网络测量与控制系统中PTP时钟同步协议解析

"22双步透明时钟-数值分析（第五版）李庆杨" 本文涉及的是网络同步协议中的一个重要概念——IEEE 1588协议，也称为精确时钟同步协议（Precision Time Protocol, PTP）。这个协议主要用于网络测量和控制系统中，确保设备间的时钟同步，以提高数据采集和处理的准确性。 1588协议中有两种主要的透明时钟模式：单步透明时钟和双步透明时钟。透明时钟是网络中的一种特殊设备，它能够传递精确时间信息，但不对进入或离开的路径延时进行校正。透明时钟的主要任务是对事件报文（如Sync报文）进行时间戳记录，以计算它们在设备内部的驻留时间（residence time），并用于调整时钟同步。 11.4.5.2 端到端透明时钟的规定指出，透明时钟不应校正进出端口的路径延时，以免影响整体的时钟同步精度。透明时钟需要为所有版本2的事件报文生成进入和离开时间戳，以便计算报文在透明时钟内部的停留时间。 11.5 部分详细介绍了PTP版本2事件的驻留时间校正方法。透明时钟需对每个事件报文生成这两个时间戳，离开时间戳通常在不同的离开端口会有不同值。如果知道路径的延迟不对称性（delayAsymmetry），可以进行进一步的校正。 11.5.2 针对Sync报文的驻留时间校正分为单步和双步透明时钟的处理方式： - 单步透明时钟在发送Sync报文时，会在离开端口加上驻留时间到校正值（correctionField），而接收到的Follow-Up报文不做修改。 - 双步透明时钟则会在接收到的Sync报文的twoStepFlag为FALSE时，表明不会收到Follow-Up报文，此时透明时钟会将Sync报文的某些字段复制到即将发送的Follow-Up报文中，并设置twoStepFlag为TRUE，同时校正后的Sync报文用于计算驻留时间。 1588协议还涉及了数据类型、传输格式、时钟同步模型、PTP实体的特性等多个方面。这些规定和操作流程确保了网络中设备间的时钟能够保持高度一致，从而在自动化和实时系统中实现精确的定时和同步操作。标准GB/T25931—2010/IEC61588:2009是中国对这一国际标准的等同采用，为中国的网络测量和控制系统提供了时钟同步的标准依据。