算力中心物联网数据传输用耐高温计算机电缆及加工方法与流程

本发明涉及物联网数字通信，具体涉及一种算力中心物联网数据传输用耐高温计算机电缆及加工方法。

背景技术：

1、物联网数字通信系统中，数据收发节点通常通过有线链路、网关设备以及数据链路层协议完成业务报文的数据传输。对于算力中心场景，服务器、交换设备、传感节点和环境监测节点数量较多，不同节点之间存在周期采集报文、事件触发报文和维护配置报文等多类业务数据，数据传输过程通常需要结合业务优先级、报文帧格式、链路状态和重传机制进行配置。

2、现有技术中，已有链路传输方法能够根据业务数据接口获取接口数据，并基于预设协议帧格式对业务数据进行封装；同时，可根据接收端的物理信道信息和接收状态生成链路发送策略，再按照链路发送策略将业务数据分配至不同链路缓存中进行传输。所述链路传输方法能够在一定程度上根据链路状态完成业务数据的分配和转发，适用于需要对多条传输链路进行选择或调度的数字通信场景。例如，已有对比文件公开了基于预设协议帧格式封装业务数据、结合物理信道信息和接收状态生成链路发送策略，并将业务数据分配至不同链路缓存进行传输的技术方案。

3、然而，在算力中心物联网数据传输环境中，部分数据收发节点之间仍需要依赖耐高温计算机电缆作为底层物理介质。由于算力中心设备长期处于高负荷运行状态，局部区域可能形成温度等级不同的热态环境，耐高温计算机电缆内部不同导体线对在不同温度等级下的传输延时、误帧数量、报文丢失数量以及相邻线对串扰数量可能存在差异。现有链路传输方法虽然能够依据链路状态生成发送策略，但通常侧重于对通信链路整体状态的调度，未能针对同一电缆段内不同导体线对在热态环境下的状态差异进行细粒度识别。

4、在所述情况下，算力中心物联网网关在进行数据传输配置时，通常只能按照预设链路参数、默认线对分配关系或统一重传规则进行报文发送。当某一导体线对在特定温度等级下出现误帧数量增加、报文丢失数量增加或相邻线对串扰增大的情况时，现有配置方式难以及时识别底层物理链路状态的变化，也难以将不同导体线对之间的传输干扰关系转化为可供数据链路层调用的配置依据，容易导致无效重传增加、报文复核频繁以及业务数据传输时序不稳定。

5、因此，针对算力中心复杂热态物理环境下的物联网数据传输场景，如何识别底层物理链路状态变化，并将所述状态变化转化为可供数据链路层调用的线对级传输配置依据，以降低高温环境下信道冲突、报文丢失和无效重传对数据传输时序的影响，是物联网数字通信领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决背景技术中提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种算力中心物联网数据传输用耐高温计算机电缆的加工方法。为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：对耐高温计算机电缆的各导体线对进行多预设温度等级下的数字信号标定，生成线对温度状态表和线对冲突表，并结合算力中心物联网数据传输业务清单生成可写入端接配置组件的线对级传输配置表，从而使底层物理链路状态变化能够转化为数据链路层可调用的线对级传输配置依据。

2、本发明公开了一种算力中心物联网数据传输用耐高温计算机电缆的加工方法，包括如下步骤：

3、提供耐高温计算机电缆，耐高温计算机电缆包括至少两组导体线对、分别与各导体线对连接的端接端子以及与各端接端子电连接的端接配置组件；

4、为耐高温计算机电缆分配电缆段标识，并为各导体线对分别分配线对标识；

5、将耐高温计算机电缆接入热态数字信号标定系统，在多个预设温度等级下，按照相同的测试报文序列对各导体线对进行数字信号标定，获得线对标定数据；

6、根据线对标定数据生成线对温度状态表和线对冲突表；

7、获取算力中心物联网数据传输业务清单，算力中心物联网数据传输业务清单包括业务标识、源节点标识、目的节点标识、业务优先级、采样周期和报文长度；

8、基于线对温度状态表、线对冲突表和算力中心物联网数据传输业务清单，生成线对级传输配置表；

9、将电缆段标识、线对标识和线对级传输配置表写入端接配置组件。

10、其中，耐高温计算机电缆在进入数据传输配置加工前完成线缆成型与端接预装。线缆成型时，将两根导体相互绞合形成一组导体线对，在每一导体线对外侧包覆分屏蔽层，将至少两组导体线对成缆，并在成缆后的全部导体线对外侧依次设置总屏蔽层、铠装层和护套层；各导体线对在电缆端部与端接端子连接，端接配置组件与各端接端子电连接。分屏蔽层可以采用金属箔绕包层、金属丝编织层或者金属箔与金属丝编织复合层，护套层可以采用耐高温氟塑料或者耐高温聚烯烃。完成线缆成型与端接预装后，对耐高温计算机电缆进行后续数据传输配置加工。

11、在一种实施方式中，为各导体线对分别分配线对标识包括：在端接配置组件中建立电缆段字段、线对字段和端接端子编号字段；将电缆段标识写入电缆段字段，将每一导体线对的线对标识写入对应的线对字段，并将每一导体线对连接的端接端子编号写入对应的端接端子编号字段。

12、在一种实施方式中，在写入端接端子编号字段后，执行端接一致性校验；端接一致性校验包括：由端接配置组件读取电缆段字段、线对字段和端接端子编号字段，生成端接校验记录，端接校验记录包括电缆段标识、线对标识、端接端子编号和校验时间戳。

13、在一种实施方式中，热态数字信号标定系统包括标定发送端、标定接收端和温度控制腔；数字信号标定包括：将耐高温计算机电缆置于温度控制腔内，使标定发送端连接耐高温计算机电缆的一端，使标定接收端连接耐高温计算机电缆的另一端，并在每一预设温度等级下由标定发送端向各导体线对分别发送包含序号字段、线对标识字段和校验字段的测试报文序列。

14、在一种实施方式中，获得线对标定数据包括：对每一导体线对，在每一预设温度等级下记录传输延时、误帧数量、报文丢失数量、相邻线对串扰数量和返回确认时间；按照温度等级和线对标识，将传输延时、误帧数量、报文丢失数量、相邻线对串扰数量和返回确认时间写入线对温度状态表。

15、在一种实施方式中，生成线对冲突表包括：在一个导体线对发送测试报文序列时，检测剩余导体线对上的误触发报文数量；当任一剩余导体线对上的误触发报文数量达到预设误触发数量阈值时，将发送测试报文序列的导体线对和所述剩余导体线对记录为互斥线对，并将互斥线对的线对标识写入线对冲突表。

16、在一种实施方式中，生成线对级传输配置表包括：根据线对温度状态表确定各导体线对在各预设温度等级下的线对状态，线对状态包括主用状态、镜像状态、隔离状态和维护状态；并根据线对冲突表，在线对级传输配置表中写入时隙限制记录，时隙限制记录用于限定互斥线对不在同一传输时隙内承载相同业务优先级的业务报文。

17、在一种实施方式中，确定线对状态包括：将误帧数量小于预设误帧数量阈值且报文丢失数量小于预设报文丢失数量阈值的导体线对确定为主用状态；将误帧数量达到预设误帧数量阈值或报文丢失数量达到预设报文丢失数量阈值、且未记录为互斥线对的导体线对确定为镜像状态；将记录为互斥线对且相邻线对串扰数量达到预设串扰数量阈值的导体线对确定为隔离状态；将未分配业务报文且通过测试报文序列校验的导体线对确定为维护状态。

18、在一种实施方式中，线对级传输配置表包括报文帧格式，报文帧格式依次包括帧头字段、电缆段标识字段、业务标识字段、源节点标识字段、目的节点标识字段、温度等级字段、线对标识字段、时隙字段、序号字段、载荷长度字段、载荷字段和校验字段；线对级传输配置表为不同业务标识配置对应的线对标识、时隙字段和重传窗口。

19、在一种实施方式中，校验字段包括端接校验子字段和载荷校验子字段；端接校验子字段由电缆段标识字段、温度等级字段和线对标识字段生成；载荷校验子字段由业务标识字段、序号字段、载荷长度字段和载荷字段生成。

20、在一种实施方式中，生成重传窗口包括：对业务优先级排序高于预设业务优先级阈值的业务报文，在第一温度等级下配置单线对发送窗口，在第二温度等级下配置主用状态导体线对和镜像状态导体线对的同序号发送窗口，在第三温度等级下配置分片发送窗口，并在分片发送窗口中将维护状态导体线对配置为备用发送线对。

21、在一种实施方式中，在同序号发送窗口中，将相同序号字段的业务报文分别写入主用状态导体线对和镜像状态导体线对；当接收端在同一重传窗口内接收到两个校验通过且载荷字段一致的业务报文时，保留接收时间靠前的业务报文；当接收端在同一重传窗口内接收到两个校验通过且载荷字段不一致的业务报文时，将对应的业务标识、序号字段、主用状态导体线对的线对标识和镜像状态导体线对的线对标识写入异常复核表。

22、在一种实施方式中，在写入异常复核表后，对线对级传输配置表进行版本更新；版本更新包括：将传输载荷字段不一致报文的导体线对在对应温度等级下改写为隔离状态，将对应业务标识重新分配至未记录为互斥线对的导体线对，并生成配置变更记录，配置变更记录包括更新前版本号、更新后版本号、业务标识、温度等级、改写前线对标识和改写后线对标识。

23、在一种实施方式中，在将线对级传输配置表写入端接配置组件后，执行出厂验证；出厂验证包括：由标定发送端读取端接配置组件中的线对级传输配置表，按照线对级传输配置表发送验证报文；由标定接收端返回验证确认报文，验证确认报文包括电缆段标识、线对标识、温度等级、业务标识和校验结果；当验证确认报文中的电缆段标识、线对标识、温度等级和业务标识均与线对级传输配置表一致时，锁定端接配置组件中的当前版本号。

24、本发明还提供一种算力中心物联网数据传输用耐高温计算机电缆，包括至少两组导体线对、分别设置在各导体线对外侧的分屏蔽层、设置在全部导体线对外侧的总屏蔽层、设置在总屏蔽层外侧的铠装层、设置在铠装层外侧的护套层、分别与各导体线对连接的端接端子以及与各端接端子电连接的端接配置组件；

25、端接配置组件包括配置存储单元、端接校验单元和网关读取接口；

26、配置存储单元存储有电缆段标识、各导体线对的线对标识、线对温度状态表、线对冲突表和线对级传输配置表，线对级传输配置表包括温度等级、业务标识、线对标识、报文帧格式、时隙字段和重传窗口之间的对应关系；

27、端接校验单元被配置为根据电缆段标识、温度等级和线对标识生成端接校验子字段；

28、网关读取接口被配置为供算力中心物联网网关读取电缆段标识、线对标识和线对级传输配置表。

29、采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

30、1.本发明通过在多个预设温度等级下对耐高温计算机电缆中的各导体线对进行数字信号标定，并生成线对温度状态表，使算力中心物联网网关在进行数据传输配置时能够获得各导体线对在不同热态环境下的传输延时、误帧数量、报文丢失数量、相邻线对串扰数量和返回确认时间，从而避免仅依据默认链路参数进行报文传输，能够提高热态环境下数据传输配置的针对性。

31、2.本发明通过根据误触发报文数量生成线对冲突表，并在线对级传输配置表中设置时隙限制记录，使互斥线对不在同一传输时隙内承载相同业务优先级的业务报文，从而降低相邻导体线对之间的串扰对业务报文传输的影响，减少因线对间干扰引起的报文复核和无效重传。

32、3.本发明通过将线对温度状态表、线对冲突表与算力中心物联网数据传输业务清单结合，生成包含温度等级、业务标识、线对标识、报文帧格式、时隙字段和重传窗口的线对级传输配置表，使业务优先级、线对状态和热态环境之间形成对应关系，能够在不同温度等级下为核心业务报文配置单线对发送、同序号发送或分片发送方式，提高数据链路层传输配置的适配性。

33、4.本发明通过在报文帧格式中设置电缆段标识字段、温度等级字段、线对标识字段、端接校验子字段和载荷校验子字段，使接收端能够区分端接配置错配和载荷传输错误，从而为异常复核表生成、线对状态改写以及配置版本更新提供明确的数据依据，提升数据传输异常处理过程的可追溯性。

34、5.本发明通过将线对级传输配置表写入端接配置组件，并采用出厂验证和双区存储版本更新机制，使耐高温计算机电缆在接入算力中心物联网网关时能够被读取、校验和调用对应的数据传输配置；在实施例测试中，相较于使用默认链路参数的对比例，核心业务平均传输延时、整体网络误帧率、报文实际丢失率以及无效重传触发次数均得到降低，有利于提高算力中心热态环境下物联网数据传输的稳定性。