Time Triggered Ethernet

IntroduccionTime Triggered Ethernet

ConclusionBibliografıa

Time Triggered Ethernet

Bernat Mut Gonzalez

Comunicaciones industriales

15 de marzo de 2015

Bernat Mut Gonzalez Time Triggered Ethernet



Indice

1 Introduccion

2 Time Triggered EthernetTipos de traficoSincronizacionCompatibilidad

3 Conclusion

4 Bibliografıa




Indice

1 Introduccion

2 Time Triggered Ethernet

3 Conclusion

4 Bibliografıa




Introduccion (I)

MotivacionLos sistemas distribuidos de tiempo real crıticos necesitanrequisitos temporales estrictos. Su correcto funcionamiento se basaen garantizar una respuesta determinista en un tiempo predecible.

El papel de la industria intentando reducir costes y el numero deredes juega un papel fundamental en el desarrollo.Caracterısticas de Time Triggered Ethernet (TTEthernet):

Latencias constantes y jitter acotado.Usa TDMA para la planificacion de recursos en red.Es compatible con otros protocolos de la familia Ethernet.Es sencillo e inflexible.




Introduccion(II): Alternativas

En la actualidad existen alternativas a TTEthernet, pero ningunase asemeja a las velocidades que proporcionan las redes Ethernetactuales.

Time Triggered Protocol (TTP/C): 25 Mbit/s,FlexRay: 10 Mbits/sTTCAN: 1 Mbit/sec

Otra ventaja es el coste de dispositivos, al hacer mas de 30 anosque existe la tecnologıa Ethernet el precio de acceder a estatecnologıa es bajo ya que esta extendida en la mayorıa dedispositivos y redes.




Introduccion(III)

Figura: Punto de convergencia de las redes clasicas en TTEthernet




Tipos de traficoSincronizacionCompatibilidad

Indice

1 Introduccion

2 Time Triggered EthernetTipos de traficoSincronizacionCompatibilidad

3 Conclusion

4 Bibliografıa





Tipos de trafico

Para poder satisfacer los requisitos de tiempo real de la red secrean 3 tipos de trafico, la distincion del tipo de trafico se hacemanualmente dependiendo de la MAC de destino.

Time-Triggered (TT) Traffic.Rate-Constrained (RC) Traffic.Best-Efford (BE) Traffic.

Sobre todos ellos se puede utilizar cualquier pila de protocoloscompatible con Ethernet (IP, IPX, AppleTalk,. . . ).





Tipos de trafico

Figura: Stack Time Triggered Ethernet





Sincronizacion

Tiempo globalPara poder llevar a cabo la sincronizacion se comparte una senalde reloj que permite sincronizar los relojes locales de losdispositivos de la red.

Esta sincronizacion permite:

Particion temporal: si falla algun paquete se pude saber quedispositivo da el fallo.Optimizacion de recursos: Al no haber conflictos entransmision, los buffers de salida de los dispositivos pueden sermas pequenos,Diagnosis precisa: Permite reconstruir eventos encadenadosComposicion: Permite definir patrones de trafico.





Sincronizacion

Por razones de tolerancia a fallos, en una red pueden habermas de un dispositivo que emita senales de sincronismo.Gracias a la particion del tiempo y al establecimiento depatrones de trafico, fallos en los dispositivos de la red sepueden detectar de un modo preciso.TTEhernet introduce dispositivos guardianes (switches)dedicados a revisar el cumplimiento de los requisitostemporales definidos.





Sincronizacion

Figura: La sincronizacion se hace en 2 pasos.





Redundancia y escalabilidad

Figura: Redundancia y escalabilidad





TTE Frames

Figura: Compatibilidad con Ethernet

Utiliza tramas tıpicas de Ethernet del tipo 0x88D7Dentro del campo payload se encapsula la informacion delprotocolo TTE.





Escenarios compatibles

El uso de TTEthernet en ordenadores personales se contempla en 3casos distintos:

Envıo de mensajes BE sin tener en cuenta la extension TTEcon una interfaz de red convencional.Instalar un software capaz de generar el payload necesariopara simular TTE con una interfaz convencional (el lımite lopone el software).Instalar una tarjeta de red especıfica que soporta de TTE demodo nativo.




Indice

1 Introduccion


3 Conclusion

4 Bibliografıa




Conclusion

Buen mecanismo para integrar trafico en tiempo real y traficode no tiempo real.Compatibilidad con las redes existentes.Solo se debe cambiar el switch para que la red acepte elprotocolo.Posee distintas prioridades de trafico para distintasaplicaciones de tiempo real.




Indice

1 Introduccion


3 Conclusion

4 Bibliografıa




Bibliografıa

H. Kopetz, A. Ademaj,P. Grillinger, K. SteinhammerThe Time-Triggered Ethernet.Vienna University of Technology, Real-Time Systems Group

TTTechTTEthernet - A Powerful Network Solution for All Purposes .https://www.tttech.com/, 2010


Time Triggered Ethernet

Devices & Hardware

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