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PTP模块同步时钟设备简介及特点
编辑:上海爱启企业服务有限公司   时间:2016-12-05

PTP模块同步时钟设备简介及特点

       PTP模块协议基于同步数据包被传播和接收时的最精确的匹配时间,每个从时钟通过与主时钟交换同步报文而与主时钟达到同步。这个同步过程分为两个阶段:偏移测量阶段和延迟测量阶段。

       第一阶段修正主时钟与从时钟之间的时间偏差,称为偏移测量。为了提高修正精度,考虑主时钟到从时钟的报文传输延迟等待时间的因素,即延迟测量,这是同步过程的第二个阶段。与偏移测量不同,延迟测量是不规则进行的,其测量间隔时间比偏移值测量间隔时间要大。这样使得网络尤其是设备终端的负荷不会太大。

       经过延时报文的请求和应答以及同步报文的时间标记,可以计算出两个方向的平均传输延时,在以后的计算中就可以使用。实际上偏移与延时值的测量是互相影响的,要经过多次测量和计算,才会逐步收敛到接近实际值。测量时间间隔的选取很重要,选择间隔短时通信负荷较重,间隔过长则不能保证同步的精度,所以同步和延时的测量间隔应根据同步要求和系统配置选择。

PTP模块同步时钟设备的特点

       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。

       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. 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

       9. 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。

       10. 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。

       PTP模块同步时钟设备主要应用于相对本地化、网络化的系统,内部组件相对稳定,其优点是标准非常具有代表性,并且是开放式的。由于它的开放性,特别适合于以太网的网络环境。与其他常用于Ethernet TCP/IP网络的同步协议如SNTP或NTP相比,主要区别是PTP模块是针对更稳定和更安全的网络环境设计的,所以更为简单,占用的网络和计算资源也更少。

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