SpW網(wǎng)絡FDIR處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及SpW網(wǎng)絡故障診斷、隔離與處理技術領域，具體地，涉及一種SpW網(wǎng)絡FDIR處理方法。
【背景技術】
[0002]隨著芯片集成及SOC技術的進步，如今衛(wèi)星遙感技術無論在理論、技術還是應用方面都得到飛速地發(fā)展，新型的衛(wèi)星傳感器不斷涌現(xiàn)，微波遙感、高光譜遙感技術日趨成熟，應用型遙感衛(wèi)星正向多分辨率、多遙感平臺方向發(fā)展，其空間分辨率、時間分辨率以及光譜分辨率都普遍提高，星上數(shù)據(jù)交互日益頻繁，且數(shù)據(jù)交互吞吐量日益增大。這些因素決定了數(shù)據(jù)系統(tǒng)逐步向高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡發(fā)展，具體表現(xiàn)為:數(shù)據(jù)傳輸通道多、傳輸數(shù)據(jù)量大、碼速率高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性要求高。SpW網(wǎng)絡為滿足星載數(shù)據(jù)傳輸需求提供了解決方案。SpW網(wǎng)絡是由歐空局、歐洲空間公司和學術界共同制定的，簡稱ECSS-E-50-12C。它以IEEE-1355-1995和LVDS兩個商業(yè)標準為基礎，在兼顧空間應用特點的條件下，汲取了 1394總線、ATM和以太網(wǎng)技術的優(yōu)點，構建了一種高速、點對點、全雙工的串行總線網(wǎng)絡。
[0003]根據(jù)ECSS-E-50-12A協(xié)議標準關于SpW總線鏈路、節(jié)點、路由器及網(wǎng)絡的規(guī)定，Spff數(shù)據(jù)包層協(xié)議繼承了 IEEE 1355-1995定義的數(shù)據(jù)包裝協(xié)議，規(guī)定了網(wǎng)絡源端到宿端的數(shù)據(jù)包裝格式，SpW數(shù)據(jù)包結構由目標地址、數(shù)據(jù)內(nèi)容及包結束標志組成，如圖1所示。其中，目標地址根據(jù)SpW網(wǎng)絡結構及傳輸路徑情況來確定;包結束標志為EOP或EEP，用于表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包正確或錯誤。根據(jù)基本SpW協(xié)議規(guī)定，只能通過物理層保證協(xié)議包傳輸?shù)恼_性，當多通道數(shù)據(jù)傳輸時，在網(wǎng)絡宿端難以判別協(xié)議包詳細的故障類型，特別是因物理層發(fā)生異常時，難以識別出某一通道協(xié)議包丟包情況。
[0004]目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高SpW網(wǎng)絡傳輸高速數(shù)據(jù)的可靠性，本發(fā)明的目的是提供一種SpaceWire(簡寫為SpW)網(wǎng)絡roiR處理方法，該方法面向高速SpW網(wǎng)絡傳輸，給出了 SpW-RVTP協(xié)議，并提出了在網(wǎng)絡收端進行協(xié)議FDIR(故障檢測隔離和恢復)處理方法，在星上網(wǎng)絡收端對SpW-RVTP協(xié)議包進行解析，對網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)送過來的通道號、協(xié)議識別號、目標邏輯地址及SpW-RVTP包序控制符進行故障診斷，對診斷出錯的SpW-RVTP包指示出節(jié)點通道號、錯誤類型等，對故障進行隔離與恢復處理，提高了 SpW網(wǎng)絡傳輸可靠性，該措施已在FY-4衛(wèi)星多載荷數(shù)據(jù)傳輸中得到了應用。通過該方法，能夠?qū)崿F(xiàn)SpW網(wǎng)絡自主FDIR，并對故障現(xiàn)場進行監(jiān)視，可以快速實現(xiàn)問題定位。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]一種SpW網(wǎng)絡HHR處理方法，基于SpW-RVTP協(xié)議，在網(wǎng)絡宿端進行HHR處理;所述SpW-RVTP協(xié)議是對星載多載荷數(shù)據(jù)進行SpW協(xié)議與CCSDS AOS協(xié)議的一體化處理后得到的，具體包括如下步驟:
[0008]步驟SI，在網(wǎng)絡源端進行SpW協(xié)議包裝的過程中，完成有效數(shù)據(jù)的CCSDS AOS協(xié)議虛擬信道處理，形成SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并發(fā)送至網(wǎng)絡宿端；
[0009]步驟S2，當網(wǎng)絡宿端接收到網(wǎng)絡源端送來的多路SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包后，首先進行協(xié)議解析，去除SpW-RVTP協(xié)議中的SpW協(xié)議格式，再提取SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包中AOS協(xié)議V⑶U(虛擬信道數(shù)據(jù)單元)幀，最后添加1ACFFC1D數(shù)據(jù)，組成一個完整的CADU(信道存取數(shù)據(jù)單元)格式幀送出至物理信道；
[0010]步驟S3，基于SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡宿端進行roiR處理，包括如下措施:
[0011 ]-協(xié)議識別號檢測與處理；
[0012]-目標邏輯地址檢測與處理；
[0013]-通道特征檢測、隔離與處理。
[0014]優(yōu)選地，所述SpW-RVTP協(xié)議的格式包括:目標SpW端口地址、目標邏輯地址、協(xié)議識別號、通道識別號、虛擬信道幀計數(shù)、信號域、幀導頭控制字、插入域、B_PDU導頭、B_PDU位流數(shù)據(jù)域以及EOP結束符。
[0015]優(yōu)選地，所述協(xié)議識別號檢測與處理具體為:若SpW-RVTP協(xié)議的協(xié)議識別號不符合要求時，則丟棄該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并通過遙測標識該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包存在“協(xié)議識別號錯誤”；反之，若SpW-RVTP協(xié)議的協(xié)議識別號符合要求時，不作故障處理。
[0016]優(yōu)選地，所述目標邏輯地址檢測與處理具體為:若SpW-RVTP協(xié)議的目標邏輯地址邏輯識別號不符合要求時，則丟棄該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并通過遙測標識該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包存在“目標邏輯地址錯誤”；反之，若SpW-RVTP協(xié)議的目標邏輯地址邏輯識別號符合要求時，不作故障處理。
[0017]優(yōu)選地，所述通道特征檢測、隔離與處理:包括虛擬信道標識檢測、虛擬信道的包連續(xù)性檢測、虛擬信道的包長度檢測、隔離與處理，具體為:
[0018]-當網(wǎng)絡宿端檢測到SpW-RVTP協(xié)議的虛擬信道標識不符合要求，則丟棄該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并通過遙測標識該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包存在“非法虛擬信道標識錯誤”；反之，不作故障處理；
[0019]-當檢測到某個虛擬信道標識的虛擬信道幀計數(shù)不連續(xù)，則通過遙測標識該虛擬信道標識對應的發(fā)送節(jié)點存在“SpW丟包錯誤”，但不丟棄該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包;反之，不作故障處理；
[0020]-當檢測到某個虛擬信道標識的包長度不等于預設值時，不丟棄該SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包;若長度大于預設值，則截取前預設值長度的數(shù)據(jù)，并通過遙測標識該虛擬信道標識對應的發(fā)送節(jié)點存在“SpW包長度較長錯誤”；若長度小于預設值，則通過填充固定數(shù)據(jù)，使虛擬信道標識的包長度達到預設值長度，并通過遙測標識該虛擬信道標識對應的發(fā)送節(jié)點存在“SpW包長度較短錯誤”；若長度等于預設值時，不作故障處理。
[0021]本發(fā)明提供的SpW網(wǎng)絡FDIR(故障診斷、隔離與恢復，F(xiàn)ault Diagnosi S，IsoIat1n and Restorat1n，簡稱FDIR)處理方法，采用SpW網(wǎng)絡遠程虛擬信道傳輸協(xié)議(Remote Virtual-channel Transfer Protocol，簡稱RVTP)包格式化封裝、協(xié)議識別號檢測與處理、目標邏輯地址檢測與處理、通道特征檢測與處理的方法，針對SpW網(wǎng)絡傳輸特點，設置了飛行器故障診斷、隔離與恢復措施，提高了 SpW網(wǎng)絡傳輸可靠性，提升了星、地數(shù)據(jù)傳輸故障定位效率。
[0022]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]本發(fā)明針對SpW-RVTP協(xié)議特征，進行了相應的H)IR處理，提高了SpW網(wǎng)絡傳輸?shù)淖灾餍院涂煽啃浴４送?，還設置了相應的遙測監(jiān)視故障現(xiàn)場，可以實現(xiàn)快速問題定位，提升了地面分析問題、解決問題的效率。這些優(yōu)勢在型號試驗中已得到充分驗證。
【附圖說明】
[0024]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0025]圖1為基本SpW協(xié)議與SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包格式對應關系圖；
[0026]圖2為SpW-RVTP協(xié)議網(wǎng)絡宿端CADU生成原理圖；
[0027]圖3為SpW-RVTP協(xié)議FDIR處理流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0029]本發(fā)明提供的一種SpW網(wǎng)絡FDIR處理方法，是基于SpW-RVTP協(xié)議實現(xiàn)的，該SpW-RVTP協(xié)議是對星載多載荷數(shù)據(jù)進行SpW協(xié)議與CCSDS AOS協(xié)議的一體化處理后得到的，即在網(wǎng)絡源端進行SpW協(xié)議包裝的過程中，完成有效數(shù)據(jù)的CCSDS AOS協(xié)議虛擬信道處理，形成SpW-RVTP協(xié)議，SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包格式如圖1所示。當網(wǎng)絡宿端收到網(wǎng)絡源端送來的多路SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包后，首先進行協(xié)議解析，去除SpW-RVTP協(xié)議中的SpW協(xié)議格式，再提取SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包中AOS協(xié)議V⑶U(虛擬信道數(shù)據(jù)單元)幀，最后添加1ACFFC1D數(shù)據(jù)組成一個完整的CADU(信道存取數(shù)據(jù)單元)格式幀送出至物理信道，如圖2所示?；赟pW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡宿端進行的FDIR處理，其處理流程如圖3所示，主要包括如下處理措施:
[0030]-協(xié)議識別號檢測與處理；
[0031]-目標邏輯地址檢測與處理；
[0032]-通道特征檢測、隔離與處理。
[0033]根據(jù)ECSS-E-50-12C協(xié)議標準關于SpW鏈路、節(jié)點、路由器及網(wǎng)絡的規(guī)定，SpW數(shù)據(jù)包層協(xié)議繼承了 IEEE 1355-1995定義的數(shù)據(jù)包裝協(xié)議，規(guī)定了網(wǎng)絡源端到宿端的數(shù)據(jù)包裝格式，如圖1所示。SpW通用數(shù)據(jù)包結構由目標地址、數(shù)據(jù)內(nèi)容及包結束標志組成，其中，目標地址根據(jù)SpW網(wǎng)絡結構及傳輸路徑情況來確定;包結束標志為EOP或EEP，用于表示傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包正確或錯誤。
[0034]SpW-RVTP協(xié)議在ECSS-E-50-12C協(xié)議標準的基礎上進一步細化了其數(shù)據(jù)內(nèi)容，SP用CCSDS AOS協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式約束其數(shù)據(jù)內(nèi)容，如圖1所示。SpW-RVTP協(xié)議數(shù)據(jù)包格式各組成部分描述如下:
[0035]1、目標SpW端口地址
[0036]以字節(jié)為單位，根據(jù)網(wǎng)絡拓撲的大小，長度可變。此地址是數(shù)據(jù)包路由至目標端的SpW端口地址。
[0037]2、目標邏輯地址
[0038]以字節(jié)為單位，此地址用作最終目標節(jié)點對數(shù)據(jù)包的確認。當此目標邏輯地址與接收節(jié)點的邏輯地址不一致時，表示數(shù)據(jù)包傳輸錯誤。
[0039]3、協(xié)議識別號
[0040]協(xié)議識別號長度為Sbits，標識所使用的協(xié)議類型，遠程虛擬信