Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Анализ технологии SpaceFibre для высокоскоростных бортовых сетей

Авторы

Е.А. Суворова, В.Е. Степанов, В.Л. Оленев

Организация

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация

В статье представлен анализ перспективного международного стандарта для обмена данными на борту летательных аппаратов различного назначения – SpaceFibre. Приводится обоснование необходимости использования данного стандарта для бортовых сетей нового поколения. Полученные результаты основаны на многолетнем опыте работы с семейством открытых международных стандартов SpaceWire/SpaceFibre. Авторами представлены основные проблемы, найденные в SpaceFibre, а также приведены пути их решения. Первая проблема связана с использованием многоканальной передачи данных в перспективных российских проектах, а также необходимостью увеличения пропускной способности с использованием уже существующего оборудования и физических кабелей. Необходима разработка новых методов и алгоритмов передачи и создание полностью отечественной версии уровня multilane для описываемого стандарта. Вторая проблема относится к организации передачи данных в сетях SpaceFibre с большим количеством узлов и сложной схемой потоков передачи данных, она является следствием недостаточно проработанного сетевого уровня стандарта. Авторы приводят возможные способы решения обнаруженных недостатков стандарта при помощи концепции программно-реконфигурируемых сетей. Проведение доработки стандарта SpaceFibre в части озвученных проблем позволит повысить эффективность самого протокола, а также учесть все возможные замечания до этапа создания отечественного ГОСТ по SpaceFibre.

Ключевые слова

бортовая сеть, SpaceFibre, многополосная передача, программно-реконфигурируемая сеть, SDN

Список литературы

[1] ГОСТ Р 70020-2022. Космическая техника. Интерфейсы и протоколы высокоскоростного межприборного информационного обмена и комплексирования бортовых систем космических аппаратов. SpaceWire-RUS. Введ. 2022–06–01. М. : Изд-во стандартов, 2022. 191 с.

[2] SpaceFibre – Very high-speed serial link. ECSS-E-ST-50-11C. Noordwijk, Netherlands, 2019. 233 p.

[3] Оленев В. Л. Анализ требований к современным протоколам для бортовых сетей космических аппаратов // Информационно-управляющие системы. 2021. № 1. С. 8–16. doi: 10.31799/1684-8853-2021-1-8-16.

[4] Florit A. F., Villafranca A. G., Parkes S. SpaceFibre multi-lane: SpaceFibre // International SpaceWire Conference (SpaceWire), Yokohama. 2016. pp. 1–8.

[5] Melia T., Sarma A., Aguiar R. L., Hogrefe D. Case study on the use of SDL for Specifying an IETF micro mobility protocol // 1st International Conference on Communication Systems Software & Middleware, New Delhi. 2006. pp. 1–5.

[6] Оленев В. Л. Методология формализованного проектирования коммуникационных протоколов на основе сетей Петри // Информация и космос. 2022. № 4 (2). С. 37–45.

[7] Степанов В. Е. Современные проблемы и вызовы методов многополосной передачи данных // Сборник докладов Третьей Междунар. науч. конф. «Аэрокосмическое приборостроение и эксплуатационные технологии», Санкт-Петербург. 2022. С. 229–232.

[8] Zulkifli N., Sapit A., Mohammed A. N. Development of small scale cluster computer for numerical analysis // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. 6 p.

[9] Goransson P., Black C., Timothy Culver T. Software Defined Networks. A Comprehensive Approach. 2017. 409 p.

[10] Gray К., Nadeau T. D. Network Function Virtualization. Elsevier Inc., 2016. 237 p.

[11] OpenFlow Switch Specification. Version 1.5.1. The Open Networking Foundation, 2015. 283 p.

[12] Subramoni H. INAM2: InfiniBand Network Analysis and Monitoring with MPI. ISC, 2016. 19 p.

[13] Deploying HPC Cluster with Mellanox InfiniBand Interconnect Solutions. Mellanox Technologies, 2017. 40 p.

Дополнительные сведения

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, соглашение № FSRF-2023-0003, «Фундаментальные основы построения помехозащищенных систем космической и спутниковой связи, относительной навигации, технического зрения и аэрокосмического мониторинга».

Цитирование данной статьи

Суворова Е.А., Степанов В.Е., Оленев В.Л. Анализ технологии SpaceFibre для высокоскоростных бортовых сетей // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 2. С. 100-106. doi: 10.26732/j.st.2023.2.02

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.