基于TTE网络的分布式系统分区通信方法

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1、第４５卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．３２０１５年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１５基于ＴＴＥ网络的分布式系统分区通信方法刘帅，徐奡，郑久寿，郭鹏（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：针对新一代分布式ＩＶＭＳ及高可靠航电系统对通信网络的确定性通信要求，分析了符合ＡＲＩＮＣ６５３标准的分区间通信原理，研究ＴＴＥ端系统缓冲方案，设计了分区间ＴＴＥ通信映射配置，实现了分区间ＴＴＥ通信驱动，建立了分区间ＴＴＥ通信测试平台，通过实际测试表明，基于ＴＴＥ网

2、络的分布式系统分区通信方案有效可靠。关键词：ＩＶＭＳ；高可靠航电系统；ＡＲＩＮＣ６５３；ＴＴＥ；分区间通信中图分类号：ＴＰ２７４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１５）０３桘０１２７桘０４MethodofPartitionCommunicationinDistributedSystemBasedonTimeTriggeredEthernetＬＩＵＳｈｕａｉ，ＸＵＡｏ，ＺＨＥＮＧＪｉｕ桘ｓｈｏｕ，ＧＵＯＰｅｎｇ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstit

3、ute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：ＤｕｅｔｏｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩＶＭＳａｎｄｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｖｉｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｐａｒｔｉｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｃｏｎｆｏｒｍｓｔｏＡＲＩＮＣ６５３ｓｔａｎｄ-ａｒｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｔｈｅｂｕｆｆｅｒｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆＴＴＥｅｎｄ桘ｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎ

4、ｄｔｈｅｐａｒｔｉｔｉｏｎ桘ＴＴＥｃｏｍｍｕｎｉｃａ-ｔｉｏｎｍａｐｐｉｎｇｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｐａｒｔｉｔｉｏｎ桘ＴＴＥｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｄｒｉｖｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｎｗｅｂｕｉｌｔａｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｐａｒｔｉｔｉｏｎ桘ＴＴＥｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｏｕｒｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｐａｒｔｉ-ｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂａｓｅｄＴＴＥｉｓｒｉｇｈｔａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．Keywords：ＩＶ

5、ＭＳ；ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｖｉｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍ；ＡＲＩＮＣ６５３；ＴＴＥ；ｐａｒｔｉｔｉｏｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ引言的缺陷。为了在新型分布式高安全机载系统中采用ＴＴＥ网络进行系统综合，首先需要解决以下两个问题：新一代战斗机的综合化飞行器管理系统（Ｉｎｔｅｇｒａｔ-（１）系统内各节点间的高精度时钟同步；（２）基于ＴＴＥｅｄＶｅｈｉｃｌｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ，ＩＶＭＳ）、高可靠航电系网络的节点间的时间触发数据通信。在二者基础上共统正朝着全网络化、分布式开放系统架构的方向发展，同完成系统的实

6、时确定性通信功能。并通过使用符合ＡＲＩＮＣ６５３标准和ＤＯ－１７８Ｂ规范的ＶｘＷｏｒｋｓ６５３分区操作系统是一种广泛应用与航安全实时操作系统，以实现在鲁棒的时间、空间分区保空电子领域、典型的符合ＡＲＩＮＣ６５３标准和ＤＯ－１７８Ｂ护机制下不同关键级别功能在单处理器模块上的综［７］［１－３］规范的高安全、高可靠分区实时操作系统。文献合。而通信网络作为分布式机载强实时高安全系［８］的分区同步方法实现了采用ＶｘＷｏｒｋｓ６５３分区操统内部的重要共享资源，节点间通信的实时性与确定作系统的不同模块间的微秒级的分区间时钟同步。本性

7、是系统实现的关键。文在此基础上，结合分区间通信机制和ＴＴＥ端系统通时间触发以太网（Ｔｉｍｅ桘ＴｒｉｇｇｅｒｅｄＥｔｈｅｒｎｅｔ，ＴＴＥ）信缓冲方案，设计实现ＴＴＥ网络与应用分区端口间的通过将时间触发机制引入到传统以太网中，在网络层通信映射配置和分区间ＴＴＥ数据通信，并搭建软硬件实现了亚微秒级的时钟同步、通信的定制调度和带宽［４］测试平台，对分区间ＴＴＥ通信技术的正确性和可靠性分区等功能，时间触发（Ｔｉｍｅ桘Ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ，ＴＴ）数据消进行了测试。除了传输的竞争时延，并提供ＡＲＩＮＣ６６４功能来满足［５－６］现有航空

8、电子系统对以太网的要求，能够有效解１分区操作系统分区间通信原理决全双工交换以太网（ＡＦＤＸ）在机载信息量增大的情况下暴露出的时延抖动大、同步精度低、确定性不够强文献［９］详细介绍了分区间通信的原理。分区间收稿日期：２０１５－０３－２７修订日期：２０１５－０４－２９基金项目：航空科学基金项目资助（２０１３ＺＤ３１００７）作者简介：刘