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Very High Speed Serial Interfaces

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Un réseau à plusieurs gigabits pour l'espace

Il existe déjà des réseaux de communication fonctionnant à plusieurs Gbit/s afin de transférer les données depuis les instruments de mesure jusqu'à la mémoire de masse, puis vers l'unité descendante de télémétrie, mais ils sont réservés aux missions des États-Unis. Un projet financé par l'UE a comblé cette lacune.

Économie numérique

Le concept SpaceFibre a été mis au point pour les charges utiles exigeant un débit de données de plusieurs Gbit/s, par exemple les radars à synthèse d'ouverture ou les imageurs optiques hyperspectraux. Cette liaison de données série haut débit complète les capacités du standard de réseau SpaceWire, largement utilisé. Elle apporte une bande passante plus de 10 fois plus large. Le projet VHISSI (Very high speed serial interfaces), financé par l'UE, visait à s'appuyer sur la recherche sur SpaceFibre afin de proposer une solution complète de réseau embarqué, pour les missions d'observation de la Terre. Pour atteindre cet objectif, des acteurs de la recherche européenne en microélectronique se sont associés avec de grands maîtres d'œuvre et des PME. Les sept partenaires du projet VHISSI ont mis au point une puce expérimentale implémentant le protocole SpaceFibre de communication série. Elle a été conçue pour intégrer dans le matériel la détection de panne, l'isolation et la reprise. En outre, une fonction de qualité de service permet de définir la bande passante des réseaux de communication à bord. Le dispositif de VHISSI apporte une interface SpaceFibre capable de suivre le débit des FPGA conçus pour les vols spatiaux, avec un débit soutenu de 2 Gbit/s. Associé avec un routeur pour interconnecter les instruments, il peut gérer le multiplexage de paquets contenant aussi bien des données d'instruments que des information de contrôle ou de statut. Un fondeur européen a fabriqué une série de prototypes de la puce VHISSI. Les chercheurs ont conduit des tests intensifs pour couvrir tous les modes de fonctionnement. Les résultats obtenus dans des conditions variées de température et de tension d'alimentation ont montré la fiabilité de la puce. Ses interfaces ont fonctionné au débit attendu, suggérant qu'elle correspond aux objectifs initiaux. Jusqu'ici, les réseaux SpaceFibre dépendaient de fournisseurs situés aux États-Unis pour leurs dispositifs tolérants aux rayonnements, mais ils ne pouvaient pas être utilisés pour des missions spatiales européennes. Le projet VHISSI a apporté à l'Europe la technique nécessaire pour embarquer sur un vaisseau spatial des liaisons de données et des réseaux de communications compétitifs au niveau mondial.

Mots‑clés

Réseaux de communication, SpaceFibre, SpaceWire, interfaces série, observation de la Terre

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