时间触发的容错实时通信系统和装置

摘要

本发明的目的为在分布式实时系统的容错通信系统中建立容错的全局时间。为了这个目的，设有容错报文切换单元（200），其包括四个独立的切换单元（211，212，213，214）。这四个独立的切换单元（211，212，213，214）共同建立容错时间。该些终端系统（221，222）经由两个独立的失效沉默通信信道（251，252，253，254）而连接至容错报文切换单元（200），使得即使部分容错报文切换单元（200）或有一通信信道失效，时钟同步和网络连接仍得以保存。

主权项

用于容错时钟同步以及用于时间触发的容错实时通信的方法，该方法使用多个终端系统(221、222)以及一个或多个容错切换器(200)，其分别经由至少两条通信信道而连接起来，其特征在于各容错切换器(200)含有第一(201)和第二切换对(202)，其中该第一切换对(201)含有第一(211)和第二切换器(213)，而该第二切换对(202)含有第三(212)和第四切换器(214)，且其中该四个切换器(211、212、213、214)各自经由通信信道(240、241)而连接至其余三个切换器，而该四个切换器经由通信信道(240、241)，使用已知的以报文为基础的内部容错同步算法，建立带有已知精度(P)的内部全局容错时基，且其中多个终端系统(221、222)可经由与终端系统相关的比较器而分别连接至该两对切换对(201、202)，而其中第一终端系统(221)经由第一通信信道(251)向第一切换对(201)、及经由第二通信信道(253)向第二切换对(202)发送将被发送至终端系统的相应报文副本，且其中该第一比较器(231)经由通信信道(242)向第一切换器(211)、及经由通信信道(243)向第二切换器(213)发送到达的报文，而其中该第三比较器(232)经由通信信道(246)向第三切换器(212)、及经由通信信道(247)向第四切换器(214)发送到达的报文，且其中该四个切换器切换该些到达的报文，而若报文被发往至第二终端系统(222)，则该些切换器(211、213)将经由通信信道(244、245)而向与第二终端系统(222)相关的第二比较器(233)发送相应报文副本，且其中该第二比较器(233)会在时间上的第一报文到达后立即开启带有时限D的时窗，而若在这时间间隔D期间未有这报文的第二副本到达第二比较器(233)，则第二比较器(233)将丢弃该报文，而若在这时间间隔D期间有这报文的第二副本到达，则第二比较器(233)将逐位元比较该两则报文，而若该比较器发现了位元错误，则其中断发送报文，并丢弃该报文，而若这报文的所有位元均无异，则其将经由第二通信信道(252)向第二终端系统(222)发送完整报文，且其中第二切换对(202)以类似方式继续进行，因此在无故障的情况下，报文的两个经检查副本会到达该终端系统，而若该两对切换对(201、202)的其中之一因发生故障或检测到错误而丢弃该报文，则有一正确报文仍会到达第二终端系统(222)，且其中除该些终端系统收到的报文外，该容错切换器(200)亦会定期向所有已连接的终端系统发送两则在切换器(200)中生成的同步报文，其中第一切换对(201)会发送一同步报文，而 第二切换对(202)则发送另一同步报文，而其中同步报文到达终端系统的时间会与同步报文的数据字段中所含的时间对应。