[发明专利]一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法

说明书

本发明公开一种FC‑AE‑1553交换型网络中的路由方法，首先对链路进行分级，对不同类型消息进行分类并设定优先级，并设定多个消息传输队列；之后以图论为理论基础，建立复杂拓扑网络的图模型。根据应用需求生成硬实时链路集合；然后基于图论理论与最短路径算法，为硬实时消息的传输，计算了多条不相关的候选路由，并设定了链路预留带宽；之后，基于链路预留带宽与最大流求解理论，计算了所有候选路径上的最大可行流；最后，描述了硬实时消息与非硬实时消息传输时各自的传输策略。本发明解决了基于FC‑AE‑1553协议的交换型网络(复杂拓扑结构网络)需要保证数据传输的实时性与可靠性问题，以及需要对不同类型的流量进行合理的流量控制问题。

技术领域

本发明涉及通信网络领域，特别是涉及航空总线网络中的路由技术领域，具体涉及一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法。

背景技术

航空电子数据总线是航空电子综合系统的“中枢神经”和数据通信枢纽，基于光纤通道的FC-AE-1553航空总线协议，由于其高带宽、高可靠、易扩展等特性，成为新一代航空电子数据总线协议的趋势越来越明显。而随着航空电子系统综合化程度的提高、总线结构的复杂、适用范围的拓宽，航电系统对总线拓扑结构和性能提出了更高要求。

硬实时可靠路由是指保证消息的高实时性与高可靠性的一种路由。它保证了实时指令消息在与多种类型消息同时传输中的优先传输特性，并且保障了在部分节点或链路故障条件下的实时指令消息的可靠传输特性。同时其他非硬实时类型的消息也需要合理的、有效的传输。

目前业界对于FC-AE-1553航空总线协议的研究大多停留在简单拓扑结构下的芯片设计、网络兼容、以及测试设备的开发等方面，而对于该协议复杂拓扑结构及其性能方面的研究却寥寥无几。随着航电系统数字化网络化程度的提高、网络范围的扩大，简单拓扑远不能满足实际需要。然而，拓扑结构的复杂化会带来网络性能的变化，而航电系统对实时性和可靠性要求极高，这就这对未来航电网络的研究提出了挑战性问题：复杂拓扑下如何保证网络的实时性与可靠性，以及复杂网络的实时寻路与流控问题。现阶段对FC-AE-1553复杂网络拓扑及其关键技术的研究几乎没有。

发明内容

本发明针对基于FC-AE-1553协议的交换型网络(复杂拓扑结构网络)需要保证数据传输的实时性与可靠性，以及需要对不同类型的流量进行合理的流量控制问题，提供一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种FC-AE-1553交换型网络中的路由方法，包括步骤如下：

步骤1、将FC-AE-1553交换型网络抽象成图，并且为图中的每条边设定参数，生成网络拓扑的图G；

步骤2、根据应用需求生成硬实时链路集合，该硬实时链路集合是由元素(s_k，t_k，θ_k，n_k)组成的集合，其中s_k表示有硬实时信息传输的源节点，t_k表示有硬实时信息传输的目标节点，θ_k表示传输某一类硬实时消息所需要的带宽；n_k表示路径的条数，k表示元素序号；

步骤3、利用最短路径算法为硬实时链路集合中的元素(s_k，t_k，θ_k，n_k)计算候选的路径，并为候选的路径中的每一段链路设定预留带宽；

步骤4、基于预留带宽求解候选路径集P(s_k，t_k，θ_k，n_k)上所有路径的最大可行流；