Avionics Full-Duplex Switched Ethernet
एविओनिक्स फुल-डुप्लेक्स स्विच्ड ईथरनेट (ए. एफ. डी. एक्स.), जिसे ए. आर. आई. एन. सी. 664 भी कहा जाता है, एक डेटा नेटवर्क है, जिसे अंतर्राष्ट्रीय विमान निर्माता एयरबस द्वारा सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए पेटेंट कराया गया है, जो सेवा की निर्धारक गुणवत्ता (क्यू. ओ. एस.) प्रदान करते हुए समर्पित बैंडविड्थ का उपयोग करता है। ए. एफ. डी. एक्स. एयरबस द्वारा दुनिया भर में पंजीकृत ट्रेडमार्क है। ए. एफ. डी. एक्स. डेटा नेटवर्क वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ (सी. ओ. टी. एस.) घटकों का उपयोग करके ईथरनेट प्रौद्योगिकी पर आधारित है। ए. एफ. डी. एक्स. डेटा नेटवर्क ए. आर. आई. एन. सी. विनिर्देशन 664 भाग 7 का एक विशिष्ट कार्यान्वयन है, जो आई. ई. ई. ई. 802.3 नेटवर्क प्रति भाग 1 और 2 का एक प्रोफाइल संस्करण है, जो यह परिभाषित करता है कि भविष्य की पीढ़ी के विमान डेटा नेटवर्क (ए. डी. एन.) के लिए वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ नेटवर्किंग घटकों का उपयोग कैसे किया जाएगा। ए. एफ. डी. एक्स. डेटा नेटवर्क के छह प्राथमिक पहलुओं में पूर्ण डुप्लेक्स, अतिरेक, निर्धारणवाद, उच्च गति प्रदर्शन, स्विच्ड और प्रोफाइल नेटवर्क शामिल हैं। कई वाणिज्यिक विमान सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए 1977 में विकसित ए. आर. आई. एन. सी. 429 मानक का उपयोग करते हैं। ए. आर. आई. एन. सी. 429 एकल ट्रांसमीटर और बीस रिसीवरों के साथ एक दिशात्मक बस का उपयोग करता है। एक डेटा शब्द में 32 बिट होते हैं जो द्विध्रुवीय वापसी-से-शून्य मॉडुलन का उपयोग करके एक मुड़ जोड़ी केबल पर संचारित होते हैं। संचरण की दो गतिएँ हैंः उच्च गति 100 kbit/s पर संचालित होती है और कम गति 12,5 kbit/s पर संचालित होती है। एआरआईएनसी 429 इस तरह से काम करता है कि इसका एकल ट्रांसमीटर एक पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन में संचार करता है, इस प्रकार तारों की एक महत्वपूर्ण मात्रा की आवश्यकता होती है जो अतिरिक्त वजन के बराबर होती है। बोइंग द्वारा 777 के लिए शुरू किए गए एक अन्य मानक, ए. आर. आई. एन. सी. 629 ने 2 एम. बी. टी./एस. तक की बढ़ी हुई डेटा गति प्रदान की और अधिकतम 120 डेटा टर्मिनलों की अनुमति दी। यह एडीएन बस नियंत्रक के उपयोग के बिना काम करता है जिससे नेटवर्क वास्तुकला की विश्वसनीयता में वृद्धि होती है। कमी यह है कि इसके लिए कस्टम हार्डवेयर की आवश्यकता होती है जो विमान में महत्वपूर्ण लागत जोड़ सकता है। इस वजह से, अन्य निर्माताओं ने खुले तौर पर एआरआईएनसी 629 मानक को स्वीकार नहीं किया। ए. एफ. डी. एक्स. को अगली पीढ़ी के विमान डेटा नेटवर्क के रूप में डिजाइन किया गया था। आई. ई. ई. ई. 802.3 समिति (आमतौर पर ईथरनेट के रूप में जाना जाता है) के मानकों के आधार पर वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ हार्डवेयर लागत और विकास के समय को कम करने की अनुमति देता है। ए. एफ. डी. एक्स. ए. आर. आई. एन. सी. विनिर्देशन 664 भाग 7 द्वारा परिभाषित नियतात्मक ईथरनेट का एक कार्यान्वयन है। ए. एफ. डी. एक्स. को एयरबस इंडस्ट्रीज द्वारा ए380 के लिए विकसित किया गया था, शुरू में उड़ान-दर-तार प्रणाली विकास के लिए वास्तविक समय के मुद्दों को संबोधित करने के लिए। कैस्केड स्टार टोपोलॉजी में कई स्विचों को एक साथ जोड़ा जा सकता है। इस प्रकार का नेटवर्क तार के प्रवाह को काफी कम कर सकता है, इस प्रकार विमान का वजन। इसके अलावा, ए. एफ. डी. एक्स. सेवा की गुणवत्ता और दोहरी लिंक अतिरेक प्रदान कर सकता है। ए380 के अनुभव के आधार पर, एयरबस ए350 रॉकवेल कॉलिन्स द्वारा आपूर्ति किए गए वैमानिकी और प्रणालियों के साथ एक ए. एफ. डी. एक्स. नेटवर्क का भी उपयोग करता है। बोइंग 787 ड्रीमलाइनर पर तांबे के इंटरकनेक्शन के बजाय फाइबर ऑप्टिक का उपयोग करके ए. डी. एफ. एक्स. का उपयोग किया जाता है। एयरबस और इसकी ई. ए. डी. एस. मूल कंपनी ने ई. ए. डी. एस. प्रौद्योगिकी लाइसेंस पहल के माध्यम से ए. एफ. डी. एक्स. लाइसेंस उपलब्ध कराए हैं, जिसमें सेलेक्स ई. एस. और वेक्टर इन्फॉर्मेटिक जी. एम. बी. एच. के साथ समझौते शामिल हैं। ए. एफ. डी. एक्स. का अवलोकन ए. एफ. डी. एक्स. ने आई. ई. ई. 802.3 ईथरनेट की कमियों को ठीक करने के लिए दूरसंचार मानकों से टोकन बाल्टी, एसिंक्रोनस ट्रांसफर मोड (ए. टी. एम.) जैसी अवधारणाओं को अपनाया। ईथरनेट में पहले से पाए जाने वाले एटीएम से प्रमुख तत्वों को जोड़कर, और विभिन्न विकल्पों के विनिर्देश को बाधित करके, एक अत्यधिक विश्वसनीय पूर्ण-जटिल नियतात्मक नेटवर्क बनाया जाता है जो गारंटीकृत बैंडविड्थ और सेवा की गुणवत्ता (क्यू. ओ. एस.) प्रदान करता है। पूर्ण-डुप्लेक्स ईथरनेट के उपयोग के माध्यम से, संचरण टकराव की संभावना समाप्त हो जाती है। नेटवर्क को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि सभी महत्वपूर्ण यातायात को क्यू. ओ. एस. नीतियों का उपयोग करके प्राथमिकता दी जाती है ताकि वितरण, विलंबता और घबराहट सभी निर्धारित मापदंडों के भीतर होने की गारंटी हो। एक अत्यधिक बुद्धिमान स्विच, जो ए. एफ. डी. एक्स. नेटवर्क के लिए सामान्य है, संचरण और स्वागत पैकेटों को बफर करने में सक्षम है। मुड़े हुए जोड़े या फाइबर ऑप्टिक केबलों के उपयोग के माध्यम से, पूर्ण-डुप्लेक्स ईथरनेट डेटा संचारित करने और प्राप्त करने के लिए दो अलग-अलग जोड़े या तारों का उपयोग करता है। ए. एफ. डी. एक्स. उच्च डेटा अखंडता और निर्धारक समय प्रदान करने के लिए मानक ईथरनेट का विस्तार करता है। इसके अलावा तंत्र की अखंडता में सुधार के लिए नेटवर्क की एक अनावश्यक जोड़ी का उपयोग किया जाता है (हालांकि एक आभासी लिंक को केवल एक या दूसरे नेटवर्क का उपयोग करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है)। यह निम्नलिखित ओ. एस. आई. संदर्भ मॉडल परतों पर अंतर-संचालित कार्यात्मक तत्वों को निर्दिष्ट करता हैः डेटा लिंक (एम. ए. सी. और आभासी लिंक संबोधन अवधारणा); नेटवर्क (आई. पी. और आई. सी. एम. पी.); परिवहन (यू. डी. पी. और वैकल्पिक रूप से टी. सी. पी.) अनुप्रयोग (नेटवर्क) (नमूना, कतार, एस. ए. पी., टी. एफ. टी. पी. और एस. एन. एम. पी.)। ए. एफ. डी. एक्स. नेटवर्क के मुख्य तत्व हैंः ए. एफ. डी. एक्स. एंड सिस्टम ए. एफ. डी. एक्स. स्विच ए. एफ. डी. एक्स. लिंक आभासी लिंक ए. एफ. डी. एक्स. नेटवर्क की केंद्रीय विशेषता इसके आभासी लिंक (वी. एल.) हैं। एक अमूर्त में, वी. एल. को ए. आर. आई. एन. सी. 429 शैली नेटवर्क के रूप में एक स्रोत और एक या एक से अधिक गंतव्यों के साथ कल्पना करना संभव है। आभासी लिंक स्रोत अंत-प्रणाली से सभी गंतव्य अंत-प्रणालियों के लिए एक दिशात्मक तर्क पथ हैं। एक पारंपरिक ईथरनेट स्विच के विपरीत जो ईथरनेट गंतव्य या मैक पते के आधार पर फ्रेम को स्विच करता है, एएफडीएक्स एक आभासी लिंक आईडी का उपयोग करके पैकेट को रूट करता है, जिसे एक ईथरनेट फ्रेम में मैक गंतव्य पते के रूप में एक एएफडीएक्स फ्रेम में उसी स्थिति में ले जाया जाता है। हालाँकि, ए. एफ. डी. एक्स. के मामले में, यह आभासी लिंक आई. डी. भौतिक गंतव्य के बजाय किए गए डेटा की पहचान करता है। आभासी लिंक आईडी एक 16-बिट अहस्ताक्षरित पूर्णांक मान है जो एक स्थिर 32-बिट क्षेत्र का अनुसरण करता है। स्विचों को एक आने वाले फ्रेम को एक और केवल एक, अंतिम प्रणाली से अंतिम प्रणालियों के पूर्व निर्धारित सेट तक रूट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक आभासी लिंक के भीतर एक या अधिक रिसीविंग एंड सिस्टम जुड़े हो सकते हैं। प्रत्येक आभासी लिंक को सिस्टम इंटीग्रेटर द्वारा परिभाषित बैंडविड्थ की कुल राशि के साथ समर्पित बैंडविड्थ [सभी वीएल बैंडविड्थ आवंटन अंतराल (बीएजी) दरों x एमटीयू का योग] आवंटित किया जाता है। हालांकि, कुल बैंडविड्थ नेटवर्क पर अधिकतम उपलब्ध बैंडविड्थ से अधिक नहीं हो सकती है। इसलिए द्वि-दिशात्मक संचार के लिए एक पूरक वी. एल. के विनिर्देशन की आवश्यकता होनी चाहिए। प्रत्येक वी. एल. को विनिर्देशन में स्थिर किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि नेटवर्क में एक डिज़ाइन किया गया अधिकतम यातायात है, इसलिए नियतिवाद। इसके अलावा स्विच, जिसमें एक वी. एल. विन्यास तालिका भरी हुई है, किसी भी गलत डेटा संचरण को अस्वीकार कर सकता है जो अन्यथा नेटवर्क की अन्य शाखाओं को दलदली कर सकता है। इसके अतिरिक्त, उप-आभासी लिंक (उप-वी. एल.) हो सकते हैं जिन्हें कम महत्वपूर्ण डेटा ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उप-आभासी लिंक एक विशेष आभासी लिंक को सौंपे जाते हैं। डेटा को संचारित करने के लिए डेटा के साथ आभासी लिंक के बीच एक राउंड-रॉबिन अनुक्रम में पढ़ा जाता है। इसके अलावा उप-आभासी लिंक बफरिंग के कारण गारंटीकृत बैंडविड्थ या विलंबता प्रदान नहीं करते हैं, लेकिन ए. एफ. डी. एक्स निर्दिष्ट करता है कि विलंबता को वैसे भी यातायात नियामक कार्य से मापा जाता है। बीएजी दर बीएजी बैंडविड्थ आवंटन अंतराल 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 वी. एल. के लिए बी. ए. जी. दर निर्धारित करते समय, ध्यान रखा जाना चाहिए ताकि अन्य वी. एल. के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ हो और कुल गति 100 एम. बी. टी./एस. से अधिक न हो। आभासी लिंकों को बदलना प्रत्येक स्विच में फ़िल्टरिंग, पुलिसिंग और अग्रेषण कार्य होते हैं जो कम से कम 4096 वी. एल. को संसाधित करने में सक्षम होने चाहिए। इसलिए, कई स्विच (कैस्केड स्टार टोपोलॉजी) वाले नेटवर्क में, आभासी लिंक की कुल संख्या लगभग असीमित है। वर्चुअल लिंक की संख्या की कोई निर्दिष्ट सीमा नहीं है जिसे प्रत्येक अंतिम 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 आभासी लिंक में बनाए जा सकने वाले उप-वी. एल. की संख्या चार तक सीमित है। स्विच को सिस्टम इंटीग्रेटर द्वारा निर्दिष्ट डेटा दरों पर गैर-अवरुद्ध भी 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। चूँकि ए. एफ. डी. एक्स. एम. ए. सी. परत पर ईथरनेट प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, इसलिए लागत में कटौती के उपाय के रूप में परीक्षण उद्देश्यों के लिए ए. एफ. डी. एक्स. स्विच के रूप में परत 2 रूटिंग के साथ उच्च प्रदर्शन वाले सी. ओ. टी. एस. स्विच का उपयोग करना संभव है। हालांकि, एक वास्तविक ए. एफ. डी. एक्स. स्विच की कुछ विशेषताएं गायब हो सकती हैं, जैसे कि यातायात पुलिसिंग और अतिरेक कार्य। उपयोग एएफडीएक्स बस का उपयोग एयरबस ए380, बोइंग 787, एयरबस ए400एम, एयरबस ए350, सुखोई सुपरजेट 100, एटीआर 42, एटीआर 72 (-600), अगस्तावेस्टलैंड एडब्ल्यू101, अगस्तावेस्टलैंड एडब्ल्यू189, अगस्तावेस्टलैंड एडब्ल्यू169, इरकुट एमसी-21, बॉम्बार्डियर ग्लोबल एक्सप्रेस, बॉम्बार्डियर सीएसरीज, लियरजेट 85, कॉमेक एआरजे21, कॉमेक सी919 और अगस्तावेस्टलैंड एडब्ल्यू149 में किया जाता है। संदर्भ बाहरी लिंक एएफडीएक्स/एआरआईएनसी664पी7 एआईएम एवियोनिक्स डेटाबेस सॉल्यूशंस, एएफडीएक्स/एआरआईएनसी-664 PBA.pro-AFDX एआईएम एवियोनिक्स डेटाबेस सॉल्यूशंस के लिए इंटरफेस बोर्ड, एएफडीएक्स/एआरआईएनसी-664 के लिए विश्लेषक और एआईएम एवियोनिक्स डेटाबेस सॉल्यूशंस द्वारा अधिक एएफडीएक्स प्रशिक्षण, मर्करी इंस्ट्रूमेंट्स, इंक. द्वारा एएफडीएक्स/एआरआईएनसी-664 गोबेल एएफडीएक्स के लिए इंटरफेस बोर्ड। एआरआईएनसी664/एएफडीएक्स सिमुलेशन और सत्यापन समाधान। ए. आर. आई. एन. सी.-664 भाग 7 (ए. एफ. डी. एक्स.) ट्यूटोरियल (वीडियो) एक्सकैलिबर सिस्टम्स इंक. से। एम्ब्यू ए. एफ. डी. एक्स.। ए. आर. आई. एन. सी. 664 बाय एम्ब्यू ए. एफ. डी. एक्स./ए. आर. आई. एन. सी. 664 जी. ई. इंटेलीजेंट प्लेटफॉर्म्स ए. एफ. डी. एक्स. सुइट-ए. एफ. डी. एक्स. टूल्स-ए. एफ. डी. एक्स. सिस्टम (ई. सी. कॉम्प जी. एम. बी. एच.) एवियोनिक्स ईथरनेट डेटा एक्सप्लोरर ए. आर. आई. एन. सी.-664. पी. 7 सिमुलीजर-ए. आर. आई. एन. सी.-664. पी. 7/ए. एफ. डी. एक्स. सिस्टम (एम. एच. जेड. सॉल्यूशंस) ए. एफ. डी. एक्स. एस. आई. डी. डेटा फ्रेम संरचना (एम. एच. जेड. सॉल्यूशंस) औद्योगिक ईथरनेट