Phasen- und Frequenzkorrektur

Die Phasenkorrektur sorgt dafür, dass die lokalen Uhren der FlexRay Knoten dieselbe Phase besitzen und so die Kommunikationszyklen stets zeitgleich beginnen. Ohne weitere Korrekturmaßnahmen muss bei der Systemauslegung stets die maximale Abweichung der lokalen Takte zugrunde gelegt werden.

Dies hieße, bei einer maximalen Abweichung zweier lokaler Uhren von 3000 ppm und einer Zyklusdauer von beispielsweise 10 Millisekunden kämen am Ende des Zyklus 30 Mikrosekunden Drift zusammen, was die maximal mögliche Datenrate erheblich reduzieren würde.

Eine Verbesserung der Bandbreiteneffizienz zeitgesteuerter Kommunikationssysteme erreicht man durch den zusätzlichen Einsatz der Frequenzkorrektur. Während die Phasenkorrektur lediglich die Symptome der Frequenzabweichung behandelt, setzt die Frequenzkorrektur an der Ursache für die Frequenzabweichung an.

Dies ist allerdings gar nicht so einfach, weil die Frequenz eines Quarzes nicht direkt beeinflusst werden kann. Deswegen kommt ein Frequenzteiler ins Spiel, der die Quarzfrequenz in die lokale Zeitbasis des FlexRay Knotens umsetzt. Durch die Änderung des Teilverhältnisses können die lokalen Uhren beschleunigt oder gebremst werden, so dass schließlich die Kommunikationszyklen für alle FlexRay Knoten gleich lang sind.

Weil durch die Frequenzkorrektur alle lokalen Uhren nahezu mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, bleiben trotz transienter Störungen der, zur Synchronisation erforderlichen, Synchronisationsbotschaften über mehrere Kommunikationszyklen hinweg, die Abweichungen der lokalen Uhren innerhalb definierbarer Grenzen. Der Einsatz der Frequenzkorrektur macht die Uhrensynchronisation in einem FlexRay Cluster äußerst robust gegenüber transienter Störungen. Der Ausfall der Uhrensynchronisation kann über mehrere Kommunikationszyklen hinweg toleriert werden.


Zuletzt geändert: Mittwoch, 6. Dezember 2017, 14:35