基于SDH地面链路传送的全网时间同步技术研究

电力系统全网时间同步系统是电力行业近年来重点发展和推广的关键技术,基于SDH网络的E1接入和传输时延误差修正需要接入外频率保障。文章结合电网时间同步示范工程及相关实验测试数据,分析SDH传输链路的时延、抖动和漂移,论证了频率同步对SDH链路传送时间同步的重要性,提出电力系统基于SDH的全网时间同步组网建议,解决电力通信时间同步规划组网,实现基准时间信号全网覆盖等目标。     

基于SDH网络的时间同步技术研究

简要介绍了SDH网络时间同步技术的国内外发展现状,研究了SDH时间同步信息的传输时延特性,对双向时间同步算法的误差因素进行了分析,提出了SDH时间网管系统的建设要求,明确了时间同步精度的测量方法,并对SDH网络时间同步技术的应用前景进行了展望.     

面向时间敏感网络的5G无线网增强技术研究

5G确定性网络是目前产业界正在积极推动的全新工业通信技术。为了逐步实现确定性传输,3GPP引入了时间敏感通信技术,与超可靠低时延通信技术相比,进一步在时延抖动和时间同步方面对5G网络进行了增强,从而实现端到端的时间敏感通信服务。介绍了时间敏感通信技术特点和标准进展,时间敏感通信技术以时间敏感网络与5G网络融合的网络架构为基础,通过精确时间同步机制提高时间同步精度,通过服务质量和调度增强机制降低业务时延、提高传输可靠性,通过以太网头压缩技术提高传输效率。     

基于双波长传输的600 km光纤授时实验

针对长距离高精度光纤时间同步需求,利用双向掺铒光纤放大器(EDFA)进行传输距离扩展.介绍了光纤授时系统组成,通过构建光纤授时链路时延模型,重点对长距离光纤授时系统中的不对称时延问题进行了研究分析,并详述了精确校准方法,最后搭建实验平台对授时性能进行了测试验证.测试结果表明:时间同步准确度达-47 ps,同步精度达12...     

移动水声异步网络自定位和时间同步联合的单向动态预测算法

节点位置的实时变化以及水下长传输时延等特性影响了移动水声异步网络(MUAANs)的时间同步与自定位精度。针对上述问题,该文研究并提出一种自定位和时间同步联合的单向动态预测算法。该算法通过建立时间同步与自定位联合的状态与观测模型,同时预测不同时刻下移动节点的位置信息与时钟差异,实现网络的联合位置跟踪与动态时间同步。与此同时,由于该算法仅采用节点间的单向信息传输即可实现自定位与时间同步,有效解决了由水下长传输时延导致的移动节点间双向信息交互时延差异的问题,提高了网络的自定位与时间同步精度和效率。仿真结果表明,该文所提算法可以高精度地联合预测移动水声异步网络的自定位与时间同步结果,且有效增强了网络的时间同步与自定位时间效率。     

时间触发总线时间同步和端到端时延测试方法

分析了TTP总线时间同步机制和基于中断方式的端到端数据传输模式,以及节点间时间同步、端到端时延和抖动等参数,设计了同步精度和时延测试方法,构建测试原型系统和配置场景并开发测试用例。结果表明,各节点间的时间偏差小于总线配置场景所允许的同步精度上限5us,端到端时延263.30～267.43us。因时间槽设置为250us,可知主机应用层与总线控制器同步方式下数据传输的端到端时延主要取决于时间槽所占时间。此测试方法和所用的原型系统可用于TTP总线通信系统设计和部署的优化。     

一种长时延网络中移动节点间的时间同步算法

长时延网络的同步对于提升网络传输效率,增加网络吞吐量具有重要意义。现有用于长时延网络典型时间同步协议有TSHL,Tri-Message等,这些同步协议都是针对传播时延保持稳定或者保持短时稳定的长时延网络,但在实际情况中,有时传播时延会发生变化,如节点间相对位移的变化,如何在这样的长时延网络中进行时间同步也是一个值得研究的问题,文中提出了一种运用于长时延网络中移动节点间的时间同步算法,利用节点间多次的信息交互计算出传播时延变化的速率,然后对时延变化进行估算来进行时间偏移的补偿以达到时间同步。     

基于门控制的星载时间敏感网络调度算法

空间信息网络中时间敏感业务的实时性、确定性和可靠性要求对基于存储转发方式的传统以太网交换提出巨大挑战。提出一种基于门控制的星载时间敏感网络调度算法,设计星载时间敏感网络交换方案;针对卫星业务突发的特点,提出一种基于时分复用的门控制列表生成方法,对该调度算法在不同业务流量特征背景下的确定性时延及时延抖动性能进行仿真分析。仿真结果表明,所提算法的最小时延减小至10 μs量级,最小时延抖动为0,满足空间时间时敏业务的确定性传输要求,提高了空间信息网络业务传输的确定性、可靠性、灵活性。     

有线无线融合的卫星时间敏感网络流调度研究

随着空间通信任务日趋复杂化,尤其是对时间敏感的需求不断提升,一方面要求星内系统的高带宽、可靠性和实时性;另一方面星间无线链路也应具备低时延和高可靠性。但由于卫星内部有线链路与星间无线链路差异大,业务数据经过有线和无线链路联合传输时,容易引发节点拥塞,而无法保障时敏业务的时延有界需求。为了提升数据在空间网络传输的实时性,该文提出了一种有线无线融合的时间敏感网络(TSN)流调度方案,首先对有线和无线链路资源分配与终端时延关系进行分析建模,并通过TSN控制器收集终端时敏需求,构建以全网时敏业务端到端最小平均时延为优化目标,然后采用基于增强精英保留遗传算法进行方案的快速求解。通过Pycharm对比测试时隙分配算法的性能,同时设计实现基于EXata网络仿真平台的低轨卫星TSN系统,并搭建实验场景进行试验验证。测试结果表明,该文所提出的流联合调度方案能够为空间时敏任务提供有界、稳定的时延保障。     

时间触发光纤通道节点设计与实现

综合化航空电子系统对总线网络的传输速率和确定性提出了较高要求。针对普通光纤通道总线存在确定性差的问题,提出了一种时间触发光纤通道总线的设计与实现方案,采用主从方式实现网络时间同步,以及多缓存时间触发传输结构。详细阐述了节点的现场可编程门阵列逻辑设计实现方案,并在样机平台上进行了实物测试与验证。所提出的基于光纤通道的时间触发传输方案仅需对节点协议进行适应性修改,可应用于综合化的航空电子系统。     

Design the Remote Control System With the Time-Delay Estimator and the Adaptive Smith Predictor

In real applications, a remote control system is generally an integration of different networks consisting of a commercial network for message transmission and an industrial network to control the remote hardware through a communication gateway. Since the induced time-delay in network control system (NCS) may cause system instability, this paper proposes a remote NCS structure by implementing the adaptive Smith predictor with an online time-delay estimator. As the delay in a commercial network Ethernet is significantly time-varying depending on the number of end-users, the delay is estimated in this paper by processing the online measurement of the round-trip time (RTT) between the application layers of the server and the client. The adaptive Smith predictor control scheme is developed by directly applying the estimated time-delay. To prove the feasibility of the proposed remote control system, the developed design has been applied to an AC 400 W servo motor tested from a 15 km distance. The experimental results indicate that the significantly improved stability and motion accuracy can be reliably achieved by applying the proposed approach.      

基于光子晶体光纤的宽带相控阵雷达多波束形成技术

提出了基于光子晶体光纤（PCF）的光学多波束形成网络,利用光子晶体光纤的高色散值和色散平坦特性实现了光学真延时（TTD）,并采用光波分复用技术形成了多个射频波束的独立控制和扫描。仿真结果表明,通过改变工作波长能够有效实现射频信号的相对延时,且延时差与理论计算值相符。     

分数阶傅里叶变换时滞模型及其应用

实际采集到的信号中常常含有与信号频谱相同的延时噪声分量,难以用常规的滤波方法剔除。针对延时噪声干扰的特点,依据分数阶傅里叶变换（FRFT）的时移特性和乘积变换延时特性,提出了一个信号与同频噪声分离的时滞模型,通过对含噪信号进行相应的分数阶傅里叶变换,在变换域上可不断加大信号与同频噪声的距离,距离的增加与迭代次数成正比,从而能较好地分离同频干扰。实验中,对分数阶傅里叶变换的分离效果进行了仿真演示。     

天线时延标定在卫星导航技术中的应用

卫星导航系统通过信号传播时延的测量来实现定位、导航和授时,信号传播时延测量计算需要已知天线时延,天线时延标定准确度是影响系统服务精度的关键因素。叙述了卫星导航系统中天线时延的定义及通常测量方法,提出了2种利用卫星导航系统自身测距能力的天线时延标定方法,介绍了天线相位中心测量方法,并给出了卫星导航系统应用中的天线相位中心点坐标的归算方法。     

单向时延测量中的时间同步问题

网络性能测量一直是人们所关注的话题。通过对网络的连通性、时延、丢包率、带宽等的测量去掌握网络实时的运行动态。在网络单向时延测量中,由于各个主机时钟误差的存在使得测量结果精确性不高。针对两种不同类型的误差设计了两种方法,并且实验也证实了这两种方法的可行性及正确性。     

一类非线性时滞系统的鲁棒H∞滤波器设计

 研究了满足下列条件的时滞系统的鲁棒H_∞滤波问题:假设系统的参数矩阵带有不确定性,且不确定参数是时变且范数有界的.在系统的状态与输出中同时都含有非线性无穷分布时滞与离散时滞.在设计滤波器的过程中,引入了一个新的Lyapunov-Krasovskii泛函.通过线性矩阵不等式技术,提出了参数不确定时滞系统的鲁棒H_∞滤波器存在的时滞依赖条件.鲁棒H_∞滤波器可以保证带有参数不确定性的滤波误差系统是渐近稳定的,并且满足给定的H_∞性能指标.通过仿真的研究证明了该方法的有效性.     

基于两级变参数滤波时延校正的声源定向

在人机交互、视频会议、军事国防等众多领域中,基于麦克风阵列的声源定位系统已经受到了人们的广泛关注。在空间噪声和混响的环境中,时延估计往往会出现很大的偏差,而声源角度的计算又依赖于时延估计的准确性。因此,本文在双阵元模型下提出了一种用于声源定向的时延校正算法,该算法采用一个权值系数可变的两级滤波器对GCC-PHAT-ργ估计出的时延点进行校正,有效地让偏差较大的时延点回归到正确的时延群当中,从而避免了错误时延值对进一步角度定向的影响。实验结果表明,本文提出的算法在不删除时延异常点的前提下,在误差均值和均方根误差等方面都表现出了很好的性能,而且对每组数据进行角度定向的时间都很短。理论分析与实验结果表明该方法不仅有效的提高了角度估计的估计精度,而且当说话人以正常走路的速度移动时,该算法可对说话人的方向进行及时的跟踪。      

IEEE 1588时间同步误差的研究

网络报文的时间同步方式是未来时间同步方式的趋势。IEEE 1588是关于网络测量和控制系统的高精度时间协议标准,是属于网络报文时间同步方式的一种,其时间同步精度达到次微秒级。本文首先将IEEE 1588与网络报文同步方式中的NTP和SNTP进行了简要比较,然后通过对IEEE 1588时间同步过程的分析,提出了IEEE 1588时间同步系统中可能存在的误差源和影响因素,并最后作出了相应的改进方法。     

软件定义光网络中一种时延约束的控制器生存性部署方法

控制时延、控制平面的生存性和控制平面的控制冗余程度是软件定义光网络中网络性能是否良好的重要判断依据。该文提出时延约束下的控制器生存性部署方法,该方法充分考虑时延、生存性和控制器冗余等网络性能因素,在用户指定时延的前提下,确保每个网络节点至少有两条控制链路,以提高控制平面的生存性。同时,保证使用尽可能少的部署节点完成整个网络的覆盖,以减少控制平面的控制冗余。仿真表明,该方法能够有效地减少控制时延,提高控制平面的生存性,并减少控制器的部署个数,降低控制冗余,有效地提高了软件定义光网络的整体网络性能。该方法保证至少两条控制链路与C-MPC算法起到了相同的保护作用,与MCC算法相比,使SDON网络控制平面可靠性提高了20%。同时,在指定时延10 ms的约束条件下,在NSF和COST239网络中,与C-MPC算法相比所提算法分别减少了88%和75%的控制器部署。     

基于Internet的远程控制系统网络时延分析研究

提出并研究基于Internet的远程控制仿真,在测量网络时延实际数据的基础上,利用滑动模型和样条原理,采用滑模均值代替滑模的常规输入值,利用径向基神经网络建立了网络时延的模型.仿真结果表明:该模型能够反映并预测该测量数据所代表的网络路径之间的时延特性,并能在基于Internet的闭环控制系统的设计中有效地替代实际网络进行研究.该建模方法具有快速、准确的特点,能用于在线学习网络模型并对网络的时延值进行预测,为基于Internet的远程闭环控制提供了新的思路.