technologia sieci Multi-Gb/s dla zastosowań kosmicznych
Technologię Space Fibre opracowano w celu wykorzystania w ładunkach o dużej przepustowości danych, takich jak radary z aperturą syntetyczną i hiperspektralne optyczne urządzenia obrazujące, produkujące dane w tempie kilku Gb/s. To szybkie szeregowe łącze danych uzupełnia możliwości powszechnie stosowanego standardu komunikacji sieciowej Space Wire. Zapewnia ono ponad 10 razy szersze pasmo. Celem finansowanego ze środków UE projektu VHISSI (Very high speed serial interfaces) było wykorzystanie badań nad Space Fibre, aby zapewnić kompletne rozwiązanie dla sieci pokładowych misji obserwacji Ziemi. Aby osiągnąć ten cel, europejska społeczność badaczy w dziedzinie mikroelektroniki połączyła siły z dużymi, głównymi wykonawcami oraz małymi i średnimi przedsiębiorstwami. Siedmiu partnerom projektu VHISSI udało się wspólnie opracować eksperymentalny chip wykorzystujący protokół komunikacji szeregowej Space Fibre. Układ zaprojektowano pod kątem sprzętowej integracji funkcji wykrywania i izolacji usterek oraz przywracania sprawności. Ponadto mechanizmy jakości usług umożliwiają określenie szerokości pasma sieci komunikacji pokładowej. Urządzenie opracowane w ramach projektu VHISSI zapewnia interfejs Space Fibre mogący działać z prędkościami bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (FPGA) zakwalifikowanych do lotów kosmicznych, przy jednoczesnym utrzymaniu transferu danych z prędkością 2 Gb/s. Wraz z routerem dla łączenia ze sobą instrumentów, urządzenie może obsługiwać multipleksację i pakiety zawierające informacje na temat danych, kontroli lub stanu instrumentów. Serię prototypów chipa opracowanego w projekcie VHISSI wyprodukowała jedna z europejskich odlewni. Przeprowadzono szeroko zakrojone badania, uwzględniające wszystkie tryby pracy. Wyniki otrzymane w różnych temperaturach i przy różnych napięciach zasilania wykazały niezawodność chipa. Interfejsy chipa działały z przewidzianą dla nich prędkością, co sugeruje, że spełnia on założenia projektowe. Dotychczas technologia Space Fibre była zależna od amerykańskich dostawców w zakresie urządzeń odpornych na promieniowanie, jednakże nie można ich było wykorzystywać w europejskich misjach kosmicznych. Projekt VHISSI dostarczył Europie technologię wymaganą dla pokładowych łączy danych i sieci komunikacji statków kosmicznych, co umożliwi Europie konkurowanie na światowym rynku.
Słowa kluczowe
Sieci komunikacji, Space Fibre, Space Wire, interfejsy szeregowe, obserwacja Ziemi
