IEEE 1588时间同步从通信关系上把时钟分为主时钟(SYN2401型 PTP精密时钟)和从时钟(SYN2403型 PTP精密从时钟),它的主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步,可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步。
1、IEEE1588时钟同步原理
IEEE 1588时钟同步过程主要分为时间同步和频率同步两部分,时间同步就是只1588从时钟通过网络从主时钟获取时间信息,把本地时间进行校准,但是必须频率信号同步才可以进行时间同步。频率同步是通过1588算法逐渐将从时钟的频率锁定,输出比较高的频率准确度,然后再同步时间,将时间准确度锁定在亚微妙量级。
2、IEEE 1588时间同步设备介绍
SYN2401型PTP精密主时钟使用GPS作为时钟参考源,SYN2403型PTP精密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,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实用时钟设备。
ieee1588主时钟
理论上任何PTP时钟都能实现主时钟和从时钟的功能,但一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。整个系统中的最优时钟为最高级时钟GMC(Grandmaster Clock),有着最好的稳定性、精确性、确定性等。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。
PTP时钟同步的基本原理包括时间发出和接收时间信息的记录,并且对每一条信息增加一个“时间戳”。有了时间记录,接收端就可以计算出自己在网络中的时钟误差和延时。
3、ieee1588时间同步主时钟的基本功能及特点:
1) 以GPS定时信号建立时间参考;
2) 支持标准的PTPV2,IEEE1588-2008等网络对时协议;
3) 串口授时,秒发送一次时、分、秒、年、月、日北京时间信息;
4) 提供1路PTP授时网口,支持1 step 或 2 steps ;
5) 提供1路IRIG-B(DC)码;
6) 输出定时同步信号(1PPS),TTL接口输出;
7) LCD钟面(年月日、时分秒)显示;
产品特点
a) 性价比高,应用广泛;
b) 授时精度高;
c) 整体功耗小,采用无风扇设计,运行可靠稳定;
d) 可运行为主时钟源或从时钟源;
e) 支持端到端(end to end)或点对点(peer to peer)模式;
f) 支持Pre-Master模式,主时钟热备份,热切换功能。
4、ieee1588时间同步从时钟的基本功能及特点:
1) 通过主时钟获得标准时间或者以GPS定时信号建立时间参考;
2) 支持标准的PTPV2,IEEE1588-2008,NTP,SNTP,IP,TCP,UDP,Telent,DHCP,Syslog等网络对时协议;
3) 串口授时,秒发送一次时、分、秒、年、月、日北京时间信息;
4) 提供1路IRIG-B(DC)码和1路RS485时间信息;
5) 输出定时同步信号(1PPS),TTL接口输出;
6) LCD钟面(年月日、时分秒)显示;
产品特点
g) 性价比高,应用广泛;
h) 授时精度高;
i) 整体功耗小,采用无风扇设计,运行可靠稳定;
j) 可运行为主时钟源或从时钟源;
k) 支持端到端(end to end)或点对点(peer to peer)模式;
l) 支持Pre-Master模式,主时钟热备份,热切换功能。
5、IEEE 1588 PTP概述
NGN的时代,需要更高精度的时间同步,我公司推出纳秒级的时间同步技术,在IEEE 1588时间同步技术的研发上,除PTP主,从时钟之外,还有PTP板卡,采用高速集成芯片实现硬件时间戳打标功能,大幅度提高了对时和授时精度。可接收GPS或北斗时钟设备送出的时间参考信息,也可设置为主时钟或者从时钟。当设置为主时钟时,支持数千台PTP从时钟,提供亚微秒量级的时间服务;当设置为从时钟时,可从网络中解析IEEE1588协议,恢复时间信息和1PPS,精度可达50納秒。用户无需了解PTP V2的具体协议,可方便的嵌入用户设备中,实现PTP高精度授时系统,是一款使用方便,集成度高的时钟产品。
西安同步电子科技有限公司在ieee1588时间同步方面有着先进的开发和生产经验,公司从ieee1588核心板到主从ptp时钟设备,或者大型的时统系统(内含ptp时钟)都有生产销售,欢迎各界朋友来公司参观考察。
7、IEEE1588时间同步发展前景
目前网络上应用最广的时间同步方式是NTP/sntp,但是精度目前只能到ms量级,无法满足科学技术的发展需求,因此IEEE1588协议将是未来网络时钟同步的主流和发展趋势,国内外许多厂家都在积极投入IEEE1588的研发,相信在不远的将来,IEEE1588的硬件成本会大幅度降低,IEEE1588时间同步方式会得到大范围推广,将网络时间同步精度提高到ns量级。
8、IEEE1588时间同步和NTP时间同步的区别
IEEE1588时间同步是在NTP时间同步的基础上发展起来的,软件部分的大概算法是相同的,不同点主要是ieee1588时间同步有硬件时间戳功能,可以将网络传输的时间精度提高到ns量级,而ntp时间同步只能采用软件对时精确到ms量级,这就是两者最大的技术区别。
IEEE1588时间同步目前应用不太广泛,主要是由于目前很多设备不支持PTP时间同步,而大多数电脑只支持NTP时间同步,因此ieee1588时间同步的发展前景广阔,值得国内时钟同步企业积极投入资源进行研发。