एवियोनिक्स फुल-डुप्लेक्स स्विच्ड ईथरनेट

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एविओनिक्स फुल-डुप्लेक्स स्विच्ड ईथरनेट (AFDX), ARINC 664 भी, एक डेटा नेटवर्क है, जिसे अंतरराष्ट्रीय विमान निर्माता एयरबस द्वारा पेटेंट कराया गया है,[1] सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए जो सेवा की नियतात्मक गुणवत्ता (QoS) प्रदान करते हुए समर्पित बैंडविड्थ का उपयोग करते हैं। एएफडीएक्स एयरबस द्वारा विश्वव्यापी पंजीकृत ट्रेडमार्क है।[2] एएफडीएक्स डेटा नेटवर्क वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ (सीओटीएस) घटकों का उपयोग कर ईथरनेट तकनीक पर आधारित है। AFDX डेटा नेटवर्क ARINC विशिष्टता 664 भाग 7 का एक विशिष्ट कार्यान्वयन है, जो IEEE 802.3 नेटवर्क प्रति भाग 1 और 2 का एक प्रोफाइल संस्करण है, जो परिभाषित करता है कि भविष्य की पीढ़ी के विमान डेटा नेटवर्क के लिए वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ नेटवर्किंग घटकों का उपयोग कैसे किया जाएगा ( एडीएन)। AFDX डेटा नेटवर्क के छह प्राथमिक पहलुओं में पूर्ण द्वैध, अतिरेक, नियतत्ववाद, उच्च गति प्रदर्शन, पूरी तरह पूरी तरह से स्विच किया गया नेटवर्क और प्रोफाइल नेटवर्क शामिल हैं।

इतिहास

कई वाणिज्यिक विमान सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए 1977 में विकसित ARINC 429 मानक का उपयोग करते हैं। ARINC 429 एक ट्रांसमीटर और बीस रिसीवर तक एक यूनिडायरेक्शनल बस का उपयोग करता है। एक डेटा शब्द में 32 बिट्स होते हैं जो द्विध्रुवीय रिटर्न-टू-जीरो मॉड्यूलेशन का उपयोग करके एक मुड़ जोड़ी केबल पर संचारित होते हैं। संचरण की दो गतियाँ हैं: उच्च गति 100 kbit/s पर संचालित होती है और निम्न गति 12.5 kbit/s पर संचालित होती है। ARINC 429 इस तरह से संचालित होता है कि इसका एकल ट्रांसमीटर पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन में संचार करता है, इस प्रकार तारों की एक महत्वपूर्ण मात्रा की आवश्यकता होती है जो अतिरिक्त वजन की मात्रा होती है।

बोइंग 777 के लिए बोइंग द्वारा पेश किया गया एक अन्य मानक, ARINC 629, 2 Mbit/s तक की बढ़ी हुई डेटा गति प्रदान करता है और अधिकतम 120 डेटा टर्मिनलों की अनुमति देता है। यह एडीएन बस नियंत्रक के उपयोग के बिना संचालित होता है जिससे नेटवर्क आर्किटेक्चर की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। दोष यह है कि इसके लिए कस्टम हार्डवेयर की आवश्यकता होती है जो विमान की महत्वपूर्ण लागत को बढ़ा सकता है। इस वजह से, अन्य निर्माताओं ने ARINC 629 मानक को खुले तौर पर स्वीकार नहीं किया।

एएफडीएक्स को अगली पीढ़ी के विमान डेटा नेटवर्क के रूप में डिजाइन किया गया था। IEEE 802.3 समिति (आमतौर पर ईथरनेट के रूप में जाना जाता है) के मानकों पर आधारित वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ हार्डवेयर को लागत और विकास के समय को कम करने की अनुमति देता है। AFDX ARINC विशिष्टता 664 भाग 7 द्वारा परिभाषित नियतात्मक ईथरनेट का एक कार्यान्वयन है। AFDX को एयरबस इंडस्ट्रीज द्वारा A380 के लिए विकसित किया गया था,[3] शुरू में विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली|फ्लाइट-बाय-वायर सिस्टम विकास के लिए वास्तविक समय के मुद्दों को संबोधित करने के लिए।[4] A380 के अनुभव के आधार पर, Airbus A350 भी AFDX नेटवर्क का उपयोग करता है, जिसमें रॉकवेल कॉलिन्स द्वारा एवियोनिक्स और सिस्टम की आपूर्ति की जाती है।[5] और वेक्टर कंप्यूटर विज्ञान संदर्भ>"वेक्टर एयरबस-विकसित AFDX प्रौद्योगिकी के लाइसेंसीकृत उपयोग के लिए समझौते पर हस्ताक्षर करता है Archived 2014-08-11 at the Wayback Machine" (प्रेस विज्ञप्ति)। वेक्टर। 2013-2-19। 2013-7-30 को पुनःप्राप्त।</ref> GmbH. ए similar implementation[clarify] बोइंग 787 ड्रीमलाइनर पर नियतात्मक ईथरनेट का उपयोग किया जाता है। कैस्केड नेटवर्क टोपोलॉजी # स्टार में कई स्विच को एक साथ जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार का नेटवर्क वायर रन को काफी कम कर सकता है, इस प्रकार विमान का वजन। इसके अलावा, एएफडीएक्स सेवा की गुणवत्ता और दोहरे लिंक अतिरेक प्रदान कर सकता है।

== एएफडीएक्स == का अवलोकन AFDX ने IEEE 802.3 ईथरनेट की कमियों को ठीक करने के लिए टेलीकॉम मानकों से टोकन बाल्टी, अतुल्यकालिक अंतरण विधा (एटीएम) जैसी अवधारणाओं को अपनाया। पहले से ही ईथरनेट में पाए जाने वाले एटीएम से प्रमुख तत्वों को जोड़कर, और विभिन्न विकल्पों के विनिर्देशन को बाधित करके, गारंटीकृत बैंडविड्थ और सेवा की गुणवत्ता (क्यूओएस) प्रदान करने वाला एक अत्यधिक विश्वसनीय पूर्ण-द्वैध नियतात्मक नेटवर्क बनाया गया है।[6] पूर्ण-द्वैध ईथरनेट के उपयोग के माध्यम से, संचरण टक्करों की संभावना समाप्त हो जाती है। नेटवर्क को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि QoS नीतियों का उपयोग करके सभी महत्वपूर्ण ट्रैफ़िक को प्राथमिकता दी जाती है, इसलिए वितरण, विलंबता और घबराहट सभी निर्धारित मापदंडों के भीतर होने की गारंटी है।[7] एएफडीएक्स नेटवर्क के लिए सामान्य एक अत्यधिक बुद्धिमान स्विच, डेटा बफर ट्रांसमिशन और रिसेप्शन पैकेट बदली करने में सक्षम है। मुड़ जोड़ी या फाइबर ऑप्टिक केबल के उपयोग के माध्यम से, पूर्ण-द्वैध ईथरनेट डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए दो अलग-अलग जोड़े या किस्में का उपयोग करता है। AFDX उच्च डेटा अखंडता और नियतात्मक समय प्रदान करने के लिए मानक ईथरनेट का विस्तार करता है। इसके अलावा, सिस्टम की अखंडता में सुधार के लिए नेटवर्क की एक निरर्थक जोड़ी का उपयोग किया जाता है (हालांकि एक वर्चुअल लिंक को केवल एक या दूसरे नेटवर्क का उपयोग करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है)। यह निम्न OSI मॉडल परतों पर इंटरऑपरेबल कार्यात्मक तत्वों को निर्दिष्ट करता है:

एएफडीएक्स नेटवर्क के मुख्य तत्व हैं:

  • एएफडीएक्स एंड सिस्टम
  • एएफडीएक्स स्विच
  • एएफडीएक्स लिंक

वर्चुअल लिंक्स

एएफडीएक्स नेटवर्क की केंद्रीय विशेषता इसके वर्चुअल लिंक्स (वीएल) हैं। एक सार में, वीएल को एक स्रोत और एक या अधिक गंतव्यों के साथ ARINC 429 स्टाइल नेटवर्क के रूप में कल्पना करना संभव है। वर्चुअल लिंक्स स्रोत एंड-सिस्टम से सभी डेस्टिनेशन एंड-सिस्टम्स के यूनिडायरेक्शनल लॉजिक पथ हैं। एक पारंपरिक ईथरनेट स्विच के विपरीत, जो ईथरनेट डेस्टिनेशन या मैक एड्रेस के आधार पर फ्रेम को स्विच करता है, AFDX एक वर्चुअल लिंक आईडी का उपयोग करके पैकेट को रूट करता है, जिसे AFDX फ्रेम में एक ईथरनेट फ्रेम में MAC डेस्टिनेशन एड्रेस के समान स्थिति में ले जाया जाता है। हालाँकि, AFDX के मामले में, यह वर्चुअल लिंक आईडी भौतिक गंतव्य के बजाय ले जाए गए डेटा की पहचान करता है। वर्चुअल लिंक आईडी एक 16-बिट अहस्ताक्षरित पूर्णांक मान है जो निरंतर 32-बिट फ़ील्ड का अनुसरण करता है। स्विच को आने वाले फ्रेम को एक से, और केवल एक, एंड सिस्टम को एंड सिस्टम के पूर्व निर्धारित सेट पर रूट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक वर्चुअल लिंक के भीतर एक या अधिक रिसीविंग एंड सिस्टम जुड़े हो सकते हैं। प्रत्येक वर्चुअल लिंक को सिस्टम इंटीग्रेटर द्वारा परिभाषित बैंडविड्थ की कुल राशि के साथ समर्पित बैंडविड्थ [सभी वीएल बैंडविड्थ आवंटन अंतर (बीएजी) दरों का योग x अधिकतम संचरण इकाई] आवंटित किया जाता है। हालाँकि, कुल बैंडविड्थ नेटवर्क पर उपलब्ध अधिकतम बैंडविड्थ से अधिक नहीं हो सकता। इसलिए द्वि-दिशात्मक संचार के लिए एक पूरक वीएल के विनिर्देशन की आवश्यकता होती है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि नेटवर्क में अधिकतम ट्रैफ़िक डिज़ाइन किया गया है, प्रत्येक वीएल विनिर्देशन में स्थिर है, इसलिए नियतत्ववाद। साथ ही स्विच, जिसमें वीएल कॉन्फ़िगरेशन टेबल लोड है, किसी भी गलत डेटा ट्रांसमिशन को अस्वीकार कर सकता है जो अन्यथा नेटवर्क की अन्य शाखाओं को स्वाहा कर सकता है। इसके अतिरिक्त, उप-वर्चुअल लिंक (सब-वीएल) हो सकते हैं जो कम महत्वपूर्ण डेटा ले जाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सब-वर्चुअल लिंक एक विशेष वर्चुअल लिंक को असाइन किए जाते हैं। डेटा को प्रसारित करने के लिए डेटा के साथ वर्चुअल लिंक के बीच राउंड-रॉबिन शेड्यूलिंग|राउंड-रॉबिन अनुक्रम में डेटा पढ़ा जाता है। साथ ही सब-वर्चुअल लिंक बफ़रिंग के कारण गारंटीकृत बैंडविड्थ या विलंबता प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन AFDX निर्दिष्ट करता है कि विलंबता को ट्रैफ़िक नियामक फ़ंक्शन से वैसे भी मापा जाता है।

बैग दर

बीएजी बैंडविड्थ आवंटन अंतर के लिए खड़ा है, यह एएफडीएक्स प्रोटोकॉल की मुख्य विशेषताओं में से एक है। यह अधिकतम दर डेटा भेजा जा सकता है, और यह उस अंतराल पर भेजे जाने की गारंटी है। प्रत्येक वीएल के लिए बीएजी दर निर्धारित करते समय, ध्यान रखा जाना चाहिए ताकि अन्य वीएल के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ हो और कुल गति 100 एमबीटी/एस से अधिक न हो।

वर्चुअल लिंक का स्विचिंग

प्रत्येक स्विच में फ़िल्टरिंग, पुलिसिंग और अग्रेषण कार्य होते हैं जो कम से कम 4096 वीएल को संसाधित करने में सक्षम होना चाहिए। इसलिए, कई स्विच (कैस्केड स्टार टोपोलॉजी) वाले नेटवर्क में, आभासी लिंक की कुल संख्या लगभग असीम है। वर्चुअल लिंक की संख्या के लिए कोई निर्दिष्ट सीमा नहीं है जिसे प्रत्येक अंत प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, हालांकि यह बीएजी दरों और प्रत्येक वीएल बनाम ईथरनेट डेटा दर के लिए निर्दिष्ट अधिकतम फ्रेम आकार द्वारा निर्धारित किया जाएगा। हालांकि, एक वर्चुअल लिंक में बनाए जा सकने वाले सब-वीएल की संख्या चार तक सीमित है। स्विच को सिस्टम इंटीग्रेटर द्वारा निर्दिष्ट डेटा दरों पर भी गैर-अवरुद्ध होना चाहिए, और व्यवहार में इसका मतलब यह हो सकता है कि स्विच में एक स्विचिंग क्षमता होगी जो इसके सभी भौतिक बंदरगाहों का योग है।

चूंकि एएफडीएक्स मैक परत पर ईथरनेट प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, इसलिए लागत में कटौती के उपाय के रूप में परीक्षण उद्देश्यों के लिए एएफडीएक्स स्विच के रूप में परत 2 रूटिंग के साथ उच्च प्रदर्शन सीओटीएस स्विच का उपयोग करना संभव है। हालाँकि, वास्तविक AFDX स्विच की कुछ विशेषताएं गायब हो सकती हैं, जैसे ट्रैफ़िक पुलिसिंग और अतिरेक कार्य।

उपयोग

AFDX बस का उपयोग एयरबस A380, बोइंग 787, एयरबस A400M, एयरबस A350, सुखोई सुपरजेट 100, ATR 42, ATR 72 (-600), अगस्ता वेस्टलैंड AW101, अगस्ता वेस्टलैंड AW189, अगस्ता वेस्टलैंड AW169, इरकुट एमसी-21, बॉम्बार्डियर ग्लोबल एक्सप्रेस में किया जाता है। बॉम्बार्डियर सी-सीरीज़, लियरजेट 85, कॉमैक एआरजे21,[8] Comac C919 और अगस्ता वेस्टलैंड AW149।[9]


संदर्भ

  1. ↑ US patent 6925088, Moreaux, "Data transmission system for aircraft", issued 2005-08-02 
  2. ↑ "एएफडीएक्स". Office for Harmonization in the Internal Market. Archived from the original on January 11, 2015. Retrieved May 28, 2015.
  3. ↑ "AFDX तकनीक बोइंग 787 पर संचार में सुधार करेगी". militaryaerospace.com. April 1, 2005. Retrieved December 22, 2010. "AFDX, A380 के लिए एयरबस इंजीनियरों द्वारा विकसित, "एक मानक है जो एवियोनिक्स सबसिस्टम के बीच डेटा के आदान-प्रदान के लिए इलेक्ट्रिकल और प्रोटोकॉल विनिर्देशों, (IEEE 802.3 और ARINC 664, भाग 7) को परिभाषित करता है," ब्रूनो कहते हैं। "अपने पूर्ववर्ती एआरआईएनसी 429 से एक हजार गुना तेज; यह एयरबस द्वारा शुरू की गई मूल एएफडीएक्स अवधारणाओं पर आधारित है
  4. ↑ "AFDX: A380 पर रीयल-टाइम समाधान" (PDF). Embry–Riddle Aeronautical University. October 2007. Archived from the original (PDF) on July 19, 2011. Retrieved December 22, 2010.
  5. ↑ "AFDX: एयरबस और रॉकवेल कोलिन्स: A350 XWB के लिए एक साथ नवाचार कर रहे हैं". Rockwell Collins. June 2013. Retrieved June 21, 2013.</रेफरी> एयरबस और इसकी ईएडीएस मूल कंपनी ने ईएडीएस प्रौद्योगिकी लाइसेंसिंग पहल के माध्यम से एएफडीएक्स लाइसेंस उपलब्ध कराए हैं, जिसमें आप चुने हुए में से एक हैं के साथ समझौते शामिल हैं। संदर्भ>"मिशन प्रबंधन प्रणाली एएफडीएक्स पर एयरबस के साथ साझेदारी करने के लिए सेलेक्स ईएस Archived August 10, 2013, at the Wayback Machine" (प्रेस विज्ञप्ति)। सेलेक्स ईएस। 2013-6-19। 2013-7-30 को पुनःप्राप्त।
  6. ↑ http://www.iject.org/vol4/spl4/c0140.pdf[bare URL PDF]
  7. ↑ "संग्रहीत प्रति" (PDF). Archived from the original (PDF) on June 18, 2015. Retrieved March 1, 2014.
  8. ↑ "AFDX तकनीक बोइंग 787 पर संचार में सुधार करेगी". AFDX Products. Retrieved January 13, 2012. AFDX डेटा संचार का उपयोग एयरबस A380/A350/A400M, बोइंग B787 ड्रीमलाइनर (ARINC664), ARJ21 और सुपर जेट 100 पर किया जाता है।
  9. ↑ "पेरिस 2011: अगस्ता वेस्टलैंड ने कॉकपिट में अपनी स्वतंत्रता का दावा किया". Aviation International News (AINonline). Retrieved January 13, 2012. अगस्ता वेस्टलैंड द्वारा अपनाई गई वास्तुकला नवीनतम वाणिज्यिक एयरलाइनरों के लिए विकसित AFDX डेटा नेटवर्क के आसपास केंद्रित है। AFDX हाई-स्पीड डिजिटल बस को ARINC 664 भाग 7 के विशिष्ट कार्यान्वयन के रूप में विकसित किया गया है।


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बाहरी संबंध

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