[发明专利]基于多通信介质扩展发布订阅系统传输协议的方法

说明书

本发明提供了一种基于多通信介质扩展发布订阅系统传输协议的方法，通过截断UDP数据流，桥接至反射内存卡，创建监控反射内存卡中是否有数据写入的线程函数，无需开发自适配通信环境层监控反射内存卡中数据是否到来的前提下，利用OpenDDS原本支持的监控网卡中数据到来与否的机制，间接实现监控反射内存卡中数据是否到来。从而实现在保证应用程序调用原有UDP动态库完成发布订阅过程的基础上，且不新增特定传输介质的动态库、不修改自适配通信环境层中监控硬件数据到来的反应器机制内容的前提下，大大加快了基于特定传输介质扩展OpenDDS中数据收发扩展传输协议这一过程，满足强实时系统对高带宽、低时延的要求。

技术领域

本发明涉及传输框架扩展技术领域，具体地，涉及一种基于多通信介质扩展发布订阅系统传输协议的方法。

背景技术

以数据为中心的分布式数据分发系统被广泛的应用到需要长时间持续运行大量突发数据，同时满足各通信节点即插即用的诸多领域，例如航天系统、军事信息系统、数字化战场中枢系统等。随着分布式系统对网络复杂性、实时性、信息传输安全性要求的提高，OpenDDS(Open Data Distribution Service，开放式实时数据分发服务)已支持的TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)、UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)传输协议中时延的不确定不能满足强实时系统的要求，导致研制能够集成全数字外模型、周期半物理模型、连续半物理外模型、实物设备外模型等复杂强实时系统的难度也不断增大。

目前，能够满足强实时系统低时延、高带宽、确定时延的传输介质有反射内存卡、PCI板卡、RapidIO板卡等。以反射内存卡为例，允许同一时刻系统中所有节点读写共享内存，无需考虑通信协议，直接实现物理连接实时传输网络中的共享数据，对于复杂实时网络系统中各个节点通过反射没存卡写数据，极短时间(几百纳秒)后可更新至系统中全部其余节点。反射内存卡具有确定传输、时延小、良好错误检测和恢复机制、大数据包传输，节点信息备份的特点正好满足复杂网络的分布式通信系统的要求。扩展OpenDDS数据传输部分协议为反射内存卡模式，既能够利用OpenDDS提供的发布订阅功能又能利用反射内存卡数据传输的特点，保证了强实时系统对数据传输的要求。

对于某些特殊应用场景，OpenDDS目前支持的TCP、UDP、共享内存、RTPS_UDP可能并不能满足应用需求，需要开发定制的传输协议或者扩展已有的传输协议如CAN总线、CPCI总线、VME总线等。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于多通信介质扩展发布订阅系统传输协议的方法。

第一方面，本发明提供一种基于多通信介质扩展发布订阅系统传输协议的方法，包括：

步骤1：在OpenDDS所支持的开源UDP动态库UdpTransport类中，初始化反射内存卡，并清空数据区；

步骤2：在所述数据区设置写标志位和读标志位；其中，写标志置位时表示发布端已将数据写入对应地址；读标志置位时表示订阅端已从对应地址将数据取走；

步骤3：在开源UDP动态库源代码类UdpDataLink的发布端，或者订阅端连接的函数中绑定套接字和端口之后，以及在建立发布端、订阅端建立连接之前，创建监控反射内存卡中是否有数据写入的线程函数；

步骤4：将需要通过开源UDP发送的数组中的数据取出并写入反射内存卡，将表示发布端已将数据写入对应地址的标志位置位；

步骤5：保留步骤4中建立发布端，或者订阅端连接的函数发送的第一帧控制报文部分，将阻塞等待订阅端回复握手帧的函数去除，且通过反射内存卡写入指定地址，并将表示发布端已将数据写入对应地址的标志位置位，将传输类中订阅端通过套接字发送的对发布端发送的第一帧控制报文回复的过程去除；