DE20121466U1 - Taktsynchronisation in einem verteilen System - Google Patents

Taktsynchronisation in einem verteilen System

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Claims (11)

1. Synchronisationseinheit zur Synchronisation eines Knotens (1) in einem verteilten System für Echtzeitanwendungen, wobei die Knoten (1) in dem verteilten System durch eine Kommunikationsverbindung (3) miteinander verbunden sind, die Syn­ chronisationseinheit umfasst:
einen lokalen Takt (2),
einen Speicher (6) zum Speichern von Information, die angibt, wann Mitteilungen von bestimmten Knoten (1) zu empfangen sind,
einen Abweichungsdetektor zur Bestimmung eines Satzes von Zeitabweichungen zwischen dem eigenen lokalen Takt (2) und anderen Knoten (1), wobei eine Zeit­ abweichung durch Messung der Differenz zwischen einer erwarteten Empfangszeit einer empfangenen Mitteilung und der Empfangszeit bestimmt wird, die basierend auf der Zeit des eigenen lokalen Taktes (2) beobachtet wurde, und zur Bestim­ mung eines Satzes von Taktratenabweichungen zwischen seinem eigenen lokalen Takt (2) und anderen Knoten (1) basierend auf zwei aufeinanderfolgend empfan­ genen Mitteilungen für einen Knoten (1),
eine Korrekturberechnungseinheit zur Berechnung eines Versatzkorrekturwertes basierend auf dem bestimmten Satz von Zeitabweichungen und zur Berechnung eines Taktratenkorrekturwertes basierend auf dem bestimmten Satz von Taktra­ tenabweichungen und
einer Anpassungseinheit zur Anpassung des lokalen Taktes basierend auf dem berechneten Versatzkorrekturwert und dem berechneten Taktratenkorrekturwert.
2. Synchronisationseinheit nach Anspruch 1, wobei der Abweichungsdetektor so ein­ gerichtet ist, einen ersten und einen zweiten Satz von Zeitabweichungen zu bestimmen und den Satz von Taktratenabweichungen durch Berechnung von Dif­ ferenzen zwischen entsprechenden Zeitabweichungen des ersten und zweiten Satzes von Zeitabweichungen zu bestimmen.
3. Synchronisationseinheit nach Anspruch 2, wobei die Korrekturberechnungseinheit einen Versatzkorrekturwert basierend auf dem zweiten Satz von bestimmten Zeit­ abweichungen berechnet.
4. Synchronisationseinheit nach Anspruch 1, wobei der Abweichungsdetektor so ein­ gerichtet ist, eine Taktratenabweichung durch Messung der Differenz zwischen ei­ nem erwarteten Zeitintervall und einem beobachteten Zeitintervall zu bestimmen, wobei das erwartete Zeitintervall ein Zeitintervall zwischen erwarteten Empfangs­ zeiten von aufeinanderfolgend empfangenen Mitteilungen eines bestimmten Kno­ tens ist und das beobachtete Zeitintervall ein Zeitintervall zwischen den tatsächli­ chen Empfangszeiten der Mitteilungen ist, die basierend auf der Zeit seines eige­ nen lokalen Taktes (2) beobachtet wurden.
5. Synchronisationseinheit nach Anspruch 4, wobei der Abweichungsdetektor einen Zähler zum Zählen eines Zeitintervalls zwischen tatsächlichen Empfangszeiten der aufeinanderfolgend empfangenen Mitteilungen für einen bestimmten Knoten (1) basierend auf der Zeit seines eigenen lokalen Taktes (2) umfasst.
6. Synchronisationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Speicher (6) Information speichert, die für jeden Knoten (1) des verteilten Systems ein bestimm­ tes zeitliches Zugriffsschema definiert, das einen bestimmten Knoten (1) erlaubt, Mitteilungen über die Kommunikationsverbindung (3) zu übertragen.
7. Synchronisationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Information, die in den Knoten (1) enthalten ist, den Zugriff für jeden Knoten (1) auf die Kom­ munikationsverbindung (3) einmal innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls de­ finiert.
8. Synchronisationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder Knoten außerdem einen Sender zum Übertragen eigener Mitteilungen umfasst, wenn er Zugriff auf die Kommunikationsverbindung (3) gemäß dem vordefinierten Zugriffs­ schema besitzt.
9. Synchronisationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die außerdem einen Abweichungsspeicher zum Speichern von Zeitabweichungen umfasst, die zwi­ schen dem lokalen Takt (2) und den Takten (2) der anderen Knoten (1) bestimmt werden.
10. Synchronisationseinheit nach Anspruch 9, wobei der Speicher so eingerichtet ist, um zwei Sätze von Zeitabweichungen zu speichern.
11. Synchronisationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die außerdem eine Driftschutzeinrichtung zur Änderung des Taktratenkorrekturwertes umfasst, der von der Korrekturberechnungseinheit bereit gestellt wird, und zur Weiterleitung ei­ nes geänderten Taktratenkorrekturwertes zu der Anpassungseinheit.
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