面向数字印刷的TSN时钟同步技术研究

发布时间：2021-01-10 12:08

　　随着科学技术的发展,印刷技术走向了数字化、绿色化、智能化时代,工业4.0更是加快了这一步伐。与此同时,印刷所需求的精度越来越高,需要传输信息也愈发巨大,对于传输的时间要求也愈发精确。国内大部分印刷技术仍采用传统的数据总线,数据的传输速度难以满足下一代高速高精印刷技术的要求,并且传输网络的稳定性也难以保证。基于此,本文面向数字印刷研究TSN的时钟同步技术,能够极大地提高印刷传输网络的实时性和吞吐量,并保证数据传输的确定性。本文在分析gPTP消息的同步、传播和转发过程的基础上,研究了gPTP时钟同步误差的可能来源。并通过分析gPTP的系统模型,研究了gPTP时钟同步可能产生的误差,并对误差的最大值进行了理论估计。本文设计了2种TSN的实现方案并根据课题需要,在比较2种方案优缺点的基础上选择适合本文的实现方案,并基于TSN系统的实现需求,设计了TSN系统的整体方案,并对各个子模块进行了设计和选型。本文在OMNeT++中对gPTP进行了模拟仿真。基于INET架构,通过在物理层和MAC层对gPTP进行系统建模,并提出使用节点代理的方法,实现gPTP的时间同步的仿真,验证了gPTP相对于PTP在时... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统工业网络层级而TSN的出现打破这一局面，由于TSN拥有着强大的网络规划、网络配置和

图 2. 7 真实时钟模拟图2.3.4 参数配置gPTP 有许多配置参数，为了从配置网络中获得尽可能好的同步精度，考虑到各个模型中前面分析的各种因素的存在，在时间同步方面的配置参数选项如下：（1）所有时间感知系统以单步模式传输。（2）所有时间感知系统打开同步锁模式。（3）最佳主时钟的同步时间间隔设置为 31.25ms，比标准协议中定义的默认值125ms 低四倍。（4）传播延迟测量间隔设置为 1 秒。2.4 gPTP 误差分析gPTP 的时钟同步算法有一个前提，假设等式 2.3 中的 ( ) 的返回值等于最佳主时钟的 时间，即： ( ) = 0 (2. 9)

图 3. 7 交换机硬件图主要支持的 TSN 相关协议如图 3.8 所示：图 3. 8 IE-4000 支持的 IEEE 相关协议板选型N 的载板，主要在于网卡的选型，由于目前 TSN 还仍持 TSN 的硬件比较有限，由于 TSN 与其他网络在载板

【参考文献】：
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本文编号：2968678