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基于IEEE1588的同步以太网实现方式

发布时间:2020-02-03 05:23:01 阅读: 来源:内燃机厂家

1 背景

本文引用地址:化是未来网络业务的发展趋势,而以太网以其优越的性价比、广泛的应用及产品支持,成为以IP为基础的承载网的主要发展方向。在部署电信级以太网时,如何解决时钟同步问题是一个要考虑的方面。对分组网络的同步需求有两个方面:一是,分组网络可以承载TDM业务,并提供TDM业务时钟恢复的机制,使得TDM业务在穿越分组网络后仍满足一定的性能指标;二是,分组网络可以像TDM网络一样,提供高精度的网络参考时钟,以满足网络节点或终端的同步需求。

同步以太网(SyncE)就是最新的标准解决方法。在SyncE中,以太网采用与SONET(同步光纤网络)/SDH(同步数字系列)相同的方式,通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。2006年,国际电信联盟在其G.8261中描述了SyncE概念。2007年,在G.8262中对SyncE的性能要求进行了标准化,规定了同步以太网网络设备中使用的时钟的最低性能要求。IEEE在2002年发布了IEEE 1588标准,该标准定义了一种精确时间同步协议(PTP),2005年又制定了新版本的IEEE 1588,即IEEE 1588v2。

2 相关标准与协议

2.1 IEEE 1588

IEEE 1588通过硬件和软件配合获得更精确的定时同步;在传输时间时钟信号时无需额外的时钟线,仍然使用原来以太网的数据线传送时钟信号,既简化了组网连接,又降低了成本。IEEE 1588在技术规范中特别定义了一套基于消息的同步协议,通过周期性地发布带有时间戳的信息包,可以使各个测控节点的时钟得到校正,从而实现整个系统的同步运行。其实现原理如图1所示。

500)this.style.width=500;" border="0" />图1 时钟误差校正原理

首先,主时钟节点周期性(一般为2 s)地向整个系统发送同步包(Sync),接着将同步包时间戳打包再发送同步跟随包(Follow Up)。当各从时钟节点收到主时钟节点发来的同步包和同步跟随包后,依据各自时间戳、接收同步包时间戳和解析同步跟随包的时间戳,计算主从时钟差值;并用这个差值调整自身时钟,直到与主时钟同步为止。

分布式测控系统中,每个测控设备在网络中所处位置、布线方式、布线长度以及目前网络技术中的固有问题,也将造成测控数据在传输过程中的不同延迟。为了有效消除网络延迟对分布式系统实时性的影响,IEEE 1588也定义了2个信息包,校正原理如图2所示。

图2 网络延迟校正原理

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