[發明專利]使用現有網絡線纜來同步網絡的方法和系統

無效

• 申請號: 201110403686.5
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102546070A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: P·博布雷克
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限責任公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

技術領域

一般來說，本發明的領域涉及航空電子網絡通信，更具體來說，涉及用于時間上同步端系統的網絡中的多個端系統的方法和系統。

背景技術

在ARINC?664第7部分網絡中，差分對被用于通過類似以太網局域網即LAN的網絡在諸如主機和節點之類的端系統與交換機之間傳遞消息。保證數據完整性要求將網絡中的端系統同步到公共全局時間(或時鐘)。大約數微秒的最小精確度非常合乎需要。這提供數據的新鮮度的量度以及測量從源到目的地的渡越時間的手段。

由于各種原因，單獨使用分組通信來實現這種精確程度極為困難。使用輔助線的帶外信令一直用于試圖提高精確度。

精確時間協議(IEEE?1588)依靠具有節點之間的極小變化的帶內通信和時間戳記硬件。其精度取決于在各方向的延遲是對稱的程度、取決于數據速率以及取決于延遲變化(例如因FIFO或變換階)。要得到微秒精度，要求多個消息保持多種狀態。

發明內容

在一個實施例中，網絡同步系統包括：同步傳送器，通信上耦合到局域網(LAN)的第一端系統的主物理接口(PHY)裝置的消息傳送器和消息接收器；以及同步接收器，通信上耦合到局域網(LAN)的第二端系統的從PHY裝置的消息傳送器和消息接收器，其中同步傳送器配置成使用第一差分雙絞線連接并且使用第二差分雙絞線連接向同步接收器傳送定時消息，并且同步傳送器配置成使用第一差分雙絞線連接并且使用第二差分雙絞線連接向同步接收器傳送同步脈沖。

在另一個實施例中，一種時間同步端系統的網絡中的多個端系統的方法包括：由從端系統接收來自主端系統的包含同步時間的同步消息，同步消息通過主從端系統之間的第一和第二雙絞線物理接口連接來接收；以及存儲所接收同步時間。該方法還包括：由從端系統接收來自主端系統的同步脈沖，同步脈沖通過主從端系統之間的第一和第二雙絞線物理接口連接來接收；以及使用同步時間和同步脈沖來將從端系統時間同步到主端系統。

在又一個實施例中，網絡同步系統包括局域網(LAN)，其中包括第一端系統以及第二端系統，第二端系統使用第一差分雙絞線連接并且使用第二差分雙絞線連接在通信上耦合到第一端系統。同步系統還包括：同步傳送器，通信上耦合到第一差分雙絞線連接和第二差分雙絞線連接中的至少一個的中心抽頭；以及同步接收器，通信上耦合到第一差分雙絞線連接和第二差分雙絞線連接中的至少一個的中心抽頭。

附圖說明

圖1和圖2示出本文所述方法和系統的示范實施例。

圖1是根據本發明的一個示范實施例的網絡同步系統的示意框圖；以及

圖2是根據本發明的另一個示范實施例的網絡同步系統的示意框圖。

具體實施方式

通過舉例而不是限制，以下具體描述示出本發明的實施例。預期本發明一般應用于工業、商業和住宅應用中的網絡同步的分析和方法實施例。

本文所使用的以單數形式記述且前面具有詞“一個(a、an)”的元件或步驟應當被理解為并不排除多個元件或步驟的情況，除非明確記述了這種排除情況。此外，本發明的“一個實施例”的提法不是要被解釋為排除也結合了所記述特征的其它實施例的存在。

本發明的實施例包括端系統，例如但不限于網絡的主機和節點，并且還可包括中間系統，例如但不限于交換機和/或路由器。系統通過網絡經由一個或多個交換機與各個通信。在各個實施例中，網絡是航空電子全雙工交換以太網(AFDX)，是在提供確定性服務質量(QoS)的同時利用專用帶寬的安全關鍵應用的數據網絡。AFDX基于IEEE802.3以太網技術，利用商品化現貨(COTS)組件，并且在ARINC?664規范的第7部分具體描述。這種通信網絡使用兩個差分線對，一個用于傳送而一個用于接收，以例如每秒10兆位或每秒100兆位(基于銅的每秒1000兆位即千兆位以太網在全雙工模式使用4對)進行傳送和接收。端系統的物理接口(PHY)與交換機之間的耦合通過變壓器進行。如果選擇在線路側具有中心抽頭的變壓器，則能夠使用服務于兩個信號對的變壓器的中心抽頭來發送共模信號。由于這個信號作為共模發送，所以它正交于但不干擾用于以太網通信的差分信號。另外，按照另一個實施例，使用隔離變壓器。