用于在车载以太网通信网络中提供时间同步的方法和装置的制造方法_2

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0是根据本发明的一个实施例示出ClockIdentity字段的格式的视图;
[0038]图11是根据本发明的一个实施例示出AVB以太网消息(帧)的结构的视图;
[0039]图12是根据本发明的一个实施例示出静态超主时钟表的视图;
[0040]图13是说明当根据本发明的一个实施例的时间同步失败时用于重新选择超主时钟的比较参数的表格;
[0041]图14和图15是根据本发明的一个实施例示出用于使用静态通告消息给端口分配地位的方法的流程图;
[0042]图16是根据本发明的另一个实施例示出用于使用静态通告消息重新选择超主时钟的过程的流程图;以及
[0043]图17是根据本发明的另一个实施例示出用于使用静态通告消息重新选择超主时钟的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0044]现在将详细参考本发明的优选实施例,这些优选实施例的示例在附图中示出。在下面描述中使用的元件中的后缀“模块”和“单元”仅考虑说明书易于准备而被给出或一起使用,并且没有特殊的意义或功能。
[0045]以下,虽然本发明的一个实施例将所有元件示为被结合的,但是本发明的实施例并不限于此。换言之,所有元件中的一个或多个可在本发明的范围内选择性地结合。进一步地,所有元件可由独立的硬件部分分别实施,或元件中的一些可选择性地结合且因此由具有在多个硬件部分中执行所述结合元件功能的程序模块的计算机程序实施。可由本领域技术人员容易地推断构成计算机程序的代码或代码段。这样的计算机程序储存在计算机可读存储介质中,且由计算机读取和执行,因此能够实施本发明的实施例。计算机程序的存储介质可包括磁记录介质、光记录介质、载波介质等。
[0046]而且,应理解在说明书中的术语“包括”、“组成”或“具有”意指可包括对应的元件并且还可以包括除该元件外的其它元件。应理解,包括技术或科学术语在内的所有术语的含义与如由本领域技术人员一般理解的含义相同。一般使用的术语,诸如字典中定义的术语,可理解为具有与该领域中使用的含义相一致的含义,并且不能理解为具有理想的或过于拘泥形式的含义。
[0047]而且,在本发明的元件的描述中,可使用术语“第一”、“第二”、(a) ”、“ (b) ”等。这些术语仅用于区分一个元件与其它元件,且对应元件的性质、顺序或序列并不受这些术语的限制。如果说元件“连接到”另一个元件或与另一个元件“结合”或“耦合”,那么应理解前者可直接连接到后者或与后者结合或在两个元件之间可插入其它元件。
[0048]以下,参考图1至图5,简要描述在IEEE 802.1AS中定义的传统时间同步方法。
[0049]在IEEE 802.1AS中,定义用于网络时间同步的消息的报头结构、通告消息的结构、用于选择提供参考时间信息的超主时钟的方法、用于在交换机中给各端口分配地位的方法等。
[0050]图1是示出在IEEE 802.1AS中定义的传统消息报头结构的视图,并且图2是示出在IEEE 802.1AS中定义的传统通告消息的结构的视图。
[0051]通告消息可包括选择超主时钟所必需的信息,诸如currentUtcOffset、grandmasterPr1rity 1、grandmasterPr1rity2、grandmasterClockQuality、grandmasterldentity等。以下,为了方便说明,选择超主时钟所必需的信息将被称为参考时间信息。图3是示出在IEEE 802.1AS中传统通告消息比较过程和端口分配方法的视图。
[0052]在网络上所有有资格的站点可配置包括它自己的参考时间信息的通告消息,然后将通告消息传输到其它站点。这里,具有最高质量时钟的站点可被选择为超主时钟。换言之,当每个站点从其它站点接收通告消息时,该站点可通过比较包括在所接收的通告消息中的参考时间信息和它自己的参考时间信息来选择具有最高优先级和精确度的站点作为其超主时钟。当然,如果这样的站点的参考时间比其它站点的参考时间更精确,那么该站点可确定它自己被选择为超主时钟。
[0053]选择为超主时钟的该站点的所有端口用于将参考时间信息传输到其它站点。以下,为了方便说明,将用于传输超主时钟参考时间信息的超主时钟端口定义为主端口。另一方面,将连接到主端口并用于接收超主时钟参考时间信息的其它站点端口定义为从端口。
[0054]如图3示例性所示,当每个站点接收其它站点的通告消息时,该站点可通过将其它站点的参考时间信息,诸如 grandmaster Ident ity、gran dmasterPr1r ity 1、clockclass、clockAccuracy、 offsetScaledLogVarianceN grandmasterPr1rity2、 StepsRemovecUSourcePortIdentity等字段的值,与它自己的参考时间信息相比较,来确认该站点和其它站点之间的优先级(pr1rity)和精确度(accuracy),然后确定哪个站点被选择为超主时钟。例如,如果确定站点A被选择为超主时钟,那么站点A给其所有的端口分配主端口地位(role)。另一方面,如果确定另一个站点被选择为超主时钟,那么站点A给其从超主时钟接收时间同步消息的端口分配从端口地位,并给其将它自己的时间同步消息传输到下级节点的端口分配主端口地位。另一方面,端节点(end nodes)给其所有端口分配从端口地位。
[0055]图4是示出在IEEE 802.1AS中传统时间同步过程的视图。
[0056]更详细而言,图4示出在使用桥接器的星型拓扑网络结构中的时间同步过程。
[0057]通常,桥接器是互连两个LAN且在OSI参考模型的数据链路层中操作的通信网络互连设备。
[0058]桥接器可用于:⑴当扩展通信网络的范围和长度时、(2)当较大数量的设备连接到通信网络时、(3)当需要降低由连接到通信网络的过大数量的设备引起的瓶颈状态时、
(4)当互连由不同物理介质(通信线路)组成的通信网络时、(5)当互连不同拓扑结构诸如以太网和令牌环(Token Ring)的通信网络时,等等。
[0059]参考图4,假定通过初始时间同步过程选择交换机E 400作为超主时钟。交换机E400可周期性地生成包括它自己的参考时间信息的通告消息,并将生成的通告消息传输到桥接器450。此后,桥接器450可将接收到的通告消息传输到交换机A 410、交换机B 420、交换机C 430和交换机D 440。
[0060]特别地,桥接器450可通过分析包括在接收到的通告消息中的时间信息识别提供最精确时间信息的交换机,并仅将从识别出的交换机接收的通告消息传输到从节点。
[0061]图5是示出传统超主时钟选择和通告消息传输过程的流程图。
[0062]参考图5,交换机I 510至交换机4 540中的每个将它自己的通告消息传输到与其相连接的交换机,在每个交换机上通过参考时间信息比较过程选择超主时钟,并根据选择结果给它自己的端口分配地位(role)(操作S501)。如图5中示例性所示,假定选择交换机3 530作为超主时钟。
[0063]此后,交换机3 530周期性地例如以I秒的周期生成通告消息,并通过主端口将生成的通告消息传输到交换机2 520和交换机4 540,且交换机2 520通过它自己的主端口将接收到的通告消息传输到交换机I 510 (操作S502)。换言之,被选为超主时钟的站点可通过通告消息向其它站点通知超主时钟的存在和它自己的参考时间的优越性。
[0064]图6是示出基于IEEE 802.1AS的节点之间时间同步方法的视图。
[0065]参考图6,801.1AS设备(超主时钟;GM)610通过时钟主端口 611将同步消息(同步的消息;Sync message)和校正后续消息(correct1n follow-up message)(以下简称为后续消息)传输到另一个801.1AS设备(桥接器)620的时钟从端口 624。
[0066]此后,801.1AS设备(桥接器)620通过时钟主端口 621、622和623将基于电缆和桥接器延迟的时间校正信息通过后续消息传输到其它801.1AS设备(端点或桥接器)630、640和650的时钟从端口 631、641和651。这里,后续消息是在传输同步消息之后在指定时间传输的消息。
[0067]时间校正信息可包括时间戳信息、邻近率比信息和校正字段信息,该时间戳信息包括链接延迟信息和传播时间延迟信息。
[0068]当每个801.1AS设备接收到后续消息时,801.1AS设备基于接收到的后续消息更新时间戳信息、校正字段信息和邻近率比信息,并通过它自己的时钟主端口传输包括更新信息的后续消息。
[0069]图7是示出基于IEEE 802.1AS的时间同步过程的流程图。
[0070]参考图7,当接收桥接器接收到同步消息时,驱动指定的同步定时器,并且当在同步定时器期满
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