FR3026255A1

FR3026255A1 - Architecture d'echange de donnees numeriques utilisable dans des applications avioniques

Info

Publication number: FR3026255A1
Application number: FR1402143A
Authority: FR
Inventors: Patrice Georges Paul Toillon; Vincent Christophe Cedric Sollier; Champeaux Paul Marie Boivin; David Faura
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2014-09-24
Publication date: 2016-03-25
Anticipated expiration: 2034-09-24
Also published as: US20160142480A1; FR3026255B1; US10218787B2

Abstract

Cette architecture (10) d'échange de données numériques comporte au moins un réseau (12) de communication présentant au moins un plan de communication (P1, P2, P3), une pluralité d'équipements électroniques (19,..,22) abonnés, et plusieurs commutateurs. Chaque commutateur comporte des moyens formant un serveur de référencement temporel aptes à : - générer une référence temporelle courante locale ; - émettre cette référence temporelle courante locale générée sur le plan de communication (P1, P2, P3) correspondant via une trame ; - recevoir via une ou plusieurs trames les références temporelles courantes générées par au moins certains des commutateurs du plan de communication correspondant (P1, P2, P3) ; - analyser les références temporelles courantes reçues, pour générer une référence temporelle suivante locale selon une loi prédéterminée de génération ; - associer la référence temporelle suivante locale avec la référence temporelle courante locale.

Description

Architecture d'échange de données numériques utilisable dans des applications avioniques La présente invention concerne une architecture d'échange de données numériques utilisable dans des applications avioniques. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une telle architecture, comportant au moins : - un réseau de communication avionique commuté, apte à transmettre des données numériques et présentant au moins un plan de communication ; - une pluralité d'équipements électroniques abonnés à un ou plusieurs plans de communication du réseau de communication et aptes à émettre et/ou à recevoir des données numériques via ce réseau ; et - un ou plusieurs commutateurs de données numériques par plan de communication, chaque commutateur comportant au moins : + une unité de commutation de données numériques dans le réseau de communication ; + une unité de traitement de données numériques ; + une unité d'interaction locale raccordant l'unité de commutation et l'unité de traitement ; l'unité de traitement étant apte à émettre et à recevoir des données numériques via l'unité d'interaction locale. De manière générale, dans le cas des systèmes de communication embarqués de type Ethernet et notamment des systèmes de communication avioniques de type ARINC 664, les équipements abonnés sont asynchrones. Il existe également des systèmes de communication avioniques qui ne nécessitent pas de synchronisation ou de phasage entre les équipements abonnés. Ceci signifie en particulier que les échanges de trames circulant dans un tel système de communication ne sont pas synchronisés lors de la réception ou de l'émission de trames par les équipements abonnés.

Il apparaît que dans certains cas d'applications de ces systèmes de communication, les techniques d'échanges de trames utilisées ne permettent pas de satisfaire un certain nombre de besoins actuels. Un exemple d'un tel besoin est la surveillance du système de communication au moyen de détections par exemple des délais anormaux de propagation ou de traversée de trames entre les équipements abonnés, c'est-à-dire aux niveaux des équipements intermédiaires de communication comme par exemple les commutateurs.

Un autre exemple est constitué par des besoins de cohérence de datation d'évènements au niveau global, c'est-à-dire au niveau du système de communication. La présente invention a pour but de répondre à ces besoins. À cet effet, l'invention a pour objet une architecture d'échange de données numériques utilisable dans des applications avioniques, dans laquelle l'unité de traitement de chaque commutateur de chaque plan de communication comporte des moyens formant un serveur de référencement temporel aptes : - à générer une référence temporelle courante locale ; - à émettre cette référence temporelle courante locale générée sur le plan de 10 communication correspondant via une trame ; - à mesurer le vieillissement temporel local d'émission de cette référence temporelle courante locale pour engendrer au moins une information de vieillissement local d'émission relative à cette référence temporelle ; - à émettre cette information de vieillissement local d'émission générée sur le plan 15 de communication correspondant via une trame ; - à recevoir via une ou plusieurs trames les références temporelles courantes générées par au moins certains des commutateurs du plan de communication correspondant ; - à mesurer le vieillissement temporel local de réception de chacune des 20 références temporelles courantes pour engendrer au moins une information de vieillissement local de réception relative à cette référence temporelle ; - à mesurer le vieillissement temporel local de traversée de l'unité de commutation des références temporelles courantes pour engendrer au moins une information de vieillissement local de traversée relative à cette référence temporelle ; 25 - à émettre les informations de vieillissement local de traversée générées sur le plan de communication correspondant via une ou plusieurs trames ; - à recevoir via une ou plusieurs trames des informations de vieillissement d'émission et de traversée, émises par au moins certains des autres commutateurs du plan de communication correspondant ; 30 - à analyser les références temporelles courantes reçues, les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement d'émission et de traversée reçues, correspondant à ces références temporelles pour générer une référence temporelle suivante locale selon une loi prédéterminée de génération de référence temporelle locale ; et - à associer la référence temporelle suivante locale avec la référence temporelle courante locale. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'architecture d'échange de données numériques comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les moyens formant un serveur de référencement temporel sont aptes en outre : - à générer un indice de confiance local relatif à chaque référence temporelle courante reçue ; - à émettre cet indice de confiance local généré ; - à recevoir via une ou plusieurs trames les indices de confiance émises par au moins certains des commutateurs du plan de communication correspondant ; - à analyser les références temporelles courantes reçues, les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement d'émission et de traversée reçues, les indices de confiance locaux et les indices de confiance reçus correspondant à ces références temporelles pour générer une référence temporelle suivante locale ; - chaque commutateur est apte à émettre chaque référence temporelle locale et/ou chaque information de vieillissement local d'émission et /ou chaque information de vieillissement local de traversée et/ou chaque indice de confiance local via au moins deux trames empruntant des chemins ségrégués physiquement et à destination d'au moins certains des commutateurs du plan de commutation correspondant ; - chaque équipement électronique abonné comporte une unité de référencement temporel apte : - à recevoir via une ou plusieurs trames une ou plusieurs références 25 temporelles courantes émises par les commutateurs du ou des plans de communication auxquels l'équipement électronique correspondant est abonné ; - à mesurer le vieillissement temporel local de réception de chacune des références temporelles courantes pour engendrer au moins une information de vieillissement local de réception relative à cette référence temporelle ; 30 - à recevoir via une ou plusieurs trames les informations de vieillissement d'émission et de traversée émises par au moins certains des commutateurs du ou des plans de communication auxquels l'équipement électronique correspondant est abonné ; - à recevoir un indice de confiance relatif à chaque référence temporelle courante reçue ; - à différencier la ou les références temporelles courantes reçues, les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement de réception et de traversée, reçues et les indices de confiance reçus correspondant à ces références temporelles, selon le plan de communication d'émission; et - à analyser la ou les références temporelles courantes reçues issues d'un même plan de communication les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement de réception et de traversée reçues, et les indices de confiance reçus correspondant à ces références temporelles), pour générer une référence temporelle abonné pour ce plan de communication, selon une loi prédéterminée de génération de référence temporelle abonné ; - l'unité de référencement temporel de chaque équipement électronique abonné est apte en outre à analyser la ou les références temporelles courantes reçues, les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement de réception et de traversée reçues, et les indices de confiance reçus correspondant à ces références temporelles, issues de différents plans de communication, auxquels cet équipement est abonné, pour générer une référence temporelle abonné commune pour au moins certains de ces plans de communication, selon une loi prédéterminée de génération de référence temporelle abonné en fonction des indices de confiance reçus ; - l'unité de référencement temporel de chaque équipement électronique abonné est apte en outre à analyser la ou les références temporelles courantes reçues, les informations de vieillissement local de réception, les informations de vieillissement de réception et de traversée reçues, et les indices de confiance reçus correspondant à ces références temporelles, issues de l'ensemble de plans de communication, auxquels cet équipement est abonné, pour générer une référence temporelle abonné commune pour cet ensemble de plans de communication, selon une loi prédéterminée de génération de référence temporelle abonné en fonction des indices de confiance reçus ; - la ou chaque loi de génération de référence temporelle abonné est configurable au sein de chaque équipement électronique abonné ; - la loi de génération de référence temporelle locale est configurable au sein de 30 chaque commutateur ; - chaque commutateur comporte en outre une horloge locale lui permettant de générer une référence temporelle courante locale ; - au moins certains des plans de communication, comportent en outre une horloge globale permettant à au moins certains des commutateurs de générer une référence 35 temporelle courante locale ; - l'horloge globale d'au moins certains des plans de communication, est associée à un groupe de plans de communication ; - chaque commutateur est apte à émettre une référence temporelle courante locale avec le niveau de priorité le plus haut dans le plan de communication correspondant ; - l'implémentation du réseau de communication est conforme à la norme ARINC 664; - le contenu de la ou de chaque trame comprenant une ou plusieurs références temporelles et/ou une ou plusieurs informations de vieillissement de réception et de 10 traversée, est invariant lors de chaque passage de cette trame à travers les commutateurs; et - le contenu de la ou de chaque trame comprenant un ou plusieurs indices de confiance est invariant lors de chaque passage de cette trame à travers les commutateurs. 15 Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une architecture d'échange de données numériques selon l'invention ; 20 - la figure 2 est une vue schématique d'un commutateur faisant partie de l'architecture de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique d'un équipement électronique abonné faisant partie de l'architecture de la figure 1. On a en effet représenté sur la figure 1, une architecture d'échange de données 25 numériques selon l'invention qui est désignée par la référence générale 10 sur cette figure. Cette architecture 10 est notamment utilisable dans des applications avioniques critiques et plus généralement dans tout autre domaine de systèmes embarqués. L'architecture 10 permet de publier et de distribuer des références temporelles 30 comme ceci sera expliqué plus en détail par la suite. Suivant la figure 1, l'architecture 10 comporte un réseau de communication avionique commuté présentant par exemple trois plans de communication P1, P2, P3, quatre équipements électroniques abonnés à ces plans de communication P1, P2, P3, et quatre commutateurs par plan de communication.

Bien entendu, l'invention est applicable à un nombre de plans de communication inférieur ou supérieur à trois. Plus particulièrement, le réseau de communication est désigné par la référence générale 12 sur la figure 1 et est apte à transmettre de données numériques entre les commutateurs et les équipements abonnés. L'implémentation du réseau 12 est conforme par exemple à la norme ARINC 664. Les données numériques se présentent par exemple sous la forme de trames T de données numériques. Les plans de communication P1, P2, P3 permettent de transmettre les données numériques indépendamment les unes des autres. Plus généralement, ces plans assurent la ségrégation des données numériques transmises ayant éventuellement des niveaux de criticité différents. Encore plus généralement, ces plans assurent la disponibilité des données numériques transmises. Sur la figure 1, les commutateurs correspondant au plan de communication P1 sont désignés par les références générales 15P1 à 18P1, les commutateurs correspondant au plan P2 par les références générales 15P2 à 18P2, les commutateurs correspondant au plan P3 par les références générales 15P3 à 18P3 et les équipements électroniques par les références générales 19, 20, 21 et 22. Les commutateurs ont sensiblement la même structure. Ainsi, seul le commutateur 15P1 sera décrit en détail par la suite, en référence à la figure 2. La figure 2 illustre en effet un exemple de réalisation du commutateur 15P1. Ainsi, comme illustré sur cette figure 2, le commutateur 15P1 comporte une unité de commutation IS raccordée au réseau de communication 12 et en particulier, au plan de communication P1 de ce réseau 12.

L'unité de communication IS permet de commuter les données numériques et en particulier les trames T, dans le plan de communication correspondant. L'unité de communication IS permet notamment, de transmettre des trames émises par l'un des commutateurs 15P1 à 18P1 à destination de l'un des commutateurs 15P1 à 18P1. Le commutateur 15P1 comporte en outre une unité de traitement de données numériques désignée par la référence générale 23 sur la figure 2, et une unité d'interaction locale ES raccordant l'unité de commutation IS à l'unité de traitement 23 et réciproquement, via des moyens d'abonnement. Les moyens d'abonnement permettent de gérer l'abonnement du commutateur 15P1 au réseau 12 et en particulier au plan de communication P1.

L'unité de traitement 23 est apte à émettre et à recevoir des données numériques sur le plan de communication correspondant via l'unité d'interaction locale ES connectée au réseau de communication 12 via l'unité de commutation IS. Les données numériques sont transmises par exemple sous la forme de trames de données T. Selon l'invention, l'unité de traitement 23 comporte des moyens formant un serveur de référencement temporel. Ce serveur est désigné par la référence générale 24 sur la figure 2 et permet d'associer une référence temporelle RT à ce commutateur 15P1 et éventuellement, d'évaluer son vieillissement. Pour ce faire, le serveur de référencement temporel 24 comporte une mémoire 10 désignée par la référence générale 25 sur la figure 2 et apte à stocker une loi prédéterminée LC de génération de référence temporelle locale RT10. Le serveur 24 comporte en outre une horloge locale HL lui permettant de générer au moins initialement cette référence temporelle locale RT10. L'horloge locale HL permet en outre au serveur 24 de mesurer le vieillissement 15 des références temporelles locales RTIoc comme ceci sera expliqué par la suite. En variante, le serveur 24 est relié à une horloge globale HG pour tout le plan de communication P1 ou au moins pour un groupe de commutateurs 15P1 à 18P1 de ce plan de communication P1. Dans ce cas, le serveur 24 est apte à générer la référence temporelle locale RTI' au moins initialement à l'aide de cette horloge globale HG. 20 La loi de génération LC est par exemple configurable au sein du commutateur 15P1 et permet de générer une pluralité de références temporelles courantes locales RTI'J correspondant à des instants temporels différents. Le serveur 24 est apte par ailleurs à émettre chaque référence temporelle courante locale RTIocj générée sur le plan de communication correspondant via une 25 trame T. Ainsi, dans la notation « RTIoc, », l'indice j est un indice d'ordonnancement correspondant à une occurrence distincte de la trame T associée à cette référence temporelle RTiocy La référence RTIoci est émise par exemple avec le niveau de priorité le plus haut dans le plan de communication P1. 30 Pour chaque émission d'une référence temporelle courante locale RTIoci, le serveur 24 est apte en outre à déterminer en utilisant l'horloge locale HL, un instant temporel T1 de passage de la référence temporelle courante locale RTioc, via l'unité d'interaction locale ES, et un instant temporel T2 de passage de la même référence temporelle courante locale RTI'J via l'unité de commutation IS.

Le serveur 24 est apte ainsi à mesurer le vieillissement temporel local d'émission de chacune des références temporelles courantes locales émises RTI' j pour générer au moins une information de vieillissement local d'émission Vioc xmit j) correspondant à la durée d'émission de cette référence temporelle RTI'j. Autrement dit, VIOC Xmit (RTIoc j)=1-2-1-1. Le serveur 24 est apte en outre à émettre l'information de vieillissement local d'émission VIOC Xmit(RTIoc j) générée dans le plan de communication P1 via une ou plusieurs trames T. Le serveur 24 est apte en outre à recevoir via une ou plusieurs trames T les références temporelles courantes RT,I générées par au moins certains des commutateurs 15P1 à 18P1 du plan de communication P1, où l'indice i correspond à un identificateur du commutateur 15P1 à 18P1 ayant émis cette référence RT,j, et l'indice j correspond, comme dans le cas précédent, à l'indice d'ordonnancement. Pour chaque réception d'une référence temporelle courante RT,j, le serveur 24 est apte en outre à déterminer en utilisant l'horloge locale HL, un instant temporel T3 de passage de la référence temporelle courante RTi, via l'unité de commutation IS, et un instant temporel T4 de passage de la même référence temporelle courante RT,, via l'unité d'interaction locale ES. Le serveur 24 est apte ainsi à mesurer le vieillissement temporel local de réception de chacune des références temporelles courantes reçues RT, j pour générer au moins une information de vieillissement local de réception VI' receive (RTi j), correspondant à la durée de réception de cette référence temporelle RT; j. Autrement dit, Vioc receive (RT; j)=T4-T3. De plus, pour chaque référence temporelle courante RT,, transmise via l'unité de commutation IS du commutateur 15P1 et générée par l'un des commutateurs 16P1 à 18P1 du plan de communication P1 distinct du commutateur 15P1, le serveur 24 est apte en outre à déterminer en utilisant l'horloge locale HL, un instant temporel T5 d'entrée de la référence temporelle courante RTi j dans l'unité de commutation IS, et un instant temporel T6 de sortie de la référence temporelle courante RT, j de l'unité de commutation IS. Le serveur 24 est apte ainsi à mesurer le vieillissement temporel local de traversée de l'unité de commutation IS par chacune des références temporelles RT,, générées par au moins certains des commutateurs 16P1 à 18P1 du plan de communication P1, pour générer au moins une information de vieillissement local de traversée VI'Is(RT, j) relative au temps de traversée de l'unité de commutation IS de cette référence temporelle RT, j. Autrement dit, VIOC is (RT1 )=T6-T5. Le serveur 24 est apte en outre à émettre l'information de vieillissement local de traversée Vioc is(RT,j) dans le plan de communication P1 via une ou plusieurs trames T.

Le serveur 24 est apte à recevoir via une ou plusieurs trames T les informations de vieillissement d'émission Vk Xmit(R-rk I) relatives à la durée d'émission de la référence temporelle RTk j et émise par le commutateur 15P1 à 18P1 correspondant à l'indice k. Le serveur 24 est apte en outre à recevoir via une ou plusieurs trames T les informations de vieillissement de traversée Vk is(RT, j) relatives au temps de traversée de la référence temporelle RT, j de l'unité de commutation IS du commutateur 15P1 à 18P1 correspondant à l'indice k. Le serveur 24 est apte à analyser les références temporelles courantes reçues les informations de vieillissement local de réception VI' receive(RT, j), les informations de vieillissement d'émission Vk Xmit(RTk j) et de traversée VI, S (RT, j) reçues pour élaborer une estimation du temps local pour chacun des commutateurs appartenant au plan P1, lui y compris, aux instants de réceptions de chacune des références temporelles courantes reçues RT, j. Le serveur 24 est apte à analyser les différentes estimations du temps local précédemment élaborées de chacun des commutateurs 15P1 à 18P1 appartenant au plan P1 pour élaborer des indices de confiance locaux lloo(RT, j) pour chaque référence temporelle courante RT, j. Le serveur 24 est apte à émettre les indices de confiance locaux lbc(RT, j) correspondants, dans le plan de communication P1 via une ou plusieurs trames T. Le serveur 24 est apte par ailleurs à recevoir via une ou plusieurs trames T les indices de confiance Ik(RT, j) correspondants, émis par au moins certains des autres commutateurs 16P1 à 18P1 du plan de communication P1, où l'indice k correspond à l'identificateur du commutateur 16P1 à 18P1 ayant émis ces informations. Finalement, le serveur 24 est apte à analyser les références temporelles courantes reçues RT,,, les informations de vieillissement local de réception VI' receive(RT, j), les informations de vieillissement d'émission Vk xmit(RTI j) et les informations de vieillissement de traversée Vk Is(RTI j) reçues, les indices de confiance locaux 110C(RT,i) et les indices de confiance reçus Ik(RT, J) correspondant à ces références temporelles RT, j pour générer une référence temporelle suivante locale RTioci.i selon la loi de génération LC. La loi de génération LC est ainsi basée par exemple sur la comparaison de chacune des références temporelles reçues RT, j et sur l'analyse des informations de vieillissement correspondantes ainsi que sur les indices de confiance locaux 110c(RT1 j) et les indices de confiance reçus Ik(RTiJ)- En variante, la loi de génération LC additionne à la référence temporelle courante locale RTioc; la moyenne des écarts entre l'instant de réception de chaque référence temporelle RT, et l'estimation du temps local du commutateur émetteur de la référence temporelle à l'instant de réception de la référence temporelle par le commutateur 15P1. De préférence, la loi de génération LC calcule l'ensemble des écarts entre l'instant de réception de chaque référence temporelle RT,; par le commutateur 15P1 et l'estimation du temps local du commutateur émetteur de la référence temporelle à l'instant de réception de la référence temporelle par le commutateur 15P1, pour établir un indice de confiance local. Cet indice local est alors relatif au commutateur 15P1, et peut être publié via le plan de communication P1 pour être pris en compte par d'autres commutateurs du plan de communication P1 et/ou par les équipements abonnés à ce plan de communication P1. Chaque équipement abonné 19 à 22 présente par exemple un calculateur embarqué ou tout autre équipement avionique apte à communiquer avec chaque plan de communication P1, P2, P3 auquel il est abonné en envoyant et en recevant des trames de données T.

Ces équipements 19 à 22 ont sensiblement la même structure. Ainsi, seul l'équipement 19 sera décrit en détail par la suite, en référence à la figure 3. Ainsi, comme illustré sur cette figure 3, l'équipement 19 comporte une interface de raccordement avec chacun des plans de communication P1, P2, P3 et un module de traitement de données raccordé à cette interface de raccordement.

Sur la figure 3, l'interface de raccordement est désignée par la référence générale 30 et le module de traitement de données par la référence générale 32. - Le module de traitement 32 est apte à recevoir et/ou à émettre des données numériques issues de et/ou vers chacun des plans de communication P1, P2, P3 du réseau 12, via l'interface de raccordement 30.

Selon l'invention, le module de traitement 32 comporte une unité de référencement temporel permettant d'analyser les références temporelles RT,j issues de différents commutateurs de chacun des plans de communication auxquels l'équipement 19 est abonné. Cette unité est alors désignée par la référence générale 34 sur la figure 3. Plus particulièrement, l'unité de référencement temporel 34 est apte à recevoir via une ou plusieurs trames, les références temporelles courantes RT,j émises par les commutateurs 15P1 à 18P1 ou 15P2 à 18P2 ou 15P3 à 18P3 des plans de communication P1, P2, P3. L'unité 34 est apte en outre à mesurer le vieillissement temporel local de réception 10 de chacune ces références RT,j reçues pour engendrer une information de vieillissement local de réception Vloc receive(RTi J). L'unité 34 est apte en outre à recevoir via une ou plusieurs trames les informations de vieillissement d'émission et de traversé Vk Xmit(RTk j), Vk Is(RT, j) et les indices de confiance Ik(RT,j) émis par au moins certains des commutateurs 15P1 à 18P1 ou 15P2 à 15 18P2 ou 15P3 à 18P3 des plans de communication P1, P2, P3. L'unité 34 est apte à analyser les références temporelles courantes reçues RT,j, les informations de vieillissement local de réception V' receive(RTI j), les informations de vieillissement d'émission et de traversé Vk Xmit(RTkj), Vk Is(RTI j) reçues pour engendrer des indices de confiance local 1,'(RT,j). 20 Par ailleurs, l'unité 34 est apte à différencier les références temporelles courantes reçues RT, j, les informations de vieillissement local de réception Vloc Receive(RT,i), les informations de vieillissement d'émission Vk Xmit(R-rk j) et les informations de traversée Vk Is(RT, j) reçues, les indices de confiance locaux 1,0C(RT, j) et les indices de confiance reçus Ik(RT, j) correspondant à ces références temporelles Fa, j, selon le plan de 25 communication P1 ou P2 ou P3. Finalement, pour un même plan de communication, l'unité 34 est apte à analyser les références temporelles courantes reçues RT,j, les informations de vieillissement local de réception Vioc receive(RTI j), les informations de vieillissement d'émission et de traversé Vk xmit(RTk j), Vk Is(RT; j) reçues, les indices de confiance locaux II'c(RT,j) et les indices de 30 confiance reçus Ik(RT,j) correspondant à ces références temporelles, pour générer une référence temporelle abonné RTA pour ce plan de communication, selon une loi prédéterminée de génération LE de référence temporelle abonné. À cet effet, l'unité 34 comporte une mémoire désignée par la référence générale 36 sur la figure 3 et apte à stocker la loi de génération LE.

Cette loi de génération LE est configurable par exemple au sein de l'équipement 19 et par exemple analogue à la loi de génération LC de référence temporelle au sein de chacun des commutateurs. En complément, l'unité 34 est apte à analyser les références temporelles courantes RT,i reçues issues des trois plans communication P1, P2, P3 ainsi que les informations de vieillissement local de réception Vioc receive(RTi i), les informations de vieillissement d'émission et de traversé Vk Xmit(R-rk j), Vk Is(RTi j) reçues, et/ou les indices de confiance lioc(RTii) et Ik(RT,i) associées à ces références temporelles, pour générer une référence temporelle abonné commune RTAc pour les trois plans de communication P1, P2, P3 selon la loi de génération LE ou une autre loi prédéterminée. Bien entendu, pour un nombre de plans de communication auxquels l'équipement 19 est abonné, supérieur à deux, la référence temporelle abonné commune RTAC peut correspondre à l'ensemble de ces plans ou au moins à certains de ces plans de communication.

Il va de soi par exemple que lors du fonctionnement de l'architecture 10, les commutateurs de différents plans de commutation peuvent générer les références temporelles suivantes RTiei de façon itérative à partir des références temporelles courantes RTii. L'espacement temporel de ces itérations peut être prédéterminé par des configurations du réseau 12. En outre, chaque équipement abonné peut renouveler sa référence temporelle abonné RTA ou sa référence temporelle abonné commune RTAc à chaque réception des références temporelles courantes RTi; et les informations de vieillissement correspondantes.

Par ailleurs, le contenu de chaque trame T comprenant des références temporelles RTii et/ou les informations de vieillissement local de réception Vioc receive(RTi j) et/ou les informations de vieillissement d'émission et/ou de traversé Vk Xmit(RTk j), Vk is(RTi j), et/ou des indices de confiance Ik(RT, j) est invariant lors du passage de cette trame T à travers les commutateurs correspondants. Ceci permet en particulier de transmettre les trames T sans dégradation de l'intégrité des échanges. On conçoit alors qu'une telle architecture d'échange de données numériques comportant un mécanisme de référencement temporel tel que décrit ci-dessus, peut être utilisée dans de nombreuses applications.

En particulier, elle permet d'assurer la surveillance d'un système de communication basé sur cette architecture en détectant par exemple des délais anormaux de propagation ou de traversée de trames entre les équipements abonnés. En outre, elle rend possible un référencement temporel au niveau global d'un tel 5 système de communication. Bien entendu, d'autres modes de réalisation ainsi que des variantes d'application d'une telle architecture sont également possibles.

Claims

REVENDICATIONS1.- Architecture (10) d'échange de données numériques utilisable dans des applications avioniques, comportant au moins : - un réseau (12) de communication avionique commuté, apte à transmettre des données numériques et présentant au moins un plan de communication (P1, P2, P3) ; - une pluralité d'équipements électroniques (19,..,22) abonnés à un ou plusieurs plans de communication (P1, P2, P3) du réseau de communication (12) et aptes à émettre et/ou à recevoir des données numériques via ce réseau (12) ; et - un ou plusieurs commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) de données numériques par plan de communication (P1, P2, P3), chaque commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) comportant au moins : + une unité (IS) de commutation de données numériques dans le réseau de communication (12) ; + une unité (23) de traitement de données numériques ; + une unité (ES) d'interaction locale raccordant l'unité de commutation (IS) et l'unité de traitement (23) ; l'unité de traitement (23) étant apte à émettre et à recevoir des données numériques via l'unité d'interaction locale (ES) ; caractérisée en ce que l'unité de traitement (23) de chaque commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) de chaque plan de communication (P1, P2, P3) comporte des moyens formant un serveur (24) de référencement temporel aptes : - à générer une référence temporelle courante locale (RTioc,) ; - à émettre cette référence temporelle courante locale (RTIoci) générée sur le plan de communication (P1, P2, P3) correspondant via une trame (T) ; - à mesurer le vieillissement temporel local d'émission de cette référence temporelle courante locale (RTI,)) pour engendrer au moins une information de vieillissement local d'émission (Vioc xmit(RTIoci)) relative à cette référence temporelle ; - à émettre cette information de vieillissement local d'émission (V100 xm,t(RTI'i)) générée sur le plan de communication (P1, P2, P3) correspondant via une trame (T) ; - à recevoir via une ou plusieurs trames (T) les références temporelles courantes (RT,i) générées par au moins certains des commutateurs (15P1,..,18P-1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du plan de communication correspondant (P1, P2, P3) ; - à mesurer le vieillissement temporel local de réception de chacune des références temporelles courantes (RT,J) pour engendrer au moins une information de vieillissement local de réception (V100 rece,'(RT, j)) relative à cette référence temporelle ;- à mesurer le vieillissement temporel local de traversée de l'unité de commutation (IS) des références temporelles courantes (RTu) pour engendrer au moins une information de vieillissement local de traversée (Vioc isRTij)) relative à cette référence temporelle ; - à émettre les informations de vieillissement local de traversée (Vioc Is(RT,J)) générées sur le plan de communication (P1, P2, P3) correspondant via une ou plusieurs trames (T) ; - à recevoir via une ou plusieurs trames (T) des informations de vieillissement d'émission et de traversée (Vkxmii(RTk,), Is(RT,J)) émises par au moins certains des autres commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du plan de communication (P1, P2, P3) correspondant ; - à analyser les références temporelles courantes reçues (RT, ,), les informations de vieillissement local de réception (V,' receive(RT j)), les informations de vieillissement d'émission et de traversée reçues (Vk xmii(RTki), Is(RT,J)) correspondant à ces références temporelles (RT, j) pour générer une référence temporelle suivante locale (RTioci+i) selon une loi prédéterminée de génération (LC) de référence temporelle locale ; - à associer la référence temporelle suivante locale (RT101,1) avec la référence temporelle courante locale (RTI,'j).
2.- Architecture selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens 20 formant un serveur (24) de référencement temporel sont aptes en outre : - à générer un indice de confiance local (110c(RT11)) relatif à chaque référence temporelle courante reçue (RTE); - à émettre cet indice de confiance local (lioc(RT,i)) généré ; - à recevoir via une ou plusieurs trames (T) les indices de confiance (Ik(RTii)) 25 émises par au moins certains des commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du plan de communication (P1, P2, P3) correspondant ; - à analyser les références temporelles courantes reçues (RTii), les informations de vieillissement local de réception (Vloc receive(RT,J)), les informations de vieillissement d'émission et de traversée reçues (Vi, xmieTki), Vk is(RTii)), les indices de confiance 30 locaux (110c(RT1i)) et les indices de confiance reçus (Ik(RTii)) correspondant à ces références temporelles (RTij) pour générer une référence temporelle suivante locale (RTIoc j+1)-
3.- Architecture selon la revendication 1 et 2, caractérisée en ce que chaque 35 commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) est apte à émettre chaqueréférence temporelle locale (RTI'j) et/ou chaque information de vieillissement local d'émission (V10 xm,t(RTIoçj)) et /ou chaque information de vieillissement local de traversée (Vioc Is(RT, j)) et/ou chaque indice de confiance local (110c(RT,J)) via au moins deux trames empruntant des chemins ségrégués physiquement et à destination d'au moins certains des commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du plan de commutation correspondant.
4.- Architecture (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque équipement électronique (19,..,22) abonné comporte une unité (34) de référencement temporel apte : - à recevoir via une ou plusieurs trames (T) une ou plusieurs références temporelles courantes (RT, j) émises par les commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du ou des plans de communication (P1, P2, P3) auxquels l'équipement électronique (19,..,22) correspondant est abonné ; - à mesurer le vieillissement temporel local de réception de chacune des références temporelles courantes (RT,i) pour engendrer au moins une information de vieillissement local de réception (Vioc receive(RTI 1)) relative à cette référence temporelle ; - à recevoir via une ou plusieurs trames (T) les informations de vieillissement d'émission et de traversée (Vkxmit(RTk,), Vk Is(RT,I)) émises par au moins certains des commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) du ou des plans de communication (P1, P2, P3) auxquels l'équipement électronique (19,..,22) correspondant est abonné ; - à recevoir un indice de confiance (Ik(RT; j)) relatif à chaque référence temporelle courante reçue (RT; j) ; - à différencier la ou les références temporelles courantes (RT, j) reçues, les informations de vieillissement local de réception (Vi' receive(RTI j)), les informations de vieillissement de réception et de traversée (Vk Xmit(RTic j), Vk is(RTi j)) reçues et les indices de confiance (Ik(RT, j)) reçus correspondant à ces références temporelles (RT, ,), selon le plan de communication (P1, P2, P3) d'émission; et - à analyser la ou les références temporelles courantes (RTij) reçues issues d'un même plan de communication (P1, P2, P3) les informations de vieillissement local de réception (Vioc receive(RT,J)), les informations de vieillissement de réception et de traversée (Vk Xmit(R-rk j), Vk is(RTi j)) reçues, et les indices de confiance (Ik(RT, j)) reçus correspondant à ces références temporelles (RT,J), pour générer une référence temporelle abonné (RTA)pour ce plan de communication (P1, P2, P3) , selon une loi prédéterminée de génération (LE) de référence temporelle abonné.
5.- Architecture (10) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'unité de référencement temporel (34) de chaque équipement électronique abonné (19,..,22) est apte en outre à analyser la ou les références temporelles courantes (RT, j) reçues, les informations de vieillissement local de réception (Vbc receive(RTi j)), les informations de vieillissement de réception et de traversée (Vk Xmit(RTk j), Vk Is(RT, j)) reçues, et les indices de confiance (Ik(RT,J)) reçus correspondant à ces références temporelles (RTii), issues de différents plans de communication (P1, P2, P3), auxquels cet équipement (19,..,22) est abonné, pour générer une référence temporelle abonné commune (RTAc) pour au moins certains de ces plans de communication (P1, P2, P3), selon une loi prédéterminée de génération (LE) de référence temporelle abonné en fonction des indices de confiance reçus.
6.- Architecture (10) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'unité de référencement temporel (34) de chaque équipement électronique abonné (19,..,22) est apte en outre à analyser la ou les références temporelles courantes (RTii) reçues, les informations de vieillissement local de réception (/10c receive(RT, j)), les informations de vieillissement de réception et de traversée (Vk xmit(R-rk j), Vk is(RTI i)) reçues, et les indices de confiance (Ik(RTii)) reçus correspondant à ces références temporelles (RT), issues de l'ensemble de plans de communication (P1, P2, P3), auxquels cet équipement (19,..,22) est abonné, pour générer une référence temporelle abonné commune (RTAc) pour cet ensemble de plans de communication (P1, P2, P3), selon une loi prédéterminée de génération (LE) de référence temporelle abonné en fonction des indices de confiance reçus.
7.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la ou chaque loi de génération (LE) de référence temporelle abonné est configurable au sein de chaque équipement électronique abonné (19,..,22).
8.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la loi de génération (LC) de référence temporelle locale est configurable au sein de chaque commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3).35
9.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) comporte en outre une horloge locale (HL) lui permettant de générer une référence temporelle courante locale (RTI',i).
10.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certains des plans de communication (P1, P2, P3), comportent en outre une horloge globale (HG) permettant à au moins certains des commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) de générer une référence temporelle courante locale (RTIoci).
11.- Architecture (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'horloge globale (HG) d'au moins certains des plans de communication (P1, P2, P3), est associée à un groupe de plans de communication (P1, P2, P3).
12.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque commutateur (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3) est apte à émettre une référence temporelle courante locale (RTI'j) avec le niveau de priorité le plus haut dans le plan de communication (P1, P2, P3) correspondant.
13.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'implémentation du réseau de communication (12) est conforme à la norme ARINC 664. 25
14.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le contenu de la ou de chaque trame (T) comprenant une ou plusieurs références temporelles (RT,i) et/ou une ou plusieurs informations de vieillissement de réception et de traversée (Vk Xmit(R-rk j), Vk IS(RTI j)), est invariant lors de chaque passage de cette trame (T) à travers les commutateurs (15P1,..,18P1, 30 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3).
15.- Architecture (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisée en ce que le contenu de la ou de chaque trame (T) comprenant un ou plusieurs indices de confiance (Ik(RT,J)) est invariant lors de chaque passage de cette 35 trame (T) à travers les commutateurs (15P1,..,18P1, 15P2,..,18P2, 15P3,..,18P3). 20