赵俊 吴宝锋 徐盛果 孙小菡

摘要：面向航空智能制造大批量数据采集与传递的实时性要求，提出一种基于异步光分组交换（optical packet switching， OPS）技术的具有多级管理能力的边缘计算系统方案，满足多源、海量、易构、分布式数据的实时采集、安全交互及预测性分析需求。提出一种基于循环光纤延时线（Rec- fiber delay lines ，FDL）全光分组冲突解决机制，建立了系统的稳定性与时延分析模型，并完成仿真分析。结果表明，对于边缘计算节点规模为16385的系统，Rec-FDL冲突解决机制的分组平均最长等待时间为7.63ns，而传统数据重传（PRA）机制的时间为16.85ns。因此，Rec-FDL冲突解决机制能够在交换节点内部进行数据冲突的本地解决，它可避免PRA机制带来的路径时延，同时更有利于系统的扩展。

关键词：智能制造；边缘计算；光分组交换；稳定性；时延

中图分类号：TP399文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.07.011

航空智能制造是引领智能制造工业化发展的重要产业，是推动工业转型升级的引擎[1-2]。智能制造从宏观上将推动传统的标准化、大批量、刚性、缓慢的生产模式向个性化、高度柔性化、快速响应市场需求的生产模式转变，在微观上，将通过数字化、网络化、自动化和智能化的制造装备与系统集成，实现产品研制过程的全闭环控制。

随着航空智能制造过程中设备数量的迅速增加及海量数据的爆炸式增长，以云计算模型为核心的集中式大数据处理技术已经不能高效处理边缘设备所产生的数据，主要表现在从设备传输海量数据到集中式数据中心致使网络传输带宽的负载量急剧增加，造成较长的网络延迟[3]。……