基于分布式可靠性系统的可靠性网络分析

基于分布式可靠性系统的可靠性网络分析

可靠性系统是在系统本身部分失效的情况下仍能提供服务的系统。因此，可靠性系统通常采用分布式系统，其中分布式计算机、传感器和执行器经由网络彼此交互，如高端汽车上采用的100多个ECU（电子控制单元）中很多ECU都彼此连接。随着这种分布式可靠性系统（在航空航天、太空或能源工业中也有应用）复杂性和尺寸的增加，网络变得越来越重要，且需要更加可靠的网络。原物理上分离的网络只能针对特定的应用，而以太网能够将多种应用集成到单个物理网络中，即具有不同的应用范围。奥地利TTTech公司一直致力于开发可靠性网络。主要介绍了TTTech公司开发的可靠性网络即确定性以太网技术。该确定性以太网结合了时间触发以太网（SAE AS6802）、音频/视频桥接技术以太网和时间敏感网络等技术。①时间触发以太网（SAEAS6802）技术将时间触发通信与事件触发通信集成。事件触发意味着消息传输不是预先计划的，但它们传输时间点随系统操作动态输出。时间触发以太网技术已经被标准化为SAE AS6802，且其中添加了一些来自ARINC664标准的某些元素。②IEEE802标准化机构设定以太网的使用标准，使其标准化。802.3标准化小组定义了以太网媒体接入层和物理层，而802.11标准化小组定义了以太网交换机行为。音频/视频桥接技术增强了以太网的实时能力，但还需要使网络具有更好的实时性和容错性能。因此，在音频/视频桥接技术以太网中结合时间敏感网络（TSN），并使其标准化。TSN具有8个标准化项目，能够解决各领域的不同问题（如时间触发通信、更高的同步性需求、冗余通信、消息抢占、流量监管和过滤）。

确定性以太网融合了时间触发以太网（SAE AS6802）标准、IEEE音频/视频桥接技术TSN标准，以满足汽车和工业自动化行业的需求。因此，确定性以太网是一种融合网络技术，能够用于端到端的实时约束，具有高容错和高鲁棒性的应用，可以应用于单一的物理网络以及需要高带宽的网络。

刊名：Elektrotechnik& Informationstechnik（英）

刊期：2015年第132期

作者：H.Angelow et al

编译：赵唤