[發明專利]時間觸發以太網仿真系統

有效

• 申請號: 201710454712.4
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN109150559B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 李明鎖;金雷澤;孟冬冬;孫文中;姜良偉
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: H04L41/12
• 分類號: H04L41/12;H04L41/14;H04L41/22;H04L41/0668;H04L41/084;H04L43/045;H04L43/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明涉及時間觸發以太網仿真系統，該系統包括網絡規劃單元、網絡調度單元、通信仿真單元及時間同步仿真單元；所述網絡規劃單元包括用于生成網絡拓撲文件的網絡拓撲規劃模塊、用于配置網絡流量參數及每條流量傳輸路徑的網絡流量配置模塊；所述網絡調度單元用于根據網絡拓撲信息及流量信息，生成滿足設定網絡約束條件下的網路調度表；所述通信仿真單元用于實現不同類型業務的通信仿真；所述時間同步仿真單元用于實現消息固化、壓縮、時鐘同步服務、集群監測及狀態機時鐘同步功能。本發明的系統較之僅對時間同步功能進行仿真的現有技術，本發明的仿真系統更加全面深入。

技術領域

本發明屬于通信網絡技術領域，具體涉及一種時間觸發以太網仿真系統。

背景技術

伴隨航空和航天電子技術的飛速發展，傳統總線已經不能滿足新型航空及航天電子系統的技術總體設計需求，因此目前傳統的總線技術正逐步被新一代航空數據總線技術所替代，目前國外新型的商業和軍用航空航天項目中的電子系統采用的總線已經開始轉向光纖通道(Fiber Channel，FC)、航空電子全雙工交換式以太網(Avionics Full-DuplexSwitched Ethernet，AFDX)、SpaceWire、Time-triggered Protocol(TTP)和Time-triggered Ethernet(TTE)。新一代總線技術相比于傳統的總線可以提供更高帶寬、更高可靠性和低延遲性，能夠很好地滿足新一代航空航天電子系統的技術設計要求。

另外，近年來科技快速發展，尖端技術不斷應用到新的航空航天系統中，高實時性的指控指令、大數據量的圖像和視頻數據以及精確制導雷達的海量數據等都需要高速實時的傳輸；軌道交通、汽車船舶、工業控制及安全關鍵領域也需要更加高速實時的通信。如果不具備高精度的時鐘同步，這些系統的管理、協調、控制盒數據高速實時的傳輸就難以得到保證。時鐘同步是未來系統的必然發展趨勢。

TTE是國際上最新的一項基于以太網的新型總線技術，它具備最高等級的安全性、可靠性及確定性網絡。該總線技術兼容了時間觸發協議和以太網技術的優勢，能夠在同一個網絡平臺上兼容普通網絡數據流、AFDX數據流和TTE網絡數據流，具備更高的安全性和強有力的容錯機制。

TTE是在普通交換式以太網基礎上，經過增加實時性和可靠性設計而實現的。具體的形成過程為，在非確定性的普通以太網中引入時鐘同步技術，使之成為具有全局同步時鐘的確定性網絡，在此基礎上，增加了TT通信和RC通信，采用合理的調度策略協調TT幀、RC幀、BE幀之間對設備和鏈路的爭用，并且增加了安全機制來保障TTE功能的良好實現。

AS6802協議主要定義了一種高精度且容錯的同步技術，可為TTE建立和保持低延遲、低抖動、高精度的全局同步時鐘，保障和加強了TTE網絡服務質量。

由于TTE具備對標準以太網完全的兼容性、訪問控制的有效管理、有效的資源利用率、可擴展的容錯機制及精確的系統診斷和良好的綜合性等優勢，所以TTE是未來通信發展的一個重要方向，在將來必然有廣泛的應用領域。

專利CN 102282787 A(將分布式計算機網絡中的本地時鐘同步的方法)，詳細描述了分布式計算機網絡中各個節點實現時間同步的方法，但該專利僅描述了時間同步功能。

專利201310664838.6(一種模擬交換式以太網時鐘同步的仿真系統)，對時間同步功能進行模塊化，詳細介紹了每一個模塊的功能，并用仿真方法進行了實現，可擴展性比較好，但也主要關注時間同步功能。

發明內容

本發明提供了時間觸發以太網仿真系統，以解決現有的時間觸發以太網仿真技術對于時間觸發以太網的仿真不夠全面的缺陷。