焦文喆，翟正军，王国庆，2.西北工业大学计算机学院，陕西西安70292.中国航空无线电电子研究所，上海200233



时间触发AFDX调度策略设计与实时性分析

焦文喆1，翟正军1，王国庆1，2
1.西北工业大学计算机学院，陕西西安710129
2.中国航空无线电电子研究所，上海200233

摘要：为了解决航空电子全双工交换式以太网（AFDX，Avionics Full Duplex Switched Ethernet）时间关键消息传输的确定性问题，本文提出一种时间触发AFDX（Time-Triggered AFDX，TTAFDX）网络的体系结构，同时设计了基于周期优先的端系统时间触发虚拟链路调度算法。通过网络演算方法对比了TTAFDX与采用FIFO调度算法的AFDX网络的实时性能。计算结果表明：TTAFDX中的时间触发虚拟链路的延迟主要由固定延迟部分组成，而且速率限制虚拟链路的实时性也较AFDX有所提高。证明了TTAFDX体系结构和调度算法在兼容AFDX的同时能够改善网络的时间确定性，并适用于具有硬实时传输要求的航空电子系统。

关键词：航空电子全双工交换式以太网；时间触发；调度算法；实时性分析；网络演算

AFDX[1]作为应用于空客A380和波音B787上的新一代航空电子网络，具有全双工、高速率、双冗余、易扩展等优点[2]，但当多任务传输时可能产生的竞争链路共享冲突，仍会影响数据传输的实时性和通信系统的时间确定性。对于时间关键消息，其在AFDX网络中的传输时延及时延抖动的确定性界限仍不易得到保证。

为了提高航电系统中时间关键消息的时间确定性，并尽可能降低既有设备改造的技术与商业风险，本文在AFDX网络基础上引入时间触发机制，设计完成了时间触发AFDX（Time-Triggered AFDX，TTAFDX）的体系结构，并提出了基于周期优先原则的端系统调度策略。……