[發明專利]用于產生故障沉默的同步訊息的方法和主時鐘

在審

• 申請號: 201380030537.6
• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN104365042A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·波萊德納
• 申請（專利權）人: FTS電腦技術有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/26;G01S19/21
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

技術領域

本發明涉及在分布式實時系統中產生故障沉默的同步訊息的方法。

本發明還涉及實行這樣的方法的設備。

本發明在于計算機科技的領域。發明描述通過使用主時鐘可靠地從衛星訊號產生符合時間觸發以太網的SAE標準AS6802以及IEEE標準1588的同步訊息的創新方法。

背景技術

在分布式容錯實時系統中，多部計算機控制一物理處理過程，在這其中當所有計算機都擁有符合國際原子時標準[7]的容錯物理時基，會是有利的。這樣的時基可通過接收定期的同步訊息建立，訊息由容錯的主時鐘發送。同步訊息在其數據欄位中包含主時鐘的發訊的時刻。

下文將描述方法，解釋如何可以建立這樣的容錯的主時鐘，其產生符合時間觸發以太網的SAE標準AS6802[8]以及IEEE標準1588[9]的可靠的同步訊息。

下文將解釋本文中使用的術語。以太訊息包含標頭、數據欄位和冗余的循環冗余校驗(CRC)欄位。在正確的封閉的訊息中，該CRC欄位是和訊息的內容相符的。當沒有相符的CRC欄位時，訊息為開啟的。因此，當要更改訊息的數據欄位時，訊息必須先被開啟。當開啟訊息時，檢查封閉的訊息的內容是否和CRC欄位相符。如果不相符，則拒收訊息。當在開啟的訊息的數據欄位中作出修改后，必須再封閉訊息，即是說需要計算新的相符的CRC欄位，然后才可把訊息繼續傳遞。當修改開啟的訊息時，在修改期間發生的瞬時性故障(例如因自然宇宙輻射產生的單粒子翻轉(single?event?upset))可引發訊息中的錯誤，其在封閉訊息后仍然存在。

在計算機可靠性的領域中，“錯誤隔離單元”(fault-containment?unit,FCU)這術語擁有核心的重要性[7,第136頁]。錯誤隔離單元被了解為封裝的子系統，其中錯誤引發的直接效果被局限在這子系統內。

實時時鐘的質量由其準確度定義[7]。因此，當比較兩個實時時鐘時，對其時態的差分和其時序率的差分作出區分。當一實時時鐘的時態有規律地從一參考時鐘偏離時，顯示時序率的差分，這可使用數字小/大時跳轉換邏輯(digitalen?Mikro/Makro?Tick?Transformationslogik)校正。

發明內容

本發明的目的在于述明產生可靠的同步訊息的方案，尤其是符合時間觸發以太網的SAE標準AS6802[8]以及IEEE標準1588[9]的方案。

這目的通過根據本發明的方法達成，該方法在于使用以下功能單元：用于從導航衛星系統接收時間訊號(S-訊號)的衛星接收器、產生實際時間訊號(R-訊號)的精確的參考時鐘、中央計算機、監視器以及用于儲存配置參數的數據塊，其中該衛星接收器定期產生S-訊號，和其中參考時鐘定期產生R-訊號，其中R-訊號的標稱頻率和相位與S-訊號的頻率和相位相同，而其中標稱的和實際的R-訊號的差分用于在未來把這差分減至最小，而其中在衛星接收器正常的情況下，根據中央計算機的配置參數產生的定期同步訊息是基于S-訊號產生的，而標稱的和實際的R-訊號的差分用于(優選地在短期內)適應參考時鐘的時態于S-訊號和(優選地在長期內)適應參考時鐘的時序率于S-訊號，而其中在衛星接收器異常的情況下暫停參考時鐘的時序率的適應，而其中在衛星接收器錯誤的情況下，根據中央計算機的配置參數產生的定期同步訊息是基于R-訊號產生的，而其中監視器檢查同步訊息包含的發訊時間與實際的發訊時間是否相符，以及兩個連續的同步訊息之間的間隔是否處于先驗固定(a?priori?festgelegten)的容忍區間(Toleranzintervalls)中，而如否，則以某方式修改同步訊息以致每個接收器把同步訊息識別為錯誤的。