[发明专利]综合电子系统5G混合组网的性能仿真平台

说明书

本发明公开了一种综合电子系统5G混合组网的性能仿真平台，是在5G通信网络模块与航电AFDX网络模块之间设置了基于5G通信的网关模块。所述基于5G通信的网关模块由帧格式转换单元(10)、优先级类型设置单元(20)、地址转换单元(30)和AFDX网络消息分析模块(40)构成。所述基于5G通信的网关模块一方面将5G协议信息(1)在航电AFDX网络模块中传输，另一方面将航电AFDX网络模块的AFDX协议信息(2)恢复为5G网络信息。将5G网络的消息在网关模块中进行协议转换，一方面可以将5G信息无损的在航电AFDX网络中传输，另一方面可以根据网络拓扑将航电AFDX信息恢复为5G网络信息，从而解决两个网络无法相互兼容的问题，为解决航电AFDX网络中有线电缆导致的机载网络的尺寸、重量和功耗过大的问题提供仿真平台。

技术领域

本发明属于航空电子系统通信网络领域，更特别地说，是指一种基于机内5G混合组网架构性能分析及验证的仿真平台设计。

背景技术

随着航空电子领域中分布式综合模块化航空电子系统(Distributed IntegratedModular Avionics，DIMA)架构理念的提出，如2010年12月第41卷第4期《航空电子技术》，“综合模块化航空电子系统标准分析及发展展望”，作者朱晓飞、黄永葵，公开了多种航空电子系统。航空电子系统综合化显著增强，各子系统之间的数据交换更为频繁，航空电子系统综合化程度决定了飞机的性能和发展水平。至今已经历分立式、联合式、综合式到高度综合的技术发展过程，新一代航空电子系统正向着深度综合演进，其复杂性也随着需求增加不断变大。目前以有线连接为主的航空电子网络，如航空电子全双工交换式以太网(AvionicsFull Duplex Switched Ethernet，简称AFDX)、时间触发以太网(Time TriggeredEthernet，简称TTE)等主流机载网络均面临着几乎遍布平台全身的有线电联带来的线缆重量过大、布线成本高以及难以维护的问题。

而近二十年来，无线通信经历了快速发展。逐渐成熟的无线通信技术在航电领域逐渐被人们所关注。第五代移动通信网络(5th generation mobile networks，5G)增强的移动宽带、超可靠、低时延通信等特性，将为物联网(IoT)提供重要的技术支撑，基于5G的物联网将显著提升各行业的质量和运营效率。业界逐渐开始针对机内更加灵活的组网展开了研究。

目前主流机载网络中不断冗余的组网架构使机载网络的尺寸、重量和功耗问题(SwaP问题)成为了进一步解决的问题，而5G技术的成熟使得机载网络5G混合组网技术成为了当下研究的热点。通过在机载网络中引入5G无线技术，利用5G技术的灵活无线缆的特性，从而解决机载网络中SWaP问题。

目前针对5G混合组网主要的研究仍处于理论论证阶段，主要研究仍处于对于组网拓扑架构设计，网络性能分析方面，而不能从整体直观可视化网络性能，缺少针对5G混合组网的仿真以及验证的自动化工具。

发明内容

为了解决现有航电网络仿真平台无法兼容5G网络仿真的问题，本发明设计了一种综合电子系统5G混合组网的性能仿真平台。本发明仿真平台是在5G通信网络模块与航电AFDX网络模块之间设置了基于5G通信的网关模块。所述基于5G通信的网关模块用于实现5G通信网络模块与航电AFDX网络模块之间的网络转换协议。一方面可以将5G信息无损的在航电AFDX网络中传输；另一方面可以根据航电AFDX网络拓扑结构将航电信息恢复为5G网络信息，从而解决两个网络无法相互兼容的问题；第三为解决航电AFDX网络中有线电缆导致的机载网络的尺寸、重量和功耗过大的问题提供仿真平台。

所述基于5G通信的网关模块由帧格式转换单元(10)、优先级类型设置单元(20)、地址转换单元(30)和AFDX网络消息分析模块(40)构成。

将5G网络的消息在所述基于5G通信的网关模块中进行协议转换，完成将5G信息无损的在航电AFDX网络中传输；对于到达的消息需要实现消息类型的判断：

(一)如果是5G消息，执行以下步骤：