Conception et validation d'AeroRing - un réseau de communication Ethernet en double anneau pour les systèmes avioniques de nouvelle génération (Specification and Analysis of AeroRing - A Full Duplex Ethernet Ring Network for New Generation Avionics Systems) Amari, Ahmed 2017-09-21 Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace

Directeur(s) de thèse:  Lacan, Jérôme; Mifdaoui, Ahlem Laboratoire :  Département d’Ingénierie des Systèmes Complexes -DISC Ecole doctorale :  Mathématiques, Informatique et Télécommunications de Toulouse -MITT Classification : Sciences de l'ingénieur

Accès :  Texte intégral Mots-clés : Évaluation de performances et sûreté de fonctionnement, Systèmes embarqués critiques, Modélisation, Ethernet temps-réel, ETR, Calcul Réseaux Résumé : La complexité et le besoin en bande passante des architectures de communication avionique ne cessent de croitre avec le nombre des calculateurs et l’expansion des données échangées. La technologie AFDX a été introduite pour offrir des communications haut débit (100Mbps) pour les avions de nouvelle génération. Cependant, ce réseau commuté est déployé de manière entièrement redondante, ce qui conduit à des quantités importantes de câbles, augmentant le poids et les coûts d’intégration. Pour faire face à ces problèmes, on propose dans cette thèse l’intégration d’un réseau Ethernet en anneau comme une solution principale pour diminuer le poids et la complexité liés au câblage. Dans ce contexte, notre objectif est de concevoir et valider un nouveau réseau de communication avionique, AeroRing, basé sur de l’Ethernet Gigabit avec une topologie anneau. Résumé (anglais) : The inherent complexity and bandwidth requirement of avionics communication architectures are increasing due to the growing number of interconnected end-systems and the expansion of exchanged data. The Avionics Full Duplex Switched Ethernet (AFDX) has been introduced to provide high-speed communication (100Mbps) for new generation aircraft. However, this switched network is deployed in a fully redundant way, which leads to significant quantities of wires, and thus increases weight and integration costs. To cope with these arising issues, integrating ring-based Ethernet network in avionics context is proposed in this thesis as a main solution to decrease the wiring-related weight and complexity. In this context, our main objective is to design and validate a new avionic communication network, called AeroRing, based on a Gigabit Ethernet technology and supporting a Full Duplex ring topology. To achieve this aim, first, a benchmarking of the most relevant Real-Time Ethernet (RTE) solutions supporting ring topologies vs avionics requirements has been conducted, and we particularly assess the main Performance Indicators (PIs), specified in IEC 61784-2. This benchmarking reveals that each existing RTE solution satisfies some requirements better than others, but there is no best solution in terms of all the requirements. Langue : Anglais

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