AFDX

AFDX通過採用電信標準的異步傳輸模式 (ATM) 概念來解決 IEEE802.3 乙太網的缺陷。


AFDX 的主要方面如下:
1. 網路:多終端的不同參數通過一個配置表,這個配置表在啟動時載入入交換機。
2. 全雙工:物理互連媒質是雙絞線,它傳送和接收通道是分開的。
3. 交換網路:網路採用星形布局結構,管理方便、容易擴展,星型網路雖然需要的線纜比匯流排型多,但布線和連線器比匯流排型的要便宜。此外,星型拓撲可以通過級聯的方式很方便的將網路擴展到很大的規模。每一個交換機最多能連線 24 個終端。而交換機又可以通過級聯來構建更大的網路。
4. 特定性:網路通過採用虛擬鏈路和固定頻寬,採用特定的、點對點的網路(該網路是模擬確定性,點對點網路,通過使用虛擬鏈路,並保證頻寬。 ) 。
5. 冗餘性:雙網路提供了比單通設計具有更高的可靠性。
6. 性能:這個網路使用 10Mbps 或者 100Mbps。默認的模式是 100Mbps。
交換式乙太網是根據提高乙太網的傳輸效率, 儘可能的減少匯流排競爭這個思想開發出來的新型乙太網。它採用星形布線方式,所有節點都分別連線到一個交換式集線器的連線埠上,交換式集線器內置一個複雜的交換陣列,任何兩個連線埠之間都可以建立起一個傳輸信道,以標稱傳輸速度、傳輸數據。優點是不存在匯流排競爭,能顯著的提高系統的傳輸效率,缺點不易控制最大傳輸時延。
AFDX 匯流排主要包含了 End System(終端) ,Switch(交換機) ,Link(鏈路) 。它是基於一種網路概念而不是通常所說的匯流排形式,在這個網路上有交換機和終端兩種設備,終端之間的數據信息交換是通過 VL(虛擬鏈路)進行的,VL 起到了從一個唯一的源端到一個或多個目的端邏輯上的單向連結,且任意一個虛擬鏈路只能有一個源端。
航空電子系統:它是飛機上傳統的航空電子系統,象飛行控制計算機、全球定位系統、疲勞監測系統等。航空電子計算機系統為航空電子系統提供了計算環境,由端節點實現航空電子系統與AFDX 的連線。
AFDX 端節點:為航空電子系統與 AFDX 的連線提供了“接口”,每一航空電子系統的端節點接口保證了與其它航空電子系統安全、可靠的數據交換,該接口向各種航空電子系統提供了應用程式接口(API) ,保證了各設備之間通過簡單的訊息接口實現通訊。
AFDX 互連器:它是一個全雙工交換式乙太網互聯裝置,它包含一個網路切換開關,實現乙太網訊息幀到達目的節點,該網路切換技術是基於傳統的 ARINC 429 單向訊息傳輸、點對點和MIL-STD-1553 匯流排技術。
正如圖 1 所示,由兩個端節點為三個航空電子系統提供了通訊接口。第三個端節點為網關套用提供接口,實際上,它是為航空電子系統與外部的 IP 網路節點提供了通訊路徑,外部的 IP 網路節點可以是數據傳輸或採集設備。
由於目前廣泛使用的乙太網為半雙工方式結構,沒有中央控制計算機,從理論上講,信息包的重複傳輸中的碰撞是不可避免的,而碰撞導致延遲,嚴重時導致信息包無法傳輸出去。這種情況在航空電子數據網路系統中是不可接受的,這就要求在 AFDX 的實現中,擺脫系統碰撞的限制,每個信息包到達目的節點的最大時間是已知的。
全雙工交換式乙太網的目標就是要消除碰撞,以及消除信息包從傳送者到接收者的不確定時間。其實現方法是在網路系統中設定全雙工交換機,作為數據信息交換中心樞紐,每個航空電子系統、自動駕駛儀、平顯等直接連線到全雙工的交換機,該交換機包括兩個線對,一對用於傳送(Tx) ,一對用於接收(Rx) ,交換機具有用於傳送和接收的信息包的緩衝區。

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