TTE高精度同步协议容错控制流算法研究

时间触发以太网(TTE)是一种基于标准以太网的实时网络通信技术,采用“时钟同步”和“时间触发”来确保关键数据的通信实时性和确定性,“时钟同步”就是基于系统全局时钟的标准,周期性地修正系统通信网络上各种设备时钟的时间信息和频率偏差,使其限定在足够小的范围内,保证系统同步运行的过程,从而使其能够满足安全关键系统的强实时通信需求。本文根据SAE AS6802协议在理论上分析出其优化后的同步算法后,通过该算法完成了时间触发以太网板卡端对端时间同步,并保证精度优于100 ns。     

TTE端系统一体化同步组件设计

时间触发以太网(TTEthernet)在传统以太网基础上增加了时间触发服务,采用高精确的时间同步核心技术,建立并维护全局统一时钟,为安全关键系统提供了确定性的通信平台。依据设备在时间同步过程中发挥的不同作用,TTE网络设备可划分为同步主设备、同步客户端设备及同步聚合设备,通常交换机作为同步聚合设备,而端系统则作为同步主设备及同步客户端设备。通过分析TTE网络的时间同步流程和端系统同步组件一体化体系结构,提出一种端系统中主客一体化的同步组件设计方法,为构建安全关键系统网络提供了实现思路。     

基于二维装箱问题的TTE调度表生成算法

为简化时间触发以太网调度表生成的复杂度并增强灵活性,对调度表生成算法进行研究.所提算法支持通讯任务的动态添加,特别是将链路时间资源抽象为空箱子,并将时间触发通讯任务抽象为二维物品,这种抽象利用无重叠二维装箱问题的特性来满足数据帧无冲突传输,利用二维装箱算法得出调度表.仿真结果表明,当网络中同时存在较多通讯任务时...     

时间触发以太网时钟同步的容错方法分析

为揭示高完整性和标准完整性配置下时钟同步容错方法的有效性,对时间触发以太网(time-triggered Ethernet,TTE)网络标准中时钟同步服务描述进行协议分析,还原时钟同步算法的理论模型。通过分析容错机制对应的失效模式,对TTE网络时钟同步算法在单同步域下对抗失效的有效性进行仿真验证,仿真结果表明了高完整性配置下的TTE网络时钟具备对抗单点随意失效的能力。     

基于RTEthernet改进的时钟同步算法

以太网其庞大的网络系统在复杂的环境中存在网络链路延迟,节点时钟的漂移,同步能力差等问题。通过研究RTEthernet协议的起源和工作原理,考虑到影响实时以太网时间同步精密度的时钟拜占庭故障、网络传输延迟和漂移率等三个因素,建立了符合RTEthernet协议的通信模型。对FTA时钟同步算法在故障下时钟同步精密度损失率提升较少的问题进行了研究,引入了滑动窗口技术,提出了容错滑动窗口（Fault-Tolerant Sliding Window, FTSW）算法。容错滑动窗口算法能进一步提高分布式系统在进行时钟同步是对故障节点的容错能力。最后,使用CANoe仿真工具对FTSW算法进行仿真验证, FTSW算法的容错性优于FTA时钟同步算法算法,且在系统（七个节点）中存在两个拜占庭故障的情况下,同步后的精密度损失率降低了7.1%。     

基于推后补偿的时钟同步算法研究

时钟同步精度是网络时间同步的重要指标。目前网络节点的增多及涉及行业领域的扩大,给时钟同步精度提出了更高的要求,因此需要研究新的时钟同步算法提高时钟同步精度。本文以网络时钟同步的单向比较法为研究对象,针对其在时钟同步精度上的不足,提出了一种新的时钟同步算法,并给出了此算法在PPS信号同步中的应用,实验结果表明所提出的时钟同步算法提高了PPS信号的传递精度。该算法简单明了,易于工程实现。     

基于时钟相位补偿的同步触发信号产生技术

触发信号时间抖动和延时调节分辨率是同步系统的重要参数,提出一种同步触发信号产生技术,通过测量基准触发信号与系统时钟信号间的相位差,对系统时钟相位进行补偿,减小同步触发信号与基准触发信号间的时间抖动,同时利用计数器结合可编程数字延时方案,提高同步触发信号延时调节分辨率,实现了20通道的同步触发信号输出。实验结果表明,输出的同步触发信号与输入的基准触发信号的时间抖动峰峰值小于500ps,延时调节分辨率达到250ps,满足需要精密时序控制的系统对同步触发信号的要求。     

基于采购平台的时钟同步算法研究

电子采购平台要保证各方行为的安全性与信用,因此需要对交易过程及文件进行可信赖的时间标识.因为客户桌面时间可以随时更改,不足以信赖,因此我们采用时间戳服务,这类服务信赖程度高,且具有安全性.时间戳系统会将确认的时间与特定的电子数据绑定到一起,从而保证节点时钟同步[1].但在现实应用过程中受到无线网络环境因素的限制,时钟同...     

IEEE1588时钟同步协议的研究与实现

随着现代以太网应用对时钟同步精度要求的日益严格,IEEE1588时钟同步协议从开始的2002版本发展到了2008版本。针对IEEE1588时钟同步技术的原理、组网方式进行了阐述,提出了IEEE1588时钟同步系统节点的具体实现方案并提出了测试方案。经过对实验数据的分析,证明了提出的IEEE1588实现方案的可行性,对于互联网内高精度时钟同步的实现,进行了探索与验证。     

基于本地时钟自校正的无线传感器网络同步方法

通过分析TPSN同步协议和造成时钟偏差不确定性的各种因素,结合无线传感器网络低功耗的特点及其对时钟同步算法精度的要求,针对TPSN未对时钟频率漂移进行估计的问题,提出一种节点本地时钟自校正方法,并设计了平均时钟偏差指标对一个同步周期内时钟精度进行评价。对比实验结果表明本方法易于实现,在保证同步精度的同时可以延长同步周期,减少同步开销,节约了能耗。     

无线传感器网络整合时钟同步方案

针对多数无线传感器网络时钟同步方案存在的仅纠正时钟偏移问题,提出一种新的解决方案,整合时钟偏移同步和时钟速率同步,通过3个连续的消息传输实现单跳同步,采用分层的生成树实现多跳同步。仿真实验结果表明,与现有的同步方案比较,该方案的同步错误更小,能够获得更长的再同步周期。     

基于CAN总线时钟同步机制的研究

随着分布式控制网络的发展,对控制的精度和准确度的要求越来越高。分布式控制网络系统中的核心问题之一就是时钟同步问题。近年来,CAN总线作为控制系统的一种通讯网络在分布式网络控制系统中发展较快。因此文章主要研究CAN网络中的时钟同步问题的解决方法。     

基于分布式仿真系统的时钟同步技术研究

为了推进时钟同步在分布式仿真系统中的实际应用,识别了时钟同步系统的具体要求,在对比多种时钟同步方案后,选择NTP方案并进行优化;在介绍NTP时钟同步的基本原理基础上,进行了时钟同步精度影响因子分析,创造性的提出了构建高精度逻辑时钟、不等式法优化网络回路往返时延的不对称性、时钟晶振频率在线补偿3种优化方法,并建立了时钟同步系统;实验结果表明,设计的时钟同步系统的同步精度优于1 ms,且平均校准周期达到5 h左右;该时钟同步系统能封装为DLL,可灵活集成到具体项目中.     

面向单向延迟测量的时钟同步技术研究

为测量网络传输中的单向延迟等性能参数以准确提供和分析网络的性能状况,时钟同步的精度要求已非时钟同步协议(NTP)所能完成。该文对近年来出现的各种针对此问题的时钟同步技术研究和实现展开综述性陈述,并在此基础上提出Altair&Vega(A&V)方法。该方法修正了Moon方法中理论推导的欠妥之处,建立两主机之间同步模型,能提供高精度的相对时钟偏移修正。     

FlexRay时钟同步分析

描述FlexRay网络的基本特点及FlexRay网络时钟同步算法的具体过程,介绍FlexRay网络的容错中间点算法,提出时钟同步算法的数学模型,并对数学模型进行分析。从理论上说明FlexRay时钟同步算法具有较强的容错性和适用性。     

仿真系统中的时钟同步算法

研究当前仿真系统中的时钟同步问题和网络时间协议（NTP）。在NTP的基础上通过引入“主从服务器”模式、客户端时间推进和事件注册机制,实现一种适用于分布式仿真系统的、具有较高精度的软件时钟同步算法,给出同步系统的设计和实验方案。根据对实验数据的分析,验证该算法是一种简单有效的高精度时钟同步算法。     

Interval-based Clock Synchronization

In this paper, we develop and analyze a simple interval-based algorithm suitable for fault-tolerant external clock synchronization. Unlike usual internal synchronization approaches, our convergence function-based algorithm provides approximately synchronized clocks maintaining both precision and accuracy w.r.t. external time. This is accomplished by means of a time representation relying on intervals that capture external time, providing accuracy information encoded in interval lengths. The algorithm, which is generic w.r.t. the convergence function and relies on either instantaneous correction or continuous amortization for clock adjustment, is analyzed by utilizing a novel, interval-based framework for establishing worst-case precision and accuracy bounds subject to a fairly detailed system model. Apart from individual clock rate and transmission delay bounds, our system model incorporates non-standard features like clock granularity and broadcast latencies as well. Relying on a suitable notion of internal global time, our analysis unifies treatment of precision and accuracy, ending up in striking conceptual beauty and expressive power.