本發(fā)明屬于航天通信領域，航天以太網領域。具體講,涉及航天以太網時間觸發(fā)兼容總線體系架構通信方法。
背景技術：
隨著航天科技的不斷發(fā)展進步，航天技術已在民用領域廣泛造福于全人類，尤其在空間探測、衛(wèi)星導航、氣象觀測以及地外生命探索等領域達到了前所未有的高度。但同時也造成了航天器整體系統的日益復雜，雖經歷了電子技術的多次更新換代，每一個單機設備的處理能力得到了巨大提升，但設備間的互聯傳輸系統略顯落后。
時間觸發(fā)以太網的優(yōu)勢在于時間確定性、容錯故障機制、高實時性和傳統盡力而為業(yè)務相結合。具備對標準以太網的完全兼容性、訪問控制的有效管理、有效的資源利用率、可擴展的容錯機制及精確的系統診斷和良好的綜合性等。
ethernet技術發(fā)展30多年來，其帶寬大、成本低、結構簡單成為大家的共識，應用范圍已滲透到了社會的各行各業(yè)：生產控制、船舶、機載、車載、辦公場所、安全關鍵系統等，應用前景不可估量。但ethernet應用于高實時性、安全關鍵系統無法解決實時性和確定性問題，對此ethernet應用于這些場合必須解決這一關鍵問題。tte技術的提出解決了ethernet的實時性和確定性問題，同時支持多種(單或多通道)通信方案供用戶選擇，能夠滿足高實時要求、安全關鍵系統的需求，是極具發(fā)展前景的實時網絡技術。
以太網具有傳輸速度高、低功耗、易于安裝和兼容性好等方面的優(yōu)勢，并支持幾乎所有流行的網絡協議，所以多年來被廣泛采用?，F有的總線系統標準不統一、兼容性差。傳統的以太網采用總線式拓撲結構，在條件較為惡劣的工業(yè)環(huán)境中，網絡的故障可能會引起大范圍的網絡癱瘓，因此對以太網的研究具有工程實用價值。
技術實現要素：
為克服現有技術的不足，本發(fā)明旨在提出統一的融合傳輸網絡總線新架構，在同一網絡總線中既可以實時、可靠地完成控制信息傳輸，又可以高速的完成大數據量信息的傳輸。為此，本發(fā)明采用的技術方案是，航天以太網時間觸發(fā)兼容總線體系架構通信方法，傳輸三種不同優(yōu)先級的數據幀：命令相應數據、it應用數據和時間觸發(fā)數據，三種不同類型的數據在mac層和ip層之間通過多業(yè)務調度實現不同優(yōu)先級的傳輸，所述三種數據幀都采用標準以太網幀格式，只不過因為經過不同協議的封裝導致type域的值有所不同，具體地：
(1)時間觸發(fā)數據
在該架構所支持的三種數據流中，時間觸發(fā)數據在整個系統具有最高優(yōu)先等級，該類型以太網幀采用搶占模式傳輸。時間觸發(fā)數據既可以通過時間觸發(fā)服務直接傳入底層，也可以通過傳統的tcp/ip協議傳入底層，當節(jié)點時鐘到達配置傳輸時間觸發(fā)數據時間點，通信鏈路將會騰空所有正在傳輸的數據，轉入為時間觸發(fā)數據服務，保證時間觸發(fā)數據能無沖突、無等待傳輸；
(2)命令響應數據
命令響應數據有可能在網絡交換機中排隊等待，以保證時間觸發(fā)數據的無沖突無等待傳輸，命令響應數據既可以通過傳輸控制協議直接進入底層也可以先通過傳統的tcp/ip協議再進入底層；
(3)it應用數據
it應用數據是最簡單的服務數據，優(yōu)先級最低，it應用數據不需要高實時性，通過基本的tcp/ip協議傳入底層，以保證時間觸發(fā)數據高實時，高可靠的傳輸。
進一步地：
(1)時間觸發(fā)數據在整個系統具有最高優(yōu)先等級，時間觸發(fā)數據既可以通過時間觸發(fā)服務直接傳入底層，也可以通過傳統的tcp/ip協議傳入底層；
(2)命令響應數據既可以通過傳輸控制協議直接進入底層也可以先通過傳統的tcp/ip協議再進入底層；
(3)it應用數據不需要高實時性，因此可以通過基本的tcp/ip協議傳入底層，以保證時間觸發(fā)數據高實時，高可靠的傳輸。
本發(fā)明的特點及有益效果是：
本發(fā)明提出了統一的時間觸發(fā)兼容傳輸網絡總線架構，在同一網絡總線中既可以實時、可靠地完成控制信息傳輸，又可以高速的完成大數據量信息的傳輸，同時具有安全可信措施，保證關鍵信息傳輸的安全性和可靠性。
附圖說明：
圖1時間觸發(fā)兼容協議總線架構。
具體實施方式
時間觸發(fā)兼容協議總線架構如圖1所示。
時間觸發(fā)兼容協議架構支持各種實時和安全需求的網絡模型，例如采用在tcp/ip層上進行的實時數據交換，以太網mac層的集中調度實時性網絡體系，并且兼容標準以太網協議。
時間觸發(fā)兼容協議架構傳輸三種不同優(yōu)先級的數據幀：命令相應數據、it應用數據和時間觸發(fā)數據。三種不同類型的數據在mac層和ip層之間通過多業(yè)務調度實現不同優(yōu)先級的傳輸。
這三種幀都采用標準以太網幀格式，只不過因為經過不同協議的封裝導致type域的值有所不同。
(1)時間觸發(fā)數據
在該架構所支持的三種數據流中，時間觸發(fā)數據在整個系統具有最高優(yōu)先等級，該類型以太網幀采用搶占模式傳輸。時間觸發(fā)數據既可以通過時間觸發(fā)服務直接傳入底層，也可以通過傳統的tcp/ip協議傳入底層。當節(jié)點時鐘到達配置傳輸時間觸發(fā)數據時間點，通信鏈路將會騰空所有正在傳輸的數據，轉入為時間觸發(fā)數據服務。保證時間觸發(fā)數據能無沖突、無等待傳輸。
(2)命令響應數據
命令響應數據與時間觸發(fā)數據相比實時性較低，因此命令響應數據有可能在網絡交換機中排隊等待，以保證時間觸發(fā)數據的無沖突無等待傳輸。命令響應數據既可以通過傳輸控制協議直接進入底層也可以先通過傳統的tcp/ip協議再進入底層。
(3)it應用數據
it應用數據是最簡單的服務數據，因此它的優(yōu)先級最低。it應用數據不需要高實時性，因此可以通過基本的tcp/ip協議傳入底層，以保證時間觸發(fā)數據高實時，高可靠的傳輸。
本發(fā)明的一個實例中：
(1)時間觸發(fā)數據在整個系統具有最高優(yōu)先等級，時間觸發(fā)數據既可以通過時間觸發(fā)服務直接傳入底層，也可以通過傳統的tcp/ip協議傳入底層。
(2)命令響應數據既可以通過傳輸控制協議直接進入底層也可以先通過傳統的tcp/ip協議再進入底層。
(3)it應用數據不需要高實時性，因此可以通過基本的tcp/ip協議傳入底層，以保證時間觸發(fā)數據高實時，高可靠的傳輸。