專利名稱：衛(wèi)星信道路由分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航天領(lǐng)域,具體地,涉及一種基于Spacewire總線即插即用功能的數(shù)據(jù)傳輸信道路由分配方法。
背景技術(shù)：
SpaceWire總線是歐空局基于兩個(gè)商用標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1355-1995和IEEE 1596.3(LVDS)，通過對IEEE 1355可靠性、功耗等方面的改進(jìn)，使其能夠更好地滿足航空航天應(yīng)用而提出的一種專門用于空間高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€標(biāo)準(zhǔn)。它采用點(diǎn)到點(diǎn)連接的結(jié)構(gòu)，在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可以同時(shí)使用多條總線，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂泻芨?的自由度。且每個(gè)設(shè)備間都有一個(gè)專用連接，因此，即使設(shè)備間各個(gè)連接的數(shù)據(jù)傳輸速度不高，仍可通過增加總線數(shù)量的方法來成倍地提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度，單線速率最高可達(dá)400Mbps。Spaceffire總線作為專為航天應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種高速、可升級、低功耗的串行全雙工網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有靈活的擴(kuò)展性，高效的數(shù)據(jù)傳輸可靠性等特點(diǎn)。采用SpaceWire總線技術(shù)不僅能支持有效載荷的擴(kuò)展，滿足載荷設(shè)備即插即用的需求，同時(shí)也使衛(wèi)星平臺(tái)具備了靈活的數(shù)據(jù)傳輸和組網(wǎng)重構(gòu)功能，為平臺(tái)接口標(biāo)準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)。然而，目前的微型信道路由分配設(shè)計(jì)不適用SpaceWire總線即插即用的功能,使得SpaceWire總線即插即用功能的應(yīng)用受到限制。因此，本發(fā)明對衛(wèi)星信道路由分配的設(shè)計(jì)作出改進(jìn)以滿足基于Spacewire總線即插即用功能的需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種衛(wèi)星信道路由分配方法，本發(fā)明可對有效載荷設(shè)備的信道路由進(jìn)行自主的分配和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星基于Spacewire總線即插即用的功能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種衛(wèi)星信道路由分配方法，包括以下步驟步驟一，有效載荷設(shè)備接入Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)后，衛(wèi)星通過總線控制器對有效載荷設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取載荷端的電子數(shù)據(jù)表格，得到載荷的數(shù)據(jù)傳輸速率；步驟二，總線控制器將獲得的多路有效載荷中的任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和與目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果為載荷分配路由路徑，具體為若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)將任意兩路或多路載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為同樣的輸出目的地址，即目的地址A或目的地址B ；若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和大于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)對路由進(jìn)行自主分配，將其中一路或多路的載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為目的地址A，而將剩余的所有載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為目的地址B，保證路由路徑值為目的地址A的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A的發(fā)送速率，同時(shí)路由路徑值為目的地址B的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址B的發(fā)送速率；步驟三，路由分配完成后，有效載荷通過設(shè)置的傳輸路徑，將數(shù)據(jù)包發(fā)送至路由。優(yōu)選地，該方法還包括步驟四當(dāng)有新的有效載荷設(shè)備接入或者有效載荷設(shè)備移出Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，重復(fù)步驟一至步驟三，對有效載荷的路由路徑值進(jìn)行重新分配?！?br> 步驟三中采用包頭刪除方法進(jìn)行路由選擇。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明在有新的有效載荷設(shè)備接入或者有效載荷設(shè)備移出Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由衛(wèi)星總線控制器通過控制總線對設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取各有效載荷的電子數(shù)據(jù)表格中的數(shù)據(jù)速率信息，并將獲得的多路有效載荷中的任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和與目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果為載荷分配路由路徑，在保證各路有效載荷的數(shù)據(jù)傳輸速率之和小于SpaceWire路由器目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率的前提下，對有效載荷設(shè)備的信道路由進(jìn)行自主的分配和控制，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星基于Spacewire總線即插即用的功能,滿足Spacewire總線即插即用功能的信道設(shè)計(jì)需求。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯圖1為應(yīng)用本發(fā)明方法的有效載荷與數(shù)傳綜合處理模塊之間的連接關(guān)系原理示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的包頭刪除路由原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。Spacewire (SpW)總線網(wǎng)絡(luò)是由Spacewire網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和路由交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，衛(wèi)星通過Spacewire總線實(shí)現(xiàn)載荷高速數(shù)據(jù)的采集、復(fù)接。SpW網(wǎng)絡(luò)路由控制主要完成載荷數(shù)據(jù)包傳輸過程中的路徑選擇，采取適當(dāng)?shù)男诺缆酚煞峙洳呗詠砀淖冚d荷數(shù)據(jù)包的默認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)路由。有效載荷設(shè)備與衛(wèi)星數(shù)傳綜合處理模塊間連接關(guān)系如圖1。Spaceffire總線網(wǎng)絡(luò)的路由發(fā)送速率要求為有效載荷設(shè)備發(fā)送的峰值速率必須小于SpaceWire路由發(fā)送速率。如圖1所示，有效載荷f有效載荷N的數(shù)據(jù)傳輸速率或多路載荷傳輸速率之和必須均小于SpaceWire路由器目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率。基于以上SpaceWire總線網(wǎng)絡(luò)的路由發(fā)送速率要求，及Spacewire總線即插即用功能的信道設(shè)計(jì)需求，本發(fā)明提供一種衛(wèi)星信道路由分配方法，該方法在有效載荷設(shè)備接入Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)后，衛(wèi)星通過控制總線對有效載荷設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取載荷端的電子數(shù)據(jù)表格?？偩€控制器根據(jù)讀取得到的載荷數(shù)據(jù)傳輸速率向載荷端注入路由路徑數(shù)據(jù)，以配置相應(yīng)載荷端SpW節(jié)點(diǎn)的寄存器中的路由路徑值(默認(rèn)值)，實(shí)現(xiàn)SpW節(jié)點(diǎn)的路由分配。具體包括以下步驟步驟一，有效載荷設(shè)備接入Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)后，衛(wèi)星通過總線控制器對有效載荷設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取載荷端的電子數(shù)據(jù)表格，得到載荷的數(shù)據(jù)傳輸速率；步驟二，總線控制器將獲得的多路有效載荷中的任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和與目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果為載荷分配路由路徑，具體為若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)將任意兩路或多路載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為同樣的輸出目的地址，即目的地址A或目的地址B。若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和大于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)對路由進(jìn)行自主分配，將其中一路或多路的載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn) 路由路徑值設(shè)置為目的地址A，而將剩余的所有載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為目的地址B，保證路由路徑值為目的地址A的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A的發(fā)送速率，同時(shí)路由路徑值為目的地址B的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址B的發(fā)送速率。Spaceffire總線數(shù)據(jù)巾貞格式如下表所示。表ISpaceWire總線數(shù)據(jù)幀格式
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星信道路由分配方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，有效載荷設(shè)備接入Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)后，衛(wèi)星通過總線控制器對有效載荷設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取載荷端的電子數(shù)據(jù)表格，得到載荷的數(shù)據(jù)傳輸速率； 步驟二，總線控制器將獲得的多路有效載荷中的任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和與目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果為載荷分配路由路徑，具體為 若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)將任意兩路或多路載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為同樣的輸出目的地址，即目的地址A或目的地址B ； 若多路中任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和大于目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率，總線控制器會(huì)對路由進(jìn)行自主分配，將其中一路或多路的載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為目的地址A，而將剩余的所有載荷端Spacewire節(jié)點(diǎn)路由路徑值設(shè)置為目的地址B，保證路由路徑值為目的地址A的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址A的發(fā)送速率，同時(shí)路由路徑值為目的地址B的載荷設(shè)備的數(shù)據(jù)速率之和小于目的地址B的發(fā)送速率； 步驟三，路由分配完成后，有效載荷通過設(shè)置的傳輸路徑，將數(shù)據(jù)包發(fā)送至路由。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信道路由分配方法，其特征在于，還包括步驟四當(dāng)有新的有效載荷設(shè)備接入或者有效載荷設(shè)備移出Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，重復(fù)步驟一至步驟三，對有效載荷的路由路徑值進(jìn)行重新分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信道路由分配方法，其特征在于，步驟三中采用包頭刪除方法進(jìn)行路由選擇。
全文摘要
本發(fā)明提供一種衛(wèi)星信道路由分配方法，有效載荷設(shè)備接入Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)后，衛(wèi)星通過總線控制器對有效載荷設(shè)備進(jìn)行輪詢，讀取載荷端的電子數(shù)據(jù)表格，得到載荷的數(shù)據(jù)傳輸速率；之后，總線控制器將獲得的多路有效載荷中的任意兩路或多路的發(fā)送數(shù)據(jù)速率之和與目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率進(jìn)行比較，遵循Spacewire總線網(wǎng)絡(luò)中載荷傳輸速率必須均小于路由器目的地址A或目的地址B的發(fā)送速率的原則，根據(jù)比較結(jié)果為載荷分配路由路徑；路由分配完成后，有效載荷通過設(shè)置的傳輸路徑，將數(shù)據(jù)包發(fā)送至路由。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星基于Spacewire總線即插即用的功能，滿足Spacewire總線即插即用功能的信道設(shè)計(jì)需求。
文檔編號(hào)H04W40/12GK103024860SQ201210533009
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者陳鋒, 楊帥, 游月輝, 孔祥龍, 賴京, 徐曄, 周飛宇 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所