PTP超精準(zhǔn)時(shí)鐘同步方式

一、PTP同步過程

       PTP協(xié)議的同步過程分為偏移測(cè)量和延遲測(cè)量?jī)蓚€(gè)階段。同步開始時(shí)，同步域的所有時(shí)鐘運(yùn)行一次***主時(shí)鐘算法（BMC）確定自己的狀態(tài)，從而確定域中的主時(shí)鐘。隨后，周期得進(jìn)行主從時(shí)鐘間的偏移測(cè)量和延遲測(cè)量，校正時(shí)差，實(shí)現(xiàn)主從時(shí)鐘同步。

      偏移測(cè)量階段用來修正主時(shí)鐘和從時(shí)鐘之間的時(shí)差。在此過程中，主時(shí)鐘按照預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔（缺省是2s）周期性地以廣播的形式向從時(shí)鐘發(fā)出同步報(bào)文。延遲測(cè)量階段用來測(cè)量網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來的的延遲時(shí)間Delay，并帶入式（1）中，在下一次偏移測(cè)量階段進(jìn)行修正。

      1、延遲請(qǐng)求響應(yīng)方法：延遲請(qǐng)求響應(yīng)方法協(xié)議過程如圖 2 所示 ,該主要用于測(cè)量主鐘和從鐘之間的時(shí)間偏移以及鏈路延遲。具體如下 :

延遲請(qǐng)求響應(yīng)

      2、主鐘給從鐘發(fā) 送Sync 消息并標(biāo)注發(fā)送時(shí)間 t1 ;

      3、從鐘收到 Sync 消息后標(biāo)注接收時(shí)間t2 。

      4、主鐘通過下面 2 種方法把 t1通知給從鐘 :在 Sync 消息中嵌入時(shí)間標(biāo)簽 ;在 Sync后發(fā)送一個(gè) Follow Up 消息 ,在該消息中攜帶 t1 ;

      5、鐘發(fā)送 Delay Req 消息給主鐘 ,并且標(biāo)注發(fā)送時(shí)間 t3 ;

      6、鐘收到 Delay Req 消息后標(biāo)注接收時(shí)間 t4 ;

      7、鐘通過 Delay Resp 消息把 t4 告訴從鐘。

      8、假設(shè)主鐘和從鐘之間 2 個(gè)方向的傳輸延遲相等,同時(shí)在一個(gè)很短的時(shí)間同步過程中 ,從鐘相對(duì)于主鐘新產(chǎn)生的時(shí)間偏移忽略不計(jì)。設(shè)從鐘相對(duì)于主鐘的時(shí)間偏移為 offset ,即主鐘在 t1 時(shí)刻時(shí),從鐘的時(shí)間應(yīng)為 t1 + offset , 另設(shè)傳輸延時(shí)為delay 。

      9、從鐘根據(jù) t1 、 t2 、 t3 、 t4 計(jì)算時(shí)間偏移 (offset) 以及傳輸延時(shí) ( delay) ,即t2 -t1 = offset + delay ,t4 - t3 = delay - offset ,delay = ( t4 - t3 + t2 - t1) / 2,offset = ( t2 - t1 - t4 + t3) / 2。根據(jù) offset 從鐘可以調(diào)整自己的時(shí)鐘。

二、延遲測(cè)量方法

延遲測(cè)量方法

      1、對(duì)等延遲方法用于測(cè)量相鄰 2 個(gè) PTP 端口之間的鏈路延時(shí) , 使用Pdelay Req、PdelayResp和 Pdelay Resp FollowUp 等消息實(shí)現(xiàn) ,工作原理如圖 3 所示。

      2、實(shí)現(xiàn)對(duì)等延遲方法的 2 個(gè) PTP 端口沒有主從之分 , 任何一個(gè)端口都可以發(fā)起請(qǐng)求 , 其中一個(gè)端口為請(qǐng)求方 ,另一個(gè)端口為響應(yīng)方 ,請(qǐng)求方根據(jù)4 個(gè)時(shí)間標(biāo)簽計(jì)算出節(jié)點(diǎn) A 到節(jié)點(diǎn) B 之間的平均鏈路延遲。協(xié)議過程如下 :

      3、節(jié)點(diǎn) A 在 t1 時(shí)刻發(fā)送 Pdelay Req ,且記下時(shí)間標(biāo)簽 t1 ;

      4、節(jié)點(diǎn) B 在收到 Pdelay Req 后產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)簽t2 , 同 時(shí) 在 t3 時(shí) 刻 發(fā) 送Pdelay Resp 消 息 , 在Pdelay Resp 消息 中 , 把 t3 - t2 的 值 放 在CorrectionField 字段中 ;

      5、節(jié)點(diǎn) A 收到 Pdelay Resp 后記下 t4 ;

      6、節(jié)點(diǎn) A 根據(jù) t1 、t4 、t3 - t2 可以計(jì)算出節(jié)點(diǎn)A 、B 之間平均鏈路延時(shí) ,即[ ( t4 - t1) - ( t3 - t2) ]/ 2。對(duì)等延遲方法是為了精確測(cè)量鏈路延遲 ,便于用延遲請(qǐng)求響應(yīng)方法實(shí)現(xiàn)同步時(shí) ,把鏈路延遲信息加到相應(yīng)的消息中 ,實(shí)現(xiàn)延遲的校正。

三、泰福特PTP一些操作

      1、選擇console（波特率為115200）或telnet方式與PTP服務(wù)器連接，登錄名root，密碼root。

      2、ip地址修改

A:/root> ipconfig -a 192.168.0.112 -c (-c是自動(dòng)保存)

      3、子網(wǎng)掩碼修改

A:/root> ipconfig -m 255.255.255.0 -c(-c是自動(dòng)保存)

      4、網(wǎng)關(guān)修改

A:/root> ipconfig -g 192.168.0.1-c (-c是自動(dòng)保存)

      5、 查看網(wǎng)絡(luò)

A:/root> ipconfig

      6、A:/root>ptp2start <mode>

mode =0--4;default 1

  0 – non-GPS mode.Only PTP is the time source.

  1 – GPS-only mode(default)

  2 – GPS is theprimary time source, PTP is the secondary

  3 – PTP is theprimary time source, GPS is the secondary

一般主時(shí)鐘設(shè)置為1，從時(shí)鐘設(shè)置為0.PTP會(huì)使用算法自動(dòng)配置。

四、PTP如何使用

PTP配置方法

       PTP設(shè)備主時(shí)鐘源要安裝天線，配置IP后接入到網(wǎng)內(nèi)。從設(shè)備要具有PTP模塊。

五、PTP授時(shí)精度的測(cè)量

PTP授時(shí)精度的測(cè)量

       一般將同步后的主從設(shè)備的1pps接入到數(shù)字計(jì)數(shù)器中測(cè)量。