基于轨迹方法的AFDX网络路由配置算法

刘 成 李 航 何 锋 卢广山

(北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京100191)

航空电子全双工交换式以太网(AFDX，Avionics Full Duplex Switched Ethernet)［1－2］是由工业以太网经过适应性改造而成的航空电子系统互连确定性网络，目前已经被应用于空中客车A380大型飞机和波音787宽体客机中.

针对航空电子网络严格的实时性要求，AFDX网络对虚拟链路(VL，Virtual Link)采用了带宽分配机制和静态路由机制，规划了数据包的带宽和路径，限制数据源的突发度，在交换机中采用漏桶算法，隔离了拥塞，这些都保证了AFDX网络行为的确定性.这些AFDX网络的确定性机制结合网络演算理论［3－4］和轨迹计算方法［5］，发展出了适用于AFDX网络的最大延时计算的方法［6－8］.这些方法能得到虚拟链路上数据包的最大端到端延时，为研究AFDX网络的实时性提供理论依据.

虽然AFDX网络有着保证网络行为确定性的机制和网络演算理论依据，作为AFDX网络关键技术的VL静态路由配置却没能把它们结合起来.目前，AFDX网络中虚拟链路的静态路由配置算法常采用的是最短路径算法［9］和负载均衡算法［10］，这些算法只是对网络的资源进行了有效的利用，并没有针对VL的延时约束特性进行优化，无法保证所有的VL的最大网络延迟满足其约束.本文提出一种结合 AFDX网络的轨迹方法［7－8］对VL进行静态路由配置的 TRJ算法.该静态路由配置算法在AFDX网络资源充足的前提下，保证配置后的所有VL的端到端最大延迟不超过初始给定的VL延时约束.

1 轨迹方法

1.1 定 义

确定性网络演算(network calculus)技术最……