ieee1588时间同步的特点

小康
2016-04-21
来源:西安同步原创

一、概述

ieee1588的全称是网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准,安捷伦科技对ieee1588标准作出重要贡献。安捷伦实验室的资深研究员John Eidson被网络业界视为专家,他的“ieee1588在测试和测量系统的应用,以及“ieee1588:在测控和通信的应用两篇论文对ieee1588协议有精辟和全面的介绍。

二、ieee1588时间同步的特点

1)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。

2)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。

3)在提供和GPS相同的精度情况下,不需要为每个设备安装GPS那样昂贵的组件,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。

4)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。

5)独立于具体的网络技术,可采用多种传输协议。

6)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。

7)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。

8)早期的网络时间协议(NTP)只有软件,而ieee1588既使用软件,亦同时使用硬件和软件配合,获得更精确的定时同步;

9)GPIB总线没有同步时钟传送,依靠并行电缆和限制电缆长度(每器件距离)不超过5m来保证延迟小于30μs;

10)GPIB的数据线与控制线是分开的,VXI和PXI两种总线分别在VME和PCI计算机总线上扩展,都要增加时钟线。ieee1588无需额外的时钟线,仍然使用原来以太网的数据线传送时钟信号,使组网连接简化和降低成本;

11)时钟振荡器随时间产生漂移,需要标准授时系统作校准,校准过程要缩短和安全可靠。目前常用的有GPS(全球定位系统)和IRIG-B(国际通用时间格式码),IRIG-B每秒发送一个帧脉冲和10MHz基准时钟,实现主控机/客户机的时钟同步。ieee1588采用时间分布机制和时间调度概念,客户机可使用普通振荡器,通过软件调度与主控机的主时钟保持同步,过程简单可靠,节约大量时钟电缆;

12)ieee1588推出的时间尚短,还有待完善和修正。例如,对集线器和交换机的透明网络可提供很好的定时同步,但还未克服装有路由器的带有不决定性的网络定时。目前正在设计和试产可测量引入延时和自动补偿延时的网络交换芯片。还有,ieee1588完整芯片还未推出,只有FPGA基的代用芯片,Intel公司已声称尽快生产可支持奔腾处理器的ieee1588完整芯片。

13)同样,采用ieee1588协议 的以太网,解决了通用以太网延迟时间长和同步能力差的瓶颈,显然在测量仪器系统的应用中将发挥更大作用。事实上,以太网的仪器扩展接口LXI就是以采用ieee1588协议的以太网作为骨干的仪器应用,再配备测量仪器系统所需的其它条件,组成吸收了GPIB到VXI和PXI的特点而构建的新一代测量仪器接口。

三、ieee1588时间同步设备介绍

我们公司生产的ieee1588时间同步设备有近10款之多,主要由主时钟,从时钟,主时钟板卡,从时钟板卡四种。




SYN2401型PTP精密主时钟是由一款支持IEEE1588-2008,PTP V2的主时钟(Grandmaster Clock),使用GPS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。

ieee1588主时钟

SYN2403型PTP精密从时钟是一款支持IEEE1588-2008,PTP V2的从时钟,通过主时钟获得标准时间,拥有纳秒级的时间传输精度。输出IRIG-B,1PPS,10MHZ,串口等多种时间信号。

SYN2407A型IEEE1588时间同步时钟板卡是一款PTP时间同步时钟板卡。本系列PTP时钟板卡都能实现主时钟和从时钟的功能,都可以作为整个系统中的最高级时钟GMC(Grandmaster Clock),有着极好的稳定性、精确性、确定性等。可根据各节点上时钟的精度和级别以及UTC(通用协调时间)的可追溯性等特性,由最佳主时钟算法(Best MasterClock)来自动选择各子网内的主时钟;在只有一个子网的系统中,主时钟就是最高级时钟GMC。每个系统只有一个GMC,且每个子网内只有一个主时钟,从时钟与主时钟保持同步。

ieee1588时钟板卡

SYN2407B型PTP对时同步板卡是一款全面支持PTP协议的授时板卡。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。支持多种传输协议,例如UPD/IPv4,UDP/IPv6,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。可大幅度降低组建同步系统的费用。

生产厂家

西安同步电子科技有限公司是一家专业从事ieee1588时间同步服务器的研发、生产、销售、服务及代理为一体的高科技公司,为客户提供完整的时频产品及系统解决方案。

时间同步设备生产认证证书IEEE1588时钟生产认证证书

我公司将始终不渝地以“广采众长,日就月将”的企业理念促进企业和员工的全面发展,以“精品开拓市场,人品开创事业”的企业宗旨为国家现代化提供优秀的产品和服务,以艰苦创业,为振兴和发展中国民族工业而倾尽全力,为用户提供更多,更优质的产品和售后服务。

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