基于UDP的时间同步服务的网站设计与实现文献综述

 2023-03-21 05:03


基于UDP的时间同步服务的网站设计与实现

(一)国内外研究现状

国内现状:随着经济的发展,中国对于重载铁路运输的需求日益增加,对于重载火车的研究也在持续进行,至今有十余年之久。其中,中国国内重载铁路运输量密度大,里程长,运输压力较高,加上国外的同步系统无法满足国内一些铁路线的需要,因此中国也开发了属于自己的重载列车同步系统。国内的同步系统主要为中车株洲电力机车研究所研发的TEC-TROMS(重载列车动力分布无限重联控制系统)。

国外现状:国外的重载铁路的行车密度和运输压力相对于国内较小,对于各个组合列车的时间同步问题没有太多需求。因为行车密度较小,对于主从设备出现时间不同步问题,可以采取停车处理等措施。因此对他们而言,研究时间同步的问题并非主要工作。但国外仍然在该领域有所建树,例如美国GE公司的Locotrol DP(Distributed Power)分布动力式系统和ECP(电控空气制动系统)。

(二)研究主要成果

北斗卫星同步技术:北斗卫星导航系统作为我国自主研发并发射的卫星系统,不仅在交通运输、农林牧渔、电力能源、铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输及交通基础设施建设管理等方面为卫星用户实时提供20~100ns的全球同步图像,而且给处于地面上的50hz的单项工频同步数据信号传输设备提供100ns以内的精确同步时间,其产生的相角授时误差大约为0.10018°,满足PMU对于双向同步工频信号的授时需求。

GPS: 一般包括有源天线和接收机,有源天线是由无源天线和放大器两部分组成,该天线采用同轴馈电的方式,利用无源天线接收卫星信号,通过同轴电缆经过低噪声放大后传输至接收机,,再由接收机将信号转换成时间信息发送到微控制器进行更深一层的数据处理。

GPS/北斗双授时系统:随着北斗卫星覆盖全球,为提高服务质量,必须构建北斗时空技术服务体系,发展基于北斗时空技术的数据服务产业,推进北斗时空信息技术应用。双卫星授时精度提高了同步时钟的授时精度与稳定性,解决了以往使用单一GPS所带来的安全隐患,防范发生GPS系统性故障所造成的授时同步风险。

TD-SCDMA(时分同步码分多址):分为UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network, 地面无线接入网) 和CN (Core Network核心网) 两种类型。根据涵盖需求, 质素需求和容量需求等系统需要的内容, 连同当地地形地况和无线网络连接的境况, 对网络进行设计和改善, 通过以上的对网络进行的设计和改善就能够大致算出所需要的基站的数量,在设计提升完毕后, 通过对网络进行模拟、真实的测试和特性的估测, 最后得出现实的网络参数和相关参数分析起其特性后所得出的表格。假设得出的数据和参数没有满足相关需求, 那么就需要持续的对网络进行改善, 一直到能够使网络特性达到最好、满足需求为止。为移动通讯网络能够拥有需要设计成本最低、满足近、远期的要求。TD-SCDMA有以下四种关键技术:

  1. 智能天线:用于将不同传输方向所产生的讯号利用同样的时隙、频率和码道进行区分
  2. 联合检测:用于在时域或者频域中CDMA中将重叠的用户从数字域中将型号区分出来的技术
  3. 同步技术:使得整体网络时间的稳定, 它可以把网络时间定为具有稳定度高、精度高的时钟为基准
  4. 接力切换:接力切换技术的大致内容是通过上行同步和智能天线来定为UE的远近和位置, 至于UE是不是已经到达了可以切换的最近基站的范围内, 则需要UE的位置和远近信息来进行判定。在UE抵达切换区域内, 相邻基站就会得到RNC做出的准备通知, 然后立刻的、高效率的和稳定的对目的进行转换。

TEC-TROMS:针对神朔铁路线路的路况所研制,重型列车的机车组分为主控机车和从控机车,前两台与后两台机车以零距离方式编组,中间和尾部各编组66辆C64或58辆C80货运车辆,并通过该系统进行无线数据传输实现全列车动力分布。TEC-TROMS系统分为数据传输系统(DTE),制动控制单元(BCU)和信息显示以及人机接口单元(IDU)。该系统采用高可靠的Compact PCI平台, 高性能的低功耗Power PC处理器, 安全可靠的嵌入式Vx Works实时操作系统以及高效的图形化应用软件开发工具设计而成。可实现重载重联远程通信、远程同步操纵控制、故障诊断及处理、安全导向、信息显示及人机对话、制动系统控制及状态监测等功能。只需要对于现有的牵引机车加装无线同步控制系统,改造成本较低,其部署意味着我国在神朔铁路上成功实现了万吨重载。

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