[发明专利]一种时间触发统一网络传输端系统的调度方法及装置

说明书

本发明涉及一种时间触发统一网络传输端系统的调度方法，包括时间调度表配置，包括静态配置和在线加载配置；时钟同步，按照交换机压缩处理后的时间固化点完成本地时钟的动态修正；数据调度，数据类型按照优先级别从高到低分为时间同步协议控制帧、TT消息数据帧、RC消息数据帧、BE消息数据帧；数据传输可靠性检查，包括端系统对TT消息的时间窗口符合性检查。本发明的有益效果是通信服务提供了时间同步的服务，保证不同消息数据的高可靠、时间确定、强实时统一网络传输，减少了不同网络协议转换的开销，提高了系统的可靠性，适应了航天冗余传输的需求。

技术领域

本发明属于时间确定性网络航天通信技术领域，尤其涉及一种时间触发统一网络传输端系统的调度方法及装置。

背景技术

目前，航天器普遍采用传统的1553B、CAN等低速总线传输卫星平台类数据，这类通信传输可靠性高且能满足强实时要求，但这类数据要求从100kbps量级增加到Mbps量级，乃至几十Mbps，低速总线已不能满足未来航天器应用需求，采用高速交换式以太网技术可以将通信延时提高到us级并满足数据通信量要求，但由于以太网事件触发的机制，交换机形成先来先执行的状态，不能够保证平台控制数据按照时间逻辑顺序传输，这种传输不确定状态是航天器控制平台不能忍受的。

时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet)是在标准IEEE802.3以太网上实现的时间触发网络协议，引入了透明时钟和时钟同步的概念，可以在接收端重新建立消息的发送顺序，支持TT消息、RC(Rate-Constrained)和尽力发送(Best-Effort)三种消息报文，。航天应用数据业务大体上可分为平台控制类数据和载荷数据，前者数据量相对较小，数据传输实时性、可靠性要求高，可采用时间确定性好的TT消息传输，后者数据量大，具有突发性，实时性要求略低，可采用速率受限的RC消息传输，上述数据均可根据任务规划不同的虚拟链路实现数据的隔离传输，以提高可靠性。时间触发以太网还支持尽力传BE消息传输，三种报文统一网络传输能满足不同安全等级数据的传输要求，达到航天器减重的目的。这就离不开实现多任务管理的时间调度的统一管理，且必须具有时钟同步技术保障，主要依靠静态调度的方式生成离线的时间调度表，但工程应用中灵活性差,系统调试过程中需多次调整时间调度表，反复下载到系统硬件的PROM中，影响系统开发验证效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种时间触发统一网络传输端系统的调度方法及装置，目的是用于收发统一网络中传输的多业务数据，并识别和发送时间同步协议控制帧，提供时间同步服务，提高数据传输的可靠性，满足航天应用需求。

本发明的技术方案为：

一种时间触发统一网络传输端系统的调度方法，包括以下步骤，

步骤1、时间调度表配置，包括静态配置和在线加载配置；所述在线加载配置是在端系统上电初始化后，由网络中其他端系统发送配置信息帧，通过预分配的时间调度表加载的调度表加载的虚拟链路，实现动态在线加载，完成调度表配置；

步骤2、时钟同步；端系统提取传输数据中的时间同步控制信息，判断是否有启动请求，若有则响应该请求，将本地时钟信息填入时间同步协议控制(PCF)帧发出供交换机进行压缩处理，根据返回的时间固化点完成本地时钟修正；若在一定时间内无启动请求信号，则主动发出冷启动请求帧，开始时钟同步工作；

步骤3、数据调度；数据类型按照优先级别从高到低分为时间同步协议控制(PCF)帧、TT消息数据帧、RC消息数据帧、BE消息数据帧；

步骤4、数据传输可靠性检查；包括端系统对TT消息的时间窗口符合性检查，确保每个虚拟链路的TT消息都在其对应的唯一通信窗口中发送。