[發明專利]航空電子設備網絡中的自由運轉節點的時間同步方法

有效

• 申請號: 201210043255.7
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102647270B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: P·波布雷克;J·范多爾普;H·莫林
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L29/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張金金,李家麟

技術領域

本文所述的技術涉及如使ARINC?664?Part?7所述的航空電子設備全雙工交換以太網之類的雙冗余網絡中的自由運轉節點之間進行時間同步的方法。?

背景技術

在ARINC?664?Part?7的網絡中，每個端系統(ES)或終端節點承擔能夠保持由共享主處理器的多個應用所寫入和讀取的消息的一個或多個通道上的開放通信端口的網絡接口控制器(NIC)的角色。在ARINC?664?Part?7的航空電子設備網絡中，節點能夠工作在標準完整性模式中，其中未檢出差錯的概率大約小于每飛行小時10^-6。要求節點中的附加功能性以支持高完整性模式，其中未檢出差錯的概率必須不大于每飛行小時10^-9。應用可運行于高完整性模式，其中重要的是確保通過網絡傳輸的安全關鍵數據的高度完整性。這種完整性校驗包括驗證比特完整性(例如使用循環冗余校驗和)、驗證源完整性(即，確保數據來自正確的源)、驗證時間次序(即，檢查發送和接收消息的順序)以及驗證數據的使用期(age)(即，將消息提交給傳送節點的時間與從接收節點檢索該消息的時間之間的時間差)。為了驗證有序性和使用期，數據在由源應用所發布時以及在由目標應用所檢索時均必須參考或使用各節點的相應本地時間參考來準確地加時間戳。因此，重要的是令每個ES的所有本地時間參數在所指定的最小容差之內并且以防止時間倒退的方式來相互跟蹤。?

通過網絡進行通信的安全關鍵應用可使用應用特定協議在應用中來執行其自己的順序和時間完整性監測及驗證。例如，由GE和?Rockwell?Collins聯合開發的Boeing?787公用數據網絡使用獨立管理功能來提供時間參考以及包含單獨節點時間參考之間關系的偏移表的集中監測和分布。在這種架構中，各節點必須計算偏移信息，并且對ASIC處理元件進行編程，ASIC處理元件對每個所接收消息施加時間戳并且驗證順序和時間完整性。這種方式要求各節點中的相當大的處理以及消耗大量網絡資源來提供每一個節點與支持管理功能的節點之間的附加的低等待時間通信通路。?

發明內容

在一個方面，一種使網絡上的接收節點的本地時間參考(LNT)同步到網絡上的發送節點的全局網絡時間參考(GNT)的估計的方法包括：從每個發送節點傳送冗余精確時間協議同步消息，以便建立接收節點的GNT和LNT時間日期。接收節點選擇兩個冗余PTP消息之一來設置與對應于每個所選PTP消息的LNT相關的時間數據。接收節點捕獲每個所選PTP消息的發送節點和接收節點的GNT和LNT值，并且基于與每個發送節點對應的時間數據來確定比率和偏移量。接收節點使用預定標準來比較所確定比率和偏移量對，基于該比較來選擇發送節點之一，并且將LNT同步到所選發送節點的GNT。?

附圖說明

附圖包括：?

圖1是配置成按照本發明的一個實施例進行操作的航空電子設備通信網絡的拓撲的示意表示。?

圖2是通過圖1的網絡所傳送的通信消息的示意表示。?

圖3是通過圖1的網絡傳送的圖2的通信消息的多個片段的示意表示。?

圖4是示出按照本發明的一個實施例、同步圖1的網絡的端系統的全局網絡時鐘的本地估計的方法的流程圖。?

圖5是示出實現圖4所示方法的每個主端系統的時間跟蹤的方法的流程圖。?

圖6是示出一種將本地時間參考調整某個比率和偏移量以使它同步到全局網絡時間參考的方法的示圖。?

圖7是示出按照本發明的一個實施例、對在端系統處接收的消息進行分類(sorting)的方法的流程圖。?

具體實施方式

為便于說明，以下描述中提出了大量具體細節，以便透徹地理解本文所述的技術。然而，本領域的技術人員將會清楚地知道，即使沒有這些具體細節也可實施示范實施例。在其它情況下，結構和裝置以簡圖形式示出，以便于示范實施例的描述。?

下面參照附圖來描述示范實施例。這些附圖示出實現本文所述的模塊、方法和計算機程序產品的具體實施例的某些細節。但是，附圖不應當被理解為施加附圖中可存在的任何限制。方法和計算機程序產品可在任何機器可讀介質上提供以用于實現其操作。實施例可使用現有計算機處理器、或者通過為這個或另一個目的所結合的專用計算機處理器、或者通過硬連線系統來實現。?