基于ISO/IEC/IEEE 8802-1AS广义精确时间协议的时间同步仿真方法

以太网是目前应用最广泛的局域网技术,应用于众多工业领域的实时以太网都面临着数据传输的实时性和确定性的需求。目前在分组网络中应用最广泛的是由IEEE 1588定义的精确时钟同步协议(Precision Time Protocol,PTP),其主要原理是通过一个同步信号周期性地对网络中所有节点的时钟进行校正同步,使分布式网络内的所有时钟与最精确的时钟同步,可以达到亚微米级别的时间同步精度。ISO/IEC/IEEE 8802-1AS基于IEEE1588定义的精确时钟同步协议提出了一种广义精确时间同步协议(generalized precision time protocol,gPTP),用于时间敏感网络中设备时钟的定时和同步,其同步原理与PTP一致。本文通过建立仿真模型对比验证gPTP的同步精度更高。本文首先分析了广义精确时间同步协议的消息同步、传播和转发过程,其次提出了一种对广义精确时间同步协议进行时间同步仿真的方案。通过INET架构和分析gPTP时钟同步协议的基础上,在OMNeT++上对PTP和gPTP协议进行了物理层和MAC层上的信息建模与系统建模,从而仿真了PTP和gPTP的时钟同步过程,实验结果表明gPTP的时钟同步误差范围更小,验证了gPTP相对于PTP在时钟同步方面的优越性。

车载以太网时间同步测试方法研究

随着自动驾驶辅助功能和车载以太网技术在国内外车型中的广泛应用,车内网络的不同ECU对时间同步的要求越来越高。由于整车网络中不同ECU时钟源的钟漂不同,同时信号在网络上存在着传输延时,因此,在系统运行过程中,即使已对齐的时间仍会出现偏离。AVB/TSN协议定义了一种基于车载以太网的时间同步机制,通过主时钟选择算法、路径延迟测量与补偿和时钟频率匹配的方式,将车载网络各个ECU的时间都同步到一个基准的主时钟。本文介绍了一种域内车载以太网时钟同步的测试方法,包括对gPTP协议一致性的测试以及时间同步功能的测试。