Повышение точности синхронизации времени за счет тактовой синхронизации в виртуализированных интегрированных системах

Актуальность. В последние годы для промышленной автоматизации в качестве базовой архитектуры все чаще находят применение виртуализированные интегрированные системы, в телекоммуникационных сетях которых используется технология TSN, как наиболее подходящая для критически важных приложений, предъявляющих жесткие требования по скорости и гарантированности доставки информации. Качественные параметры сетей TSN, в свою очередь, зависят от точности ее временно́й синхронизации, поэтому разработка методов повышения точности синхронизации времени устройств сети с коммутацией пакетов является актуальной научно-практической задачей.Цель: рассмотреть способы повышения точности синхронизации времени в сетях виртуализированных интегрированных систем, использующих технологию TSN, и то, как влияет на это тактовая сетевая синхронизация, которую обеспечивает применение технологии синхронного Ethernet. Методы: влияние тактовой сетевой синхронизации на точность привязки шкалы времени оценивается по результатам имитационного моделирования процессов временно́й и тактовой синхронизации в среде AnyLogic.Результат: в работе показана цепочка взаимодействия информационных и телекоммуникационных технологий, а также обеспечивающих подсистем, показывающих в совокупности принципы работы сложных встраиваемых компьютерных систем и способ определения их характеристик на основе моделирования, также представлены результаты имитационного моделирования, показывающие, что высокая точность привязки шкалы времени и стабильность ее удержания может достигаться путем совместной реализации частотной и временно́й синхронизации, что играет важную роль в сценариях применения TSN. Новизна: разработана имитационная модель процессов временно́й и тактовой синхронизации, позволяющая оценить преимущества использования тактовой сетевой синхронизации в сетях TSN с точки зрения повышения точности синхронизации времени сетевых устройств.Практическая значимость. Реализация частотной синхронизации в сети с поддержкой технологии TSN позволяет достигать высокой точности синхронизации времени сетевых устройств при использовании меньшего количества синхросообщений, что уменьшает объем служебного трафика. При этом возможно использовать менее стабильные задающие генераторы, так как их частота постоянно корректируется, а это повлечет уменьшение затрат.

синхронизация времени, TSN, PTP, gPTP, SyncE, ПЭИВЧ, уПЭИВЧ, шкала времени