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《關(guān)于光纖通道航空電子系統(tǒng)容錯(cuò)拓?fù)淇煽啃匝芯俊酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于光纖通道航空電子系統(tǒng)容錯(cuò)拓?fù)淇煽啃匝芯?引言 FC的高速率、低延遲、低位錯(cuò)率、靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)和廣泛的商業(yè)支持,使得它能夠很好的滿足未來(lái)航空電子系統(tǒng)互連的要求,成為未來(lái)航空電子系統(tǒng)互連的首選標(biāo)準(zhǔn),并已經(jīng)在美國(guó)多個(gè)飛機(jī)型號(hào)的改進(jìn)和下一代主戰(zhàn)飛機(jī)上使用。航空電子系統(tǒng)的可靠性關(guān)系到系統(tǒng)中任務(wù)的順利實(shí)現(xiàn),更關(guān)系到飛行體本身的安全與否。因此,航空電子系統(tǒng)一般采用具有容錯(cuò)功能的X絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)保證系統(tǒng)的高可靠性。由于FC標(biāo)準(zhǔn)具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),所以FC用于航空電子系統(tǒng)互連時(shí)也有多種容錯(cuò)X絡(luò)拓?fù)淇梢赃x擇,對(duì)于各種FC容錯(cuò)X絡(luò)拓?fù)涞目煽啃赃M(jìn)
2、行研究是十分必要的。對(duì)于X絡(luò)可靠性的研究往往采用可靠性建模的方法,現(xiàn)有的研究X絡(luò)系統(tǒng)可靠性建模的文獻(xiàn)不少,文獻(xiàn)假設(shè)節(jié)點(diǎn)和通信鏈路均存在不可靠的情況,從連通性這一最基本的要求出發(fā)建立X絡(luò)系統(tǒng)的可靠性模型;文獻(xiàn)提出并定義了基于任務(wù)的可靠度,將X絡(luò)系統(tǒng)可靠性與系統(tǒng)的功能聯(lián)系起來(lái),但是該可靠度沒(méi)有考慮通信鏈路失效的情況,因而難以全面反映系統(tǒng)的可靠性;文獻(xiàn)在文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上綜合考慮系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、任務(wù)集、通信鏈路集和處理單元(節(jié)點(diǎn))集對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響,提出了分布式系統(tǒng)的可靠性模型;文獻(xiàn)對(duì)航空電子實(shí)時(shí)X絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性建模研究,并具體給出了FCX絡(luò)的
3、可靠性模型?！ ”疚脑谏鲜隹煽啃越Ｑ芯康幕A(chǔ)上,提出了使用系統(tǒng)平均可靠度來(lái)衡量系統(tǒng)可靠性的方法,針對(duì)FC三種容錯(cuò)X絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別建立了基于任務(wù)的系統(tǒng)平均可靠度模型,并分析了不同容錯(cuò)拓?fù)淇煽啃缘奶攸c(diǎn)?！ ?FC互連系統(tǒng)模型 FC是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(ANSI)的X3T11小組于1988年開(kāi)始制定的一種高速串行傳輸協(xié)議,采用通道技術(shù)控制信號(hào)傳輸,在共享介質(zhì)時(shí)采用基于仲裁或交換的信道共享沖突解決機(jī)制和基于信用的流量控制策略。FC的傳輸速率已經(jīng)由最初的1Gbps改進(jìn)到2Gbps和4Gbps,并正在向10Gbps發(fā)展。FC支持很多上層協(xié)議,包括
4、IP、SCSI、1553等;支持多種物理介質(zhì),如光纖和銅纜等。FC能夠?qū)崿F(xiàn)全雙工、半雙工和單工的通信模式,以及稱作服務(wù)等級(jí)的5個(gè)發(fā)送選項(xiàng),可以提供不同交付水平和傳輸速率的通信服務(wù)。FC主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)了大容量、高速度的數(shù)據(jù)傳輸。 FC定義了三種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、仲裁環(huán)和交換式。FC面向的連接單元稱為端口(Port),端口具備FC標(biāo)準(zhǔn)的基本通信功能,并根據(jù)可以實(shí)現(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同分為多種類(lèi)型。 點(diǎn)到點(diǎn)是通過(guò)雙向鏈路直接連接兩個(gè)設(shè)備端口(N_Port),提供最大帶寬的專用連接。仲裁環(huán)是一種單向環(huán)形數(shù)據(jù)通路,在兩個(gè)仲裁環(huán)端口(L_Port)
5、間提供邏輯上雙向的,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的服務(wù)。只有當(dāng)端口檢測(cè)到環(huán)路處于空閑狀態(tài),才能通過(guò)仲裁獲得仲裁權(quán)同其他端口進(jìn)行通信。交換式是FC提供的功能最強(qiáng)大的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),可以連接多達(dá)1600萬(wàn)個(gè)設(shè)備,而且允許多個(gè)設(shè)備在同一時(shí)刻進(jìn)行高速通信。交換式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的核心是交換機(jī)(S,則系統(tǒng)的任務(wù)集表示為Γ={tjS,D,T
6、j=1,2,,m}(1) 2.2任務(wù)的路徑集 任務(wù)tS,D,T的路徑由完成從端口S到端口D信息傳輸任務(wù)所需的端口單元、交換機(jī)和鏈路組成,用rS,D,T表示。端口單元包括可能的各類(lèi)端口(N_Port、L_Port、F_Port),鏈路
7、定義為相鄰兩個(gè)端口之間的通信線路。在復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,任務(wù)的路徑可能有多條,其數(shù)目設(shè)為kS,D,T。則任務(wù)tS,D,T的路徑集 RS,D,T為RS,D,T={riS,D,T
8、i=1,2,,kS,D,T}(2) 其中,任務(wù)tS,D,T的第i條路徑riS,D,T由端口單元集、交換機(jī)單元集和鏈路單元集組成,分別以PirS,D,T、SirS,D,T和LirS,D,T表示。 PirS,D,T={pirS,D,T
9、pirS,D,T∈riS,D,T}(3) SirS,D,T={sirS,D,T
10、sirS,D,T∈riS,D,T
11、}(4) LirS,D,T={lirS,D,T
12、lirS,D,T∈riS,D,T}(5) 則任務(wù)tS,T,D的端口單元集表示為 PtS,D,T=∪kS,D,Ti=1PirS,D,T(6) 任務(wù)tS,T,D的交換機(jī)單元集表示為 StS,D,T=∪kS,D,Ti=1SirS,D,T(7) 任務(wù)tS,T,D的鏈路單元集表示為L(zhǎng)tS,D,T=∪kS,D,Ti=1LirS,D,T(8) 2.3前提和假設(shè) 對(duì)于FC互連系統(tǒng),本文假設(shè) (1)系統(tǒng)中的端口單元、交換機(jī)單元和鏈路單元都只有正常工作和失效兩
13、種狀態(tài),端口單元、交換單元和鏈路單元的失效相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立,失效概率可以不同?！ ?2)pport、ps;kS,D,Ti=1Pr{riS,D,T}-i∑≠jPr{riS,D,T&no
