IEEE 1588主钟冗余：考虑链路拥塞的BMC算法提升网络同步可用性

本文主要探讨了一种针对IEEE 1588（精确时间协议）主时钟冗余技术，以提升网络同步的可用性，特别是在存在链路阻塞的情况下。传统的IEEE 1588设计假设网络环境是无故障的，然而在实际应用中，链路拥塞可能会对时钟同步性能造成负面影响。为此，作者提出了一个创新的Best Master Clock (BMC) 算法，该算法考虑了主节点（master）和从节点（slave）之间的链路状态。 BMC算法的核心在于通过一种改进的IEEE 1588消息序列来估计链路拥塞程度。这个简单的估计方法允许主时钟根据实时网络状况动态调整其优先级。当链路出现拥塞时，具有较低拥塞估计值的主时钟将优先发送时间戳信息，确保同步性能不受严重影响。这种设计旨在提高系统的鲁棒性和可靠性，尤其是在大规模网络环境中，避免单点故障导致的同步中断。 为了验证该主钟冗余技术的有效性，文章通过数值模拟进行了深入研究。通过对比分析，在存在链路阻塞的场景下，新提出的BMC算法相较于传统方法能够显著提高时间同步的稳定性和精度。因此，这项工作对于那些依赖高精度时间同步的领域，如电信通信、工业自动化和金融交易等，具有重要的实践意义。 关键词：IEEE 1588（PTP）、网络时间同步、探测包、冗余。这项研究不仅扩展了IEEE 1588标准的应用范围，也为网络环境下的时间同步提供了一种更适应实际条件的解决方案。