DIN EN 4660-003-2011 Aerospace series - Modular and Open Avionics Architectures - Part 003 Communications Network German and English version EN 4660-003 2011《航空航天系列 模块化和开放的航空电子设备架构.pdf

1、August 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.090!$sH7“1803720www.din.deDDIN EN 4

2、660-003Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 003: Kommunikation/Netzwerk;Deutsche und Englische Fassung EN 4660-003:2011Aerospace series Modular and Open Avionics Architectures Part 003: Communications/Network;German and English version EN 4660-003:2011Srie arospatiale Ar

3、chitectures Avioniques Modulaires et Ouvertes Partie 003: Communication/Rseau;Version allemande et anglaise EN 4660-003:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 44 SeitenDIN EN 4660-003:2011-08 2 Nationales Vorwort Der Verband der Europischen Luft-,

4、 Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die Vereinbarung vom 3. Oktober 1986 wurde ASD Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. D

5、as vorliegende Dokument EN 4660-003:2011 wurde von ASD-STAN, Fachbereich Elektrotechnik, unter Mitwirkung deutscher Experten des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 131-04-09 AA Avionik“ im DIN Normenausschuss Luft- und

6、 Raumfahrt. Entsprechend Beschluss 57/9 des Technischen Ausschusses des Beirats des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Normungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch, in das Deutsche Normenwerk zu b

7、erfhren. Aus diesem Grund wurde der Deutschen Fassung dieses Dokuments die Englische Fassung hinzugefgt. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 4660-003 Februar 2011 ICS 49.090 Deutsche Fassung Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 003: Kommunikation/Netzwer

8、k Aerospace series Modular and Open Avionics Architectures Part 003: Communications/Network Srie arospatiale Architectures Avioniques Modulaires et Ouvertes Partie 003: Communication/Rseau Diese Europische Norm wurde vom CEN am 26. Juni 2010 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENE

9、LEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zent

10、rum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemac

11、ht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Lit

12、auen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EURO

13、PEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 4660-003:2011 DEN 4660-003:2011 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 0 Einlei

14、tung4 0.1 Zweck 4 0.2 Aufbau des Dokuments.5 1 Anwendungsbereich .6 1.1 Zusammenhang mit anderen ASAAC-Standards .6 2 Normative Verweisungen7 3 Begriffe und Abkrzungen7 3.1 Begriffe .7 3.2 Abkrzungen8 4 Netzwerkdefinition.9 4.1 berblick.9 4.2 Spezifische Netzwerkanforderungen.9 4.3 MOSKommunikations

15、dienstschnittstelle12 4.4 Physikalische Modulschnittstelle 12 4.5 Logische Modulschnittstelle 13 4.6 MLI-Netzwerkeigenschaften .14 5 Errterung von netzwerkbezogenen Aspekten 18 5.1 Aspekte der Netzwerkstruktur18 5.2 Aspekte der MOS-Kommunikationsdienste19 5.3 Aspekte des Gesamtnetzwerks20 Bilder Bil

16、d 1 Hierarchie der Dokumentation der ASAAC-Standards .4 Bild 2 Software- und Kommunikationsmodell 9 Bild 3 ASAAC-Kommunikationsschnittstellen17 Tabellen Tabelle 1 Architekturanforderungen 10 Tabelle 2 Systemanforderungen.11 DIN EN 4660-003:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN 4

17、660-003:2011) wurde vom Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidi-gungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt. Nachdem Umfragen und Abstimmungen entsprechend den Regeln dieses Verbandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der M

18、itgliedslnder der ASD erhalten, bevor sie CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis August 2011, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis August 2011 zur

19、ckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die national

20、en Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rum

21、nien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN 4660-003:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 4 0 Einleitung 0.1 Zweck Dieses Dokument wurde auf der Grundlage der zweiten Phase des ASAAC-Programms (ASAAC Phase II Contract) erarbe

22、itet. Zweck des ASAAC-Programms sind die Definition und die Validierung einer Reihe von Standards, Konzepten und Leitlinien fr offene A3-Architekturen (Advanced Avionics Architectures), mit denen die drei Hauptziel-setzungen des Programms erfllt werden sollen. Die im Rahmen des Programms erarbeitete

23、n Standards, Konzepte und Leitlinien sollen sowohl fr neue Flugzeuge als auch fr Programmaktualisierungen anwendbar sein. Die drei Hauptzielsetzungen des ASAAC-Programms sind: 1. die Senkung der Kosten whrend des Lebenszyklus; 2. die Verbesserung der Leistung bei der Erfllung der Mission; 3. die Ver

24、besserung der Leistung whrend des Betriebs. Die ASAAC-Standards sind als eine Gruppe von Dokumenten organisiert, die Folgendes umfassen: eine Reihe von vereinbarten Standards, die mit Hilfe eines Top-down-Ansatzes den berblick ber die Architektur aller Schnittstellen beschreiben, die zur Implementie

25、rung des Kerns von Avioniksystemen erforderlich sind; die Leitlinien fr die Systemimplementierung durch Anwendung der Standards. Es folgt ein berblick ber die Dokumentenhierarchie (das aktuelle Dokument ist im Bild hervorgehoben). Bild 1 Hierarchie der Dokumentation der ASAAC-Standards DIN EN 4660-0

26、03:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 5 0.2 Aufbau des Dokuments Das vorliegende Dokument enthlt die folgenden Abschnitte: Abschnitt 1: Anwendungsbereich des Dokuments; Abschnitt 2: Normative Verweisungen; Abschnitt 3: Begriffe und Abkrzungen; Abschnitt 4: Netzwerkdefinition; Abschnitt 5: Errterung von ne

27、tzwerkbezogenen Aspekten. DIN EN 4660-003:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm behandelt die Funktionalitt und die Hauptschnittstellen fr das ASAAC-Netzwerk, mit denen die Interoperabilitt von Standardfunktionsmodulen (CFM) sichergestellt werden soll; darber hinaus enthlt si

28、e Entwurfsleitlinien zur Untersttzung bei der Implementierung eines derartigen Netzwerks. Sie ist Teil einer Reihe von Normen, die ein integriertes modulares Avioniksystem (IMA) definieren, das den Vorgaben des ASAAC-Standards entspricht. Zweck dieses Dokuments ist es, mittels wohl definierter Schni

29、ttstellen und Funktionalitten einen Netzwerk-entwurf festzulegen, der technologisch transparent und fr einen Markt mit einer Vielzahl von Herstellern offen ist und COTS-Technologien am wirkungsvollsten nutzen kann. Daher sind die zugehrigen Topologien, Proto-kolle und Technologien des Datenkommunika

30、tionsnetzes in diesem Dokument nicht benannt. Stattdessen werden die Aspekte vorgestellt, die bei der Definition einer spezifischen Netzwerkimplementierung, die die ASAAC-Architektur untersttzen soll, bercksichtigt werden sollten, und es sind entsprechende Leitlinien als Hilfe angegeben. Obwohl die

31、physikalische Organisation und Implementierung des Netzwerks dem Systemplaner berlassen bleiben muss, ist es im Sinne der wirkungsvollsten Nutzung der derzeitigen Technologien notwendig, Schnitt-stellen und Parameterstze zu definieren, um eine logische Definition des Netzwerks mit einer definierten

32、Funktionalitt zu erhalten: Die Definition umfasst: die fr alle Netzwerke geltende generische Funktionalitt; die logischen Schnittstellen zum OS und zu den MSL; die physikalischen Schnittstellen zu den CFM. Die ASAAC-Standards sollen von spezifischen Technologien, einschlielich Netzwerktechnologien,

33、unabhn-gig sein. Das vorliegende Dokument benennt in Abschnitt 4 die Hauptschnittstellen fr das Netzwerk und gibt gegebenenfalls Anforderungen an die zu definierenden Netzwerkparameter an. Die fr das Netzwerk ma-gebenden Schnittstellen sind die Schnittstelle zwischen Moduluntersttzungsschicht/Betrie

34、bssystem (MOS), die physikalische Modulschnittstelle (MPI) und die logische Modulschnittstelle (MLI). Eine generische Defini-tion von MOS und MPI findet sich an anderer Stelle (siehe Standard fr Software in EN 4660-005 und Stan-dard fr Paketierung in EN 4660-004). Die MLI ist eindeutig vom gewhlten

35、Netzwerk abhngig. Die Definition von MOS und MPI ist generisch und bedarf einer Untersttzung durch netzwerkspezifische Informationen. Die Standards fr Software und Paketierung enthalten keine netzwerkabhngigen Informationen. Eine zuknftige Netzwerkspezifikation wird also nicht nur die jeweilige MLI

36、definieren, sondern auch eine Definition der spezifischen Aspekte der MPI, der Topologien, Systemeigenschaften usw. bieten mssen. 1.1 Zusammenhang mit anderen ASAAC-Standards Die Definition der vollstndigen Kommunikations- und Netzwerkschnittstellen ist durch folgende ASAAC-Stan-dards abgedeckt: phy

37、sikalische Netzwerkschnittstellen: ASSAC-Standards fr Paketierung; Funktionen der Modul-zu-Modul-Kommunikation: ASAAC-Standards fr Software; Schnittstelle Betriebssystem/Netzwerk: ASAAC-Standards fr Software; Softwarearchitektur des CFM: ASAAC-Standards fr Software; physikalische Anforderungen und E

38、igenschaften, die die Fhigkeit und das Verhalten definieren, welche fr die Kommunikation der CFM untereinander erforderlich sind: vorliegendes Dokument. DIN EN 4660-003:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 7 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments er

39、forderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 4660-001, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 001: Architektur EN

40、4660-002, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 002: CFM EN 4660-004, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 004: Paketierung EN 4660-005, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 005: Software ISO/IEC 7498-1, Informatio

41、n technology Open Systems Interconnection Basic reference model: The Basic Model MIL-STD-1553B, Multiplex Data Bus ASAAC2-GUI-32450-001-CPG Issue 01, Final Draft of Guidelines for System Issues 1) Volume 1 System Management Volume 2 Fault Management Volume 3 Initialisation and Shutdown Volume 4 Conf

42、iguration / Reconfiguration Volume 5 Time Management Volume 6 Security Volume 7 Safety 3 Begriffe und Abkrzungen 3.1 Begriffe In der vorliegenden Norm werden die Begriffe muss/mssen“, sollte/sollten“ und darf/drfen“ wie folgt verwendet: MUSS/MSSEN drckt eine verbindliche Anforderung dieser Norm aus;

43、 SOLLTE/SOLLTEN drckt eine Empfehlung oder einen Ratschlag zur Implementierung einer verbindlichen Anforderung der Norm aus. Es wird erwartet, dass diese Empfehlung bzw. dieser Ratschlag befolgt wird, sofern nicht gute Grnde dafr angegeben sind, dies nicht zu tun; DARF/DRFEN drckt eine zulssige Prak

44、tik oder Handlung aus. Dabei handelt es sich nicht um eine verbindliche Anforderung der Norm. 1) Zum Zeitpunkt der Verffentlichung dieser Norm in Vorbereitung. DIN EN 4660-003:2011-08 EN 4660-003:2011 (D) 8 3.2 Abkrzungen Abkrzung Englisch Deutsch APOS Application to Operating System interface Schni

45、ttstelle Anwendungsschicht/ Betriebssystemschicht ASAAC Allied Standard Avionics Architecture Council BER Bit Error Rate Bitfehlerrate CFM Common Functional Module Standardfunktionsmodul COTS Commercial Off The Shelf seriengefertigte kommerzielle Produkte DMA Direct Memory Access Direktspeicherzugri

46、ff Gbps Giga bits per second Gigabit je Sekunde GLI GSM Logical Interface logische GSM-Schnittstelle GSM Generic System Manager generische Systemverwaltung IEC International Electrotechnical Commission Internationale Elektrotechnische Kommission IMA Integrated Modular Avionics Integrierte Modulare A

47、vionik ISO International Standards Organisation Internationale Organisation fr Normung ISR Interrupt Service Routine Unterbrechungsdienstprogramm LCC Life Cycle Cost Kosten ber die Lebensdauer Mbps Mega bits per second Megabit je Sekunde MLI Module Logical Interface logische Modulschnittstelle MOS M

48、odule Support Layer to Operating System interface Schnittstelle Moduluntersttzungsschicht/ zum Betriebssystem MPI Module Physical Interface physikalische Modulschnittstelle MMU Memory Management Unit Speicherverwaltungseinheit MRM Module Resource Manager Modulressourcenverwaltung MSL Module Support

49、Layer Moduluntersttzungsschicht MSU Module Support Unit Moduluntersttzungseinheit NIU Network Interface Unit Netzwerkschnittstelleneinheit NSM Network Support Module Netzwerkuntersttzungsschicht OLI OS Logical Interface logische OS-Schnittstelle OS Operating System Betriebssystem OSI Open Systems Interconnect Verbindu