[发明专利]运输工具的嵌入式通信网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信网络的领域，更具体地涉及运输工具尤其是飞行器中的嵌入式通信网络的领域。

背景技术

飞行器通常具有一个或更多个嵌入式通信网络来在嵌入式设备、尤其是嵌入式计算机之间提供通信。为了满足涉及飞行器标准的规定要求，嵌入式通信网络必须是确定性的，也就是说，必须允许信息从注册到该通信网络的传送方设备传送到注册到该通信网络的一个或更多个接收方设备，其传送时间短于预定持续时间并且保证跨越网络没有信息丢失。ARINC 664标准，第7部分，定义了基于全双工以太网技术的确定性嵌入式航空电子通信网络。这样的网络可以例如是通信网络。在根据ARINC 664标准第7部分的网络中，注册到通信网络的每个设备连接到网络交换机，并且在不同设备之间的通信使用在网络的定义和配置中预定的虚拟链路。虚拟链路经由一个或更多个网络交换机被定义在传送方设备和一个或更多个接收方设备之间。每个虚拟链路遵循网络中的特定路径。为每个虚拟链路分配带宽，并且网络的不同虚拟链路的路由被执行为使得：分配给遵循同一物理连接的虚拟链路的带宽之和不超过由所述物理连接支持的带宽。这是必要的，以便确保网络的确定性。设备之间的所有通信被虚拟链路的定义所预先定义，以使得交换机被配置为：每个交换机具有基于通过该交换机的虚拟链路的配置表。每个交换机的配置在交换机被使用之前下载到交换机中。为了确保不同设备之间通信的充分可用性，如图1a所示的示例那样，通信网络5具有两个冗余层，A和B:交换机、物理连接和虚拟链路以相同的方式在每个层A和B中复制。连接到通信网络的各个设备都具有两个网络接口，分别连接到通信网络的层A和层B。因此，图中所示的网络在层A具有交换机12a、12b、…、12h并且在层B中具有分别与之类似的交换机，即22a、22b、…、22h。到通信网络的每个订户10a、10b、…、10g连接到层A和层B中的类似两个交换机：例如，订户10a连接到交换机12a和22a，订户10d连接到交换机12h和22h，订户10e连接到交换机12b和22b，等等。图1b示出用于从订户10d到订户10g的通信的虚拟链路VL1。该图类似于图1a，为了可读性省去了附图标记。实际上，虚拟链路VL1采取层A中的虚拟链路VL1_A的形式(经由交换机12h和12g)和层B中的虚拟链路VL1_B的形式(经由交换机22h和22g)。这两个虚拟链路在他们的特性(带宽等)和他们的数字VL1方面相同。现代飞行器可以具有大量交换机，例如在某种飞行器中有14个交换机。所得的重量、总体尺寸和电力消耗使得最好减少交换机以提高飞行器的性能。

发明内容

本发明的目的尤其是提供这些问题的解决方案。本发明涉及一种运输工具的嵌入式通信网络，该通信网络是使用虚拟链路的确定性交换以太网，该通信网络具有：

－一组订户；和

－一组交换机，

其中该组订户中的第一订户通过第一物理连接而连接到该组交换机中的第一交换机，该组订户中的第二订户通过第二物理连接而连接到该组交换机中的第二交换机，以及第一虚拟链路是从第一订户经由该组交换机中的第一交换机子集到至少第二订户形成的，该第一交换机子集包括第一交换机和第二交换机。

该通信网络的特征在于：

第一订户还通过第三物理连接而连接到该组交换机中的第三交换机，第二订户通过第四物理连接而连接到该组交换机中的第四交换机，

第二虚拟链路是从第一订户经由该组交换机中的第二交换机子集到至少第二订户形成的，该第二交换机子集包括第三交换机和第四交换机，

第一交换机子集中的交换机与第二交换机子集中的交换机全都分离，并且

该通信网络还包括在第一交换机子集中的交换机和第二交换机子集的交换机之间的由第三虚拟链路使用的至少一个连接。