器（PMS)30還可包括出口仲裁器、例如基于規(guī)則的調(diào)度器76， 其可使用隊(duì)列充溢程度接口 70來確定從每出口端口描述符隊(duì)列43的哪一個(gè)接收DMD 29 所提供的描述符。那個(gè)描述符用來讀取和檢驗(yàn)來自CDS 28的所指定數(shù)據(jù)幀。如果該幀經(jīng) 過這樣檢驗(yàn)，則PMS 30還可經(jīng)過公共出口接口 34把來自⑶S 28的輸出提供給物理出口端 口 66,其與每出口端口描述符隊(duì)列43 (從其中接收描述符）關(guān)聯(lián)。
[0031] 出口參數(shù)消息調(diào)度器（PMS) 30還可包括參數(shù)消息構(gòu)造器（PMC) 31，其可使用參數(shù) 消息表58的內(nèi)容和CVT 56和/或循環(huán)緩沖器54(例如，如果它包含A429多字消息）中包 含的數(shù)據(jù)值來始發(fā)消息的構(gòu)造，供用戶單元32和/或出口端口 66、72消耗。
[0032] PMS 30、基于規(guī)則的調(diào)度器76和/或PMC 31例如可包括運(yùn)行于網(wǎng)絡(luò)的通用計(jì)算 機(jī)的可執(zhí)行程序或者運(yùn)行于專用計(jì)算機(jī)的可執(zhí)行程序。備選地，PMS 30、基于規(guī)則的調(diào)度器 76和/或PMC 31可包括硬編碼功能邏輯裝置?；谝?guī)則的調(diào)度器76可接收來自每出口端 口描述符隊(duì)列43和隊(duì)列充溢程度接口 70的輸入，以便使PMS 30能夠選擇和檢驗(yàn)從⑶S 28 送往公共出口接口 34的消息。備選地，PMS 30和/或PMC 31可使用參數(shù)消息表58從CVT 56和/或循環(huán)緩沖器54來選擇哪些數(shù)據(jù)值可用來構(gòu)成輸出到公共出口接口 34的消息。雖 然每出口端口描述符隊(duì)列43示為與PMS 30分離，但是設(shè)想一實(shí)施例，其中隊(duì)列43可包含 在PMS 30和/或基于規(guī)則的調(diào)度器76中。
[0033] 虛擬鏈路36還可包括ADS 18的附加本地或遠(yuǎn)程組件，由此消息可經(jīng)過至少一個(gè) 數(shù)據(jù)隊(duì)列40和虛擬鏈路36從虛擬出口接口 74來傳送，并且由入口虛擬接口 48接收。所 示的示例虛擬鏈路36包括：至少一個(gè)分布式處理器78,能夠?qū)ο?zhí)行處理或計(jì)算功能； 圖形渲染器80,能夠提供內(nèi)容（例如使用ARINC 661小部件）供航空電子顯示；虛擬端系 統(tǒng)82,用于與遺留飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行接口；網(wǎng)絡(luò)大容量存儲存儲器84,用于冗余存儲，或者消息 環(huán)回端口 86,用于將消息從PMS 30傳送給一個(gè)或多個(gè)出口端口 68。設(shè)想虛擬鏈路36還可 使用虛擬鏈路ID(VLid)來識別。
[0034] ADS 18進(jìn)行操作以支持交換功能，以支持將原始數(shù)據(jù)值的任何源分布到飛機(jī)10 上的任何目標(biāo)或用戶單元32的需要。設(shè)想本發(fā)明的實(shí)施例可以不需要施加關(guān)于所有原始 數(shù)據(jù)流必須經(jīng)過ADS 18的要求，因?yàn)閷⒋嬖谀承c(diǎn)對點(diǎn)流，例如對于其，使它們經(jīng)過ADS 18將不存在優(yōu)勢。但是，可要求例如轉(zhuǎn)換、互配、處理、同步、業(yè)務(wù)整形、策略、多播等的交換 功能的所有原始數(shù)據(jù)流可獲益于ADS 18提供的功能性。另外，一個(gè)以上ADS 18可設(shè)置在 同一飛機(jī)10或數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)16上，以便經(jīng)由存儲裝置或者另一個(gè)ADS 18來提供附加交換 能力、冗余安全措施、數(shù)據(jù)鏡像，供檢驗(yàn)和驗(yàn)證或者分布式處理。
[0035] 設(shè)想各物理出口端口 66可配置有多個(gè)每出口端口描述符隊(duì)列43,以便基于如基 于規(guī)則的仲裁器76所解釋的消息的優(yōu)先級為將要由參數(shù)消息調(diào)度器30所消耗的描述符提 供多個(gè)通路。設(shè)想各物理出口端口 66可對應(yīng)于任何數(shù)量的每出口端口描述符隊(duì)列43,其中 所示實(shí)施例具有例如四個(gè)隊(duì)列43。還設(shè)想每出口端口描述符隊(duì)列僅服務(wù)于一個(gè)物理出口端 口 66或虛擬出口端口 72。
[0036] 各描述符隊(duì)列43和各出口數(shù)據(jù)隊(duì)列41配置成向隊(duì)列充溢程度接口 70傳送指示 隊(duì)列41、43的充溢程度的信號，其由基于規(guī)則的仲裁器76和參數(shù)消息調(diào)度器30用來選擇 將要從哪一個(gè)每出口端口描述符隊(duì)列43來接收下一個(gè)描述符。
[0037] 在描述ADS 18的操作之前，對整個(gè)ADS 18所使用的數(shù)據(jù)的概述將幫助了解數(shù)據(jù) 通信網(wǎng)絡(luò)16的操作。一開始，RIU 20可向ADS 18提供數(shù)據(jù)幀，其中數(shù)據(jù)幀具有至少一個(gè) 標(biāo)識符和對應(yīng)原始數(shù)據(jù)。入口物理接口 22和/或入口端口調(diào)度器24中的至少一個(gè)將所接 收數(shù)據(jù)幀解析為標(biāo)識符解析描述符和解析對應(yīng)原始數(shù)據(jù)?？捎葾DS 18進(jìn)一步更新的解析 描述符用來識別和描述原始數(shù)據(jù)的目的，例如數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被傳送到的位置或者從其中傳送數(shù) 據(jù)的位置，而解析原始數(shù)據(jù)包含有效載荷。ADS 18稍后使用描述符來識別原始數(shù)據(jù)的位置， 并且可將描述符和/或原始數(shù)據(jù)構(gòu)或計(jì)算為操作數(shù)據(jù)或消息，以供出口端口 66、72消耗。
[0038] 在一個(gè)示例中，ADS 18操作能夠從異步連接的RIU 20來接收數(shù)據(jù)幀，將原始數(shù)據(jù) 存儲在CDS 28存儲器、例如CVT 56或循環(huán)緩沖器54中，從所存儲數(shù)據(jù)幀來形成消息，并且 將所形成消息發(fā)送給至少一個(gè)用戶單元32。另外，可存在直接環(huán)回能力，其用作由參數(shù)構(gòu)造 器31所構(gòu)成的幀出現(xiàn)在入口端口供幀交換的部件。將詳細(xì)描述ADS 18的單獨(dú)部分和ADS 18操作。
[0039] 入口物理接口功能 首先，數(shù)據(jù)從一個(gè)或多個(gè)物理接口端口 42的RIU 20提供給公共入口接口 22。入口物 理接口 44可包括例如作為數(shù)據(jù)耦合38的組成部分、能夠?qū)⑻囟ㄎ锢砣肟诙丝?42所提供的 數(shù)據(jù)或模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)流或數(shù)據(jù)幀（其存儲在FIFO入口數(shù)據(jù)隊(duì)列40中）的組件。在 這個(gè)示例中，數(shù)據(jù)耦合38可執(zhí)行下列入口功能：消除損壞字/幀/數(shù)據(jù)；實(shí)現(xiàn)消除非IP數(shù) 據(jù)幀（例如不等于0x0800的有效載荷類型/長度字段）；對第一類型的數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)間加 時(shí)間標(biāo)簽；以及將數(shù)據(jù)幀排隊(duì)，從而掛起后續(xù)傳遞和處理。可作為進(jìn)入入口端口 42、46隊(duì)列 40的數(shù)據(jù)幀來生成的一些輸出是：到達(dá)端口（PoA)，以實(shí)施數(shù)據(jù)幀僅在其所指定入口端口 42、46進(jìn)入；第一字的到達(dá)時(shí)間（ToA);已完成幀的ToA的一位脈沖（用于入口端口調(diào)度器 24的ToA記錄器50 ;下面進(jìn)行描述）；當(dāng)讀取幀時(shí)的幀定界的幀的開始和幀的結(jié)束指示符； 以及單位為字節(jié)數(shù)的幀長度。
[0040] 使用到RIU 20的外部接口的以太網(wǎng)范例，作為舉例，各物理入口端口 42的數(shù)據(jù)耦 合38與媒體接入控制器（MC)的接收段（其中具有生成、存儲和恢復(fù)上述參數(shù)的輔助邏 輯）相似，連接到一個(gè)或多個(gè)隊(duì)列40,例如數(shù)據(jù)FIFO隊(duì)列40和幀描述符FIFO隊(duì)列40。
[0041] 設(shè)想入口端口包括不只是與外部入口物理接口 44關(guān)聯(lián)的那些端口，而且還包括 內(nèi)部或入口虛擬接口 48,例如與虛擬鏈路36的輸出關(guān)聯(lián)的那些端口，例如互配（例如虛擬 端系統(tǒng)82、參數(shù)消息構(gòu)造器31)、分布式處理器78和圖形渲染器80。
[0042] 為了便于健康監(jiān)測，每端口統(tǒng)計(jì)可由入口物理接口 44或數(shù)據(jù)耦合38來保持。這 些可包括所接收幀的數(shù)量、因例如循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC)差錯(cuò)而丟棄的幀的數(shù)量、所丟棄的 發(fā)育不全（〈64字節(jié)）幀的數(shù)量和/或超過在端口所允許的最大幀大小的所丟棄的幀的數(shù) 量。同樣，可由策略器27來保持統(tǒng)計(jì)，其指示與特定輸入端口調(diào)度器24提供給FDM 25的 特定流指數(shù)關(guān)聯(lián)的已通過或丟棄的幀的數(shù)量。
[0043] 入口調(diào)度器 入口端口調(diào)度器24將從入口物理和/或虛擬接口 44、48所接收的原始數(shù)據(jù)組織為 FIFO順序，從而掛起已完成數(shù)據(jù)幀的到達(dá)。在這個(gè)意義上，ADS 18的交換部分可以是存儲 和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)計(jì)，使得各種大小的大數(shù)據(jù)幀能夠在到達(dá)不同入口端口 42、46之后毗連地存儲在 中央存儲器、例如CDS 28中。設(shè)想ADS 18提供主控時(shí)間，其可以是或者可以不是跨各種飛 機(jī)組件（包括⑶S 28、CVT 56、PMS 30和/或用戶單元32或者數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)16的多個(gè)ADS 18)同步的。入口端口調(diào)度器24也可以可選地控制幀描述符管理（FDM)功能，其中例如數(shù) 據(jù)幀可解析為包括標(biāo)識符或描述符和對應(yīng)原始數(shù)據(jù)的獨(dú)立部分。
[0044] 到達(dá)時(shí)間記錄器 入口調(diào)度器操作也可包括ToA記錄器50和一個(gè)或多個(gè)入口端口集中器52。ToA記錄 器50基于ADS 18的主控時(shí)間信號來確定哪一個(gè)入口端口 42、46的數(shù)據(jù)幀接下來將要存 儲。入口端口集中器52將到達(dá)數(shù)據(jù)幀或A429字匯集到兩個(gè)⑶S 28目的地中的至少一個(gè)： 潛在地許多循環(huán)緩沖器54 (在排隊(duì)類型數(shù)據(jù)的情況下）或者在取樣類型數(shù)據(jù)（下面進(jìn)行描 述）的情況下的CVT 56其中之一。
[0045] 例如，每當(dāng)數(shù)據(jù)幀或A429字完全到達(dá)其物理入口端口 42的數(shù)據(jù)隊(duì)列40時(shí)，一位 脈沖可發(fā)送給入口調(diào)度器24的ToA記錄器50,以記錄數(shù)據(jù)幀的完成時(shí)間。有可能使若干短 原始數(shù)據(jù)幀到達(dá)任何給定端口 42、46上，而先前到達(dá)的數(shù)據(jù)幀從其它端口 42、46的數(shù)據(jù)隊(duì) 列40來傳遞。為此，設(shè)想ToA記錄器50可例如每端口 42、46每數(shù)據(jù)幀只使用一位，但是其 準(zhǔn)確表示所有端口 42、46上的完成組合的相對時(shí)間。共同表示時(shí)鐘周期期間在端口 42、46 的任一個(gè)上的幀的已完成到達(dá)的位可組織為到達(dá)時(shí)間字（TAW)。
[0046] 每當(dāng)數(shù)據(jù)幀或A429完成它在入口端口 42、46的到達(dá)時(shí)，它可切換專用于那個(gè)輸入 端口 42、46的線路，并且設(shè)置TAW位。同樣，時(shí)鐘周期期間的任何已完成到達(dá)可使整個(gè)TAW 被寫入ToA記錄器50中，從而按照FIFO排序來組織到達(dá)TAW值。如果時(shí)鐘循環(huán)期間不存在 新數(shù)據(jù)幀或A429字完成，則沒有TAW被寫到ToA記錄器50。備選地，如果數(shù)據(jù)幀或A429字 在同一時(shí)鐘周期期間在多個(gè)端口上并發(fā)地完成其到達(dá)，則可設(shè)置寫入ToA記錄器50的TAW 的一個(gè)以上位。
[0047] 入口端口集中器52接收在ToA記錄器50的輸出可用的最早TAW字，以確定哪一 個(gè)數(shù)據(jù)幀或A429字首先完成到達(dá)。因此，入口端口集中器52充當(dāng)端口選擇器，其確定哪一 個(gè)入口端口 42、46的數(shù)據(jù)幀接下來被處理并且傳遞給⑶S 28。有可能的是，幀或字在時(shí)鐘 循環(huán)的分辨率之內(nèi)在不同端口上同時(shí)完成到達(dá)，并且從ToA記錄器50所接收的RAW將使多 個(gè)位被設(shè)置。在那種情況下，入口調(diào)度器24將服務(wù)于所有端口，其數(shù)據(jù)幀在下一個(gè)TAW字 從ToA記錄器50來接收之前按照例如循環(huán)順序同時(shí)完成到達(dá)。這個(gè)操作可保證所有入口 端口 42、46的數(shù)據(jù)速率公平性，而與其數(shù)據(jù)到達(dá)速率和/或數(shù)據(jù)幀大小無關(guān)。
[0048] 入口端口集中器 可存在用于入口端口調(diào)度器24的三個(gè)入口端口集中器52。例如，一個(gè)入口端口集中器 52集中所解析的以太網(wǎng)幀或原始數(shù)據(jù)，供寫入一個(gè)或多個(gè)循環(huán)緩沖器54,其中其存儲信息 和流標(biāo)識符提供給DLT 26和策略器27,在由PSM 30調(diào)度成這樣做時(shí)，其可使描述符由DMD 29寫入描述符隊(duì)列43并且由基于規(guī)則的調(diào)度器76來服務(wù)。
[0049] 第二集中器52可將以太網(wǎng)幀、原始數(shù)據(jù)和/或A429字集中到CVT 56中，供以后 由PMS 30和/或PMC 31利用。第三集中器52可將數(shù)據(jù)和/或A429字（例如具有多字消 息的那些數(shù)據(jù)或A429字）集中到組織為FIFO的一個(gè)或多個(gè)循環(huán)緩沖器54中，以便保存原 始數(shù)據(jù)的樣本的時(shí)間順序和/或A429字的順序。這些在本文中稱作A429輸出隊(duì)列。
[0050] -旦選擇特定入口端口以由ToA記錄器50來服務(wù)，入口端口集中器52協(xié)調(diào)所解 析原始數(shù)據(jù)從所選入口端口 42、46到⑶S 28的CVT 56或循環(huán)緩沖器54和/或FDM 25中 的至少一個(gè)的傳遞。
[0051] 幀描述符管理器 由入口物理接口 44功能所產(chǎn)生的幀報(bào)頭、幀長度、ToA和PoA由FDM 25用來創(chuàng)建數(shù)據(jù) 幀的描述符，并且向該組每出口端口描述符隊(duì)列43廣播那個(gè)描述符。FDM 25還可接收寫 到⑶S 28的各以太網(wǎng)