IEEE 1588标准被称为“精密时钟同步协议网络测量和控制系统”或简称“PTP”。PTP定义了一个程序,允许通过“一揽子兼容”的网络(以太网)许多空间分布的实时时钟进行同步。IEEE 1588标准背后的技术最初是由安捷伦和用于分布式测量和控制任务。面临的挑战是相互同步网络测量设备的时间,使他们能够记录测量值,并为他们提供一个精确的系统时间戳记。基于这个时间戳,然后将所测量的值可以彼此相关联。
IEEE 1588的同步原理
在以太网系统中,由于CSMA / CD过程的不可预知的冲突可能会导致时间包被推迟或完全消失。出于这个原因,IEEE 1588定义了一个特殊的“时钟同步”过程。
首先,一个节点(IEEE 1588主时钟)发送一个“同步”的电报,其中包含了传输时间估计。捕获由一个时钟的精确的传输时间,并在第二个“跟进”的消息发送。基于上的第一和第二报文,并通过它自己的时钟,接收器现在可以计算它的时钟与主时钟之间的时间差。为了达到最好的结果,IEEE 1588时间邮票的,应在硬件产生的,或尽可能接近的硬件。
电报传播时间确定在第二的奴隶和主人之间的传输过程中(“延迟”电报循环) 。然后,从机可以纠正它的时钟和适应它的当前总线传输时间。
一个IEEE 1588网络配置
一个IEEE 1588网络配置和自动段本身。对于这一点,每个节点使用的“最好的主时钟”算法(BMC),以便确定在该段的最佳的时钟。每一个PTP时钟存储在指定的数据集的特点。这些功能在其“同步”的电报传送到其他节点。在此基础上,其他节点能够与实际主功能,并且可以相应地调整它们的时钟同步他们的数据集。由于循环运行的BMC,节点也可以被连接或移除期间的传播时间(热插拔)。在IEEE 1588协议的一个软件时钟和一个硬件时钟之间没有区别。然而,可以在纳秒范围同步工作,硬件支持是必需的。一般来说,同步误差-由软件抖动引起的-不能被消除。用纯软件的解决方案(如Windows系统),错误实际上是在微毫秒的范围内。