。在符合ARINC 664标准的第7部分的网络中，每个设备连接到通信交换机并且在不同设备之间的通信经过在网络定义和配置时所定义的虚拟链接。虚拟链接被定义在发射设备和一个或多个接收设备之间，经由一个或多个网络交换机。每个虚拟链接经过网络中确定的路径。通带被分配给每个虚拟链接并且网络的不同虚拟链接的路由被实现为使得被分配给经由同一物理链接的各虚拟链接的通带之和不超过由所述物理链接支持的通带。这对于保证物理的确定性是必要的。当签订到通信物理的发射设备希望向一个或多个接收设备发射信息时，它在虚拟链接上在数据帧中发送这些信息，该或这些接收设备是虚拟链接的目的端。发射设备对数据帧的发送是遵守每个虚拟链接的时间成型约束(traffic shaping)来实现的。对于给定的虚拟链接，这些约束尤其对应于在虚拟链接上的数据包的两次相继发送之间的时间间隔，这些数据包对应于数据帧的集合。该时间间隔通常称作BAG(带宽分配间隙)。BAG被针对每个虚拟链接在通信物理设计时定义。当虚拟链接通过交换机时，该交换机在第一物理链接上接收与该虚拟链接相对应的数据帧，并且把这些数据帧在第一物理链接上再传送。与分享该第二物理链接的不同虚拟链接相对应的数据帧在该第二物理链接上的再传送，是根据由交换机对不同数据帧的接收以异步方式实现的。对于给定的虚拟链接，由交换机在该虚拟链接上的数据包的相继发送之间，相对于对于该虚拟链接定义的BAG，产生与时移相对应的“抖动”现象。被虚拟链接通过的每个交换机的起到增大抖动现象的作用，由于所通过的不同交换机而导致的时移可能累积。在由接收方订户接收虚拟链接时，该接收方订户实施(称为流量管理)的功能，其尤其实现在虚拟链接上接收的数据包的时间验证。该功能尤其验证抖动是否小于对于该虚拟链接而准许的最大抖动值。事实上，在网络是确定性网络的情况下，抖动值应该总是小于准许的该最大抖动值。在通信网络的确定性的展示步骤中，必需评价在由接收方订户接收每个虚拟链接时的最大抖动值，以便验证该最大抖动值是否小于针对该虚拟链接而准许的最大抖动值。该展示与虚拟链接的大数量和由虚拟链接穿过的交换机的大数量一样复杂。该展示还提供针对每个虚拟链接进行计算在发射订户和每个接收订户之间在虚拟链接上的传输时间。考虑到由穿过不同交换机引起的抖动，该计算是复杂的。

在设备之间的所有通信是预先通过虚拟链接的定义来定义的，以便允许交换机的配置：每个交换机包括由该交换机转接的虚拟链接的功能配置表。每个交换机的配置在使用之前被加载到该表中。交换机一般包括大量的通信端口，例如对于某些交换机是24个端口。还提供交换机的冗余性以便避免交换机的故障引起这些设备之间的通信的不可能：通信网络在两组交换机(其中交换机类似的彼此连接)上复制。通信网络的每个订户一方面连接到两个交换机组中的第一交换机组的交换机，并且另一方面连接到另一交换机组的对应交换机。现代飞行器可以因此包括大量的交换机，例如在某些飞行器上有14个交换机。结果导致希望减小的重量、体积和耗电以便改进飞行器的性能。