[发明专利]数据传输方法及设备

说明书

本发明公开了一种数据传输方法及设备，将数据按特定的帧格式封装成数据帧进行传输，所述特定的帧格式包括：常量字段，消息控制字段，源地址、目的地址、目的端口字段，数据帧特性字段，命令特性字段，校验字段。与现有技术的三种机载网络互联总线标准相比，本发明的基于特定帧格式的数据传输方法由于有效包头长度大大减小，既提高了总线有效带宽，同时也降低了单个命令的延迟时间。

技术领域

本发明涉及现场总线通信领域，特别涉及一种通过光纤、以太网传输的采用特定数据帧结构的命令响应式高速总线数据传输方法及设备。

背景技术

高速数据总线技术是航空电子系统的的关键技术，航空电子系统是现代飞机的“大脑”和“神经中枢”，机载总线网络则是其关键的“神经网络”，现有机载网络互联主要基于以下几种技术标准，一是MIL-STD1553总线标准，二是基于光纤的FC-AE-1553总线标准，三是基于以太网的AFDX总线标准。

MIL-STD-1553总线是美国专为飞机设备指定的一种信息传输总线标准，实时性可靠性高，其总线工作频率为1Mbps，采用曼彻斯特II码，半双工工作方式，主要的硬件部分为总线控制器iC，远程终端iT以及可选的监控器iM。总线最多支持31个远程终端，信息格式有10种类型，其消息的发起者均为总线控制器iC。

国内航空航天设备仍然大量采用MIL-STD-1553B总线进行数据通信，而MIL-STD-1553B总线在支持终端联机数量、传输速率方面产生了瓶颈。随着航空航天设备的发展，电磁干扰和电磁脉冲对MIL-STD-1553总线的影响越来越严重。

FC-AE-1553是将MIL-STD-1553B协议映射到光纤通道上得到的“吉比特1553”协议。

传统以太网的不确定性、鲁棒性、容错性差的特点，使之不能在实时性高的航电领域发展，AFDX总线标准是在传统以太网标准基础上发展起来，采用冗余结构、流量控制、VL虚链路等技术消除传统以太网的弱点，使适应航电总线领域。

上述三种技术在报文负载比重方面均有较大的开销，AFDX的最小命令需要48个字节，FC-AE最小命令需要36字节，既降低了总线有效带宽，同时也增加了单个命令的延迟时间。另外上述三种技术主要应用在民用领域，采用多层次协议体系，报文层层嵌套。如果转为军用时，由于其调度一般在较高层次发生，因此其调度时间不可避免的在不同层次间消耗，在同等速率下的平均调度时间受协议层次影响很大。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提出一种通过光纤、以太网传输的采用特定数据帧结构的命令响应式高速总线数据传输方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据传输方法，将数据按特定的帧格式封装成数据帧进行传输，所述特定的帧格式包括以下字段：

常量字段：Proto、Version字段，分别为报文遵循的协议以及协议版本；

消息控制字段：Pv，用来指示数据帧是否为广播消息；Priority，标识数据帧的优先级；Retry，重传次数标志；

源地址、目的地址、目的端口字段：Source iT、Dest iT、iPort，用来指示网络中的节点地址；

数据帧特性字段：Frame Index，多帧序号；Payload Length，数据有效负载长度；Flags，数据帧标识；Response Code，数据响应标识；

命令特性字段：Command Seq，用于标识总线消息的唯一性序列；RP，标识数据帧是命令还是响应；Command，总线命令编码；

校验字段：Frame Check Sequence，用于CRC校验。