УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МЕХАНИЗМ ПЕРЕДАЧИ ТРАФИКА ЖЕСТКОГО РЕАЛЬНОГО
ВРЕМЕНИ В СЕТИ ETHERNET 

Никишин Кирилл Игоревич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), 
E-mail: kirillnikmail@mail.ru
Коннов Николай Николаевич, кандидат технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: knn@pnzgu.ru
Гурин Евгений Иванович, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: gurin2@yandex.ru 

681.3 

DOI

10.21685/2072-3059-2018-4-3 

Актуальность и цели. В современных автоматических системах управления большую роль играют передача данных и реакция пользователя на изменение системы. Обмен данными происходит по технологии Ethernet. Однако технология Ethernet не позволяет обрабатывать трафик реального времени с минимальной задержкой, для этих целей предусмотрена технология Time-Triggered Ethernet (ТТЕ). Технология ТТЕ обеспечивает передачу трафика реального времени с точностью до микросекунды. Объект исследования – передача Ethernet-сообщений с поддержкой технологии ТТЕ. Предмет исследования – задержка кадров при передаче сообщений по сети. Цель исследования – разработка нового способа передачи Ethernet-сообщений в распределенной системе жесткого реального времени, который упростит подключение пользовательской аппаратуры, уменьшит задержку кадров в сети и исключит временные конфликты между Ethernet-сообщениями различного класса.
Материалы и методы. Исследования передачи стандартных кадров (эластичный трафик) и кадров реального времени (трафик реального времени) проведены по технологии ТТЕ.
Результаты. Разработан новый способ передачи Ethernet-сообщений в распределенной системе жесткого реального времени, который позволяет уменьшить задержку кадров в сети, повысить пропускную способность сети, исключить временные конфликты между ТТ- и ЕТ-кадрами, упростить подключение пользовательской аппаратуры за счет исключения защитника системы на выходные порты коммутатора, непосредственно обеспечивающего доставку кадров по адресатам назначения.
Выводы. Разработанный новый способ по технологии ТТЕ повышает быстродействие при передаче сообщений в автоматических системах управления, позволяет исследователям и разработчикам телекоммуникационного оборудования спроектировать новую систему по передаче данных с использованием технологии ТТЕ. 

Ключевые слова

Time-Triggered Ethernet, трафик реального времени, задержка кадра, планировщик расписания, сеть Петри 

 Скачать статью в формате PDF

1. Time-Triggered Communication / ed. by R. Obermaisser. – San Francisco, Caifornia, USA : CRC Press, 2012. – P. 575.
2. Kopetz, H. The time-triggered Ethernet (tte) design / H. Kopetz, A. Ademaj, P. Grillinger, K. Steinhammer // Eighth IEEE International Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC'05) (May 18, 2005 to May 20, 2005). – Seattle, Washington, 2005. – P. 22–33.
3. SAE Standard AS 6802: Time-Triggered Ethernet. Описание стандарта IEEE 802.1q. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.1Q (дата обращения: 15.02.2018).
4. Никишин, К. И. Разработка защитника системы Time-Triggered Ethernet / К. И. Никишин // Новые информационные технологии и системы (НИТиС-2016) : сб. науч. ст. XI Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2016. – С. 176–179.
5. Nikishin, K. Modelling of systems using Time-Triggered Ethernet / K. Nikishin, N. Konnov, D. Pashchenko // Information Technologies and Mathematical Modelling. – 2016. – Vol. 638. – P. 303–314.
6. Nikishin, K. Implementation of Time-Triggered Ethernet using colored Petri net / K. Nikishin, N. Konnov, D. Pashchenko // IEEE Xplore (ICIEAM). –
URL://http://ieeexplore.ieee.org/ document/8076387/ (дата обращения : 17.02.2018).
7. Никишин, К. И. Моделирование сетями Петри коммуникационного оборудования Time-Triggered Ethernet / К. И. Никишин, Н. Н. Коннов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2017. – № 2 (22). – С. 222–236.
8. Jensen, K. Coloured Petri Nets: modelling and validation of concurrent systems / K. Jensen, L. M. Kristensen. – Berlin Heidelberg : Springer-Verlag 2009. – 2009.
9. Таранцев, Е. К. Моделирование цветными сетями Петри процесса регистрации радиолокационной информации / Е. К. Таранцев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2011. – № 1 (17). – C. 70–78.