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1、IEEE1588对时系统(通信过程分析),主讲人:矫坚,课前准备,对变电站对时有一定了解 知道IRIG-B/秒脉冲/SNTP等对时方式对影响对时精度的因素有一定了解,智能站装置对时钟同步的需求,与采样相关:精度1us 需要同步采样的过程层装置(合并单元)与SOE相关:精度1ms 不需要同步采样的过程层装置(智能终端)间隔层装置(保护、测控等)只供操作人员观察:精度100ms 监控后台、远动等站控层设备,IEEE1588 对时内容提要,对时原理 消息及其帧格式 时间域的转换 设备节点类型及各种交换节点的比较 IEEE1588报文实例分析,IEEE1588对时原理(调频),IEEE1588对时原理
2、(调相),IEEE1588对时原理(计算PathDelay),=(t2-t1)+(t4-t3)/2=(t2-t3)+(t4-t1)/2,为什么要变换成后一个等式?(看个例子),IEEE1588 对时原理(精度),哪些环节影响了IEEE1588对时精度?对时的频度 多长时间对一次 守时的精度 晶振的精度和跟随算法的精度 打时标的精度 硬件支持在PHY或MAC层打时标 一步时钟、两步时钟(发送端知道消息发出的准确时标,但来不及给本帧消息打上,接收端总能得到接收报文的准确时标)通道延时的对称性 链路上、下行是对称的,或不对称时间差已知,IEEE1588 消息,Event messages(发送和接收
3、与精度相关,要有准确时标,上下行消息路径必须相同。)Sync Delay_Req Pdelay_Req Pdelay_RespGeneral messages Follow_Up Delay_Resp Pdelay_Resp_Follow_Up Announce Management Signaling,Sync,Delay_Req,Follow_Up,和Delay_Resp消息用来产生和沟通时间信息,并使用请求响应的机制来同步普通和边界时钟。Pdelay_Req,Pdelay_Resp,和Pdelay_Resp_Follow_Up消息是用来测量实现peer延时机制的两个端口之间的链路延时。A
4、nnounce消息用来建立同步架构。Management消息是用来查询和更新时钟维持的PTP数据集,这些消息用来定制PTP系统和初始化以及故障管理,管理消息在管理节点之间用。Signaling消息用来在时钟之间作其它用途。例如,信号消息可以用来协商主和从设备之间的单播消息的速率。,IEEE1588 消息帧格式(1),目的MAC:01-1B-19-00-00-00/01-80-C2-00-00-0E(Peer)源MAC:装置以太网MAC以太网FORMAT:88F7,帧头:,Follow_Up和Response类型的消息报文没有独立的sequenceId,IEEE1588 消息帧格式(2),IEE
5、E1588 消息帧格式(3),IEEE1588 消息帧格式(4),时间域的转换,TAI:International Atomic Time(现在:TAI-UTC=34s,闰秒差别)UTC:Universal Coordinated TimePTP:Precision Time Protocol(1970年1月1日开始的TAI时间)NTP:Network Time Protocol(1900年1月1日开始的UTC时间)GPS:Global Positioning System(1980年1月6日开始的TAI时间),IEEE1588 设备(节点)类型,Ordinary clock 可以是系统里的g
6、randmaster时钟,或是主-从结构中的从时钟。Boundary clock 边界时钟可实现一个本地PTP时钟,它同步于某一端口的主设备并对其它的端口担当起主时钟。End-to-end transparent clock(V2)转交PTP事件消息,补偿了消息从入口端传播到出口端的滞留时间。(滞留时间基于本地时钟计时)Peer-to-peer transparent clock(V2)处理和补偿PTP事件消息的方法与端对端不同。(提前计算各端口之间的延时,用于补偿)Management node,IEEE1588透传节点的区别(1),IEEE1588透传节点的区别(2),SHR装置IEEE1588 实现(功能),避免复杂的对时拓扑结构!,IEEE1588 报文分析实例,罗杰康交换机 东土交换机从报文上观察和比较两者有哪些不同之处?Sync Follow_Up Announce Pdelay_Req Pdelay_Resp 驻留时间 报文丢失(sequenceId),IEEE1588 思考问题,影响对时精度的主要因素有哪些?调试IEEE1588装置时要注意哪些报文交互的细节?IEEE1588交换机什么方式最难做(Boundary/EtoE/PtoP),为什么?如果要做到装置IEEE1588对时过程的实时可观、可分析,装置需要输出哪些中间量?,致谢,谢谢大家!,