PTP精确时钟同步协议的英文表述为：Precision Time Protocol；为这三个英文单词的缩写。

精确时钟同步协议PTP（Precision Time Protocol）是一种对标准以太网终端设备进行时间和频率同步的协议，也称为IEEE 1588，简称为1588。1588分为1588v1和1588v2两个版本，1588v1只能达到亚毫秒级的时间同步精度，而1588v2可以达到亚微秒级同步精度。1588v2被定义为时间同步的协议，本来只是用于设备之间的高精度时间同步，随着技术的发展，1588v2也具备频率同步的功能。现在 1588v1基本已被1588v2取代，以下非特殊说明，PTP即表示1588v2。

网络精密时钟同步委员会于2001年中获得IEEE仪器和测量委员会美国标准技术研究所（NIST）的支持，该委员会起草的规范在2002年底获得IEEE标准委员会通过，作为IEEE1588标准。该标准定义的就是PTP协议。

PTP适合用于支持多播消息的分布式网络通信系统，例如EtherNet。同时提供单播消息的支持。协议支持多种传输协议，例如UPD/IPv4，UDP/IPv6，Layer-2 EtherNet，DeviceNet。协议采用短帧传输，且数据帧少，算法简单，对网络资源使用少，对计算性能要求低，适合于在低端设备上应用。无需时钟专线传输时钟同步信号，利用数据网络传输时钟同步消息。降低组建同步系统的费用。

在提供和GPS北斗二代GLONASS相同的精度情况下，不需要为每个设备安装GPS北斗二代GLONASS那样昂贵的卫星时钟，只需要一个高精度的本地时钟和提供高精度时钟戳的部件，相对成本低。

采用硬件与软件结合设计，并对各种影响同步精度的部分进行有效矫正，以提供亚微秒级的同步精度。独立于具体的网络技术，可采用多种传输协议。PTP是一种主从同步系统，采用主从时钟方式，对时间信息进行编码，利用网络的对称性和延时测量技术，实现主从时间的同步。在系统的同步过程中，主时钟周期性发布PTP时间同步协议及时间信息，从时钟端口接收主时钟端口发来的时间戳信息，系统据此计算出主从线路时间延迟及主从时间差，并利用该时间差调整本地时间，使从设备时间保持与主设备时间一致的频率与相位。

IEEE 1588标准有version 1和version 2两个版本，Version 1于2002年底发布，Version 2目前最新版本为IEEE1588－2008，它提供Version 1的所有功能，并针对Version 1的不足，做出了改善。我公司生产的SYN2401型PTP精密主时钟是一款支持IEEE1588-2008，PTP V2的主时钟（Grandmaster Clock），使用GPS或者北斗或者其他参考源作为时钟参考源，拥有纳秒级的时间传输精度，支持数千台PTP从时钟。同时自身也可以作为从时钟，输出IRIG-B，1PPS,10MHZ,串口等多种时间信号，为用户提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间服务，是一款实现时间同步的PTP精密主时钟。从时钟可以选用我公司的SYN2403型PTP精密从时钟。

SYN2407B型PTP对时同步板卡

SYN2407型PTP同步时钟授时板卡

PTP基本概念

PTP域

　　应用了PTP协议的网络称为PTP域。网络中可能含有多个PTP域，PTP域是独立PTP时钟同步系统，一个PTP域内有且只有一个时钟源，域内的所有设备都与该时钟源保持同步。

时钟节点

PTP域中的节点称为时钟节点，PTP协议定义了以下三种类型的基本时钟节点：

普通时钟OC（Ordinary Clock）：同一个PTP域内，只存在单个物理端口参与PTP时间同步。设备通过该端口从上游节点同步时间，或者向下游节点发布时间。

边界时钟BC（Boundary Clock）：同一个PTP域内，可以存在两个或两个以上物理端口参与PTP时间同步。其中一个端口从上游设备同步时间，其余多个端口向下游设备发布时间。此外，当时钟节点作为时钟源，同时通过多个PTP端口向下游时钟节点发布时间，也称其为BC。

透明时钟TC（Transparent Clock）：TC与BC、OC最大的不同是BC和OC都要保持本设备与其他设备的时间同步，但TC则不与其他设备保持时间同步。TC有多个PTP端口，它只是在这些PTP端口之间转发PTP报文，对其进行转发时延校正，并不从任何一个端口同步时间。

PTP端口

设备上运行了PTP协议的端口称为PTP端口，PTP端口的按角色可分为以下三种。

主端口（Master Port）：发布同步时间的端口，可存在于BC或OC上。

从端口（Slave Port）：接收同步时间的端口，可存在于BC或OC上。

被动端口（Passive Port）：不接收同步时间，也不对外发布同步时间，闲置备用的端口，只存在于BC上。

主从关系

PTP域的节点设备按照一定的主从关系（Master-Slave）进行时钟同步。主从关系是相对而言的，同步时钟的节点设备称为从节点，发布时钟的节点设备称为主节点，一台设备可能同时从上层节点设备同步时钟，然后向下层节点设备发布时钟。对于相互同步的一对时钟节点来说，存在如下主从关系：

发布同步时间的节点称为主节点，而接收同步时间的节点则称为从节点。

主节点上的时钟称为主时钟，而从节点上的时钟则称为从时钟。

发布同步时间的端口称为主端口，而接收同步时间的端口则称为从端口。

最优时钟

   PTP域中所有的时钟节点都按一定层次组织在一起，整个域的参考时钟就是最优时钟GMC（Grandmaster Clock），即最高层次的时钟。通过各时钟节点间PTP报文的交互，最优时钟的时间最终将被同步到整个PTP域中，因此也称其为时钟源。最优时钟可以通过手工配置静态**，也可以通过最佳主时钟BMC（Best Master Clock）算法动态选举。

PTP报文

   PTP通过主从节点间交互报文，实现主从关系的建立、时间和频率同步。根据报文是否携带时间戳，可以将PTP报文分为两类，事件报文和通用报文。

事件报文：时间概念报文，进出设备端口时打上精确的时间戳，PTP根据事件报文携带的时间戳，计算链路延迟。事件报文包含以下4种：Sync、Delay_Req、Pdelay_Req和Pdelay_Resp。

通用报文：非时间概念报文，进出设备不会产生时间戳，用于主从关系的建立、时间信息的请求和通告。通用报文包含以下6种：Announce、 Follow_Up、Delay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up、Management和Signaling，目前设备不支持 Management、Signaling报文。

PTP时钟同步的实现主要包括2个步骤：

1、建立主从同步关系，通过最佳主时钟算法，选取最优时钟、协商端口主从状态等，在整个同步系统中建立主从同步体系。

2、同步过程，通过交换PTP协议报文，同步计算，达到频率同步，时间同步，实现从节点时间频率与主节点同步，。

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  PTP精密时钟主要应用在工业自动化系统，航天航空系统，2.5G/3G/4G基站数字化变电站，CMMB基站；数字电视数字广播，电信机房等。