BRPI1010429A2 - sistema de comunicação de avião - Google Patents

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Olivier Mann
Juan Lopez
Benoit Berthe
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Airbus Operations Sas
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Abstract

SISTEMA DE COMUNICAçãO DE AVIãO. A presente invenção refere-se a um sistema de comunicação de avião (100) compreendendo uma rede primária (300) do tipo AFDX pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento primário (310, 311, 320, 321, 330, 340, 360). Este sistema de comunicação compreende: - uma rede secundária (500) diferente da dita primeira rede (300), embora tendo o mesmo protocolo em nível de quadro, a dita rede secundária (500) sendo pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento secundário (510, 520, 530, 540, 560), e - uma porta de comunicação de interligação (700; 700a; 700b; 700c) entre as ditas redes primária (300) e secundária (500), pretendida para copiar quadros de dados comuns bit por bit se originando de uma das ditas redes primária e secundána (300, 500) para distribuição dos mesmos através da outra das ditas redes primária e secundária (300, 500), para ter estes dados comuns compartilhados pelas duas redes (300, 500).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE AVIÃO".
Descrição Campo Técnico
A presente invenção refere-se de uma maneira geral a sistemas de comunicação de avião.
Estado da Técnica Anterior
No passado, equipamento de avião usava comunicações do tipo ponto-a-ponto com enlaces físicos diretos entre itens de equipamento. Por exemplo, um computador podia ser conectado por meio de enlaces individu- ais com uma pluralidade de outros computadores e/ou controladores.
Este tipo de comunicação pode ser aceitável para um número relativamente baixo de itens de equipamento. Entretanto, com a complexida- de aumentada de sistemas aeronáuticos, a dita comunicação ponto-a-ponto exigiria um número muito alto de enlaces diretos.
Para resolver este problema, um sistema de comunicação é u- sado atualmente compreendendo uma rede pretendida para servir como su- porte para comunicação entre os diferentes dispositivos digitais a bordo de um avião.
A figura 5 ilustra uma arquitetura conhecida de um sistema de comunicação 1100 permitindo a uma pluralidade de itens de equipamento .1310, 1320, 1330, 1340, 1360 transmitir e/ou receber dados através de uma rede 1300 do tipo AFDX (Avionics Full Duplex Ethernet). Estes itens de e- quipamento podem compreender os controladores 1310, os computadores .1320, um terminal de monitoramento 1360, e opcionalmente os concentrado- res de dados 1330 formando as interfaces entre a rede AFDX 1300 e enla- ces analógicos com os sensores 1331 e/ou os atuadores 1332.
É recordado que a rede AFDX, desenvolvida para necessidades aviônicas, é baseada em uma rede Ethernet comutada. Em uma rede Ether- net comutada cada terminal, se origem ou destino, é ligado individualmente a um comutador de quadros 1351, 1352 e os comutadores são conectados conjuntamente por meio de enlaces físicos. A rede AFDX tem recurso para o 2
conceito de um enlace virtual definido como um caminho unidirecional de nível 2 através da rede 1300, originando de um terminal de origem e servin- do um destino ou uma pluralidade de destinos. Um terminal de destino de um enlace virtual é dito como estando inscrito neste enlace.
A rede AFDX tem sido o objeto de padronização de acordo com a norma Arinc 664, parte 7. Uma descrição de uma rede AFDX notavelmente pode ser encontrada no documento "AFDX protocol tutorial" disponível no URL:
http://sierrasales.com/pdfs/AFDXTutorial.pdf e uma apresentação de enlaces virtuais pode ser encontrada na FR-A-2 832 011 depositada em nome do presente requerente. É simples- mente lembrado aqui que a rede AFDX é determinística e de transmissão bidirecional simultânea.
Por transmissão bidirecional simultânea é pretendido que cada terminal pode transmitir e receber simultaneamente quadros através de en- laces virtuais no mesmo enlace físico. A rede AFDX é determinística em que os enlaces virtuais têm características garantidas em termos de latência limi- tada, segregação de fluxo físico, largura de banda e taxa de bits. Cada enla- ce virtual para este propósito tem um caminho de ponta-a-ponta reservado através da rede. Dados são transmitidos na forma de pacotes IP condensa- dos em quadros Ethernet. Ao contrário de comutação de Ethernet conven- cional, (usando o endereço de Ethernet do destino), comutação de quadros em uma rede AFDX usa um identificador de enlace virtual incluído no cabe- çalho de quadro. Quando um comutador 1351 recebe um quadro em uma de suas portas de entrada, ele lê o identificador de enlace virtual e a partir de sua tabela de envio ele determina a(s) porta(s) de saída pela(s) qual(is) o quadro é para ser transmitido. Durante transferência, os comutadores 1351, 1352 verificam a integridade dos quadros transmitidos sem solicitar retrans- missão, entretanto, se um quadro for inválido, quadros detectados como contendo um erro são descartados. Os quadros transitando em um enlace virtual são numerados em seqüência. No recebimento, o terminal de destino verifica a integridade da seqüência de quadros. Entretanto, as necessidades da aeronáutica são ditadas por res- trições particularmente severas de confiabilidade e redundância. Em particu- lar, é essencial assegurar a disponibilidade sob todas as circunstâncias de certos tipos de dados considerados como sendo críticos para pilotar o avião.
Nesta consideração, a arquitetura de conexão ilustrada na figura 5 mostra que para a necessidade extrema de segurança, inúmeros enlaces diretos 1501 são mantidos com os equipamentos de emergência 1510, 1520, 1530, 1540 em paralelo com a rede AFDX e independentemente desta.
Esta arquitetura exige inúmeras conexões de fio e, além disto, tem a desvantagem de ser heterogênea e desordenada e consequentemen- te difícil de implementar.
Um outro sistema de comunicação conhecido permite a interli- gação de equipamento de emergência por meio de um barramento ou de uma segunda rede.
Entretanto, neste sistema também existem enlaces do tipo pon- to-a-ponto para dados comuns entre o equipamento das duas redes. Por exemplo, para dados de manutenção ou atualizações de software, inúmeros enlaces individuais são mantidos entre o equipamento de emergência e o terminal de monitoramento 1360 conectado à rede AFDX.
Isto de novo exige inúmeras conexões de fio longas, o que é
prejudicial para a diminuição de peso do avião.
O propósito da presente invenção, portanto, é propor um sistema de comunicação tendo uma arquitetura que permita que um grande número de itens de equipamento principal e de equipamento de emergência seja conectado em modo simples e seguro e que seja capaz de responder a uma falha genérica sem ter as deficiências mencionadas anteriormente.
Descrição da Invenção
A presente invenção é definida por meio de um sistema de co- municação de avião compreendendo:
- uma rede primária do tipo AFDX pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento primário, o dito equipamento primário sendo conectado fisicamente a um dispositivo de comutação da rede primá- ria, o qual permite comunicação entre todos estes itens de equipamento pri- mário através de enlaces virtuais,
- uma rede secundária diferente da dita rede primária embora tendo o mesmo protocolo em nível de quadro, a dita rede secundária sendo pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento secundá- rio, os ditos itens de equipamento secundário sendo conectados fisicamente a um concentrador da rede secundária que permite comunicação entre todos estes itens de equipamento secundário, e
uma porta de comunicação de interligação entre as ditas redes primária e secundária, pretendida para copiar quadros de dados comuns bit por bit se originando de uma das ditas redes primária e secundária, para dis- tribuição destes dados através da outra das ditas redes primária e secundá- ria, de maneira que estes dados comuns são compartilhados pelas duas re- des.
Vantajosamente a porta de comunicação de interligação com- preende:
- uma primeira interface pretendida para ser conectada à rede primária e compreendendo primeiros armazenamentos temporários de en- trada e de saída,
20 - uma segunda interface pretendida para ser conectada à rede secundária e compreendendo segundos armazenamentos temporários de entrada e de saída,
- dispositivo de memória para armazenar uma tabela de configu- rações de uma lista predeterminada de identificadores de enlace virtual cor- respondendo aos dados comuns, e
- dispositivo de seleção para selecionar e copiar os quadros cor- respondendo aos dados comuns em relação aos identificadores de enlace virtual escolhidos na tabela de configurações.
De acordo com uma modalidade particular da porta de comuni- cação de interligação, o dispositivo de memória e o dispositivo de seleção são incluídos na primeira interface e/ou na segunda interface, e em que as primeira e segunda interfaces são conectadas conjuntamente por meio de um barramento de conexão.
De acordo com uma outra modalidade particular da invenção, a porta de comunicação de interligação é uma partição em um computador pertencendo ao dito equipamento primário, o dito computador compreen- dendo dispositivo de armazenamento correspondendo ao dito dispositivo de memória, e um processador correspondendo ao dito dispositivo de seleção.
De acordo com uma variante, a porta de comunicação de interli- gação é uma partição em um computador secundário pertencendo ao dito equipamento secundário, o dito computador compreendendo dispositivo de armazenamento correspondendo ao dito dispositivo de memória, e um pro- cessador correspondendo ao dito dispositivo de seleção.
Vantajosamente, a porta de comunicação de interligação é co- nectada à rede primária e/ou à rede secundária através de um enlace de fibra ótica.
A rede primária é uma rede AFDX e a rede secundária é uma rede EREBUS.
Vantajosamente, a rede EREBUS tem recurso para enlaces vir- tuais, e cada item de equipamento secundário, ao receber quadros de dados do concentrador que compreendem identificadores de enlace virtual nos seus cabeçalhos, somente leva em consideração esses quadros pertencen- do a enlaces virtuais para os quais ele está inscrito.
De acordo com uma variante, a rede EREBUS tem recurso para quadros de dados compreendendo rótulos nos seus cabeçalhos fornecendo informação a respeito do tipo de dados em cada quadro, e cada item de e- quipamento secundário ao receber quadros de dados contendo rótulos do concentrador somente leva em consideração esses quadros contendo dados de interesse para tal item.
Dados comuns às duas redes podem compreender: dados de manutenção, dados de etiqueta de tempo, atualizações de software e dados operacionais.
Finalmente, a invenção diz respeito a um avião compreendendo um sistema de comunicação tal como definido anteriormente. 6
Descrição Resumida dos Desenhos
Outras características e vantagens da invenção se tornarão apa- rentes ao analisar modalidades preferidas da invenção dadas com referência às figuras anexas, em que:
a figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de comunicação em um avião de acordo com a invenção;
a figura 2 ilustra esquematicamente a arquitetura de uma porta de comunicação de interligação que vantajosamente pode ser usada no sis- tema mostrado na figura 1; as figuras 3A e 3B ilustram esquematicamente diferentes varian- tes da porta de comunicação de interligação mostrada na figura 2;
a figura 4 ilustra uma outra modalidade da porta de comunicação de interligação mostrada na figura 2; e
a figura 5 ilustra esquematicamente a arquitetura de um sistema de comunicação de avião conhecido na técnica anterior.
Descrição Detalhada de Modalidades Particulares A figura 1 ilustra esquematicamente a arquitetura de um sistema de comunicação de avião 100 de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema de comunicação em geral é associado com sistemas de controle elementares gerenciando funções particulares do avião.
De acordo com a invenção, o sistema de comunicação 100 compreende uma rede primária 300 do tipo AFDX e uma rede secundária 500. A rede primária 300 é pretendida para conectar uma pluralidade de i- tens de equipamento primário 310, 311, 320, 321, 330, 340, 360 e a rede secundária 500 é pretendida para conectar uma pluralidade de itens de e- quipamento secundário 510, 520, 530, 540.
Vantajosamente, a rede secundária 500 é escolhida para ser di- ferente da rede primária 300 para se prevenir contra uma falha genérica (ou de modo comum) por causa da rede primária 300, embora tendo o mesmo protocolo em nível de quadro que o da última para simplificar trocas de da- dos entre as duas redes 300 e 500.
Os itens de equipamento primário 310, 311, 320, 321, 330, 340, .360 são terminais de origem e/ou de destino inscritos na rede primária 300 e são conectados fisicamente a um dispositivo de comutação 351, 352, 353 da rede primária 300 que permite comunicação entre todos estes itens de equi- pamento através de enlaces virtuais.
Em geral, a rede primária 300 pode compreender uma pluralida- de dos comutadores de quadros 351 e 352 arranjados em nós de comunica- ção do avião, e opcionalmente uma pluralidade dos microcomutadores 353 (dos quais somente um está mostrado aqui). O microcomutador 353 permite o processamento local de quadros se originando de ou destinados para um agrupamento dos terminais 311, 321 inscritos na rede primária 300. Mais precisamente, o microcomutador 353 tem uma primeira porta conectada ao comutador 351 e uma pluralidade de segundas portas conectadas aos dife- rentes itens de equipamento 311, 321 inscritos na rede 300. No enlace des- cendente, isto é, para quadros recebidos pela primeira porta destinada para um assinante, o microcomutador 353 age como concentrador, isto é, um quadro incidente na primeira porta é repetido em todas as segundas portas. Por outro lado, no enlace de ascendente, isto é, para os quadros transmiti- dos pelos diferentes terminais de assinantes 311, 321, o microcomutador .353 examina as segundas portas sucessivamente e esvazia seus respecti- vos armazenamentos temporários na primeira porta, seguindo um mecanis- mo do tipo escalonamento circular.
No exemplo ilustrado, o dispositivo de comutação da rede primá- ria 300 compreende os dois comutadores de quadros 351 e 352 e um micro- comutador 353 conectado ao comutador 351. Para propósitos de simplifica- ção, somente o equipamento conectado ao comutador de quadros 351 e ao microcomutador 353 estão mostrados. Por exemplo, tal equipamento com- preende os controladores 310, 311, os computadores 320, 321, uma interfa- ce homem-máquina 340 conectada ao dispositivo de exibição 341 e aos dis- positivos de pilotagem 342, um terminal de configuração ou de monitoramen- to 360, e opcionalmente os concentradores de dados 330 formando as inter- faces entre a rede AFDX 300 e enlaces analógicos com os sensores 331 e/ou os atuadores 332. 8
Por exemplo, um sensor 331 pode fornecer medições na forma analógica para o concentrador de dados 330 correspondente e o último for- mata as mesmas na forma de mensagem AFDX para transmissão para o computador dedicado 320 por meio do comutador 351. De forma similar, o computador 320 pode transmitir uma instrução para uma unidade de controle (não mostrada) de um atuador 332 por meio do concentrador de dados 330 e também através da rede AFDX. Evidentemente, os sensores 331 e/ou atu- adores também podem ser ligados analogicamente de forma direta ao seu computador dedicado e/ou controlador. O controlador 310 também pode transmitir dados para um com- putador 320 por meio do comutador de quadros 351. De forma similar, o computador 320 pode trocar mensagens com um concentrador de dados 330, uma interface homem-máquina 340 ou com o terminal de monitoramen- to 360 também por meio do comutador de quadros 351. Os itens de equipamento secundário 510, 520, 530, 540 são terminais de origem e/ou de destino inscritos na rede secundária 500 e são ligados fisicamente de forma conjunta por pelo menos um concentrador 550 da rede secundária 500. Este ou estes concentradores permitem comunica- ção entre todos os itens de equipamento secundário 510, 520, 530, 540. O exemplo na figura 1 mostra que o equipamento secundário compreende um controlador secundário 510, um computador secundário 520, uma interface homem-máquina secundária 540 conectada ao dispositi- vo de exibição secundário 541 e aos dispositivos de pilotagem 542, e opcio- nalmente um concentrador de dados secundário 530 formando as interfaces entre a rede secundária 500 e enlaces analógicos com os sensores secun- dários 531 e/ou os atuadores 532. Todos os itens de equipamento secundá- rio 510, 520, 530, 540 são conectados ao concentrador 550 da rede secun- dária 500.
O concentrador 550 tem uma pluralidade de portas idênticas co- nectadas aos diferentes itens de equipamento secundário (ou terminais) 510, 520, 530, 540 inscritos na rede secundária 500. No exemplo ilustrado, uma primeira porta é conectada ao controlador secundário 510, segunda e tercei- ra portas são conectadas aos primeiro e segundo computadores secundários .520, uma quarta porta é conectada a um concentrador de dados secundário .530, e finalmente uma quinta porta é conectada à interface homem-máquina secundária 540.
Portanto, um quadro incidente no concentrador 550 proveniente de um computador secundário 520, por exemplo, e destinado para um assi- nante é repetido em todas as portas. Os terminais de assinantes de recep- ção 510, 520, 530, 540 determinam se eles são os destinos do mesmo, o ignoram no caso de negativo e o levam em consideração no caso de afirma- tivo.
Adicionalmente, para quadros transmitidos pelos diferentes ter- minais de assinantes 510, 520, 530, 540, o concentrador 550 examina as portas sucessivamente e esvazia o armazenamento temporário de entrada de cada porta em todas as portas seguindo um mecanismo do tipo escalo- namento circular, assegurando assim compartilhamento equitativo da largura de banda.
A conexão entre a rede primária 300 e a rede secundária 500 é assegurada por meio de uma porta de comunicação de interligação 700 que é pretendida para copiar bit por bit os quadros de dados comuns se origi- nando de uma ou outra das redes primária 300 e secundária 500 para suas distribuiçãões através da outra destas duas redes, para o propósito de fazer com que estes dados comuns sejam compartilhados pelas duas redes 300 e .500.
Vantajosamente, a rede primária 300 e a porta de comunicação de interligação 700 podem ser conectadas conjuntamente através de um enlace de fibra ótica 701 permitindo que as duas redes sejam desacopladas eletricamente. De forma similar, a porta de comunicação de interligação 700 também pode ser ligada à rede secundária 500 através de um enlace de fi- bra ótica 702.
Dados comuns às duas redes 300 e 500, por exemplo, podem compreender dados de manutenção, dados de etiqueta de tempo, dados de configuração, atualizações de software, e dados operacionais permitindo 10
desempenho operacional aumentado, tal como o compartilhamento de da- dos derivados dos sensores e opcionalmente outros tipos de dados. Estes dados comuns podem se originar de um terminal (por exemplo, o terminal de configuração ou de monitoramento 360) inscrito na rede primária 300.
A porta de comunicação de interligação 700 de acordo com a in- venção, portanto, permite que dados comuns sejam distribuídos entre as duas redes em um modo simples, rápido e seguro.
Mais particularmente, a rede secundária 500, portanto, pode se prevenir contra uma falha genérica na rede primária 300, embora formando uma única rede com a última transparente para o fluxo de dados comuns por meio da porta de comunicação de interligação 700. Será percebido que a invenção não exige enlaces diretos com os itens de equipamento secundário 510, 520, 530, 540 ou com portas de comunicação dispendiosas e comple- xas.
Entretanto, será notado que algum equipamento primário pode ter opcionalmente um enlace com a rede secundária 500 para cobrir uma simples falha de seu comutador 351.
Também, por motivos de disponibilidade, a conexão entre a rede primária 300 e a rede secundária 500 evidentemente pode ser assegurada por meio de diversas portas de comunicação de interligação 700.
O sistema de comunicação 100 de acordo com a invenção, por- tanto, permite fiação simplificada por meio do uso de uma única rede para serviço comum enquanto reforçando o nível de segurança por meio de duas redes separadas e diferentes. Além do mais, isto permite monitoramento de ponta-a-ponta estendido de comunicações do sistema de comunicação u- sando um protocolo comum para todos os equipamentos.
A figura 2 ilustra um exemplo da arquitetura de uma porta de comunicação de interligação 700 que pode ser usada no sistema de comuni- cação de avião 100 da invenção. A porta de comunicação de interligação 700 compreende uma primeira interface 710 compreendendo os primeiros armazenamentos tem- porários de entrada 711 e de saída 712, uma segunda interface 720 com- 11
preendendo os segundos armazenamentos temporários de entrada 721 e de saída 722, o dispositivo de armazenamento 730 e o dispositivo de seleção 740.
A primeira interface 710 é pretendida para ser conectada por meio do enlace 701 (por exemplo, fibra ótica) ao comutador de quadros 351 da rede primária 300, e a segunda interface 720 é pretendida para ser co- nectada por meio do enlace 702 (por exemplo, fibra ótica) ao concentrador 550 da rede secundária 500 (ver a figura 1).
O dispositivo de armazenamento 730 permite o armazenamento de uma tabela de configurações 731 de uma lista predeterminada de identifi- cadores de enlace virtual correspondendo aos dados comuns.
Cada quadro compreende efetivamente um identificador de en- lace virtual no seu cabeçalho que permite identificação do caminho direcio- nal tomado por este quadro. Portanto, a tabela de configurações 731 capaci- ta a porta de comunicação de interligação 700 para copiar os quadros cujos identificadores de enlace virtual estão identificados nesta tabela 731.
Mais precisamente, o dispositivo de seleção 740 seleciona e co- pia os quadros correspondendo aos dados comuns às duas redes 300 e 500 em relação aos identificadores de enlace virtual que eles contêm e que são escolhidos da tabela de configurações 731.
Uma vez que as redes primária 300 e secundária 500 têm os mesmos protocolos em nível de quadro, a porta de comunicação de interli- gação 700 necessita somente copiar os dados comuns bit por bit sem qual- quer conversão de protocolo. A porta de comunicação de interligação 700, portanto, é rápida e fácil de implementar.
As figuras 3A e 3B ilustram modalidades particulares da porta de comunicação de interligação mostrada na figura 2.
Será notado que os dados se originando da rede secundária 500 são principalmente dados comuns que, portanto, podem ser distribuídos di- retamente através da rede primária 300. Consequentemente, é vantajoso arranjar o dispositivo de seleção 740 no lado da rede primária 300.
A figura 3A mostra que a primeira interface 710a da porta de comunicação de interligação 700a, além dos primeiros armazenamentos temporários de entrada 711a e de saída 712a, também compreende uma memória 730a (correspondendo ao dispositivo de armazenamento) e um filtro 740a (correspondendo ao dispositivo de seleção).
Por outro lado, a segunda interface 720a somente compreende os segundos armazenamentos temporários de entrada 721a e de saída .722a. As primeira e segunda interfaces 710a e 720a também são conecta- das conjuntamente por meio de um barramento de conexão 750a.
Portanto, para fluxos de dados se originando da rede primária .300 (isto é, para quadros recebidos pela porta de comunicação de interliga- ção 700a provenientes da rede primária 300), os quadros incidentes são ar- mazenados no primeiro armazenamento temporário de entrada 711a da pri- meira interface 710a. O filtro 740a elimina os quadros correspondendo a um enlace virtual não reconhecido (isto é, não listado na tabela de configurações .731a armazenada na memória 730a) e consequentemente permite que só os quadros correspondendo aos dados comuns passem na direção do se- gundo armazenamento temporário de saída 722a da segunda interface .720a. Estes quadros então são distribuídos através da rede secundária 500.
Por outro lado, para fluxos de dados originando da rede secun- dária 500 (isto é, para quadros recebidos pela porta de comunicação de in- terligação 700a da rede secundária 500), os quadros incidentes no segundo armazenamento temporário de entrada 721a da segunda interface 720a são enviados diretamente para o primeiro armazenamento temporário de saída .712a da primeira interface 710a para sua distribuição através da rede primá- ria 300.
Opcionalmente, no caso em que os fluxos provenientes da rede secundária 500 compreendem dados a não ser dados comuns, o filtro 740a também pode ser encarregado de eliminar esses quadros correspondendo a enlaces virtuais não listados na tabela de configurações 731a. Portanto, o filtro 740a, em uma direção ou na outra, somente permite a passagem des- ses quadros que correspondem a dados comuns.
A figura 3B ilustra uma porta de comunicação de interligação .700b de acordo com uma outra modalidade, compreendendo uma primeira interface 710b compreendendo os primeiros armazenamentos temporários de entrada 711b e de saída 712b, e uma segunda interface 720b compreen- dendo os segundos armazenamentos temporários de entrada 721b e de saí- da 722b, uma memória 730b (correspondendo ao dispositivo de armazena- mento) e um filtro 740b (correspondendo ao dispositivo de seleção). De for- ma similar, as primeira e segunda interfaces 710b e 720b são conectadas conjuntamente por meio de um barramento de conexão 750b.
A porta de comunicação de interligação 700b na figura 3B so- mente difere da porta na figura 3A pelo fato de que a memória 730b e o filtro .740b são arranjados na segunda interface 720b em vez de na primeira inter- face 710b. Portanto, a seleção de quadros derivados da rede nominal 300 ou da rede secundária 500 acontece na segunda interface 720b.
Evidentemente, também pode ser considerado arranjar a memó- ria 730b e/ou o filtro 740b externo às interfaces 710b e 720b ou mesmo ar- ranjar um filtro em cada interface.
As figuras 3A e 3B, portanto, ilustram exemplos de uma porta de comunicação de interligação independente 700a, 700b que permite conexão simples das duas redes 300 e 500 permitindo somente a passagem de da- dos comuns em uma ou outra direção.
De acordo com outras modalidades, a porta de comunicação de interligação 700 pode ser incluída, por exemplo, em um computador 320 li- gado á rede primária 300 ou mesmo em um computador secundário 520 li- gado à rede secundária 500.
A figura 4 ilustra um computador 320 compreendendo as interfa- ces 710c e 720c, o dispositivo de armazenamento 730c e um processador .740c. De acordo com este exemplo, a porta de comunicação de interligação .700c é uma partição (mostrada como uma linha pontilhada) no computador .330.
Portanto, as interfaces 710c e 720c do computador 330 corres- pondem às primeira e segunda interfaces 710 e 720 da porta de comunica- ção de interligação 700, enquanto que o dispositivo de armazenamento 730c 14
e o processador 740c, entre outras coisas, asseguram as respectivas fun- ções do dispositivo de memória 730 e do dispositivo de seleção 740 da porta de comunicação de interligação 700.
A tabela de configurações 731c é então armazenada no disposi- tivo de armazenamento 730c do computador 320 e o processador 740c é encarregado de permitir somente a passagem de dados comuns em uma direção ou na outra em relação aos identificadores de enlace virtual e à tabe- la de configurações 731c.
Vantajosamente, o computador pode ser ligado à rede primária 300 e/ou à rede secundária 500 através de um enlace de fibra ótica que permite desacoplamento elétrico das duas redes.
O computador 320, recebendo dados comuns de uma das duas redes 300 e 500, rapidamente envia tais dados para a outra rede em um modo simples e de baixo custo sem qualquer processamento de formatação ou de endereçamento particular. Adicionalmente, não é necessário fazer provisão para um nó adicional entre as duas redes 300 e 500. Também, não é necessário conectar as primeira e segunda interfaces por meio de um mesmo barramento.
Vantajosamente, a rede primária 300 é uma rede AFDX e a rede secundária 500 é uma rede EREBUS, tal como definido anteriormente.
Tal como já mencionado, a rede AFDX é baseada em uma rede Ethernet comutada e tem recurso para o conceito de enlaces virtuais. Um enlace virtual AFDX é caracterizado por uma única direção de transferência, uma única origem, um ou mais destinos, uma largura de banda predetermi- nada, tempo de latência máximo entre remetente e equipamento de recep- ção independente do comportamento do restante da rede, um caminho fixa- do através da rede e um identificador único.
A rede AFDX é de transmissão bidirecional simultânea e deter- minística. Ela garante segregação de dados e transmissão de ponta-a-ponta dentro de um tempo que é menor que o tempo de latência máximo.
A rede EREBUS também é baseada em Ethernet e, mais parti- cularmente, em uma camada física de Ethernet. A rede EREBUS também é de transmissão bidirecional simultâ- nea, em outras palavras, cada terminal pode transmitir e receber quadros simultaneamente.
Mais particularmente, a rede EREBUS é baseada em repetição sistemática na qual os dados derivados de um terminal de origem e recebi- dos pelo concentrador 550 são enviados para todos os terminais de assinan- tes 510, 520, 530, 540, incluindo o terminal de origem que também recebe os dados que ele enviou. Quando o concentrador 550 recebe um quadro em uma de suas portas de entrada, este quadro é repetido em todas as portas incluindo a porta conectada ao terminal de origem. Os terminais de assinan- tes 510, 520, 530, 540 recebendo o quadro determinam então se eles são ou não os destinos deste quadro. Além do mais, o concentrador 550 examina as portas sucessivamente para esvaziar os quadros transmitidos pelos dife- rentes terminais de assinantes 510, 520, 530, 540 para compartilhamento equitativo da largura de banda.
De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a rede EREBUS tem recurso para enlaces virtuais.
Neste caso, o concentrador 550 e o equipamento secundário .510, 520, 530, 540 são configurados para permitir comunicação dentro da rede EREBUS por meio de enlaces EREBUS virtuais. Cada item de equipa- mento secundário, ao receber quadros de dados do concentrador 550 que contenham identificadores de enlace virtual nos seus cabeçalhos, somente leva em consideração esses pertencendo a enlaces virtuais para os quais ele está inscrito.
Em outras palavras, o concentrador 550 envia os quadros de dados para todos os itens de equipamento. Então, é o assinante propriamen- te dito que, ao receber todos os quadros de dados, lê os identificadores de enlace virtual incluídos nos cabeçalhos dos quadros para selecionar unica- mente esses que são associados com enlaces virtuais que são de interesse para o assinante.
Evidentemente, neste caso, a porta de comunicação de interli- gação 700 pode distribuir dados comuns entre as duas redes simplesmente 16
ao copiar bit por bit os quadros de dados comuns se originando de qualquer uma das duas redes.
De acordo com uma outra modalidade da invenção, a rede E- REBUS tem recurso para quadros de dados compreendendo rótulos nos seus cabeçalhos e estes rótulos dão informação a respeito do tipo de dados contidos em cada quadro.
Tal como anteriormente, o concentrador 550 envia quadros de dados para todos os itens de equipamento e é o assinante propriamente dito que, ao receber todos os quadros de dados, lê os rótulos incluídos no cabe- çalho de quadros a fim de somente levar em consideração esses quadros contendo dados de interesse para o assinante.
Neste caso, a porta de comunicação de interligação 700 com- preende adicionalmente dispositivo para colocar os rótulos, associados com quadros de dados comuns se originando da rede secundária 500, nos enla- ces virtuais AFDX apropriados.
A vantagem de usar a rede EREBUS como rede secundária, portanto, é por causa do fato de que ela é altamente robusta, adaptada para uso em aviônica, e tem um formato compatível com a rede AFDX embora sendo suficientemente diferente para responder para uma falha genérica na rede AFDX.

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES
1.Sistema de comunicação de avião (100) compreendendo uma rede primária (300) do tipo AFDX pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento primário (310, 311, 320, 321, 330, 340, 360), o dito equipamento primário sendo conectado fisicamente a um dispositivo de co- mutação (351, 352, 353) da rede primária que permite comunicação entre todos estes itens de equipamento primário através de enlaces virtuais, ca- racterizado pelo fato de que o sistema compreende: -uma rede secundária (500) diferente da dita rede primária (300), embora tendo o mesmo protocolo em nível de quadro, a dita rede se- cundária (500) sendo pretendida para conectar uma pluralidade de itens de equipamento secundário (510, 520, 530, 540), o dito equipamento secundá- rio sendo conectado a um concentrador (550) da rede secundária (500) que permite comunicação entre todos estes itens de equipamento secundário, e - uma porta de comunicação de interligação (700; 700a; 700b; 700c) entre as ditas redes primária (300) e secundária (500), pretendida para copiar quadros de dados comuns bit por bit se originando de uma das ditas redes primária e secundária (300, 500) para sua distribuição através da outra das ditas redes primária e secundária (300, 500), para ter estes dados co- muns compartilhados pelas duas redes (300, 500).
2.Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de que a porta de comunicação de interligação (700; 700a; 700b; 700c) compreende: -uma primeira interface (710; 710a; 710b; 710c) pretendida para ser conectada à rede primária (300) e compreendendo primeiros armazena- mentos temporários de entrada e de saída (711, 712), -uma segunda interface (720; 720a; 720b; 720c) pretendida pa- ra ser conectada à rede secundária (500) e compreendendo segundos ar- mazenamentos temporários de entrada e de saída (721, 722), - dispositivo de memória (730; 730a; 730b; 730c) para armaze- nar uma tabela de configurações (731) de uma lista predeterminada de iden- tificadores de enlace virtual correspondendo aos dados comuns, e - dispositivo de seleção (740; 740a; 740b; 740c) para selecionar e copiar quadros correspondendo aos dados comuns em relação aos identi- ficadores de enlace virtual escolhidos na tabela de configurações (731).
3. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizado pelo fato de que o dispositivo de memória (730a; 730b) e o dis- positivo de seleção (740a; 740b) são incluídos na primeira interface (710a) e/ou na segunda interface (720b), e em que as primeira e segunda interfaces (710a, 720a; 710b; 720b) são conectadas conjuntamente por meio de um barramento de conexão (750a; 750b).
4. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizado pelo fato de que a porta de comunicação de interligação (700c) é uma partição em um computador (320) pertencendo ao dito equipamento primário, o dito computador compreendendo dispositivo de armazenamento (730c) correspondendo ao dito dispositivo de memória, e um processador (740c) correspondendo ao dito dispositivo de seleção.
5.Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 2, ca- racterizado pelo fato de que a porta de comunicação de interligação (700c) é uma partição em um computador secundário (520) pertencendo ao dito e- quipamento secundário, o dito computador compreendendo dispositivo de armazenamento (730c) correspondendo ao dito dispositivo de memória, e um processador (740c) correspondendo ao dito dispositivo de seleção.
6.Sistema de comunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a porta de comuni- cação de interligação (700; 700a; 700b; 700c) é conectada à rede primária (300) e/ou à rede secundária (500) através de um enlace de fibra ótica (701, .702).
7.Sistema de comunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a rede primária (300) é uma rede AFDX e a rede secundária (500) é uma rede EREBUS.
8. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 7, ca- racterizado pelo fato de que a rede EREBUS tem recurso para enlaces virtu- ais e cada item de equipamento secundário (510, 520, 530, 540), ao receber 3 quadros de dados do concentrador (550) que contenham identificadores de enlace virtual nos seus cabeçalhos, somente leva em consideração esses pertencendo a enlaces virtuais para os quais ele está inscrito.
9.Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 7, ca- racterizado pelo fato de que a rede EREBUS tem recurso para quadros de dados compreendendo rótulos nos seus cabeçalhos fornecendo informação a respeito do tipo de dados em cada quadro, e cada item de equipamento secundário (510, 520, 530, 540) ao receber quadros de dados contendo rótu- los do concentrador (550) somente leva em consideração esses contendo dados de interesse para ele.
10.Sistema de comunicação de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os dados comuns para as duas redes compreendem: dados de manutenção, dados de etiqueta de tempo, atualizações de software e dados operacionais.
11. Avião, caracterizado pelo fato de que ele compreende um sistema de comunicação (100) como definido em qualquer uma das reivindi- cações anteriores.
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