航空电子高速交换式网络的服务质量保证方法

胡加方 国营芜湖机械厂

引言：随着航空电子系统进入先进的网络式综合阶段的发展，各个国家都在加重对计算机网络科技在航空电子上运用的重视程度，这对提高航空电子传输性能有了更大的改善，在航空电子传输中因为对其有了更高的性能与速度要求，所以，航空电子传输采用光纤通道，这为航空电子传输的交换式网络提供了很好的互连方法，将改变航空电子高速交换运转的速度和方式。从未来可以展望光纤网络技术在航空电子领域的运用将会使人们的乘坐航班发生翻天覆地的变化，更具有稳定性，高速便捷性。在航空电子高速交换式网络中采用波分复用的传输技术，能够根据光纤上的处理不同波长型号的作用，将每一个不同的光波信号自动转化为数字模拟信号，以数据源代码的形式在光纤中传播，在网络中因为有了不同以及大量的光纤数据信息传入，能够更加增快它的传输速度，从而提升在航空电子网络中的速度，为航空电子高速交换式网络提供完美的服务质量以及网络质量。航空电子网络的发展随之而来的便是将人们带入一个网络大环境时代。这就需要对FC网络通信协议变换技术进一步研究和发展，在对FC网络通信协议变换技术做分析和探讨时，可以引发在航空电子领域运用的更进一步的思考。所以在研究FC网络通信协议变换技术对航空电子的影响时，就显得十分重要，并具有重要价值意义。

1.航空电子高速交换机的结构

航空电子高速交换机由四部分组成，将调度机制存在于输入端口，将这四部分构建组成分为交换式结构、复出用线。输入端口轮询以及解复用入线等等，如图1所示：

第一步在解复用入线中将外界的不同光波分解成为电子信号进行存储，然后将不同的信号进行虚拟数据排队，将每个不同的端口中存储的光波信号一一对应在输出端口进行审查，这样有效避免接入端口形成堵塞的隐患。由图1可以很清楚的看到，在输入端口有很多的VOR形成整齐的队伍进行有次序的输送运转，在输入端口和输出端口都安装端口轮询调度机制，能够有效保证最大匹配，更好的进入下一步的交换工作，并且能够按照调度机制进行很好的调配，交换。在交换结构这一环节处置中一般是使用导入光线，但是也可以通电进行运转，在大致上不会对整体有很大影响，光波信号进入复用入线差不多是到最后一步了，此时要用电信号将光波信息拦截住，然后再将每一个不同的光波信号进行波分复用，最后将复用后的光波信号发送至外界进行与外界的通信。

2.航空电子高速交换式网络的服务质量保证方法

2.1 通信消息流模型

因为在很多情况下FC的通信协议的基本组成单位是帧，帧是一种最小颗粒度的单元，而光波交换也是基于这样细小的粒度，有其统一性和可传输性，不会发生额外的排斥，能够匹配实用。通信消息流模型是以周期性任务存在的一种形式，有其一定的特殊性以及规律性和按照顺序排列性。可以用集合来概括通信消息流的总特征，组成一个消息集，帮助找出规律和，记录变换。

可以如图二显示的情形进行分析，记录。消息集为M,将在集合M中的每一个消息归纳在消息集中用M1、M2.....表示，相关数据如下：

（1）不同波长上承载的消息集合定义为一条消息流

（2）消息抖动表示由于竞争等因素导致的时间产生偏移，在每一集合中都会产生一个最大的抖动值。

（3）每一个VOQ在排队时并不是无限制排列，而是有时间延续和长短限制的排列顺序，第一个VOQ为称之为队长，起到领头，带领的作用，它根据实时变换的承载量进行自由切换和改变。

（4）在消息流最大允许的延迟时间内，用D来表示一种变换量，表示在消息流中允许消息从交换机的最入端口输送到输出端口中这一段时间内离开的时间最大延迟数值。

（5）L表示最大长度量，表示在消息流中信息能够传入的最大长度，长度不同那么在转发信息时所占用的时间也会不同，长度长占用的时间就多，长度短，占用的时间就少。

（6）T表示间隔时间，在周期性数据产生的最小间隔，周期性消息用数据帧来表示。

2.2 负载匹配情况下的输出端口轮询调度

如图3所示，在以前的轮询调度机制下，每个自身调度器都会自主探测连接满足输出端口的输出要求，然后得到准许输出信息。在得到输入端口1、2、3建立起的与输入端口相匹配的信息时，就会输送到下一个端口，在同时满足输入端口1、输入端口2的信息数据的匹配要求，就会在输入端口1、输入端口2建立起最大匹配，这是按照LOR的计算方法来建立起的本次轮询的最大匹配，即使是输入端口1与输出端口2同时马上建立匹配联系，那么，在输入端口2与输出端口1上也能建立最大匹配的数据值。同理也可以得出，在输入端口3与输出端口3之间也能建立最大匹配联系，在输入端口4与输出端口4之间也能建立最大匹配联系。最终使得每个输入端口都能找到与之相匹配的信息资源。

2.3 LOR调度机制的算法核心代码

根据图1可以很清晰的看出LOR调度机制的算法核心代码计算的方法，然后再根据图一给出的初步方法计算出涉及的数据的机构，再将LOR算法分为初始化VOQ队列，输入端进行调度和输出端进行相应，运用这三个大环节步骤，对算法进行细致归纳，描述。

（1）初始化VOQ列队计算：

（2）输入端调度：

（3）输出端相应：

3.评价LOR调度性能

将LOR调度性能要综合全面的评价，需要进行多方面功能角度来看，从最大延迟率来看符合要求，验证了LOQ能够根据负载量进行流量灵活控制；EERR的计算，吞吐量没有用LOQ计算的吞吐量高，能够达到87.6%明显高于EERR的计算吞吐量。

4.结束语

航空电子高速交换式网络的服务科技技术在空间领域还存在着更为广阔的发展空间，需要人们去探索发现，科技技术的覆盖面更为广阔，造福人类。而在航空电子高速交换式网络中最为关键的环节是匹配式的输出轮询调度算法的研究和发展。按照匹配式的输出轮询调度算法，连接着各个网络之间的信息传送，是网络信息从一端到另一端的信息传送使者。网络的发展带来信息时代的大爆炸，让计算机网络在航空电子中的运用创造航空电子领域的进一步知识科技的跨域，让航空电子通信，传输高速运转。因为计算机网络在航空电子领域的广泛应用，网络技术也面临着各种考验，在不同领域的有着不同的需求和要求，而跟航空电子计算机网络最为关键的环节就是FC通信协议的研究和构建以及WDM传输机的建立与应用，负载匹配调度输出端口的FC以及WDM在充分利用交换资源后，将与输入端口以及输出端口形成最大匹配，从而保证了航空电子在FC通信协议网络下的服务质量交换达到最新要求。