Tidmätningsnoggrannhet i datanät

Examensarbetets syfte är att utreda hur noggranna tidmätningar det går att utföra i datanät. Noggranna tidmätningar kan användas till olika syften, som t.ex. avståndsuppskattning. Målet var att skapa tidsstämplar med en resolution bättre än tio nanosekunder. Denna resolution skulle i avståndsuppskattning motsvara ungefär tre meters noggrannhet då ett datapaket kan antas flyga med ljusets hastighet. Avhandlingen är en praktisk tillämpning av tidigare forskning. Fokus är på mjukvara som kunde skapa tillräckligt noggranna tidsstämplar. Som programmeringsspråk används både C och Assembler. Mjukvaran mäter processeringstid, överföringstid och flygtid med skapade tidsstämplar. Mätresultatet som uppnås i processeringstidmätningen är tillräckligt noggrant för tillförlitlig uppskattning av overheadtiden. I överförings- och flygtidsexperimenten är mätresultatens varians för stor för tillförlitlig uppskattning av ett datapakets överförings- och flygtid. Slutsatsen som nås är att det inte går att med mjukvarutidsstämplar tillförlitligt uppskatta ett datapakets flygtid med tillräcklig resolution. Det krävs alltså hårdvarustöd för att tillförlitligt uppnå en tillräcklig resolution för användning av mätresultatet t.ex. vid avståndsuppskattning.The goal of this thesis is to investigate the precision of timestamps created in networks. Timestamps are useful for many different purposes with localization being the most common. Based on the knowledge that a datagram travels through air at the speed of light the aim is to create timestamps with a resolution of at least ten nanoseconds. This resolution would equal a three-meter accuracy for localization purposes. C and Assembly language programs have been created for measuring processing time in a computer, transfer time of a data packet between two computers in a network, and the flight time of a data packet between two computers in a wireless ad hoc network. The results achieved in the processing time measurements were accurate enough for determination of the overhead time. The conclusion is that a credible estimate of the flight time of a data packet is impossible to obtain with software timestamps. Hardware components are required for reliable creation of precise timestamps, for example for localization purposes