一种基于PTP协议的局域网高精度时钟同步方法

PTP协议是IEEE-1588中定义的一种精密时钟同步协议,广泛应用于分布式系统中。但当采用纯软件实现时,同步精度受到网卡的缓存效应、网络的平稳性和操作系统的进程调度等多种因素的影响,难以达到亚毫秒的精度。本文通过分析各种影响因素的特点,结合PTP协议时钟同步机制,提出了一种高精度时钟同步方法,通过采用握手机制以及对测量数据进行处理,有效减弱了各种因素的影响,并结合基于CPU定时器构造的高精度时钟,实现了亚毫秒精度的时钟同步。     

美高森美IEEE1588平台新增超低抖动网络同步器产品

美高森美公司宣布其IEEE 1588产品系列增添三款新器件,包括两款单通道超低抖动网络同步器产品ZL30721和ZL30722,以及双通道产品ZL30723。这三款新型网络同步器都具有美高森美先进的IEEE 1588软件,并且封装兼容公司新近发布的ZL30621、ZL30622和ZL30623同步以太网(SyncE)器件,为客户提供高性价比的IEEE1588解决方案,扩大市场机会。美高森美     

IEEE1588时钟同步技术在飞行试验遥测网络系统中的应用

随着遥测网络系统在飞行试验遥测传输领域的发展,尤其是INET概念的提出,利用无线网络传输数据已成为飞行试验遥测发展的新方向;网络化的测试、遥测系统,对时钟同步有着很高的要求,选择合适的时钟同步协议,满足通信过程中对时间一致性的要求,成为新一代遥测网络系统的一项关键技术;以无线网实现飞行试验数据传输为基础,探讨了几种时钟同步技术在无线网传输环境下应用的优缺点,并着重研究了IEEE1588时钟同步协议的实现原理及其在遥测网络系统中实现时钟同步的方法.     

基于卡尔曼滤波的网络精确时钟同步研究

在网络化分布式测试与控制系统中,时钟同步是一项重要的课题研究指标.在基于IEEE 1588协议主从时钟的时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证.提出了基于卡尔曼滤波的时钟同步方法,该方法不仅能对主从节点之间的时钟漂移进行估计、优化时钟模型,还能实现对时钟偏差的估计,消除传输网络中的干扰.实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能显著提高时钟同步精度.     

基于FPGA的同步时钟报文检测电路的设计

时钟同步技术是解决基于网络的分布式测控系统完成同步测控任务的关键技术,IEEE-1588协议是一种应用于分布式测量和控制系统中的精准时钟同步协议.提出了一种基于IEEE-1588协议在以太网物理层和MAC层之间的介质无关接口(MII/RMII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记方案[1],在此硬件支持方案和方法的基础之上,充分利用FPGA宏模块资源采用较为简便实用的方法设计实现了同步报文检测电路,该部分电路的设计是采用硬件时间标记方案实现IEEE1588高精度时钟同步的基础.在QuartsII 7.2平台下对设计电路进行优化综合和时序仿真,通过在线实时检测验证了电路设计的正确性.初步验证结果表明设计达到课题要求,应用性能良好.     

基于IEEE1588协议的精确时钟同步算法改进

在工业控制领域,时钟同步精度是影响工业以太网实时性的一个重要因素。为了满足工业以太网对时钟同步的高精度要求,本文对IEEE1588精确时间同步协议进行了研究,阐述了该算法实现高精度同步的原理,并针对以太网通讯路径不对称的情况,提出了一种同步改进算法,通过对同步延迟计算进行加权修正,提高了时钟同步精度。最后,在自行设计的测试系统中进行了测试,测试结果表明,改进算法有效提高了路径不对称条件下的时钟同步精度。     

IEEE1588精确时钟同步协议从时钟设计

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中不容忽视的问题,它直接影响同步精度。分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的同步机制,设计了从时钟的硬件结构,提出了结合数据滤波和锁相环PI调节的高精度时钟同步算法。     

基于PTP的加权时钟同步算法

时钟同步在计算机网络领域中应用广泛,是实现许多网络功能的重要基础。软件定义网络(SDN)作为一种新兴的网络架构,其中的确定性时延、同步传输、网络虚拟化等研究都依赖于网络协议进行软件时钟同步。研究如何通过软件方式提升时钟同步精度在SDN系统中有着重要的意义。本文对现有的PTP的时钟同步方式进行了介绍与分析,在此基础上提出了一种改进的时钟加权算法,通过利用网络中上一层多个节点的时钟信息来提升多跳同步的时钟精度。在对典型网络的仿真测试中,每个节点时钟同步精度的提升幅度从1倍到2.6倍不等。网络中的链路越多,算法提升效果越明显。     

网络化测试系统时间同步技术研究与实现

网络化测试系统本质上是一个实时系统,具有严格的时间约束;这就要求在测试过程中网络化测试系统各测试仪器设备之间保持严格的时间同步;分析了几种主要的时间同步协议,重点对IEEE1588高精度时间同步协议进行了研究,对IEEE1588的时间同步原理和网络拓扑结构进行了详细的阐述;在此基础上,提出了基于IEEE1588的网络化测试系统时间同步模型,并给出了在测试节点中实现IEEE1588协议的方法。     

IEEE 1588v2基于透明时钟的误差分析与修正

针对时间同步过程中出现积聚性错误,导致同步精度降低的问题,通过对误差来源和透明时钟工作原理的分析,结合IEEE 1588v2时间同步协议的延时请求应答机制和对等延时机制,归纳了一整套基于透明时钟的频率补偿和误差修正方法。测试结果表明,经过频率和相位的双重调节,主从时钟的同步精度可以达到亚微秒级别,完全满足高精度同步系统的要求。     

嵌入式设备的精确时钟同步技术的研究与实现

为解决工业以太网中嵌入式设备之间时钟同步能力不足的问题,提出了IEEE1588协议在嵌入式设备中的应用方案。基于STM32F207IG处理器和ucos-II操作系统软硬件平台,首先移植并修改LwIP协议使其兼容IEEE 1588协议,然后配置系统时间校准模式,将捕获的时间戳以增强型描述符的形式交于应用层进行时钟校正,采用频率漂移校正算法解决从时钟频率漂移的问题,使用秒脉冲信号测试时钟同步。实验测试表明,时钟同步精度约200 ns,满足了大部分工业以太网的需求。     

基于精确时间协议的IP核设计

针对传统精确时间协议的软件设计中存在随机抖动、误差大的问题,提出一种IP核设计。该设计采用数字逻辑电路获取精确时间戳,并实现同步算法、晶振补偿算法和状态转移控制算法,利用晶振分频比微调减小晶振频率漂移对同步精度和稳定性的影响。仿真结果表明,该设计具有较高的同步精度,精度值可达10 ns。     

基于精密时间协议的时钟同步技术

IEEE 1588协议的精密时间协议提供了一种网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。基于精密时间协议,在网络驱动中对时戳进行采集和处理,采用最佳主时钟算法选取网络主时钟对从时钟进行同步,使用Java语言和C语言混合编程实现软件网络时钟同步,并采用Allan方差公式对时钟性能进行描述。     

频率漂移对PTPV2链路延迟计算精度的影响与分析

针对基于PTPV2的网络化测试系统中,时钟频率漂移对链路延迟的影响问题,分析了IEEE1588时间同步过程的原理和拓扑结构图,给出了点对点PTP系统中影响同步性能的机理;在此基础上,通过引入频率变化率补偿因子CRF,获得了链路延时误差计算模型;结果表明,均衡提高主从时钟频率稳定度可改善系统同步精度,合理选择报文传递参数可减少时延计算误差。     

半实物网络测试系统从时钟频率漂移影响分析

针对精确时钟协议(PTP)用于半实物网络仿真测试时难以实现精确系统同步的问题,研究从时钟频率漂移对PTP仿真系统同步性能的影响。建立了半实物网络环境下PTP系统模型和时钟模型,解析性推导出单向传输链路中Slave_n对主时钟的时延误差估计,得出从时钟模型时延误差表达式具有一致的加权结构,且各误差项都将累积并渗透到传输线路中,影响整个网络的同步精度。基于此,设计多种半实物网络仿真场景进行验证、分析和测试。仿真结果表明:单个从时钟频率漂移对系统同步精度影响甚微,但系统内从时钟均存在漂移或主时钟存在时间抖动的情况下,造成的同步误差是单个从时钟频率漂移时的10倍,会对系统同步精度产生严重的影响,研究成果能为半实物网络测试环境时钟部署策略提供重要参考。     

EPA时间同步测试方法与实现技术

根据简单网络时间协议（SNTP）和IEEE1588精密时间协议的同步原理,研究了EPA协议中时间同步的测试方法与实现;提出了测试EPA时间同步的方法和系统结构;设计了EPA时间同步的测试流程,开发了EPA时间同步的测试平台。通过实际应用,证明这种测试方法能够准确地测试被测设备的时间同步精度是否符合EPA标准。     

确定性工业以太网的研究

以太网通信延迟具有不确定性,这个问题成为它在工业实时控制应用中的主要障碍,通过对现有实时工业以太网实现方法的比较与分析,进一步详细讨论了精确时钟协议,得出结论IEEE1588为解决跨冲突域工业以太网的确定性问题提供了有效方案。     

改进的CFDP协议延时估算算法

为在深空环境下可靠地传输文件,研究CCSDS的异步否定确认信息型文件传输协议CFDP的文件传输机理,根据动态调整定时器的方法,提出一种改进的CFDP协议延时估算算法.在带宽有限的情况下,接收端通过预测单程时廷判断网络状况,根据网络状况优化设置NAK触发时刻和定时器时限值.在NS2下的分析结果表明,改进算法的文件传输时间...     

自相似网络的时延抖动性能仿真分析

自相似性对网络性能产生了影响是当前的研究热点。建立了一种基于FBM的自相似网络排队时延抖动分析模型,重点讨论了自相似流量作为输入时对排队系统的时延抖动的影响。对理论分形流量和实际测量流量进行了仿真实验,验证了结果的正确性和有效性。实验结果表明：自相似流量长相关强弱的程度对排队系统时延抖动特性具有非常不同的影响,尤其是在缓存较大的情况下。同时,还发现网络流量中长相关发生作用时状态转变与排队系统本身的参数也有关,这是新的发现,对实时业务的网络性能评价具有重要的参考意义。