Wie sich Konnektivität angesichts von SOSA verändert

Konnektivität ist der Schlüssel zum neuen Standard

Im Zuge der Weiterentwicklung des SOSA Technical Standard haben die jüngsten enormen Anstrengungen der technischen Arbeitsgruppen den Standard noch weiter angehoben. Mit den Ergänzungen zu Snapshot 3 werden die Systemrealisierungen gemäß der MOSA-Richtlinie des Verteidigungsministeriums und anderer Regierungsbehörden weiter definiert.

Obwohl mehrere Faktoren in Bezug auf Systemdesign, Netzwerkgeschwindigkeiten und Anforderungen an die Stromversorgung untersucht und definiert wurden, als sich die SOSA-Initiative ihrer ersten Veröffentlichung nähert, ist einer der Bereiche, die am stärksten betroffen sind, die Konnektivität. Da die SOSA-Version 1.0 für Mitte 2021 geplant ist, ist es wichtig, einen Blick auf die Entwicklung der Konnektivität durch die Snapshots 1, 2 und 3 zu werfen und dabei besonders auf die Anpassungen zu achten, die für Geschwindigkeitssteigerungen und Datendurchsatz getroffen wurden, um den wachsenden Bandbreitenanforderungen von Anwendungen gerecht zu werden.

Netzwerkanforderungen in auf SOSA ausgerichteten Systemen

Ethernet hat sich in seiner Fähigkeit weiterentwickelt, Daten mit hoher Geschwindigkeit und geringer Latenz zu übertragen. Es kann nun Daten schnell und prioritär übertragen und ersetzt Schnittstellen wie PCI Express für die Datenebenenkommunikation. Es hat sich zur wichtigsten Netzwerktechnologie entwickelt, die für den Einsatz in SOSA-Systemen spezifiziert ist. Sie unterstützt viele der Ziele von SOSA, einschließlich Konfigurierbarkeit und Interoperabilität, und ist weit verbreitet. (Abbildung 1)

Tatsächlich stützt sich SOSA weitgehend auf Ethernet-Netzwerke, um Informationen zwischen SOSA-Modulen zu übertragen, und unterstützt derzeit Hochgeschwindigkeits-1/10/40-Gbit-Ethernet (mit 100 Gb in der Entwicklung) sowie geringe Latenz und deterministische Datenübertragung. Hochgeschwindigkeits-Switches werden zur Implementierung von Ethernet-Steckkarten-Switches verwendet.

SOSA-Systeme bestehen aus SOSA-Modulen, die kommunizieren müssen. Das bedeutet, dass SOSA-Modulverbindungen die Möglichkeit bieten, Informationen zwischen SOSA-Modulen zu übertragen, und physische Netzwerkverbindungen sind so definiert, dass sie die Informationen zwischen SOSA-Steckkarten übertragen.

Da der SOSA-Standard die Hardware für Steckkarten durch OpenVPX VITA 65.0 und VITA 65.1 definiert, implementieren OpenVPX-Backplanes Steckplätze für Steckkarten und ermöglichen die Verbindung zwischen SOSA-Hardwareeinheiten, um die in SOSA-Systemen erforderlichen Netzwerke zu implementieren.

Netzwerkverbindungen werden über die miteinander verbundenen Rohre in der Backplane implementiert, und die Leitungen sind in OpenVPX logisch in verschiedenen Ebenen organisiert. Diese Verbindungen können physisch in Kupfer in der Rückwandplatine oder extern über Glasfaser implementiert werden.

Durch Branchenparameter definierte Systemanforderungen

Obwohl die anfänglichen Ziele der Snapshots ein hohes Maß an Netzwerkgeschwindigkeit vorsahen, ist es bei der Vorbereitung der ersten Version von SOSA offensichtlich, dass die Notwendigkeit, diesen steigenden Durchlaufanforderungen gerecht zu werden, zu Verschiebungen der Konnektivitätsanforderungen in SOSA-Systemen geführt hat. (Abbildung 2).

Der Bedarf an dieser erhöhten Leistung hat mehrere Designfaktoren für die Konnektivität beeinflusst.

• Ein neuer VPX-Anschluss (RT3 von TE) wurde entwickelt, um Geschwindigkeiten von mehr als 25 GB/s zu unterstützen
• Modulprofile wurden zu SOSA und OpenVPX hinzugefügt, um die erforderlichen Protokolle zu beschreiben
• VITA 67.3 I/O-Steckverbinder wurden aktualisiert, um HF-Kontakte und Glasfaser-MT-Ferrulen zu unterstützen
• Bei den Steckplatzprofilen für Nutzlast- und I/O-intensive SBCs sowie für Switches und Timing-Slots wurden Verschiebungen vorgenommen

Sicherstellung der Konnektivität beim Aufbau des SOSA-Ökosystems

Angesichts des Charakters von SOSA, das die Interoperabilität zwischen Herstellern und Produkttechnologien fördern soll, ist die Sicherstellung der Konnektivität innerhalb eines Systems von entscheidender Bedeutung.

Eine bemerkenswerte Branchenveranstaltung, die die Stärke des SOSA-Ökosystems deutlich unter Beweis stellte und dazu beitrug, die Interoperabilität der an SOSA ausgerichteten Komponenten zu validieren, war die erste Tri-Service Open Architecture Interoperability Demonstration (TSOA-ID) -Veranstaltung für Medien, Akquisitionsbranche und Branchenvertreter, die im Januar 2020 vom Georgia Tech Research Institute in Atlanta, Georgia, veranstaltet wurde.

Die SOSA- und CMOSS Aligned 12-Slot 3U-Entwicklungsplattform von Elma war das Herzstück der gemeinsamen Bemühungen von fünf Mitgliedsunternehmen des SOSA-Konsortiums, ein voll funktionsfähiges, auf SOSA ausgerichtetes System aufzubauen und zu testen. Zu diesen Industriepartnern, die unter Verwendung der Entwicklungsplattformen von Elma an der Demo teilnahmen, gehörten Behlman Power, Concurrent Technologies, Crossfield Technology, Curtiss Wright, Interface Concept und Spectranetix (ein Unternehmen von Pacific Defense).

Der Konnektivitätsbedarf in Systemen, die auf SOSA ausgerichtet sind, hat mit den sich ändernden Marktanforderungen Schritt gehalten, und das schon in der Anfangsphase der Entwicklung des Standards. Die Sicherstellung eines zuverlässigen Durchsatzes für hohe Netzwerkgeschwindigkeiten ebnet den Weg für eine kontinuierliche Stärkung von SOSA in allen Zweigen des Verteidigungsministeriums.

Erfahren Sie mehr in diesem informativen Webinar“Wie der SOSA™ Technical Standard hoch standardisierte, konfigurierbare und interoperable Netzwerkkommunikationsprotokolle implementiert„, veranstaltet von Military & Aerospace Electronics und Experten von Elma Electronic, Interface Concept und Pentek.

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