基于時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)的同步算法研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2024-02-22 15:28
航空航天、交通運(yùn)輸和醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)長(zhǎng)足的發(fā)展使得實(shí)時(shí)計(jì)算日益得到重視,實(shí)時(shí)安全關(guān)鍵領(lǐng)域成為一個(gè)熱門(mén)研究方向,各公司在原有以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上,提出了多種解決方案,以期滿足行業(yè)需求,得到業(yè)界認(rèn)可。在多套方案競(jìng)爭(zhēng)中,時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)(TTE,又叫TTEthernet,Time Triggered Ethernet)嶄露頭角,它在普通以太網(wǎng)的靈活性、動(dòng)態(tài)性能以及“盡力而為”中融入時(shí)間觸發(fā)技術(shù)的確定性、容錯(cuò)機(jī)制和實(shí)時(shí)性能,而時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)的時(shí)間特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步提出了新的要求。 本文采用了學(xué)習(xí)、研究、分析和模擬仿真的基本思路,對(duì)時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了深入研究,并在仿真平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)觸發(fā)以太網(wǎng)同步協(xié)議。主要學(xué)習(xí)了時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)技術(shù)和OPNET仿真工具,在研究了時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)體系架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的基礎(chǔ)上,分析了TTE協(xié)議(TTP,Time-triggered Protocol)中的時(shí)鐘同步協(xié)議,設(shè)計(jì)出由時(shí)序保持算法和集中算法組成的時(shí)鐘同步算法。通過(guò)提出仿真方案,建立理論模型,并最后在OPNET中仿真實(shí)現(xiàn)了具有確定性、容錯(cuò)機(jī)制和實(shí)時(shí)性能的時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)。 時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)由終端節(jié)點(diǎn)、交換機(jī)和鏈路組成,...
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)概述
2.1 TTE 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)
2.1.1 TTE 協(xié)議體系架構(gòu)
2.1.2 TTE 服務(wù)控制機(jī)制
2.2 TTE 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2.1 TTE 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件
2.2.2 TTE 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 各種時(shí)鐘同步協(xié)議的比較
2.4 本章小結(jié)
第三章 時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)同步算法研究
3.1 時(shí)鐘同步流程
3.2 TTE 協(xié)議控制幀
3.3 時(shí)鐘同步關(guān)鍵參數(shù)
3.3.1 透明時(shí)鐘
3.3.2 最大傳輸延遲
3.3.3 集中算法延遲時(shí)間
3.3.4 PCF 預(yù)定接收時(shí)間
3.4 關(guān)鍵算法
3.4.1 時(shí)序保持算法
3.4.2 集中算法
3.4.3 時(shí)鐘修正算法
3.5 全局時(shí)鐘同步協(xié)議
3.6 集群檢測(cè)及解決方法
3.6.1 同步集群檢測(cè)
3.6.2 異步集群檢測(cè)
3.7 多同步域/多優(yōu)先級(jí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步機(jī)制
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)同步算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 時(shí)鐘偏差設(shè)計(jì)
4.2 終端機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.1 功能交互
4.2.2 數(shù)據(jù)交互
4.3 交換機(jī)設(shè)計(jì)
4.3.1 功能交互
4.3.2 數(shù)據(jù)交互
4.4 TTE 協(xié)議狀態(tài)機(jī)控制
4.4.1 協(xié)議狀態(tài)機(jī)描述
4.4.2 SM 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.4.3 SC 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.4.4 CM 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.5 終端機(jī)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)
4.5.1 根進(jìn)程
4.5.2 子進(jìn)程
4.6 交換機(jī)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)
4.6.1 根進(jìn)程
4.6.2 子進(jìn)程
4.7 具體實(shí)現(xiàn)算法
4.7.1 時(shí)鐘校正算法
4.7.2 時(shí)序保持算法
4.7.3 集中算法
4.8 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試方案和結(jié)果
5.1 測(cè)試軟硬件項(xiàng)
5.2 SC 功能測(cè)試
5.2.1 測(cè)試場(chǎng)景
5.2.2 測(cè)試用例
5.3 SM 功能測(cè)試
5.3.1 測(cè)試案例 1
5.3.2 測(cè)試案例 2
5.3.3 測(cè)試案例 3
5.3.4 測(cè)試案例 4
5.4 聯(lián)合測(cè)試
5.4.1 測(cè)試用例 1
5.4.2 測(cè)試用例 2
5.4.3 測(cè)試用例 3
5.4.4 測(cè)試用例 4
5.5 精度測(cè)量
5.5.1 定義
5.5.2 測(cè)試場(chǎng)景
5.5.3 測(cè)試方法
5.5.4 測(cè)試結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3906880
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)概述
2.1 TTE 網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)
2.1.1 TTE 協(xié)議體系架構(gòu)
2.1.2 TTE 服務(wù)控制機(jī)制
2.2 TTE 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2.1 TTE 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件
2.2.2 TTE 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 各種時(shí)鐘同步協(xié)議的比較
2.4 本章小結(jié)
第三章 時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)同步算法研究
3.1 時(shí)鐘同步流程
3.2 TTE 協(xié)議控制幀
3.3 時(shí)鐘同步關(guān)鍵參數(shù)
3.3.1 透明時(shí)鐘
3.3.2 最大傳輸延遲
3.3.3 集中算法延遲時(shí)間
3.3.4 PCF 預(yù)定接收時(shí)間
3.4 關(guān)鍵算法
3.4.1 時(shí)序保持算法
3.4.2 集中算法
3.4.3 時(shí)鐘修正算法
3.5 全局時(shí)鐘同步協(xié)議
3.6 集群檢測(cè)及解決方法
3.6.1 同步集群檢測(cè)
3.6.2 異步集群檢測(cè)
3.7 多同步域/多優(yōu)先級(jí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步機(jī)制
3.8 本章小結(jié)
第四章 基于時(shí)間觸發(fā)以太網(wǎng)同步算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 時(shí)鐘偏差設(shè)計(jì)
4.2 終端機(jī)設(shè)計(jì)
4.2.1 功能交互
4.2.2 數(shù)據(jù)交互
4.3 交換機(jī)設(shè)計(jì)
4.3.1 功能交互
4.3.2 數(shù)據(jù)交互
4.4 TTE 協(xié)議狀態(tài)機(jī)控制
4.4.1 協(xié)議狀態(tài)機(jī)描述
4.4.2 SM 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.4.3 SC 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.4.4 CM 協(xié)議狀態(tài)機(jī)
4.5 終端機(jī)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)
4.5.1 根進(jìn)程
4.5.2 子進(jìn)程
4.6 交換機(jī)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)
4.6.1 根進(jìn)程
4.6.2 子進(jìn)程
4.7 具體實(shí)現(xiàn)算法
4.7.1 時(shí)鐘校正算法
4.7.2 時(shí)序保持算法
4.7.3 集中算法
4.8 本章小結(jié)
第五章 測(cè)試方案和結(jié)果
5.1 測(cè)試軟硬件項(xiàng)
5.2 SC 功能測(cè)試
5.2.1 測(cè)試場(chǎng)景
5.2.2 測(cè)試用例
5.3 SM 功能測(cè)試
5.3.1 測(cè)試案例 1
5.3.2 測(cè)試案例 2
5.3.3 測(cè)試案例 3
5.3.4 測(cè)試案例 4
5.4 聯(lián)合測(cè)試
5.4.1 測(cè)試用例 1
5.4.2 測(cè)試用例 2
5.4.3 測(cè)試用例 3
5.4.4 測(cè)試用例 4
5.5 精度測(cè)量
5.5.1 定義
5.5.2 測(cè)試場(chǎng)景
5.5.3 測(cè)試方法
5.5.4 測(cè)試結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3906880
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