时间触发以太网标准研究.pdf

《时间触发以太网标准研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、航空标准化与质量2013年第5期时间触发以太网标准研究1211兰杰朱晓飞陈亚李峭(1.北京航空航天大学，北京100191；2.中航工业综合技术研究所，北京100028)[摘要]根据航空电子体系结构的发展趋势和要求，说明时间触发以太网（TTE）的发展状况和国内外标准化工作的进展。分析了SAEAS6802时间触发以太网标准的范围与特色，重点说明SAEAS6802标准定义的TTE网络分布式时钟同步机制及其容错方法，并说明利用微秒级精度的全局时钟提高航空电子系统完整性的方法。[关键词]标准化；时间触发以太网；时钟同步；容错

2、[中图分类号]V242[文献标识码]C[文章编号]1003–6660（2013）05–0024–05航空电子系统经历了分立式、联合式、综合式工作的进展动态，随后概述SAEAS6802标准的范[1]和先进综合式4个发展阶段。具体到大型飞机领围和特色，进而主要分析其时钟同步服务的方法和域，空客A380和波音787采用综合模块化航空电子机制，讨论其容错要求和高完整性保证方法，最后[2][3]（IMA）系统和AFDX骨干互连，具有先进综进行归纳并提出进行标准化研究工作的建议。合式的特征，其核心综合处理模块在机架上集中安装。

3、1TTE网络技术及其标准化进展[4]随着高完整性时间触发通信互连技术的出现，TTE网络提供确定性的时间触发通信的机制，[5]有望实现异构的航空电子模块之间或主机之间的精是（Time-TriggeredArchitecture，TTA）体系结构确同步和并行处理，构成分布综合模块化航空电子在分布式嵌入式实时系统领域的发展。不同于共享[6]（DIMA）体系结构，进一步严格保证航空电子信介质的TTP总线，TTE网络在不能进行监听的交息交换的时间确定性，并支持时间隔离和分区隔离换式网络基础设施上实现了全局的时钟同步操作。相结

4、合的分布式综合设计，使之具有灵活配置、容上世纪90年代末，维也纳技术大学在KoptezH错、可重构和良好的互操作能力。等学者的引领下成立了专门的时间触发通信技术研时间触发以太网（Time-TriggeredEthernet，发团队，随后成立TTTech公司。随着交换式以太网TTE）是在交换式网络互连环境下的时间触发通信在嵌入式应用中适应性改造的深入，2001年至2005[7]技术，可以提供微秒级的分布式时钟同步服务，已年，研制了实验性的TTE交换机；2005年至2008[8]经在NASA的载人飞船项目中获得实用，并

5、得到国年，推出工业应用TTE交换机和TTE端系统；外飞机设备设计制造企业的重视。近年来，开始提供符合DO-254标准的交换机和模[4]根据SAEAS6802《时间触发以太网》定义，块。而在软件方面，TTE网络支持ARINC653标准TTE网络在支持时间触发（TT）流量的同时，还定义下的APEX分区TDMA调度和VxWorks653操作支持速率约束（RateConstraint，RC）乃至“尽力系统。传”（BestEffort，BE）流量，形成混合关键性的在工程实用和应用基础研究的双重推动下，通信服务。TTE网络技术

6、获得了长足的发展。在欧盟FP7与ARINC664Part7标准定义的AFDX网络相计划下的“可扩展可重配置电子平台与工具”[9]比，TTE网络的微秒级时间触发通信的定时精度远（SCARLETT）项目提出所谓“IMA2G”的互连高于AFDX网络允许的0.5ms时延抖动界限；另一方技术，用到了实验性的TTE交换技术，使IMA模块面，TTE网络可以用RC流量承载AFDX虚拟链路，的处理功能与I/O功能相互透明，以便于实现异构起到向下兼容和保护既有投资的作用，并能够在TTLRM和LRU的分布式综合。而在航天电子领域，美与R

7、C流量共存的情况下，提供容错、故障封闭、国Orion载人飞船采用1000BASE-CX物理层和双冗通信监视等完整性保证机制。余配置的TTE网络综合互连方案，考虑了抗恶劣环本文首先介绍时间触发以太网技术及其标准化境的高完整性。[收修订稿日期]2013-07-23基金项目：航空科学基金（20111951015）Oct.201324信息技术与标准化工作研究在上述基础之上，TTTech公司于2008年发布需要分别给出高完整性和标准完整性的配置说明。了TTEthernet规格说明书，并经过SAE标准化组织SAEAS6802标

8、准的第1章到第11章的内容分别的AS-2D“时间触发系统与体系结构”分委会牵头为：TTE网络的标准化工作，并由SAE组织于2011年11第1章范围。概述该标准的目的、应用和结月形成并发布了SAEAS6802“时间触发以太网”构。标准。第2章可用文档。该标准可引用和参考的文在TTE网络的分布式时钟通信概念提出之前，档。我国对于时间触发通信的研究主要集中在时间触