FR3030967A1

FR3030967A1 - Systeme de determination d'une information de veillissement d'une trame de donnees pour un reseau avionique

Info

Publication number: FR3030967A1
Application number: FR1402890A
Authority: FR
Inventors: Patrice Toillon; Champeaux Paul Marie Boivin; Vincent Christophe Cedric Sollier; David Jose Faura
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: FR3030967B1

Abstract

Ce système de détermination d'une information de vieillissement local à une unité abonnée à un réseau de transmission d'informations avioniques, d'une trame de données, l'unité abonnée comportant au moins un système intermédiaire (1), un système d'extrémité (2) et des moyens formant microcontrôleur (3), est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de cette information de vieillissement comprenant des moyens de détermination des temps de traversée par la trame du système intermédiaire (1) et du système d'extrémité (2) et des moyens d'addition de ces temps.

Description

Système de détermination d'une information de vieillissement d'une trame de données pour un réseau avionique La présente invention concerne un système de détermination d'une information de vieillissement d'une trame de données pour un réseau avionique Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tel système de détermination pour un réseau avionique qui comporte des moyens d'émission de trames de données, à travers au moins une liaison de transmission à base de commutateurs, à destination de moyens de réception correspondants.

L'invention se place donc dans le contexte des systèmes avioniques et en particulier des réseaux de communication pour ce type d'applications. Les réseaux de communication actuellement retenus dans le domaine avionique sont basés sur le standard ARINC 664. Ces systèmes et réseaux de communication s'appuient sur des équipements ou systèmes intermédiaires (également appelés en anglais « intermediate system » ou IS) de communication, du type commutateur par exemple (également appelés en anglais « switch »), ainsi que sur des interfaces ou systèmes d'extrémité (également appelés en anglais « end system » ou ES), localisés dans chacun des équipements abonnés au réseau.

Un système d'extrémité est par exemple associé à des moyens formant microcontrôleur et permet à ceux-ci d'être abonnés au réseau de transmission via un système intermédiaire. Il apparaît actuellement qu'une donnée applicative est émise par un même équipement sur deux sous-réseaux distincts A et B, à destination d'un ou plusieurs équipement récepteurs. Ainsi la donnée applicative est encapsulée puis dupliquée par l'émetteur pour être émise sur les deux sous-réseaux. Un numéro de séquence (également appelés en anglais « sequence number » ou SN) est inséré dans les trames.

L'un des objectifs de ce SN est d'identifier les deux trames, l'une du réseau A et l'autre du réseau B, issues de la même occurrence. Les deux sous-réseaux A et B n'ont aucun équipement physique en commun ni aucune liaison physique commune. Ainsi les deux flux de données empruntent des chemins ségrégés physiquement.

Chaque flux logique est identifié par un lien virtuel dans lequel transitent les trames physiques.

Au niveau de l'équipement récepteur, la norme ARINC 664 autorise différentes configurations de l'ES : - configuration 1 : une seule des deux trames portant le même SN est fournie à l'interface applicative. La trame remontée à l'interface applicative est la trame intègre qui arrive en premier. - Configuration 2: les deux trames sont fournies à l'interface applicative. La présence de la redondance NB permet entre autres de garantir l'intégrité de délai, c'est-à-dire que la trame fournie à l'interface applicative n'est pas trop « vieille » à des niveaux acceptables, ces niveaux étant fixés par les exigences de système.

En effet selon la criticité des données applicatives, les autorités de certification exigent le respect de contraintes de sûreté différentes. Ainsi pour des données applicatives relatives à des fonctions avions critiques, les contraintes de sûreté sont les plus contraignantes et doivent notamment respecter un principe qualitatif, aucune panne simple ne doit mener à un évènement catastrophique pour l'avion. La ségrégation physique des chemins A et B assure qu'une panne simple au niveau réseau ne peut pas avoir comme conséquence la remontée d'une trame trop vieille au niveau de l'équipement récepteur. En effet si la panne simple à lieu sur le chemin du réseau A, la trame issue du réseau B n'aura pas subi cette panne. Il faudrait alors qu'une deuxième panne ait lieu sur le chemin du réseau B pour que l'intégrité de délai ne soit pas garantie. Le but de l'invention est de proposer des améliorations à de tels systèmes de transmission.

A cet effet l'invention a pour objet un système de détermination d'une information de vieillissement local à une unité abonnée à un réseau de transmission d'informations avioniques, d'une trame de données, l'unité abonnée comportant au moins un système intermédiaire, un système d'extrémité et des moyens formant microcontrôleur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de cette information de vieillissement comprenant des moyens de détermination des temps de traversée par la trame du système intermédiaire et du système d'extrémité et des moyens d'addition de ces temps. Suivant d'autres caractéristiques du système selon l'invention, prises seules ou en combinaison : en réception, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire par la trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire et de moyens de calcul du temps de traversée du système d'extrémité par la trame, à partir de moyens de relevé de l'instant d'entrée de la trame dans le système d'extrémité et de l'instant de traitement des informations contenues dans cette trame par les moyens formant microcontrôleur ; en émission, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité par la trame et de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire par la trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire, par des moyens de calcul selon la relation : V10 Xmit(RT loc (extern I) j) = VES Xmit ± (T4 extern I - T4 extern I') Dans laquelle : Vloc xmit(RTIoc (extern I) j) est l'information de vieillissement local à l'unité abonnée de la trame, VES Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, T4 extern I et T4 extern sont les instants d'entrée et de sortie de la trame dans et du système intermédiaire qui permettent de calculer le temps de traversée du système intermédiaire par la trame ; les moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité par la trame comprennent des moyens d'émission d'une trame qui sera ensuite rebouclée, depuis les moyens formant microcontrôleur à destination des moyens formant microcontrôleur en passant par les systèmes d'extrémité et intermédiaire, et des moyens de calcul de ce temps suivant la relation : VES Xmit = (T-T3)-((T4 loopback - T4 loopback `)+VES receive(RTi j)) Dans laquelle : VES Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, T et T3 sont les instants respectivement d'émission de la trame et de traitement des informations de celle-ci par les moyens formant microcontrôleur, T4 loopback et T4 loopback` sont les instants d'entrée et de sortie respectivement de la trame dans et du système intermédiaire, émise et rebouclée par et vers les moyens formant microcontrôleur, VES receive(RT, j) est l'information de vieillissement en réception de la trame dans le système d'extrémité, déterminée à partir de l'instant d'entrée de la trame dans ce système d'extrémité et l'instant de traitement de l'information contenue dans cette trame par les moyens formant microcontrôleur ; - les moyens de détermination du temps de traversée du système intermédiaire sont adaptés pour déterminer celui-ci individuellement port de sortie par port de sortie du système intermédiaire, pour la trame et une ou des répliques de celle-ci ; - les moyens d'acquisition, par les moyens formant microcontrôleur, des instants d'entrée et de sortie de la trame, respectivement dans et du système intermédiaire, sont indépendants des moyens de transfert de la trame entre les moyens formant microcontrôleur et le système intermédiaire lui-même ; - le système d'extrémité permettant aux moyens formant microcontrôleur d'être abonnés au réseau de transmission via le système intermédiaire, est raccordé en émission/réception à ce système intermédiaire par un port de communication interne local dédié ayant une capacité de rebouclage de trame. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 représentent des vues schématiques d'une unité abonnée à un réseau de transmission d'informations avioniques, illustrant la détermination d'une information de vieillissement de trame en réception et en émission dans et par l'unité, respectivement. On a en effet illustré sur ces figures, la structure générale d'une unité abonnée à un réseau de transmission d'informations avioniques.

Comme cela est bien connu, ces unités sont reliées par un réseau de transmission d'informations et permettent d'assurer la transmission de trames de données entre une unité d'émission et une unité de réception correspondante, à travers par exemple des commutateurs. La structure générale d'une telle unité repose sur l'utilisation d'au moins un système intermédiaire désigné par la référence générale 1 sur ces figures, un système d'extrémité désigné par la référence générale 2 et de moyens formant microcontrôleur désignés par la référence générale 3. Le système intermédiaire 1 est raccordé au système d'extrémité 2 à travers des moyens d'échange de données désignés par la référence générale 4 sur cette figure 1 et le système intermédiaire 1 est également raccordé aux moyens formant microcontrôleur 3 à travers un bus de contrôle local désigné par la référence générale 5. Ce bus de contrôle local 5 est indépendant des moyens d'échange de données 4 et ces derniers ont une capacité de rebouclage de trames comme cela sera décrit plus en détail par la suite.

Comme cela a été indiqué précédemment, il est nécessaire d'émettre à destination des autres unités abonnées au réseau de transmission d'informations, des informations de vieillissement local des trames de données circulant dans celui-ci. Il est donc prévu dans le système selon l'invention, des moyens de détermination de cette information de vieillissement qui comprennent des moyens de détermination du temps de traversée par la trame du système intermédiaire et du système d'extrémité et des moyens d'addition de ces temps. Comme cela est illustré sur la figure 1, en réception, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire, par la trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire. Ces instants sont notés Ti et Tl respectivement pour les instants d'entrée et de sortie, pris au moment où la trame entre et sort du système intermédiaire 1 par les ports correspondants.

A cela il convient alors d'ajouter le temps de traversée du système d'extrémité 2 par la trame. Ce temps est calculé à partir de moyens de relevé de l'instant d'entrée de la trame dans le système d'extrémité et de l'instant de traitement des informations contenues dans cette trame par les moyens formant microcontrôleur 3.

Ce temps de traversée du système d'extrémité est noté VEsreceive sur cette figure 1 et est donc la mesure du vieillissement de la trame en réception dans le système d'extrémité. En émission, et comme cela est illustré sur la figure 2, sur laquelle des éléments identiques à ceux illustrés sur la figure 1, sont désignés par les mêmes numéros de référence, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité 2, par la trame, et de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire 1, par cette trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire 1, par des moyens de calcul, selon la relation : Vioc Xmit(RTIoc (extern 1) 1) = VES Xmit + (T4 extern I - T4 extern I') dans laquelle : - Vloc xmit(RTioc (extern j) est l'information de vieillissement local à l'unité abonnée de la trame, - VES Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, - T4 extem i et T4 extem sont les instants d'entrée et de sortie de la trame dans et du système intermédiaire qui permettent de calculer le temps de traversée du système intermédiaire par la trame. Les moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité 2 par la trame, comprennent quant à eux des moyens d'émission d'une trame qui sera ensuite rebouclée, depuis les moyens formant microcontrôleur 3 à destination de ces mêmes moyens formant microcontrôleur 3, en passant par le système d'extrémité 2 et le système intermédiaire 1, par les moyens d'échange de données désignés par la référence générale 4.

Ceci permet alors à des moyens de calcul de ce temps de traversée du système d'extrémité de mettre en oeuvre la relation suivante : VEs xmit = (T-T3)-((T4 loopback - T4 loopback ')+VES receive(RT1 j)) dans laquelle : - VEs Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, - T et T3 sont des instants respectivement d'émission de la trame et de traitement des informations de celle-ci par les moyens formant microcontrôleur, - T4 loopback et T4 loopback sont les instants d'entrée et de sortie respectivement, de la trame dans et du système intermédiaire, émise et rebouclée par et vers les moyens formant microcontrôleur, - VES receive(RT,J) est l'information de vieillissement en réception de la trame dans le système d'extrémité, déterminée à partir de l'instant d'entrée de la trame dans ce système d'extrémité et l'instant de traitement de l'information contenue dans cette trame, par les moyens formant microcontrôleur. RTij est par exemple une trame contenant des données telle qu'une trame contenant une ou des références temporelles (RT), provenant d'un équipement i (identificateur d'un commutateur par exemple) pour laquelle une connaissance du vieillissement est requise (précision d'établissement de référence temporelle, aide à la garantie de l'intégrité de délais,...) donc pour laquelle une détermination de l'information de vieillissement est appliquée, et l'indice j correspond par exemple, à l'indice d'ordonnancement. Bien entendu d'autres trames peuvent être envisagées. En fait les moyens de détermination du temps de traversée du système intermédiaire 1 sont alors adaptés pour déterminer celui-ci individuellement port de sortie par port de sortie du système intermédiaire, pour la trame et éventuellement une ou des répliques de celle-ci.

Ceci est par exemple illustré sur cette figure 2 où l'on voit que la trame et ses répliques (par exemple à contenu identique à la trame entrante), sont fournies et présentées sur les différents ports de sortie du système intermédiaire 1 suivant le profil de diffusion de cette trame (i de 1 à N ports de sortie par exemple de ce système intermédiaire). Comme cela est également illustré sur ces figures 1 et 2, les moyens formant microcontrôleur 3 et en particulier les moyens d'acquisition des instants d'entrée et de sortie de la trame respectivement dans et du système intermédiaire 1, sont raccordés par le bus de contrôle local 5 indépendant des moyens d'échange 4 entre les moyens formant microcontrôleur et le système intermédiaire. Ces moyens d'échange 4 permettent également au système d'extrémité associé aux moyens formant microcontrôleur, d'être abonnés au réseau de transmission via le système intermédiaire. Ces moyens sont alors raccordés en émission/réception à ce système intermédiaire par un port de communication interne local dédié, ayant une capacité de rebouclage de trames comme cela est illustré sur la figure 2 et a été décrit précédemment. Comme cela a été indiqué précédemment également, ces informations de vieillissement sont ensuite transmises sur le réseau.

Bien entendu d'autres modes de réalisation encore de ce système de détermination peuvent être envisagés.

Claims

REVENDICATIONS1.- Système de détermination d'une information de vieillissement local à une unité abonnée à un réseau de transmission d'informations avioniques, d'une trame de données, l'unité abonnée comportant au moins un système intermédiaire (1), un système d'extrémité (2) et des moyens formant microcontrôleur (3), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de cette information de vieillissement comprenant des moyens de détermination des temps de traversée par la trame du système intermédiaire (1) et du système d'extrémité (2) et des moyens d'addition de ces temps.
2.- Système de détermination d'une information selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en réception, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire (1) par la trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire (1) et de moyens de calcul du temps de traversée du système d'extrémité (2) par la trame, à partir de moyens de relevé de l'instant d'entrée de la trame dans le système d'extrémité et de l'instant de traitement des informations contenues dans cette trame par les moyens formant microcontrôleur (3).
3.- Système de détermination d'une information selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en émission, l'information de vieillissement est déterminée à partir de moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité (2) par la trame et de moyens de calcul du temps de traversée du système intermédiaire (1) par la trame, à partir de moyens de relevé des instants d'entrée et de sortie de la trame dans le système intermédiaire, par des moyens de calcul selon la relation : VIOC Xmit(RTIoc (extern I) j) = VES Xmit + (T4 extern I - T4 extern I') Dans laquelle : \floc xmit(RTioc (extern 1) j) est l'information de vieillissement local à l'unité abonnée de la trame, VEs Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, T4 extern I et T4 extern sont les instants d'entrée et de sortie de la trame dans et du système intermédiaire qui permettent de calculer le temps de traversée du système intermédiaire par la trame.35
4.- Système de détermination d'une information selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de détermination du temps de traversée du système d'extrémité par la trame comprennent des moyens d'émission d'une trame qui sera ensuite rebouclée, depuis les moyens formant microcontrôleur (3) à destination des moyens formant microcontrôleur en passant par les systèmes (2, 1) d'extrémité et intermédiaire, et des moyens de calcul de ce temps suivant la relation : VEs Xmit = (T-T3)-((T4 loopback T4 loopback ')+VES receive(RT1 j)) Dans laquelle : VEs Xmit est le temps de traversée du système d'extrémité par la trame, T et T3 sont les instants respectivement d'émission de la trame et de traitement des informations de celle-ci par les moyens formant microcontrôleur, T4 loopback et T4 loopback' sont les instants d'entrée et de sortie respectivement de la trame dans et du système intermédiaire, émise et rebouclée par et vers les moyens formant microcontrôleur, VES receive(RT; ;) est l'information de vieillissement en réception de la trame dans le système d'extrémité déterminée à partir de l'instant d'entrée de la trame dans ce système d'extrémité et l'instant de traitement de l'information contenue dans cette trame par les moyens formant microcontrôleur
5 - Système de détermination d'une information selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de détermination du temps de traversée du système intermédiaire (1) sont adaptés pour déterminer celui-ci individuellement port de sortie par port de sortie du système intermédiaire (1), pour la trame et une ou des répliques de celle-ci.
6 - Système de détermination d'une information selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition (5), par les moyens formant microcontrôleur (3), des instants d'entrée et de sortie de la trame, respectivement dans et du système intermédiaire (2), sont indépendants des moyens (4) de transfert de la trame entre les moyens formant microcontrôleur (3) et le système intermédiaire (1) lui-même.
7 - Système de détermination d'une information selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système d'extrémité (2) permettant aux moyens formant microcontrôleur (3) d'être abonnés au réseau de transmission via le système intermédiaire (1), est raccordé en émission/réception à ce système intermédiaire par un port de communication interne local dédié ayant une capacité de rebouclage de trame.