Synchronization of a distributed experiment with feedback (based on ieee 1588 – ptp and white rabbit)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

We propose a method decentralized executed synchronous initiation of actions of a group of physical objects participants of a controlled experiment. Here, the objects detect the occurrence of events, which require joint actions of all objects, and without the participation of the control center create a common command to initiate the actions of the objects simultaneously or with additional delays prescribed for each object. For this purpose, objects exchange messages via a signal repeater that does not contain computational means, form a common command in it, and perform auxiliary calculations. Necessary for these actions the simultaneous arrival in the repeater messages objects with the alignment of their binary digits of the same name is provided. In general, in the method, a group of objects functions as a distributed control system, which corrects the execution of the experiment with minimum delays in response to the appearance of unforeseen or expected at unknown points in time events.

About the authors

Gennady Stetsyura

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Author for correspondence.
Email: gstetsura@mail.ru
Moscow

References

  1. СТЕЦЮРА Г.Г. Децентрализованная автономная син-хронизация процессов взаимодействия мобильных объ-ектов // Проблемы управления. – 2020. – №6. – С. 47–56. – DOI: http://doi.org/10.25728/pu.2020.6.5.
  2. СТЕЦЮРА Г.Г. Синхронное выполнение групповых опе-раций в распределенных компонентах суперкомпьюте-ров и компьютерных кластерах // Доклад на НСКФ 2022. – 2022. – URL: https://2022.nscf.ru/TesisAll/02_Apparatura/341_StetsuraGG.pdf
  3. BOSILJEVAC M., Babić D., Sipus Z. Temperature-Stable LEDBased Light Source without Temperature Control // Proc. of SPIE OPTO, San Francisco, CA, USA, 2016. – Vol. 9754. – P. 1–6. – doi: 10.1117/12.2211576.
  4. GIRELA-LÓPEZ F., LÓPEZ-JIMÉNEZ J., JIMÉNEZ-LÓPEZ M., RODRÍGUEZ R., ROS E., DÍAZ J. IEEE 1588 High Accuracy Default Profile:Applications and Challenges // IEEEAccess. – 2020. – Vol. 8. – P.45211–45220. – doi: 10.1109/ACCESS.2020.297833.
  5. GOETZ P.G., RABINOVICH W.S., MAHON R., MUR-PHY J. L. Modulating Retroreflector Lasercom Systems at the Naval Research Laboratory. 2010. – URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/5680205/
  6. GOMEZ A., SHI K., QUINTANA C., MAHER R. et al. De-sign and Demonstration of a 400 Gb/s Indoor Optical Wire-less Communications Link // Journal of Lightwave Technolo-gy. – 2016. – Vol. 34, Iss. 22. – P. 5332–5339.
  7. GUTIÉRREZ-RIVAS J. L., TORRES-GONZÁLEZ F., Ros E. J., Díaz J. Enhancing Rabbit Synchronization Stability and Scalability Using P2P Transparent and Hybrid Clocks // IEEE Trans. on Industrial Informatics. – 2021. – Vol. 17, No. 11. – P. 7316-7324. - doi: 10.1109/TII.2021.3054365.
  8. IDREES Z., GRANADOS J., SUN Y., LATIF S., GONG L., ZOU Z., ZHENG L. IEEE 1588 for Clock Synchronization in Industrial IoT and Related Applications: A Review on Con-tributing Technologies, Protocols and Enhancement Meth-odologies // IEEE Access. – 2020. – Vol 8. – P. 155660–155678. – URL: https://ieeexplore.ieee.org/ielx7/6287639/8948470/09154372.pdf.
  9. IEEE 1588-2019 – IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems // IEEE Instrumentation and Measurement Society. – 2020. – URL: https://standards.ieee.org/standard/1588-2019.html
  10. ARGARIA D., VESCO A. Trusted GNSS-Based Time Syn-chronization for Industry 4.0 Applications // Appl. Sci. – 2021. – Vol. 11. – P. 8288. – URL: https://doi.org/10.3390/app11188288.
  11. MOREIRA P., DARWAZEH I. Digital femtosecond time dif-ference circuit for CERN’s timing system. – 2011. – URL: https://www.ee.ucl.ac.uk/lcs/previous/LCS2011/LCS1136.pdf.
  12. MOREIRA P. Timing Signals and Radio Frequency Distribu-tion Using Ethernet Networks for High Energy Physics Ap-plications // PhD thesis, 2015.
  13. NEELAM RATHORE H., SHARMA L., ROY A. Clock Comparison with an ultra-stable optical fibre link utilizing White Rabbit Network. – URSI GASS, 2020. – URL: https://www.researchgate.net/publication/347449111.
  14. RABINOVICH W.S., GOETZ P.G., MAHON R. et al. 45-Mbit/s cat’s-eye modulating retroreflectors // Optical Engi-neering. – 2007. – Vol. 46, No. 10. – P. 1–8.
  15. RIZZI M. Digital Dual Mixer Time Difference: Phase noise & stability. – CERN, 2017. – P. 38. – URL: https://white-rabbit.web.cern.ch/documents/DDMTD_for_Sub-ns_Synchronization.pdf
  16. RÖSEL K., HELM M., ZIRNGIBL J., STUBBE H. Current Developments of IEEE 1588 (Precision Time Protocol). – doi: 10.2313/NET-2021-05-1_04.
  17. SLIWCZYNSKI Ł., KREHLIK P., BUCZEK Ł., SCHNATZ H. Picoseconds-Accurate Fiber-Optic Time Transfer With Relative Stabilization of Lasers Wavelengths // Journal of Lightwave Technology. – 2020. –Vol. 38, No. 18. – P. 5056–5063.
  18. The White Rabbit Project. – 2022. – URL: http://white-rabbit.web.cern.ch/.
  19. WATERMAN E., HELM M, ZIRNGIBL J, STUBBE H. White Rabbit: High Precision PTP // Seminar IITM WS 20/21, Network Architectures and Services. – 2021. – doi: 10.2313/NET-2021-05-1_14.
  20. ZHU Y., WANG G. Research on Retro-reflecting Modula-tion in Space Optical Communication System // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol. 108, Iss. 3. – P. 1–7. – doi: 10.1088/1755-1315/108/3/032060.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».