胡加方 國(guó)營(yíng)蕪湖機(jī)械廠

引言：隨著航空電子系統(tǒng)進(jìn)入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)式綜合階段的發(fā)展，各個(gè)國(guó)家都在加重對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技在航空電子上運(yùn)用的重視程度，這對(duì)提高航空電子傳輸性能有了更大的改善，在航空電子傳輸中因?yàn)閷?duì)其有了更高的性能與速度要求，所以，航空電子傳輸采用光纖通道，這為航空電子傳輸?shù)慕粨Q式網(wǎng)絡(luò)提供了很好的互連方法，將改變航空電子高速交換運(yùn)轉(zhuǎn)的速度和方式。從未來(lái)可以展望光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在航空電子領(lǐng)域的運(yùn)用將會(huì)使人們的乘坐航班發(fā)生翻天覆地的變化，更具有穩(wěn)定性，高速便捷性。在航空電子高速交換式網(wǎng)絡(luò)中采用波分復(fù)用的傳輸技術(shù)，能夠根據(jù)光纖上的處理不同波長(zhǎng)型號(hào)的作用，將每一個(gè)不同的光波信號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字模擬信號(hào)，以數(shù)據(jù)源代碼的形式在光纖中傳播，在網(wǎng)絡(luò)中因?yàn)橛辛瞬煌约按罅康墓饫w數(shù)據(jù)信息傳入，能夠更加增快它的傳輸速度，從而提升在航空電子網(wǎng)絡(luò)中的速度，為航空電子高速交換式網(wǎng)絡(luò)提供完美的服務(wù)質(zhì)量以及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。航空電子網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展隨之而來(lái)的便是將人們帶入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境時(shí)代。這就需要對(duì)FC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議變換技術(shù)進(jìn)一步研究和發(fā)展，在對(duì)FC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議變換技術(shù)做分析和探討時(shí)，可以引發(fā)在航空電子領(lǐng)域運(yùn)用的更進(jìn)一步的思考。所以在研究FC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議變換技術(shù)對(duì)航空電子的影響時(shí)，就顯得十分重要，并具有重要價(jià)值意義。

1.航空電子高速交換機(jī)的結(jié)構(gòu)

航空電子高速交換機(jī)由四部分組成，將調(diào)度機(jī)制存在于輸入端口，將這四部分構(gòu)建組成分為交換式結(jié)構(gòu)、復(fù)出用線。輸入端口輪詢以及解復(fù)用入線等等，如圖1所示：

第一步在解復(fù)用入線中將外界的不同光波分解成為電子信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，然后將不同的信號(hào)進(jìn)行虛擬數(shù)據(jù)排隊(duì)，將每個(gè)不同的端口中存儲(chǔ)的光波信號(hào)一一對(duì)應(yīng)在輸出端口進(jìn)行審查，這樣有效避免接入端口形成堵塞的隱患。由圖1可以很清楚的看到，在輸入端口有很多的VOR形成整齊的隊(duì)伍進(jìn)行有次序的輸送運(yùn)轉(zhuǎn)，在輸入端口和輸出端口都安裝端口輪詢調(diào)度機(jī)制，能夠有效保證最大匹配，更好的進(jìn)入下一步的交換工作，并且能夠按照調(diào)度機(jī)制進(jìn)行很好的調(diào)配，交換。在交換結(jié)構(gòu)這一環(huán)節(jié)處置中一般是使用導(dǎo)入光線，但是也可以通電進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在大致上不會(huì)對(duì)整體有很大影響，光波信號(hào)進(jìn)入復(fù)用入線差不多是到最后一步了，此時(shí)要用電信號(hào)將光波信息攔截住，然后再將每一個(gè)不同的光波信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用，最后將復(fù)用后的光波信號(hào)發(fā)送至外界進(jìn)行與外界的通信。

2.航空電子高速交換式網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量保證方法

2.1 通信消息流模型

因?yàn)樵诤芏嗲闆r下FC的通信協(xié)議的基本組成單位是幀，幀是一種最小顆粒度的單元，而光波交換也是基于這樣細(xì)小的粒度，有其統(tǒng)一性和可傳輸性，不會(huì)發(fā)生額外的排斥，能夠匹配實(shí)用。通信消息流模型是以周期性任務(wù)存在的一種形式，有其一定的特殊性以及規(guī)律性和按照順序排列性。可以用集合來(lái)概括通信消息流的總特征，組成一個(gè)消息集，幫助找出規(guī)律和，記錄變換。

可以如圖二顯示的情形進(jìn)行分析，記錄。消息集為M,將在集合M中的每一個(gè)消息歸納在消息集中用M1、M2.....表示，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

（1）不同波長(zhǎng)上承載的消息集合定義為一條消息流

（2）消息抖動(dòng)表示由于競(jìng)爭(zhēng)等因素導(dǎo)致的時(shí)間產(chǎn)生偏移，在每一集合中都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)最大的抖動(dòng)值。

（3）每一個(gè)VOQ在排隊(duì)時(shí)并不是無(wú)限制排列，而是有時(shí)間延續(xù)和長(zhǎng)短限制的排列順序，第一個(gè)VOQ為稱之為隊(duì)長(zhǎng)，起到領(lǐng)頭，帶領(lǐng)的作用，它根據(jù)實(shí)時(shí)變換的承載量進(jìn)行自由切換和改變。

（4）在消息流最大允許的延遲時(shí)間內(nèi)，用D來(lái)表示一種變換量，表示在消息流中允許消息從交換機(jī)的最入端口輸送到輸出端口中這一段時(shí)間內(nèi)離開(kāi)的時(shí)間最大延遲數(shù)值。

（5）L表示最大長(zhǎng)度量，表示在消息流中信息能夠傳入的最大長(zhǎng)度，長(zhǎng)度不同那么在轉(zhuǎn)發(fā)信息時(shí)所占用的時(shí)間也會(huì)不同，長(zhǎng)度長(zhǎng)占用的時(shí)間就多，長(zhǎng)度短，占用的時(shí)間就少。

（6）T表示間隔時(shí)間，在周期性數(shù)據(jù)產(chǎn)生的最小間隔，周期性消息用數(shù)據(jù)幀來(lái)表示。

2.2 負(fù)載匹配情況下的輸出端口輪詢調(diào)度

如圖3所示，在以前的輪詢調(diào)度機(jī)制下，每個(gè)自身調(diào)度器都會(huì)自主探測(cè)連接滿足輸出端口的輸出要求，然后得到準(zhǔn)許輸出信息。在得到輸入端口1、2、3建立起的與輸入端口相匹配的信息時(shí)，就會(huì)輸送到下一個(gè)端口，在同時(shí)滿足輸入端口1、輸入端口2的信息數(shù)據(jù)的匹配要求，就會(huì)在輸入端口1、輸入端口2建立起最大匹配，這是按照LOR的計(jì)算方法來(lái)建立起的本次輪詢的最大匹配，即使是輸入端口1與輸出端口2同時(shí)馬上建立匹配聯(lián)系，那么，在輸入端口2與輸出端口1上也能建立最大匹配的數(shù)據(jù)值。同理也可以得出，在輸入端口3與輸出端口3之間也能建立最大匹配聯(lián)系，在輸入端口4與輸出端口4之間也能建立最大匹配聯(lián)系。最終使得每個(gè)輸入端口都能找到與之相匹配的信息資源。

2.3 LOR調(diào)度機(jī)制的算法核心代碼

根據(jù)圖1可以很清晰的看出LOR調(diào)度機(jī)制的算法核心代碼計(jì)算的方法，然后再根據(jù)圖一給出的初步方法計(jì)算出涉及的數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，再將LOR算法分為初始化VOQ隊(duì)列，輸入端進(jìn)行調(diào)度和輸出端進(jìn)行相應(yīng)，運(yùn)用這三個(gè)大環(huán)節(jié)步驟，對(duì)算法進(jìn)行細(xì)致歸納，描述。

（1）初始化VOQ列隊(duì)計(jì)算：

（2）輸入端調(diào)度：

（3）輸出端相應(yīng)：

3.評(píng)價(jià)LOR調(diào)度性能

將LOR調(diào)度性能要綜合全面的評(píng)價(jià)，需要進(jìn)行多方面功能角度來(lái)看，從最大延遲率來(lái)看符合要求，驗(yàn)證了LOQ能夠根據(jù)負(fù)載量進(jìn)行流量靈活控制；EERR的計(jì)算，吞吐量沒(méi)有用LOQ計(jì)算的吞吐量高，能夠達(dá)到87.6%明顯高于EERR的計(jì)算吞吐量。

4.結(jié)束語(yǔ)

航空電子高速交換式網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)科技技術(shù)在空間領(lǐng)域還存在著更為廣闊的發(fā)展空間，需要人們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)，科技技術(shù)的覆蓋面更為廣闊，造福人類(lèi)。而在航空電子高速交換式網(wǎng)絡(luò)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是匹配式的輸出輪詢調(diào)度算法的研究和發(fā)展。按照匹配式的輸出輪詢調(diào)度算法，連接著各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳送，是網(wǎng)絡(luò)信息從一端到另一端的信息傳送使者。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來(lái)信息時(shí)代的大爆炸，讓計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在航空電子中的運(yùn)用創(chuàng)造航空電子領(lǐng)域的進(jìn)一步知識(shí)科技的跨域，讓航空電子通信，傳輸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在航空電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也面臨著各種考驗(yàn)，在不同領(lǐng)域的有著不同的需求和要求，而跟航空電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是FC通信協(xié)議的研究和構(gòu)建以及WDM傳輸機(jī)的建立與應(yīng)用，負(fù)載匹配調(diào)度輸出端口的FC以及WDM在充分利用交換資源后，將與輸入端口以及輸出端口形成最大匹配，從而保證了航空電子在FC通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)下的服務(wù)質(zhì)量交換達(dá)到最新要求。