IEEE_1588_PTP简介

IEEE 1588标准被称为“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”或简称为“PTP”。PTP定义了一个过程，允许多个空间分布的实时时钟通过“兼容包package-compatible”网络（通常是以太网）进行同步。IEEE 1588标准的技术最初是由安捷伦开发用于分布式测量和控制任务。面临的挑战是在时间上相互同步网络测量设备，使它们能够记录测量值并提供精确的系统时间戳。基于这个时间戳，测量值可以可彼此相关。

 

IEEE 1588同步原理

在以太网系统中，由于CSMA / CD的过程产生不可预测的碰撞可能会导致时间的包被延迟或完全消失。由于这个原因，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”报文，其中包含了预估的传输时间。精确的发送时间由时钟捕获，并且在第二“后续”的消息中发送。基于所述第一和第二报文，并借助于它们自己的时钟，接收器就可以计算出其时钟与主时钟之间的时间差。为了达到最好的结果， IEEE 1588时间标记应由硬件产生，或者尽可能接近到硬件。
报文传播时间周期地决定于从和主（“延时”报文）之间的第二个传输过程。然后，从报文可以纠正它的时钟，并使其适应当前总线传输时间。

 

IEEE 1588网络配置

IEEE 1588网络配置和其自身自动分段。为此，每个节点使用“最佳主时钟”算法（BMC） 以便确定在该段的最佳时钟。每一个PTP时钟存储它的特性到指定的数据集中。这些特性被发送到与其“同步”报文的其他节点。在此基础上，其他节点能够与实际的主报文的功能同步它们的数据集，并可以相应地调整它们的时钟。由于BMC的周期运行，节点也可以在传输时间连接或移除（热插拔）。

IEEE 1588协议中软件时钟和硬件时钟之间没有区别。然而，为了能够以纳秒级同步工作，需要硬件支持。通常，由软件抖动引起地同步错误不能被消除。使用纯软件解决方案（如Windows系统） ，实际上这个错误可能是在微秒或毫秒的范围内。