基于度中心性的AFDX网络拓扑生成

摘要：

航空电子系统随着任务需求和技术的发展不断向深度综合演进,其系统的复杂性给网络的设计和验证带来了巨大的挑战,如何通过网络生成实现受限资源条件下航电信息交互的实时性能保障是目前亟待解决的问题.针对目前存在的无法对航电网络进行实时性调控的拓扑设计方法进行改进,依据终端节点之间所有虚拟链路的最大通信帧长之和的大小关系,提出一种基于度中心性理论的航空电子全双工交换式以太网(AFDX)网络拓扑生成算法.将终端节点之间数据帧长作为节点度的衡量标准,对所有终端节点进行集合划分,并根据集合中终端节点的数据帧长对交换机进行连接.采用确定性网络演算以及仿真的方法对基于度中心性的AFDX网络拓扑生成算法进行效能评估.利用确定性网络演算方法,在小规模虚拟链路(VL)的组网下,结果显示:基于度中心性的拓扑生成算法生成的网络拓扑中75％的VLs实时性能优于原始人工设计的网络拓扑,且端到端延迟平均减小9.37％.利用OMNet++仿真方法,在1 400条虚拟链路的组网规模下,结果显示:基于度中心性的拓扑生成算法生成的网络拓扑中94.3％的VLs实时性能优于人为规划网络拓扑,且端到端延迟平均减小50.2％.由此表明:基于度中心性的拓扑生成算法很大程度上提高了网络的实时性能保障.

关键词：网络拓扑生成、度中心性、确定性网络演算、航空电子全双工交换式以太网(AFDX)、实时性

所属期刊栏目：45

分类号：V247;TP393(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金;装备预研项目;中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室开放基金;北京信息科技大学勤信英才培养计划

在线出版日期：2019-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2327-2334