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摘要:交换式以太网是广播形式的网络结构,在实践应用环节容易受到信号干扰,影响网络技术服务能力,需要对相关问题进行分析。本文主要研究交互式以太网的应用优势和特征,在此基础上,对航电系统中交换式以太网的应用途径进行研究,以期提升航电系统的整体运行效率,为相关工作提供技术便利。
关键词:交换式结构;以太网;航电系统
前言:多路传输数据总线是航电系统的核心和主要部分,对系统稳定连续运行起到关键作用。目前应用较为广泛的航空数据总线为MIL-STD-1553,和ARINC429,相关线路基于交换式以太网的应用,使得航电系统的数据传输与通讯能力有效提升,相关人员应重视交互式以太网的应用优势,并且分析技术实现途径。
1交换式以太网性能分析
1.1以太网优势
以太网属于基带总线类型的局域网,目前应用的以太网版本大约可细分为两个类型,即DIX V1和DIX V2。在相关类型基础上,也应用了IEEE802.3标准,使得以太网的应用更加科学高效,满足各领域的实践应用要求。目前,以太网的应用较为广泛,其技术应用趋向成熟,开发工具和环境逐渐健全。
鉴于通信便利、速度和经济性方面考虑,目前应用较为普遍的以太网速率在10M~100M之间。随着技术成熟发展,千兆或万兆的以太网应用具有现实可能性,对相关技术应用,势必会提升行业整体运行效率。
1.2载波监听
载波监听是先进的技术手段,主要应用在以太网通讯系统中,主要指计算机在发送具体数据前,会对电缆进行监听,判断系统中是否存在其他数据传输可能,由此避免數据信息碰撞,提升以太网整体服务水平[1]。
由于以太网是广播通讯形式的一种,当某一站点发送信息时,网络中相关频段的站点均可接收到相关信息,为防止数据阻塞,影响实际工作效率,应减少系统的传输碰撞和重试发送,提升工作效率,方式发生数据碰撞影响正常工作能力。
1.3碰撞检测
交换式以太网的碰撞检测中,需要将最小数据帧长度设计在64字节,防止相关数据信息发送失败问题出现。实践应用中,每个监听站在总线空闲时可发送数据,倘若相关数据信息不能达到接收端,则可能发生数据碰撞问题,相关研究人员应数据碰撞进行技术检验,使得交换式以太网在航电系统中具有应用优势。需要在任何负载情况下,数据信息均能得到有效发送,并且不独占信息传输媒介。
2航空系统中交换式以太网应用途径
2.1交换机改造
为提升网络数据传输效率,促使航电系统中交换式以太网应用高效性,需要对交换机结构进行改善。交换机主要以数据源端和目的端为核心,提供点对点数据传输服务,对交换机进行改造可提升航电系统整体服务能力。传统模式下,以共享式为主要结构的以太网,在数据的发送与接收过程中容易发生数据碰撞问题,影响航电系统服务能力提升,为有效改善这一问题,应用了交换式以太网,使得数据传输与应用更加具有时效性,减少数据信息延迟情况发生。
交换机的应用突破了以往以太网宽带被独占的问题,使得数据信息的获取能力极大提升。实践中,每个节点对应数据交换机的一个端口,可将以太网中的数据碰撞问题有效化解,并且形成若干子冲突区域,达到交换隔离的有效作用,极大提升了数据交换的及时性与确定性。航电系统中,对数据信息资源的应用效率较高,需要对数据进行加工应用。而基于交换机的改造为相关模式实现提供技术保障,使得航电系统整体服务效率提升,发挥交换机改造优势,提升航电系统整体运行水平,相关策略也是目前应用的先进技术手段。
航空系统中应用的交换式以太网使得数据信息的传播效率获得提升,需要对现有的网络进行结构进行改进,重点加强对交换机的改进与调整,使得航电系统的整体运行能力得到强化。实践工作中,也应对交换机改造技术和效益进行分析,注重在现有的技术条件下,实现航电系统应用性能的最大化。
2.2全双工传输
虽然以太网应用具有一定的技术优势,通过交换式设计,使得每个端口可作为独立的冲突域,但是整体上分析,交换式以太网仍然属于半双工通信模式,不能有效满足信息数据的同时发送与接收,其通讯效率较低。为有效改善这一问题,设计并且应用了全双工模式,使得端口间传输线路可同时满足信息接收与发送需求,相关技术应用可不发生内部冲突,实现传输技术应用稳定性与连续性。
航电系统设计中,每个装置均带有自己的交换机,交换机工作原理主要在于存储式转发,即对相关数据资源进行点对点发送,使得信息资源的交互与共享更加顺畅,满足航空系统稳定性需求。实践应用中,通过优先权设计和数据包应用,对交换顺序进行规范,由此可知,对交换式以太网的应用实现了航空系统优化设计要求,可提升后台指挥控制效率。
同时,为进一步提升以太网的服务能力,对载波监听的多路访问进行严格要求,相关技术也被称为载波监听多路访问方法,CSMA的基本应用思路如下:以航电系统为例,在进行航空数据的获取和应用过程中,通过对通信介质上的载波进行分析,当载波系统夹带相关信息后,说明其他站点正在应用信道,需要等待介质平静后,方可进行传送处理;而信道上无栽培信息时,应及时传递相关控制信息,使得数据传输更加高效合理,满足新时期载波传输现实需要。
2.3优化拓扑结构
应用在航电系统中的网络拓扑结构,由于冗余和通信环境影响,与以往的IEEE802.3标准存在差异性,需要对相关问题进行分析。为保证系统冗余,不仅要保证每个端系统End System与交换机Switch之间进行有效连接,同时,也需要每个交换机Switch之间保持双向连接。以太网环境下,交换技术应用使得宽带网络更加高效便捷,提升了运行保证能力[2]。
航电系统中,由于技术要求更高,对交换式以太网拓扑结构设计提出明确要求,相关网络结构需要具有足够的稳定性与安全性。实践应用中,交互式以太网协议采用一种虚拟连接的方式,形成Virtual Link结构,相关结构定义了从信号发出端到目的端的单向连接形式,促使航电系统中相关数据资源能够通过Virginiatual Link结构传播。在MAC层面上,对每个终端分配了48位的地址识别符,将标识符号的后16位作为虚拟链接识别符号。
交换式以太网结构设计中,通过对MAC源文件格式的应用,可为每个IP地址的主机配置唯一的网络地址信息,此时,用户只需定义ID中的指定16位字段,便可对以太网的拓扑结构进行优化[3]。航电系统中,基于交换式以太网拓扑结构设计,可使用冗余法减少数据丢失概率,通过对独立的子系统进行设计,实现对信息资源的有效获取,并且对相关数据层进行保护。当系统中某一部分出现故障时,不影响整体航电系统整体运行,因此,对拓扑结构进行优化设计具有重要的应用价值,相关领域工作人员应对此提高重视力度。
结论:
综上所述,在航空电子通信系统中,通过对交换机选择应用、全双工传输模式分析和拓扑结构优化设计,交换式以太网的服务能力更强,可实现对先进技术合理应用,提升航电系统整体服务能力。同时,在技术应用过程中,应注重探究完善的制度体系,为相关方案与技术方法的贯彻落实提供必要保障。
参考文献:
[1]周璇,何锋,熊华钢.DIMA系统网络通信技术方案选择[J].电光与控制,2019,26(11):25-30.
[2]贾婷,胡斌,刘台.基于FPGA实现千兆以太网二层交换[J].通信技术,2018,51(11):2758-2764.
[3]梁延俊.航空电子通信系统中的关键技术研究[J].科技风,2018(28):63.
关键词:交换式结构;以太网;航电系统
前言:多路传输数据总线是航电系统的核心和主要部分,对系统稳定连续运行起到关键作用。目前应用较为广泛的航空数据总线为MIL-STD-1553,和ARINC429,相关线路基于交换式以太网的应用,使得航电系统的数据传输与通讯能力有效提升,相关人员应重视交互式以太网的应用优势,并且分析技术实现途径。
1交换式以太网性能分析
1.1以太网优势
以太网属于基带总线类型的局域网,目前应用的以太网版本大约可细分为两个类型,即DIX V1和DIX V2。在相关类型基础上,也应用了IEEE802.3标准,使得以太网的应用更加科学高效,满足各领域的实践应用要求。目前,以太网的应用较为广泛,其技术应用趋向成熟,开发工具和环境逐渐健全。
鉴于通信便利、速度和经济性方面考虑,目前应用较为普遍的以太网速率在10M~100M之间。随着技术成熟发展,千兆或万兆的以太网应用具有现实可能性,对相关技术应用,势必会提升行业整体运行效率。
1.2载波监听
载波监听是先进的技术手段,主要应用在以太网通讯系统中,主要指计算机在发送具体数据前,会对电缆进行监听,判断系统中是否存在其他数据传输可能,由此避免數据信息碰撞,提升以太网整体服务水平[1]。
由于以太网是广播通讯形式的一种,当某一站点发送信息时,网络中相关频段的站点均可接收到相关信息,为防止数据阻塞,影响实际工作效率,应减少系统的传输碰撞和重试发送,提升工作效率,方式发生数据碰撞影响正常工作能力。
1.3碰撞检测
交换式以太网的碰撞检测中,需要将最小数据帧长度设计在64字节,防止相关数据信息发送失败问题出现。实践应用中,每个监听站在总线空闲时可发送数据,倘若相关数据信息不能达到接收端,则可能发生数据碰撞问题,相关研究人员应数据碰撞进行技术检验,使得交换式以太网在航电系统中具有应用优势。需要在任何负载情况下,数据信息均能得到有效发送,并且不独占信息传输媒介。
2航空系统中交换式以太网应用途径
2.1交换机改造
为提升网络数据传输效率,促使航电系统中交换式以太网应用高效性,需要对交换机结构进行改善。交换机主要以数据源端和目的端为核心,提供点对点数据传输服务,对交换机进行改造可提升航电系统整体服务能力。传统模式下,以共享式为主要结构的以太网,在数据的发送与接收过程中容易发生数据碰撞问题,影响航电系统服务能力提升,为有效改善这一问题,应用了交换式以太网,使得数据传输与应用更加具有时效性,减少数据信息延迟情况发生。
交换机的应用突破了以往以太网宽带被独占的问题,使得数据信息的获取能力极大提升。实践中,每个节点对应数据交换机的一个端口,可将以太网中的数据碰撞问题有效化解,并且形成若干子冲突区域,达到交换隔离的有效作用,极大提升了数据交换的及时性与确定性。航电系统中,对数据信息资源的应用效率较高,需要对数据进行加工应用。而基于交换机的改造为相关模式实现提供技术保障,使得航电系统整体服务效率提升,发挥交换机改造优势,提升航电系统整体运行水平,相关策略也是目前应用的先进技术手段。
航空系统中应用的交换式以太网使得数据信息的传播效率获得提升,需要对现有的网络进行结构进行改进,重点加强对交换机的改进与调整,使得航电系统的整体运行能力得到强化。实践工作中,也应对交换机改造技术和效益进行分析,注重在现有的技术条件下,实现航电系统应用性能的最大化。
2.2全双工传输
虽然以太网应用具有一定的技术优势,通过交换式设计,使得每个端口可作为独立的冲突域,但是整体上分析,交换式以太网仍然属于半双工通信模式,不能有效满足信息数据的同时发送与接收,其通讯效率较低。为有效改善这一问题,设计并且应用了全双工模式,使得端口间传输线路可同时满足信息接收与发送需求,相关技术应用可不发生内部冲突,实现传输技术应用稳定性与连续性。
航电系统设计中,每个装置均带有自己的交换机,交换机工作原理主要在于存储式转发,即对相关数据资源进行点对点发送,使得信息资源的交互与共享更加顺畅,满足航空系统稳定性需求。实践应用中,通过优先权设计和数据包应用,对交换顺序进行规范,由此可知,对交换式以太网的应用实现了航空系统优化设计要求,可提升后台指挥控制效率。
同时,为进一步提升以太网的服务能力,对载波监听的多路访问进行严格要求,相关技术也被称为载波监听多路访问方法,CSMA的基本应用思路如下:以航电系统为例,在进行航空数据的获取和应用过程中,通过对通信介质上的载波进行分析,当载波系统夹带相关信息后,说明其他站点正在应用信道,需要等待介质平静后,方可进行传送处理;而信道上无栽培信息时,应及时传递相关控制信息,使得数据传输更加高效合理,满足新时期载波传输现实需要。
2.3优化拓扑结构
应用在航电系统中的网络拓扑结构,由于冗余和通信环境影响,与以往的IEEE802.3标准存在差异性,需要对相关问题进行分析。为保证系统冗余,不仅要保证每个端系统End System与交换机Switch之间进行有效连接,同时,也需要每个交换机Switch之间保持双向连接。以太网环境下,交换技术应用使得宽带网络更加高效便捷,提升了运行保证能力[2]。
航电系统中,由于技术要求更高,对交换式以太网拓扑结构设计提出明确要求,相关网络结构需要具有足够的稳定性与安全性。实践应用中,交互式以太网协议采用一种虚拟连接的方式,形成Virtual Link结构,相关结构定义了从信号发出端到目的端的单向连接形式,促使航电系统中相关数据资源能够通过Virginiatual Link结构传播。在MAC层面上,对每个终端分配了48位的地址识别符,将标识符号的后16位作为虚拟链接识别符号。
交换式以太网结构设计中,通过对MAC源文件格式的应用,可为每个IP地址的主机配置唯一的网络地址信息,此时,用户只需定义ID中的指定16位字段,便可对以太网的拓扑结构进行优化[3]。航电系统中,基于交换式以太网拓扑结构设计,可使用冗余法减少数据丢失概率,通过对独立的子系统进行设计,实现对信息资源的有效获取,并且对相关数据层进行保护。当系统中某一部分出现故障时,不影响整体航电系统整体运行,因此,对拓扑结构进行优化设计具有重要的应用价值,相关领域工作人员应对此提高重视力度。
结论:
综上所述,在航空电子通信系统中,通过对交换机选择应用、全双工传输模式分析和拓扑结构优化设计,交换式以太网的服务能力更强,可实现对先进技术合理应用,提升航电系统整体服务能力。同时,在技术应用过程中,应注重探究完善的制度体系,为相关方案与技术方法的贯彻落实提供必要保障。
参考文献:
[1]周璇,何锋,熊华钢.DIMA系统网络通信技术方案选择[J].电光与控制,2019,26(11):25-30.
[2]贾婷,胡斌,刘台.基于FPGA实现千兆以太网二层交换[J].通信技术,2018,51(11):2758-2764.
[3]梁延俊.航空电子通信系统中的关键技术研究[J].科技风,2018(28):63.