스페이스와이어

SpaceWire
스페이스와이어 사양
작성자유럽 우주국
속도2.0–400Mbit/s
스타일직렬
핫플러그 인터페이스네
외부 인터페이스네
SpaceWire 커넥터 사양
유형데이터 커넥터
생산이력
디자이너 유럽 우주국
일반사양서
핫플러그블네
외부의네
오디오 신호아니요.
영상 신호아니요.
핀 9
커넥터 마이크로-D
데이터
데이터 신호네
비트레이트2.0–400Mbit/s
프로토콜직렬
핀으로 꽂다
핀 이름 설명
핀 1DIN+데이터 위치.
핀 2SIN+스트로베 인 포스.
핀 3이너 실드그라운드
핀 4SOUT-스트로브 아웃 네그.
핀 5DOUT-데이터 출력 Neg.
핀 6DIN-데이터 입력(네그).
핀 7신-스트로베 인 네그.
핀 8SOUT+스트로브 아웃 포스.
핀 9DOUT+데이터 아웃 포지션.

스페이스와이어는 IEEE 1355 통신 표준에 기반을 둔 우주선 통신 네트워크다.유럽우주국(ESA)이 NASA, JAXA, RKA 등 국제우주기관과 협력해 조율하고 있다.

SpaceWire 네트워크 내에서 노드는 저비용, 저지연성, 전이중, 지점간 시리얼 링크 및 패킷 교환 웜홀 라우팅 라우터를 통해 연결된다.스페이스와이어는 통신을 위한 OSI 모델의 7개 레이어 중 2개(물리적 및 데이터 링크)를 다룬다.

건축

물리층

스페이스와이어의 변조 및 데이터 형식은 일반적으로 IEEE 규격 1355-1995의 DS-DE(Different End Signaling) 부분인 데이터 스트로브 인코딩을 따른다.스페이스와이어는 비동기 통신을 활용하고 초기 신호 전송 속도가 10Mbit/s인 2Mbit/s에서 200Mbit/s 사이 속도를 허용한다.[1]DS-DE는 하드웨어에서 변조, 비트 형식, 라우팅, 흐름 제어, 오류 감지를 기술하고 있어 소프트웨어가 거의 필요하지 않기 때문에 선호도가 높다.스페이스와이어는 오류율, 결정론적 시스템 동작, 디지털 전자제품도 매우 낮다.스페이스와이어는 IEEE 1355 DS-DE의 물리적 계층에 있는 오래된 PECL 차동 드라이버를 저전압 차동 신호(LVDS)로 대체했다.스페이스와이어는 또한 공간 적격 9핀 커넥터의 사용을 제안한다.

스페이스와이어 및 IEEE 1355 DS-DE는 데이터 전송을 위한 더 넓은 속도 집합과 자동 페일오버를 위한 몇 가지 새로운 기능을 허용한다.페일오버 기능은 데이터가 대체 경로를 찾을 수 있도록 하므로 우주선은 다중 데이터 버스를 가질 수 있고 내결함성을 가질 수 있다.스페이스와이어는 또한 스페이스와이어 링크를 통해 시간 인터럽트를 전파할 수 있어 별도의 시간 디스켓이 필요하지 않다.

링크 레이어

전송된 각 문자는 패리티 비트와 데이터 제어 플래그 비트로 시작한다.데이터 제어 플래그가 0비트인 경우 8비트 LSB 문자가 뒤따른다.그렇지 않으면 패킷 끝(EOP)을 포함한 제어 코드 중 하나.[2]

네트워크 계층

네트워크 데이터 프레임은 다음과 같다.

주소 바이트 주소 바이트... 프로토콜 ID 프레임 데이터

하나 이상의 주소 바이트가 라우팅에 사용된다.주소는 물리적 주소(0-31) 또는 논리적 주소 중 하나이다.차이점은 라우팅 중에 프레임 헤더에서 물리적 주소가 삭제된다는 것이다 - 홉 기반 라우팅(프레임 자체에 지정된 경로에 기반)에 사용된다.라우터 구성에 따라 논리적 주소도 삭제될 수 있다.

상호접속

하드웨어 장치는 직접 또는 SpaceWire 라우터를 통해 연결될 수 있다.전자의 경우, 일반적으로 고장 안전 작동을 보증하기 위해 장치 쌍을 사용하지만, 이 경우 소프트웨어에 의해 처리된다.

스페이스와이어 라우터는 보통 웜홀 전환 모드에서 작동하는 크로스바 스위치형 장치다.이것은 또한 통신 속도를 가장 낮은 공통 속도로 제한할 수도 있다.[3]라우팅 결정은 프로그래밍된 라우팅 테이블과 초기 들어오는 프레임 내용에 기초한다.

사용하다

스페이스와이어는 전세계에서 사용되고 있다.[4]그것의 사용은 주로 ESA 프로젝트에서 시작되었지만, 현재 NASA, JAXA, RKA, 그리고 많은 다른 기관과 회사들에 의해 사용되고 있다.Some NASA projects using it include the James Webb Space Telescope, Swift's Burst Alert Telescope, the Lunar Reconnaissance Orbiter, LCROSS, the Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-R), and the SCaN Testbed, previously known as the Communications, Navigation, and Networking Reconfigurable Testbed (CoNNeCT).그것은 또한 미국 국방부에 의해 운영상 반응하는 공간으로 선정되었다.스페이스와이어 이니셔티브는 OSI 모델의 네트워크와 전송 계층으로 통신 모델을 확장하기 위해 CCSDS의 틀에서 여러 우주 기관들 간에 조정되고 있다.

스페이스와이어는 높은 내결함성 네트워크와 시스템을 지원하는데, 이것이 인기 있는 한 가지 이유다.[5]

프로토콜

ESA는 프로토콜 ID에 대한 초안 명세서를 가지고 있다.

다음 프로토콜 ID는 ECSS-E-ST-50-11에서 할당됨:

프로토콜 ID 이름 설명
1 RMAP(원격 메모리 액세스 프로토콜) 장치의 레지스터 구성에 원격으로 액세스/수신하는 데 사용
2 CCSDS 패킷 전송 프로토콜 [6] 텔레콤맨드를 보내고 텔레메트리 수신을 위해 사용되는 공통 프로토콜
238 신뢰할 수 있는 데이터 전송 프로토콜(RDDP) 제안 GOS-R에 사용됨
239 직렬 전송 범용 프로토콜(STUP) SMCS-332 ASIC에 사용

참조

  1. ^ "SpaceWire's User Guide" (PDF). Star-dundee.com. Retrieved 27 October 2019. chapter 3.3.5
  2. ^ "SpaceWire Characters". Star-dundee.com. Retrieved 28 October 2018.
  3. ^ "Radiation-Tolerant 10x SpaceWire Router" (PDF). Gaisler.com. Retrieved 28 October 2018.
  4. ^ "Who Uses SpaceWire? - STAR-Dundee". Star-dundee.com. Retrieved 28 October 2018.
  5. ^ Barry M Cook 박사; Paul Walker."SpaceWire 상의 이더넷 - 소프트웨어 문제"4links.co.uk, 페이지 2
  6. ^ "Space Packet Transfer Protocol" (PDF). Public.ccsds.org. Retrieved 28 October 2018.

기타 출처

외부 링크

SpaceWire 장비의 상용 공급업체:

SpaceWire IP 코어:

기사: