Edición de «SpaceWire»

 
 
{| class="infobox"
|+ class="infobox-title" id="4" |Especificaciones de SpaceWire
! class="infobox-label" scope="row" | Creado por
| class="infobox-data" | [[European Space Agency|Agencia Espacial Europea]]
|- class="infobox-label" scope="row"
! class="infobox-label" scope="row" | Velocidad
| class="infobox-data" | 2,0–400&nbsp;Mbit/s
|-
! class="infobox-label" scope="row" | Estilo
| class="infobox-data" | [[Serial communication|Serial]]
|-
! class="infobox-label" scope="row" | Interfaz de conexión en caliente
| class="infobox-data" | Sí
|-
! class="infobox-label" scope="row" | Interfaz externa
| class="infobox-data" | Sí
|}
{{Ficha de conector|logo=|designer=[[European Space Agency]]|design_date=|manufacturer=|hotplug=Yes|audio_signal=No|data_style=Serial|physical_connector=[[Micro-D]]|pinout_image=|pinout_caption=|data_signal=Sí|video_signal=No|num_pins=9|data_bandwidth=2.0-400 Mbits/s|pin1_name=DIN+|pin1=Datos de entrada positivo|pin2_name=SIN+|pin2=Entrada estroboscópica positivo|pin3_name=Apantallado interno|pin3=Tierra|pin4_name=SOUT-|pin4=Salida estroboscópica negativo|pin5_name=DOUT-|pin5=Datos de salida negativo|pin6_name=DIN-|pin6=Datos de entrada negativo|pin7_name=SIN-|pin7=Entrada estroboscópica negativo|pin8_name=SOUT+|pin8=Salida estroboscópica positivo|pin9_name=DOUT+|pin9=Datos de salida positivo}}
'''SpaceWire''' es una [[Red de telecomunicación|red de comunicación]] usada en [[Nave espacial|naves espaciales]] basada en parte en el estándar de comunicaciones [[IEEE 1355]]. Es coordinado por la [[Agencia Espacial Europea]] (ESA) en colaboración con agencias espaciales internacionales, incluidas [[NASA|la NASA]], [[Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial|JAXA]] y [[Roscosmos|RKA]].

Dentro de una red SpaceWire, los nodos se conectan a través de enlaces seriales [[Comunicaciones punto-a-punto|punto a punto]] de bajo costo, baja [[latencia]], [[Dúplex (telecomunicaciones)|full-duplex]], y [[Router|enrutadores]] que usan [[Conmutación vermiforme|conmutación de agujero de gusano]]. SpaceWire cubre dos de las siete capas del [[modelo OSI]] para comunicaciones ([[Capa física|física]] y [[Capa de enlace de datos|enlace de datos]]).

== Arquitectura ==

=== Capa física ===
La modulación y el formato de datos de SpaceWire generalmente siguen la [[Data strobe encoding|codificación de datos estroboscópicos]], esto es, [[Señal diferencial|señalización de terminación diferencial]] (DS-DE) parte del estándar IEEE 1355-1995. SpaceWire utiliza una [[Comunicación asincrónica|comunicación asíncrona]] y permite velocidades de entre 2 Mbit/s y 200 Mbit/s, con una tasa de señalización inicial de 10 Mbit/s.<ref name=":0">{{Cita web|url=https://www.star-dundee.com/wp-content/star_uploads/2019/05/SpaceWire-Users-Guide.pdf|título=SpaceWire's User Guide|fechaacceso=2019-10-27|sitioweb=Star-dundee.com}}</ref> DS-DE es preferido porque describe la modulación, los formatos de bits, el enrutamiento, [[Control de flujo (datos)|el control de flujo]] y [[Detección y corrección de errores|la detección de errores]] en el [[hardware]], con poca necesidad de software. SpaceWire también tiene tasas de error muy bajas, un comportamiento determinista y una electrónica digital relativamente simple. SpaceWire reemplazó los controladores diferenciales [[Emitter-coupled logic|PECL]] antiguos en la capa física de IEEE 1355 DS-DE por [[Señal diferencial de bajo voltaje|señalización diferencial de bajo voltaje]] (LVDS). SpaceWire también propone el uso de conectores de 9 pines aptos para uso espacial.

SpaceWire e IEEE 1355 DS-DE permiten un conjunto más amplio de velocidades para la transmisión de datos y algunas características nuevas para la tolerancia a fallos. Las funciones de toleracia a fallos permiten que los datos encuentren rutas alternativas, por lo que una nave espacial puede tener múltiples buses de datos y ser [[Diseño de tolerancia a fallos|tolerante a fallas]]. SpaceWire también permite la propagación de interrupciones de tiempo a través de los enlaces.<ref name=":0" />

=== Capa de enlace ===
Cada carácter transferido comienza con un [[bit de paridad]] y un bit indicador de control de datos. Si el indicador de control de datos es un bit 0, sigue un carácter LSB de 8 bits. De lo contrario, uno de los códigos de control, incluido el fin de paquete (EOP).<ref>{{Cita web|url=https://www.star-dundee.com/knowledge-base/spacewire-characters|título=SpaceWire Characters|fechaacceso=2018-10-28|sitioweb=Star-dundee.com}}</ref>

=== Capa de red ===
Las tramas de datos de la red tienen el siguiente aspecto:
{| class="wikitable"
|Byte de dirección
| Byte de dirección...
| ID de protocolo
| Datos
|}
Se utilizan uno o más bytes de dirección para el enrutamiento. Las direcciones son físicas (0-31) o lógicas. La diferencia es que las direcciones físicas se eliminan del encabezado de la trama durante el enrutamiento, que se utiliza para el enrutamiento basado en saltos (según la ruta especificada en la misma trama). Las direcciones lógicas también se pueden eliminar, según la configuración del enrutador.

=== Interconexión ===
Los dispositivos de hardware se pueden conectar directamente o a través de un enrutador SpaceWire. En el primer caso, generalmente se utilizan pares de dispositivos para garantizar una operación a prueba de fallas, la que sin embargo es manejada por software.

Un enrutador SpaceWire suele ser un dispositivo de tipo [[Conmutador de barras cruzadas|conmutador]] de barra transversal que funciona en modo de [[Conmutación vermiforme|conmutación de agujero de gusano]]. Esto también puede limitar la velocidad de la comunicación a la velocidad común más baja.<ref>{{Cita web|url=https://www.gaisler.com/doc/rt-spw-router.pdf|título=Radiation-Tolerant 10x SpaceWire Router|fechaacceso=2018-10-28|sitioweb=Gaisler.com}}</ref> Las decisiones de enrutamiento se basan en la tabla de rutas ya programada y el contenido inicial (bytes de dirección) de la trama entrante.

== Usos ==
SpaceWire se utiliza en todo el mundo.<ref>{{Cita web|url=https://www.star-dundee.com/knowledge-base/who-uses-spacewire|título=Who Uses SpaceWire? - STAR-Dundee|fechaacceso=2018-10-28|sitioweb=Star-dundee.com}}</ref> Su uso comenzó principalmente en proyectos de la [[Agencia Espacial Europea|ESA]], pero actualmente lo utilizan [[NASA|la NASA]], [[Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial|JAXA]], [[Roscosmos|RKA]] y muchas otras organizaciones y empresas. Algunos proyectos de la NASA que lo utilizan incluyen el [[Telescopio espacial James Webb|telescopio espacial James Webb, el telescopio]] de [[Swift (observatorio espacial)|alerta de ráfagas]] [[Swift (observatorio espacial)|Swift]], el [[Lunar Reconnaissance Orbiter|Orbitador de reconocimiento lunar]], [[LCROSS]], el [[Geostationary Operational Environmental Satellite|satélite ambiental operativo geoestacionario]] (GOES-R) y el [[banco de pruebas]] SCaN. Las iniciativas de SpaceWire están siendo coordinadas entre varias Agencias Espaciales en el marco de [[CCSDS]] para extender su modelo de comunicación a las [[Capa de red|Capas de Red]] y [[Capa de transporte|Transporte]] del [[modelo OSI]].

SpaceWire soporta redes y sistemas altamente [[Diseño de tolerancia a fallos|tolerantes a fallas]], lo cual es una de las razones de su popularidad.<ref>Dr Barry M Cook; Paul Walker.
[https://www.4links.co.uk/application/files/2315/4445/5441/10_Ethernet_Software_Issues.pdf "Ethernet over SpaceWire - software issues"]. 4links.co.uk, p. 2</ref>

== Protocolos ==
La ESA tiene un borrador de especificación para el ID de protocolo.

En ECSS-E-ST-50-11 se han asignado los siguientes ID de protocolo:
{| class="wikitable"
!ID de protocolo
! Nombre
! Descripción
|-
| 1
| ''Protocolo de acceso a memoria remota'' ([[RMAP]])
| se utiliza para acceder de forma remota/alterar la configuración de registro de los dispositivos
|-
| 2
| ''Protocolo de transferencia de paquetes CCSDS''<ref>{{Cita web|url=https://public.ccsds.org/Pubs/133x0b1c2.pdf|título=Space Packet Transfer Protocol|fechaacceso=2018-10-28|sitioweb=Public.ccsds.org|fechaarchivo=11 de septiembre de 2018|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20180911191526/https://public.ccsds.org/Pubs/133x0b1c2.pdf|deadurl=yes}}</ref>
| un protocolo común utilizado para enviar telecomandos y recibir telemetría
|-
| 238
| Propuesta de ''Protocolo de Entrega de Datos Confiables'' ([[RDDP]])
| utilizado en [[Geostationary Operational Environmental Satellite|GOES-R]]
|-
| 239
| ''Protocolo universal de transferencia en serie'' ([[ESTUPENDO|STUP]])
| Utilizado en SMCS-332 [[Circuito integrado de aplicación específica|ASIC]]
|}

== Referencias ==
<references responsive="1"></references>

== Otras fuentes ==

* [http://www.ecss.nl/forums/ecss/_templates/default.htm?target=http://www.ecss.nl/forums/ecss/dispatch.cgi/standards/docProfile/100654/d20080802144344/No/t100654.htm ECSS-E-ST-50-12C - SpaceWire - Enlaces, nodos, enrutadores y redes], [[Agencia Espacial Europea|ESA]] - [[Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial|ESTEC]].
* [http://www.ecss.nl/forums/ecss/_templates/default.htm?target=http://www.ecss.nl/forums/ecss/dispatch.cgi/standards/showFolder/100630 ECSS-E-50-12A (REEMPLAZADO solo el número de documento se ha cambiado a ECSS-E-ST-50-12C) SpaceWire - Nodos, enlaces y redes], [[Agencia Espacial Europea|ESA]] - [[Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial|ESTEC]].
* [http://www.ecss.nl/forums/ecss/_templates/default.htm?target=http://www.ecss.nl/forums/ecss/dispatch.cgi/standards/docProfile/100654/d20080802144344/No/t100654.htm ECSS-E-ST-50-11C Borrador 1.3 "Ingeniería espacial: protocolos SpaceWire"]

== Enlaces externos ==

* [http://spacewire.esa.int/ Página de inicio de SpaceWire (ESA)]
* [http://www.ecss.nl Cooperación Europea para la Normalización Espacial - ECSS]
* [https://www.4links.co.uk/index.php/papers Publicaciones 4Links]
* [https://web.archive.org/web/20070613182431/http://spacewire.computing.dundee.ac.uk/ Conferencia Internacional SpaceWire 2007]
* [https://web.archive.org/web/20090409065252/http://spacewire2008.astro.isas.jaxa.jp/ Conferencia Internacional SpaceWire 2008]
* [http://2010.spacewire-conference.org Conferencia Internacional SpaceWire 2010]
* [http://2011.spacewire-conference.org Conferencia Internacional SpaceWire 2011]
* [http://2013.spacewire-conference.org/ Conferencia Internacional SpaceWire 2013]
* [http://www.star-dundee.com/SpaceWireKB Base de datos de conocimientos de STAR-Dundee]
* http://www.interfacebus.com/SpaceWire_Avionics_Bus.html

Proveedores comerciales de equipos SpaceWire:

* [http://www.star-dundee.com STAR-Dundee]
* {{Enlace roto|1=[http://www.spacewire.fr Spacewire.fr] |2=http://www.spacewire.fr/ }}
* [https://web.archive.org/web/20071016133234/http://ams.aeroflex.com/ProductPages/RH_spacewire.cfm aeroflex]
* [http://www.gaisler.com/cms/index.php?option=com_content&task=view&id=109&Itemid=35 Aeroflex Gaisler]
* [[EADS Astrium|Astrium]]
* [http://www.atmel.com/dyn/products/devices.asp?family_id=641#787 Pastilla]
* [https://web.archive.org/web/20090713171212/http://www.caen.it/micro/family.php?cat=space Aurelia Microelectrónica]
* [http://www.ingespace.com Ingespace]
* [http://www.dyneng.com/spacewire.html Ingeniería Dinámica]
* [http://www.4links.co.uk 4Enlaces]
* [http://www.skylab-corporate.com/en_skylab-30.html Industrias SKYLAB] {{Wayback|url=http://www.skylab-corporate.com/en_skylab-30.html |date=20110228064835 }}
* [http://www.ruag.com/space Espacio RUAG]
* [http://www.pnpinnovations.com/products.php?subCategoryID=43&categoryID=16 Innovaciones PnP]
* [http://www.teletel.eu/isaft-spacewire-mil-std-1553-can-recorder TELETEL S.A.]
* [https://www.tttech.com/products/aerospace/flight-rugged-hardware/space-ceramic/tte-switch-controller-space/ TTTech] - Gateway para SpaceWire a Ethernet 1GbE, con CPU Leon-2FT

Núcleos IP SpaceWire:

* [https://www.4links.co.uk/index.php/portfolio/project-title-2-2-3 4Enlaces]
* [http://www.star-dundee.com/products/SpaceWire%20IP.php STAR-Dundee]
* [http://www.gaisler.com/cms/index.php?option=com_content&task=view&id=275&Itemid=183 Aeroflex Gaisler]
* [http://www.esa.int/TEC/Microelectronics/SEMD6M52OCH_0.html Astrium SpaceWire RMAP]
* [http://irfu.cea.fr/ CEA IRFU]
* [http://spacewire.cesr.fr/ CESR CNRS] (licencia CeCILL-C)
* [https://web.archive.org/web/20100527230633/http://ipp.gsfc.nasa.gov/ft_tech_spacewire.shtm NASA Goddard - transferencia de tecnología]
* OpenCores.org ([http://opencores.org/project,spacewire SpaceWire] y [http://opencores.org/project,spacewire_light SpaceWire Light])
* [http://www.spacewire.co.uk/ SpaceWire Reino Unido]
* [http://www.esa.int/TEC/Microelectronics/SEM7N20P0WF_0.html Agencia Espacial Europea]
* [http://www.pnpinnovations.com/products.php?subCategoryID=38&categoryID=18 Innovaciones PnP]

{{Control de autoridades}}
[[Categoría:Buses]]
[[Categoría:Sistemas computacionales tolerantes a fallas]]