专利名称：一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法
技术领域：
本发明涉及一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法。
背景技术：
Spaceffire总线是欧空局(ESA)联合欧洲空间公司和学术界共同制定的面向航天应用的新型数据总线标准。由于SpaceWire总线具有高速、简单灵活、协议开放、适应苛刻空间环境的优点，目前已成为ESA和美国宇航局(NASA)推荐的新一代星载数据总线，并已成功应用于多项国际空间任务。 Spaceffire总线协议由英国Dundee大学负责起草,2003年经欧洲空间标准化合作组织(ECSS)批准后成为 ECSS-E-50-12A 标准“SpaceWire-Links, nodes, routersand networks”，2008年该标准被修订为ECSS-E-ST-50-12C。对照开放系统互联(OSI)参考模型，ECSS-E-ST-50-12C标准仅涉及总线的物理层和数据链路层，而没有对数据链路层之上的协议进行定义。针对星载网络的高层次应用需要，ECSS陆续发布了一系列与ECSS-E-ST-50-12C标准兼容的高层应用协议标准，如“Remote Memory Access Protocol”、“CCSDS Packet Transfer Protocol”等，ECSS-E-ST-50-1IC Draft I. 3 文档对以上协议进行了详细的描述。上述SpaceWire高层应用协议均是基于ECSS-E-ST-50-12C标准规范建立的基于“事件触发”方式的通信协议，应用其中的信息通信方法建立的星载SpaceWire网络为多源、异步通信网络，其缺点在于，通信节点对网络资源的竞争导致信息传输延时无法确定，不能适应星上控制等重要信息对数据传输的实时性和确定性的要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是针对现有技术的不足，提供了一种基于时间触发的星载SpaceWire网络通信方法，该方法解决了星载SpaceWire网络中数据传输的实时性和确定性问题，提高了星载SpaceWire网络服务质量。本发明的技术解决方案是—种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法,包括步骤I :将待发送的数据组织成数据包；步骤2 :根据待发送数据的大小确定发送节点和接收节点间的数据带宽，并根据所述数据包确定通信周期中所述发送节点和接收节点间用于发送数据的时间窗口数；步骤3 :所述发送节点和接收节点根据时间码确定数据传输状态，所述时间码包括第一类时间码和第二类时间码；所述数据传输状态包括初始状态、正常状态和错误状态；当接收到第一类时间码时，所述发送节点或所述接收节点进入初始状态；当持续接收到计数连续的第二类时间码时,所述发送节点或所述接收节点保持正常状态，进行数据的发送或接收；
当接收到计数不连续的第二类时间码时，所述发送节点或所述接收节点进入错误状态，停止数据的发送或接收，并等待再次接收到第一类时间码；在所述数据包中，在目的地址部分，前n个地址标识符构成从源节点到目的节点的路径地址，第n+1个地址标识符为目的节点的逻辑地址；在数据部分，第I个字节为源节点的逻辑地址；第2个字节为包类型字段；第3 4字节为数据长度字段;从第5字节到数据部分的倒数第二个字节为有效数据；最后一个字节为差错控制字段；其中，在所述包类型字段部分第I位为段标志，用于指明数据包是否为分段中的最后一个数据包；第2 4位为包序列计数；第5 8位为虚拟通道标识，用于指明本数据包使用的虚拟信道。所述步骤2中，确定发送节点和接收节点间的数据带宽以及时间窗口数的步骤为确定各网络节点之间通信时数据包的最大长度L_，所述Lmax由下式确定
权利要求
1.一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法,其特征在于包括 步骤I :将待发送的数据组织成数据包； 步骤2 :根据待发送数据的大小确定发送节点和接收节点间的数据带宽，并根据所述数据包确定通信周期中所述发送节点和接收节点间用于发送数据的时间窗口数； 步骤3 :所述发送节点和接收节点根据时间码确定数据传输状态，所述时间码包括第一类时间码和第二类时间码；所述数据传输状态包括初始状态、正常状态和错误状态；当接收到第一类时间码时，所述发送节点或所述接收节点进入初始状态； 当持续接收到计数连续的第二类时间码时，所述发送节点或所述接收节点保持正常状态，进行数据的发送或接收； 当接收到计数不连续的第二类时间码时，所述发送节点或所述接收节点进入错误状态，停止数据的发送或接收，并等待再次接收到第一类时间码；
2.如权利要求I所述的一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法，其特征在于在所述数据包中，在目的地址部分，前n个地址标识符构成从源节点到目的节点的路径地址，第n+1个地址标识符为目的节点的逻辑地址；在数据部分，第I个字节为源节点的逻辑地址；第2个字节为包类型字段；第3 4字节为数据长度字段;从第5字节到数据部分的倒数第二个字节为有效数据；最后一个字节为差错控制字段；其中，在所述包类型字段部分第I位为段标志，用于指明数据包是否为分段中的最后一个数据包；第2 4位为包序列计数；第5 8位为虚拟通道标识，用于指明本数据包使用的虚拟信道。
3.如权利要求I所述的一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法，其特征在于所述步骤2中，确定发送节点和接收节点间的数据带宽以及时间窗口数的步骤为 确定各网络节点之间通信时数据包的最大长度L_，所述Lmax由下式确定
全文摘要
本发明公开了一种基于时间触发的SpaceWire网络通信方法。包括对待发送数据进行数据包组包的步骤；根据待发送数据的大小确定发送节点和接收节点间带宽和时间窗口的步骤；各网络节点根据接收的时间码进行状态切换，完成数据传输的步骤。该方法解决了星载SpaceWire网络中数据传输的实时性和确定性问题，提高了星载SpaceWire网络服务质量。
文档编号H04L12/56GK102624633SQ20121010125
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者刘思远, 刘胜利, 李国军, 杨志, 谢松 申请人:航天东方红卫星有限公司