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IEEE1588精密时钟同步协议的分析
浏览次数:1629发布日期:2014-12-20
   IEEE1588精密时钟同步协议(PTP)是一种网络时间同步协议,是为克服以太网实时性不足而规定的一种对时机制,其原理是由一个的时间源周期性地对网络中所有的时钟节点进行同步与校正,协议本身并不能提高测控系统的实时性能,但它可以确定和调整事件达到更的时间间隔,从而获得实时行为。
  
  IEEE1588协议原理
  
  IEEE1588精密时钟协议(PTP)将网络中的时钟分为两种:普通时钟和边界时钟。只有一个PTP通信端口的时钟叫普通时钟,而有两个或更多的PTP通信端口且每个端口均能提供独立的PTP通信的时钟叫边界时钟。但是,在系统中,根椐相互之间通信关系又可以将网络中的时钟分为主时钟和从时钟,一个PTP通信子网内只有一个主时钟,其余的是从时钟。主时钟为整个系统提供标准时钟,每隔一定的时间将其本地时间发布到网上,从时钟接收主时钟的时间信息,进行相应的计算,与主时钟同步。每个PTP端口都有9种状态,PTP系统通过zui佳主时钟算法(BestMasterClock,BMC)来实时地决定PTP端口应处的状态,整个PTP系统中稳定性、性、确定性zui好的时钟就是主时钟。
  
  IEEE1588同步原理
  
  IEEE1588协议定义了4种类型的报文:同步报文(Sync),跟随报文(Follow_up),延时请求报文(Delay_req),延时请求应答报文(Delay_resp)。PTP系统中的从时钟就是通过与主时钟交换上述的4种报文,从中获取时间戳,计算出与主时钟的时间偏差,根据偏差来调整自己的时间,从而达到与主时钟的时间同步。在PTP系统中,影响各时钟同步的因素大体上有两个,一是各时钟的性能所引起的时间偏差,二是由于各报文在网络中传输所引起的网络延迟,因此,PTP系统的同步过程可分为两个阶段:偏差修正阶段和延迟测量修正阶段。整个同步过程如图1所示。
  
  IEEE1588协议的实现
  
  用软件实现IEEE1588协议的程序主流程图如图2所示。
  
  
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