有信 號再生和碰撞檢測裝置，如果有碰撞發(fā)生，有源星型光纖耦合器則用反饋碰撞原語序列的 方式通知各節(jié)點采取校正動作，如圖9所示。此時，有源星型光纖耦合器如同一個中繼器 (R印eater)，它接收來自任何NC節(jié)點光發(fā)射機的信號，并將光信號轉(zhuǎn)化為電流信號，然后 放大該電流后再驅(qū)動光源，重新產(chǎn)生光信號，通過耦合器將輸出光功率均勻分配到所有接 收站點。在該處理過程中，容易在電路域判斷鏈路沖突，并判斷網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)的優(yōu)先級，然后 反饋給相應(yīng)NC節(jié)點有效的碰撞檢測原語序列（PrimitiveSequence)。
[0053] 無源星型光纖耦合器構(gòu)成的該協(xié)議星型拓撲結(jié)構(gòu)中，由于其不具有碰撞檢測裝 置，可以采用一種利用NT節(jié)點碰撞檢測反饋的機制。當有超過一個以上的NC在爭奪網(wǎng)絡(luò) 控制權(quán)時，每個爭奪NC節(jié)點的光信號都將通過無源星型光纖耦合器分配給所有的NT節(jié)點， 此時如果控制NC節(jié)點正在下行傳輸信號，必將導(dǎo)致接收NT節(jié)點的接收功率超出異常值，NT 節(jié)點的物理層端口如圖10所示，而如果此時控制NC節(jié)點并沒有下行傳輸信號，又將會導(dǎo)致 接收NT節(jié)點的FC幀地址解析出現(xiàn)發(fā)送地址錯誤。因此，若接收NT節(jié)點的接收功率超出異 常值或者接收NT節(jié)點的FC幀地址解析出現(xiàn)發(fā)送地址錯誤，則判定為有信號碰撞發(fā)生。通 過這種功率檢測和地址檢測相聯(lián)合的方法，能有效偵測碰撞發(fā)生，在接收NT節(jié)點檢測到碰 撞發(fā)生過后，同樣判斷網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)的優(yōu)先級，然后給相應(yīng)的NC節(jié)點反饋有效的碰撞檢測原 語序列。
[0054] 由于FC-AE-1553協(xié)議的底層使用了光纖通道技術(shù)，并在該協(xié)議的協(xié)議棧交換層 (FC-4 層）映射了MIL-STD-1553B協(xié)議，且FC-AE-1553 協(xié)議同樣支持MIL-STD-1553B協(xié)議 的10種數(shù)據(jù)傳輸交換模式。針對本發(fā)明所提出的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在進行NT與NT的交換過 程中，需要NC進行中轉(zhuǎn)，所以在該拓撲結(jié)構(gòu)下的傳輸模式有如下的特點，我們將傳輸交換 模式分為以下三類來分別介紹。
[0055] (1)常規(guī)模式：包含NC-NT模式（寫模式）、NT_NC模式（讀模式）、無數(shù)據(jù)字模式命 令、有數(shù)據(jù)字模式命令（發(fā)送數(shù)據(jù)）和有數(shù)據(jù)字模式命令（接收數(shù)據(jù)）共5種傳輸模式。其 特征是僅NC與NT之間的數(shù)據(jù)交換，節(jié)點間的交換傳輸模式與協(xié)議標準拓撲結(jié)構(gòu)下傳輸交 換相似，而最大的區(qū)別在于FC-2層，需要根據(jù)該星型拓撲結(jié)構(gòu)做如上節(jié)的收發(fā)控制調(diào)整。
[0056] (2)中轉(zhuǎn)模式：僅包含NT-NT模式（第三方模式）這1種，該模式在無源星型拓撲 結(jié)構(gòu)下并不同于交換式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中光纖通道交換機的物理信道直連通信，而是需要NC 進行中轉(zhuǎn)才能進行通信。在整個中轉(zhuǎn)過程中，NC對中轉(zhuǎn)的消息幀不做任何的修改和處理， 接收后立即進行轉(zhuǎn)發(fā)。當NC命令幀中的監(jiān)控位被置位時，表示在NT之間的信息交換傳輸 中是需要NC進行數(shù)據(jù)監(jiān)控和存儲的，在該拓撲結(jié)構(gòu)下，由于NC的中轉(zhuǎn)使其并不需要NT在 接收到數(shù)據(jù)后再向NC回傳數(shù)據(jù)幀，而是NC在中轉(zhuǎn)的過程中就直接進行數(shù)據(jù)監(jiān)控和保存，從 而簡化了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膹?fù)雜度，降低了網(wǎng)絡(luò)時延。
[0057] (3)多播模式：包含NC-NTs(NC廣播或組播）、NT-NTs(NT廣播或組播）、無數(shù)據(jù)字 模式命令（NTs)和有數(shù)據(jù)字模式命令（NTs)這4種。即NC(或NT)到多個NT通信，由于 無源光分路器一對多的通信鏈路傳輸特點，在實現(xiàn)多播任務(wù)時具有物理信道直接支持的優(yōu) 勢，在不需要額外的處理方式下，便可以將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀廣播到所有的NT節(jié)點。
[0058] 在FC-AE-1553協(xié)議的命令幀中，多播位（Multicast)置1，且目的地址 (DestinationAddress)置為"FFFFFF"是廣播命令幀，在目的節(jié)點端口能通過識別該知名 地址（Well-knownAddress)來接收該廣播幀。如果多播位置1，則代表該該幀為組播幀，其 目的地址的值為該命令幀的組播組的序號值。
[0059] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā) 明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各 種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于FC-AE-1553協(xié)議的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一個星型光纖耦 合器、至少一個NC以及至少一個NT ;所述每個NC和NT均通過光纖連接于星型光纖耦合器 兩端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述NC用于實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò) 的控制和調(diào)度管理，完成NC與NT以及NT與NT之間的數(shù)據(jù)傳輸管理。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，在任意時刻至多只有一個 NC處于運行過程中，其余NC均處于靜默狀態(tài)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，該多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)采用 基于網(wǎng)絡(luò)控制優(yōu)先級的方法來決定NC對網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)： 如果某NC在已有其它NC控制管理網(wǎng)絡(luò)的過程中需要控制網(wǎng)絡(luò)運行，則需要提出網(wǎng)絡(luò) 控制申請；若申請網(wǎng)絡(luò)控制的NC的優(yōu)先級比現(xiàn)在運行的NC優(yōu)先級高，則可以成功取得網(wǎng)絡(luò) 控制權(quán)，否則申請網(wǎng)絡(luò)控制的NC需要等待現(xiàn)在運行的NC結(jié)束網(wǎng)絡(luò)控制任務(wù)后才能取得網(wǎng) 絡(luò)控制權(quán)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述NT根據(jù)NC的命令發(fā) 送或者接收數(shù)據(jù)，若NT未接收到NC的任務(wù)命令則處于靜默狀態(tài)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述NC的下行數(shù)據(jù) 廣播給所有NT，每個NT通過MAC地址鑒別方法來判別NC的下行數(shù)據(jù)是否傳遞給該NT ;所 述NT的上行數(shù)據(jù)廣播給所有NC，每個NC通過MAC地址鑒別方法來判別NT的上行數(shù)據(jù)是否 傳遞給該NC。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述星型光纖耦合器用于 使傳輸中的光信號在耦合區(qū)發(fā)生耦合，并對光功率進行再分配，同時保持信號的頻譜成分 不變。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述星型光纖耦合器分為 有源星型光纖耦合器和無源星型光纖耦合器。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源星型光纖耦合器 含有信號再生和碰撞檢測裝置，當NC爭奪網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)時若不同NC節(jié)點同時發(fā)送的數(shù)據(jù)包 之間有碰撞發(fā)生，有源星型光纖耦合器則用信令的方式通知各NC節(jié)點采取校正動作。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述無源星型光纖耦合器 采用基于NT節(jié)點的功率檢測和地址檢測相聯(lián)合的方法進行信號碰撞檢測，具體過程如下： 當有超過一個以上的NC在爭奪網(wǎng)絡(luò)控制權(quán)時，每個爭奪NC節(jié)點的光信號都將通過無 源星型光纖耦合器分配給所有的NT節(jié)點，此時如果控制NC節(jié)點正在下行傳輸信號，會導(dǎo)致 接收NT節(jié)點的接收功率超出異常值，如果控制NC節(jié)點并沒有下行傳輸信號，會導(dǎo)致接收NT 節(jié)點的FC幀地址解析出現(xiàn)發(fā)送地址錯誤；若接收NT節(jié)點的接收功率超出異常值或者接收 NT節(jié)點的FC幀地址解析出現(xiàn)發(fā)送地址錯誤，則判定為有信號碰撞發(fā)生。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于FC-AE-1553協(xié)議的多NC星型拓撲結(jié)構(gòu)，包括一個星型光纖耦合器、至少一個NC以及至少一個NT，每個NC和NT均通過光纖連接于星型光纖耦合器兩端。本發(fā)明在FC-AE-1553協(xié)議標準定義的三種拓撲結(jié)構(gòu)之外提出一種新型的星型拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)功耗，具有低成本、抗電磁干擾、故障率低、組網(wǎng)方便、易于維護的優(yōu)點。
【IPC分類】H04L12/44
【公開號】CN104954217
【申請?zhí)枴緾N201510222264
【發(fā)明人】周東, 車明, 田忠
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月5日