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1588時鐘-SYN2401介紹

彩票中心限号:1588時鐘的選擇及應用方案

 二維碼 1972
發表時間:2017-11-23 09:15作者:小安來源:西安同步原創

三亚体育彩票中心 www.squzyp.com.cn 1588時鐘的發展是在NTP時鐘的基礎上,為滿足更高同步精度需求,實現網絡測量,控制系統精密應用,而產生的高精度時鐘同步系統體系。本文主要對1588時鐘進行說明,并對西安同步目前的1588時鐘產品列舉,同時對1588的特性,局限性和應用以及優化建議進行了針對性的說明。

1、1588時鐘的說明

1588時鐘是基于網絡測量和控制系統的精密時鐘同步協議標準來實現更高要求的時鐘設備,它能夠使系統中各類不同的精確度、分辨率和穩定性的時鐘同步起來,利用最小的網絡和本地計算資源,將網絡設備的內時鐘與主控機的主時鐘實現同步。

1588時鐘在應用中,定義了精確網絡同步協議實現了網絡中的高度同步,使得在分配控制工作時無需再進行專門的同步通信,從而達到了通信時間模式與應用程序執行時間模式分開的效果。同時,由于高精度的同步工作,使以太網技術所固有的數據傳輸時間波動降低到可以接受的,不影響控制精度的范圍。

2、1588時鐘產品

1588時鐘采用雙向信道,精度可達到ns 級,同時建網費用低,能適應不同的接入環境,與傳統授時方式相比,有著明顯的優勢,目前主要應用于通信,電力,航天等眾多領域。

我公司專制時頻產品,基于1588協議特性,目前開發的滿足于1588時鐘的產品如下:

型號

輸入信號

輸出信號

尺寸

SYN2401型PTP精密主時鐘

GPS

1路PTP網口,1路串口,1路1PPS

1U,19″(上機架)(482x300x45mm)AC220V,10W

SYN2403型PTP精密從時鐘

1路PTP網口

1路IRIG-B(DC),1路串口,1路1PPS

便攜式(265x285x100mm)AC220V,10W

SYN2407型PTP同步時鐘授時板卡

1路串口

1路1PPS

1路PTP網口,1路串口,1路1PPS

板卡(185x100x25mm)

SYN2407A型IEEE1588時間同步時鐘板卡

1路串口

1路1PPS

2路PTP電口,1路串口,1路1PPS

板卡(185x100x25mm)

SYN2407B型PTP對時同步板卡

1路串口

1路1PPS

1路PTP電口,1路PTP光口,1路串口,1路1PPS

板卡(185x100x25mm)

SYN2407C型PTP精密授時???/span>

1路串口

1路1PPS

1路RGMII,1路MDIO,1路串口,1路1PPS

板卡(90x60x20mm)

SYN012型B碼時鐘

多種協議接口,均可滿足

1U,19″(上機架)(482x300x45mm)AC220V

SYN4505型標準同步時鐘

4U,19″(上機架)(482x300x150mm)AC220V

以上產品,均有配備1588時鐘接口協議同步授時的功能。1588時鐘在時間同步實現上,主要考慮到軟硬件兩種實現方式,由于1588時鐘在軟件實現時間同步目前穩定性較差,所以在配備上我們主要以硬件實現為主。

3、1588時鐘的相對特性

1588時鐘的發展是在NTP時鐘的基礎上,為滿足更高同步精度需求,實現網絡測量,控制系統精密應用,而產生的高精度時鐘同步系統體系。

NTP時鐘是基于網絡時間協議,是用來同步網絡中各個計算機的時間的協議。它的用途是把計算機的時鐘同步到世界協調時UTC,其精度在局域網內可達0.1ms,在互聯網上絕大多數的地方其精度可以達到1-50ms。

與NTP時鐘相比,1588時鐘的相對特性區別如下:

a. 1588時鐘是針對更穩定和更安全的網絡環境設計的,所以更為簡單,占用的網絡和計算資源也更少。

b. NTP時鐘是針對于廣泛分散在互聯網上的各個獨立系統的時間同步協議,1588時鐘定義的網絡結構可以使自身達到很高的精度。

c. 與NTP時鐘相反,時間戳更容易在硬件上實現,并且不局限于應用層,這使得1588時鐘在傳輸時可以達到微秒以內的精度。

d. 1588時鐘??榛納杓埔彩顧莧菀資視Φ投松璞?。

e. 相對于衛星授時,1588時鐘比其他無線,有線授時更可靠。

f. 采用NTP 傳送方式實現,時鐘傳遞精度為ms 級別,這對于3G、4G 高精度時間同步所需ns 級時間精度是遠遠不夠的;1588時鐘采用雙向信道,精度達到ns 級,建網費用低,能適應不同的接入環境,與傳統授時方式相比,有著明顯的優勢。

g. 1588時鐘系統在協議上提供了削弱、消除分布式網絡各設備之間同步誤差和數據傳輸延遲的有效途徑,在不增加網絡負荷的情況下,實現全網的高精度時鐘同步。

h. 1588時鐘協議是一種開放的、通用的精確時鐘同步技術協議,只要遵循相應的標準,完全可以實現不同設備廠家之間在組網時的高精度同步。

4、1588時鐘的應用方案

1588時鐘是一種主從同步系統,采用主從時鐘方式,對時間信息進行編碼,利用網絡的對稱性和延時測量技術,實現主從時間的同步。

1588在系統的同步過程中,主時鐘周期性發布1588時間同步協議及時間信息,從時鐘端口接收主時鐘端口發來的時間戳信息,系統據此計算出主從線路時間延遲及主從時間差,并利用該時間差調整本地時間,使從設備時間保持與主設備時間一致的頻率與相位。1588時鐘系統實現過程如下圖所示:

1588時鐘系統的實現過程

1588時鐘域的節點設備按照一定的主從關系進行時鐘同步。主從關系是相對而言的,同步時鐘的節點設備稱為從節點,發布時鐘的節點設備稱為主節點,一臺設備可能同時從上層節點設備同步時鐘,然后向下層節點設備發布時鐘。

5、1588時鐘選擇的局限性

1588時鐘現在在小型局域網中廣泛應用,且穩定性良好。但是,在選擇時收到1588時鐘特性環境等因素,需考慮到以下幾點:

a. 應用于1588時鐘的終端設備,需支持1588協議;

b. 簡單的1588時鐘主要用于短距離通信(不對稱性很?。?,在長距離的應用中,光線很難做到等長,需要解決傳輸鏈路帶來的路徑不對稱性的問題;

c. 目前,1588時鐘主要實現簡單網絡的時間,在復雜網絡環境中很難實現較好的同步,甚至無法同步;

d. 1588時鐘在應用上,如需達到更高的精度,需要考慮到網絡環境;、

e. 1588時鐘系統整體的精度如需保持更高,可以考慮將路徑上所有的設備都升級為支持1588協議的設備;

f. 在滿足1588時鐘系統精度的基礎上,要滿足更高精度的同步需求,可考慮同步方式和內置頻率源的選擇。頻率源精度越高,同步精度就越容易做到最好;

以上幾點,是目前1588時鐘應用選擇所受到的局限性,但是對于上述多次提到的網絡復雜性問題,如果網絡中的節點交換機都支持1588時鐘協議,那么可以忽略網絡復雜性。

6、1588時鐘使用的建議方案

通過以上內容對1588時鐘的說明,1588時鐘除自身優良特性,在實際應用中還有一定的局限性。所以,在整個1588時鐘系統的高精度優良性選擇時,可以進行以下系統內的優化整合:

a. 需要時間同步傳送網的所有注入設備均支持1588時鐘同步功能,進行高精確時間同步的傳送;

b. 為保證網絡傳送時間同步的安全,每臺注入設備和時間服務器之間均采用主、備用連接方式;

c. 1588時鐘系統內所有注入設備,建議以1PPS+TOD接口作為主用連接,1588時鐘以太接口作為備用連接;

d. 在通過網管進行優先級參數設置后,即可實現主備用接口之間以及主備用時間服務器之間的自動倒換;

e. 1588時鐘系統內除時間注入的傳輸設備外,其它傳輸設備均通過傳輸鏈路獲取1588時鐘同步信號,鎖定源自1588時鐘服務器的時間參考源。

7、1588時鐘小結

1588時鐘系統定義了一個能夠再測量和控制系統中事項高精度時鐘同步的協議,從工業自動化的應用延伸到通信領域,不僅僅是技術本身價值的提升,更重要的是為整個通信網絡精確同步時間獲取提供了更加安全、快捷、廉價的方案。

1588時鐘主要用于相對本地化、網絡化的系統,內部組件相對穩定,其優點是標準非常具有代表性,并且是開放式的。由于它的開放性,特別適合于以太網的網絡環境。

目前,我公司生產的1588時鐘系列產品,已應用于電力,航天,計量,通信,研究所等單位,并在應用過程中得到了非常好的響應,對1588時鐘系統如需更多了解,請聯系西安同步業務人員。

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