IEEE1588精密時鐘同步協議測試技術
為了提高修正精度,可以把主時鐘到從時鐘的報文傳輸延遲等待時間考慮進來,即延遲測量,這是同步過程的第二個階段(見圖4)。
圖4PTP時鐘延遲和偏移計算
從時鐘向主時鐘發出一個“延遲請求”數據報文,在這個過程中決定該報文傳遞準確時間T2。主時鐘對接收數據包打上一個時間戳,然后在“延遲響應”數據包中把接收時間戳B送回到從時鐘。根據傳遞時間戳B和主時鐘提供的接收時間戳D,從時鐘計算與主時鐘之間的延遲時間。與偏移測量不同,延遲測量是不規則進行的,其測量間隔時間(缺省值是4~60s之間的隨機值)比偏移值測量間隔時間要大。這樣使得網絡尤其是設備終端的負荷不會太大。采用這種同步過程,可以消減PTP協議棧中的時間波動和主從時鐘間的等待時間。從圖4右邊可以看到延遲時間D和偏移時間數值O的計算方法。
IEEE1588目前的版本是v2.2,主要應用于相對本地化、網絡化的系統,內部組件相對穩定,其優點是標準非常具有代表性,并且是開放式的。由于它的開放性,特別適合于以太網的網絡環境。與其他常用于EthernetTCP/IP網絡的同步協議如SNTP或NTP相比,主要區別是PTP是針對更穩定和更安全的網絡環境設計的,所以更為簡單,占用的網絡和計算資源也更少。NTP協議是針對于廣泛分散在互聯網上的各個獨立系統的時間同步協議。GPS(基于衛星的全球定位系統)也是針對于分散廣泛且各自獨立的系統。PTP定義的網絡結構可以使自身達到很高的精度,與SNTP和NTP相反,時間戳更容易在硬件上實現,并且不局限于應用層,這使得PTP可以達到微秒以內的精度。此外,PTP模塊化的設計也使它很容易適應低端設備。
IEEE1588標準所定義的精確網絡同步協議實現了網絡中的高度同步,使得在分配控制工作時無需再進行專門的同步通信,從而達到了通信時間模式與應用程序執行時間模式分開的效果。
由于高精度的同步工作,使以太網技術所固有的數據傳輸時間波動降低到可以接受的,不影響控制精度的范圍。
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