PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Inleiding

Die konsep van die bou van 'n "Digitale Substasie" in die elektriese krag industrie vereis sinchronisasie met 'n akkuraatheid van 1 µs. Finansiële transaksies vereis ook akkuraatheid in mikrosekondes. In hierdie toepassings is NTP-tydakkuraatheid nie meer voldoende nie.

Die PTPv2-sinchronisasieprotokol, beskryf deur die IEEE 1588v2-standaard, maak dit moontlik om sinchronisasieakkuraatheid van etlike tientalle nanosekondes te bereik. Met PTPv2 kan sinchronisasiepakkies oor L2- en L3-netwerke gestuur word.

Die hoofareas waar PTPv2 toegepas word, is:

  • energie;
  • beheer- en meettoerusting;
  • militêre-industriële kompleks;
  • telekommunikasie;
  • finansiële sektor.

Hierdie pos verduidelik hoe die PTPv2-sinchronisasieprotokol werk.

Ons het meer ondervinding in die bedryf en sien hierdie protokol gereeld in kragtoepassings. Gevolglik sal ons die hersiening met omsigtigheid doen vir energie.

Hoekom is dit nodig?

Op die oomblik bevat STO 34.01-21-004-2019 van PJSC Rosseti en STO 56947007-29.240.10.302-2020 van PJSC FGC UES vereistes vir die organisering van 'n prosesbus met tydsinchronisasie via PTPv2.

Dit is te wyte aan die feit dat aflosbeskermingsterminale en meettoestelle aan die prosesbus gekoppel is, wat oombliklike stroom- en spanningswaardes via die prosesbus oordra deur die sogenaamde SV-strome (multicast-strome) te gebruik.

Aflosterminale gebruik hierdie waardes om toevoerbeskermings te implementeer. As die akkuraatheid van metings oor tyd klein is, kan sommige beskermings valslik uitwerk.

Byvoorbeeld, verdediging van absolute selektiwiteit kan die slagoffer word van "swak" tydsinchronisasie. Dikwels is die logika van sulke beskermings gebaseer op 'n vergelyking van twee waardes. As die waardes met 'n voldoende groot waarde verskil, word die beskerming geaktiveer. As hierdie waardes met 'n tydakkuraatheid van 1 ms gemeet word, kan u 'n groot verskil kry waar die waardes eintlik in die norm is, as dit met 'n akkuraatheid van 1 µs gemeet word.

PTP weergawes

Die PTP-protokol is oorspronklik in 2002 in die IEEE 1588-2002-standaard beskryf en is genoem "Standard for a Precision Clock Sinchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems". In 2008 is 'n bygewerkte IEEE 1588-2008-standaard vrygestel wat PTP Weergawe 2 beskryf. Hierdie weergawe van die protokol het akkuraatheid en stabiliteit verbeter, maar was nie terugwaarts versoenbaar met die eerste weergawe van die protokol nie. Ook, in 2019 is 'n weergawe van die IEEE 1588-2019-standaard vrygestel wat PTP v2.1 beskryf. Hierdie weergawe voeg geringe verbeterings by PTPv2 en is agteruit versoenbaar met PTPv2.

Met ander woorde, ons het die volgende prentjie met weergawes:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
Onversoenbaar

Onversoenbaar

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Onversoenbaar

-
Versoenbaar

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Onversoenbaar

Versoenbaar

-

Maar, soos altyd, is daar nuanses.

Die onversoenbaarheid tussen PTPv1 en PTPv2 beteken dat 'n PTPv1-geaktiveerde toestel nie in staat sal wees om te sinchroniseer vanaf 'n akkurate horlosie wat op PTPv2 loop nie. Hulle gebruik verskillende boodskapformate vir sinchronisasie.

Maar dit is steeds moontlik om toestelle met PTPv1 en toestelle met PTPv2 op dieselfde netwerk te kombineer. Om dit te doen, laat sommige vervaardigers jou toe om die protokolweergawe op die poorte van die grensklok te kies. Dit wil sê, die grenshorlosies kan oor PTPv2 sinchroniseer terwyl ander horlosies wat aan hulle gekoppel is oor beide PTPv1 en PTPv2 sinchroniseer.

PTP toestelle. Wat is en hoe verskil hulle?

Die IEEE 1588v2-standaard beskryf verskeie soorte toestelle. Almal van hulle word in die tabel getoon.

Toestelle kommunikeer met mekaar oor 'n LAN deur PTP te gebruik.

PTP-toestelle word horlosies genoem. Alle horlosies neem die presiese tyd van die grootmeesterhorlosie af.

Daar is 5 soorte horlosies:

Grootmeesterklok (Grootmeesterklok)

Die hoofbron van akkurate tyd. Dikwels toegerus met 'n koppelvlak om GPS te koppel.

Gewone horlosie

Enkelpoorttoestel wat meester (meesterklok) of slaaf (slaafklok) kan wees

Meesterhorlosie (meester)

Is die bron van die presiese tyd waarmee ander horlosies gesinchroniseer is

Slawe horlosie

Eindig toestel wat vanaf die hoofklok sinchroniseer

Grenshorlosie

'n Toestel met veelvuldige poorte wat 'n meester of 'n slaaf kan wees.

Dit wil sê, hierdie horlosies kan vanaf die stroomop hoofhorlosie sinchroniseer en stroomaf slawehorlosies sinchroniseer.

Einde-tot-einde Deursigtige Klok (Deursigtige horlosie wat in End-tot-End-modus werk)

'n Toestel met veelvuldige poorte wat nie 'n klokmeester of 'n klokslaaf is nie. Dit stuur PTP-data tussen twee horlosies.

Wanneer data oorgedra word, korrigeer die deursigtige klok alle PTP-boodskappe.

Regstelling vind plaas deur die vertragingstyd op hierdie toestel by die regstellingsveld in die kop van die versendte boodskap te voeg.

Eweknie-tot-eweknie deursigtige horlosie

'n Toestel met veelvuldige poorte wat nie 'n klokmeester of 'n klokslaaf is nie.
Dit stuur PTP-data tussen twee horlosies.

Wanneer data oorgedra word, korrigeer die deursigtige klok alle Sync- en Follow_Up PTP-boodskappe (meer daaroor hieronder).

Die regstelling word bewerkstellig deur 'n vertraging op die oordragtoestel en 'n vertraging op die data-oordragkanaal by die regstellingsveld van die versende pakkie te voeg.

Bestuur Node

'n Toestel wat ander horlosies konfigureer en diagnoseer

Meester- en slaafhorlosies word gesinchroniseer deur tydstempels in PTP-boodskappe te gebruik. Daar is twee tipes boodskappe in die PTP-protokol:

  • Gebeurtenisboodskappe is gesinchroniseerde boodskappe wat die generering van 'n tydstempel behels op die tydstip waarop die boodskap gestuur word en op die tydstip dat dit ontvang word.
  • Algemene boodskappe - hierdie boodskappe vereis nie tydstempels nie, maar kan tydstempels vir verwante boodskappe bevat

Gebeurtenisboodskappe

Algemene boodskappe

Sinkroniseer
Vertraging_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

kondig
Volg op
Vertraging_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
bestuur
sein

Elke tipe boodskap sal hieronder in meer besonderhede bespreek word.

Basiese sinkroniseringskwessies

Wanneer 'n sinchronisasiepakkie oor 'n plaaslike netwerk versend word, word dit op die skakelaar en in die datatransmissiekanaal vertraag. Enige skakelaar sal 'n vertraging van ongeveer 10 µs gee, wat onaanvaarbaar is vir PTPv2. Ons moet immers 'n akkuraatheid van 1 μs op die finale toestel kry. (Dit is vir energiedoeleindes. Ander toepassings mag dalk meer akkuraatheid vereis.)

IEEE 1588v2 beskryf verskeie algoritmes wat jou toelaat om die tydsvertraging reg te stel en dit reg te stel.

Werkalgoritme
Tydens normale werking werk die protokol in twee fases.

  • Fase 1 - die opstel van die meesterklok - slaafklokhiërargie.
  • Fase 2 - kloksinchronisasie deur gebruik te maak van die Eind-tot-Einde of Eweknie-meganisme.

Fase 1 - Vestiging van die Meester-Slaaf-hiërargie

Elke poort van 'n gewone of grenshorlosie het 'n sekere aantal toestande (slaafklok en meesterklok). Die standaard beskryf die oorgangsalgoritme tussen hierdie toestande. In programmering word so 'n algoritme 'n staatsmasjien of 'n staatsmasjien genoem (vir meer besonderhede, sien die Wiki).

Hierdie staatsmasjien gebruik die beste meesterklokalgoritme (BMCA) om die meester te stel wanneer twee horlosies verbind is.

Hierdie algoritme laat die horlosie toe om die verantwoordelikheid van 'n grootmeesterhorlosie te aanvaar wanneer die voortreflike grootmeesterhorlosie sy GPS-sein verloor, van die netwerk ontkoppel, ens.

Toestandsoorgange volgens die BMCA word in die volgende diagram opgesom:
PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Inligting oor die horlosie aan die ander kant van die "draad" word in 'n spesiale boodskap (Kondig boodskap) gestuur. Wanneer hierdie inligting ontvang word, werk die toestandmasjienalgoritme uit en 'n vergelyking word getref watter klok beter is. Die poort op die beste horlosie word die meesterklok.

'n Eenvoudige hiërargie word in die diagram hieronder getoon. Paadjies 1, 2, 3, 4, 5 kan deursigtige horlosies (Deursigtige klok) bevat, maar hulle neem nie deel aan die vestiging van die Meesterklok - Slaweklokhiërargie nie.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Fase 2 - Sinchronisasie van normale en grenshorlosies

Sodra die Master Clock - Slave Clock hiërargie gevestig is, begin die normale en grensklok sinchronisasie fase.

Om te sinchroniseer, stuur die meesterhorlosie 'n boodskap na die slaafhorlosie wat 'n tydstempel bevat.

Die voorste horlosie kan wees:

  • enkelfase;
  • twee-stadium.

'n Enkelfase-sinchronisasiehorlosie stuur een sinkronisasieboodskap.

'n Twee-stadium horlosie gebruik twee boodskappe vir sinchronisasie - Sync en Follow_Up.

Twee meganismes kan vir die sinchronisasiefase gebruik word:

  • Vertraag versoek-reaksie meganisme.
  • Eweknie vertraging meting meganisme.

Om mee te begin, sal ons hierdie meganismes in die eenvoudigste geval oorweeg - wanneer deursigtige horlosies nie gebruik word nie.

Vertraag versoek-reaksie meganisme

Die meganisme behels twee stappe:

  1. Meting van die vertraging in die oordrag van 'n boodskap tussen die hoofhorlosie en die slawe. Dit word gedoen met behulp van die vertraging versoek-reaksie meganisme.
  2. Tydafset-korreksie word uitgevoer.

Vertraag meting
PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

t1 - Tyd van die stuur van die sinkroniseringsboodskap deur die hoofklok; t2 - Tyd van ontvangs van die Sync-boodskap deur die slaafklok; t3 - Vertraag versoek stuur tyd (Delay_Req) ​​deur die slaaf klok; t4 - Die tyd wat die Delay_Req deur die hoofklok ontvang is.

Wanneer die slawehorlosies die tye t1, t2, t3 en t4 ken, kan hulle die gemiddelde vertraging in die stuur van die sinchronisasieboodskap (tmpd) ​​bereken. Dit word soos volg bereken:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Wanneer 'n Sync and Follow_Up boodskap gestuur word, word die tydsvertraging van die meester na die slaaf bereken - t-ms.

Wanneer Delay_Req en Delay_Resp boodskappe gestuur word, word die tydsvertraging van die slaaf na die meester bereken - t-sm.

As daar enige asimmetrie tussen hierdie twee waardes is, dan vind 'n tydafset-korreksiefout plaas. Die fout is te wyte aan die feit dat die berekende vertraging die gemiddelde van die t-ms en t-sm vertragings is. As die vertragings nie gelyk is aan mekaar nie, sal ons die tyd onakkuraat aanpas.

Akkurate Tyd-afset-regstelling

Sodra die vertraging tussen die hoofklok en die slaafhorlosie bekend is, voer die slaafhorlosie 'n tydkorreksie uit.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die slaafhorlosie gebruik die Sync-boodskap en die opsionele Follow_Up-boodskap om die presiese tydsverskuiwing te bereken wanneer 'n pakkie vanaf die meesterhorlosie na die slawehorlosies gestuur word. Die verskuiwing word bereken deur die volgende formule te gebruik:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Eweknie vertraging meting meganisme

Hierdie meganisme gebruik ook twee stappe vir sinchronisasie:

  1. Toestelle meet die tydsvertraging na alle bure deur alle hawens. Om dit te doen, gebruik hulle 'n eweknie-vertragingsmeganisme.
  2. Tydskuif regstelling.

Meet vertraging tussen eweknie-tot-eweknie-toestelle

Vertraging tussen eweknie-poorte word gemeet deur die volgende boodskappe te gebruik:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Wanneer poort 1 die tye t1, t2, t3 en t4 ken, kan dit die gemiddelde vertraging (tmld) bereken. Dit word bereken deur die volgende formule te gebruik:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die poort gebruik dan hierdie waarde wanneer die aanpassingsveld vir elke sinkroniseringsboodskap of opsionele opvolgboodskap wat deur die toestel gaan, bereken word.

Die gevolglike vertraging sal gelyk wees aan die som van die vertraging in transmissie deur hierdie toestel, die gemiddelde vertraging in transmissie deur die datakanaal, en die vertraging reeds vervat in hierdie boodskap, geaktiveer op stroomop toestelle.

Die boodskappe Pdelay_Req, Pdelay_Resp en die opsionele Pdelay_Resp_Follow_Up laat jou toe om die vertraging van die meester na die slaaf en van die slaaf na die meester te kry (omsendbrief).

Enige asimmetrie tussen hierdie twee waardes sal 'n tydafset-korreksiefout lei.

Regstelling van die verskuiwing van die presiese tyd

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die slaafhorlosie gebruik die Sync-boodskap en die opsionele Follow_Up-boodskap om die presiese tydsverskuiwing te bereken wanneer 'n pakkie vanaf die meesterhorlosie na die slawehorlosies gestuur word. Die verskuiwing word bereken deur die volgende formule te gebruik:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Voordele Die aanpassing van die eweknie-meganisme - die tydsvertraging van elke sinkronisasie- of opvolgboodskap word bereken soos dit deur die netwerk beweeg. Daarom sal die verandering van die transmissiepad op geen manier die akkuraatheid van die regstelling beïnvloed nie.

Wanneer hierdie meganisme gebruik word, vereis tydsinchronisasie nie die berekening van die tydsvertraging op die pad wat deur die sinchronisasiepakkie gereis word nie, soos wat met die basiese uitruil gedoen word. Dié. Delay_Req en Delay_Resp boodskappe word nie gestuur nie. In hierdie metode word die vertraging tussen meester- en slaafhorlosies eenvoudig opgetel in die aanpassingsveld van elke Sync- of Follow_Up-boodskap.

Nog 'n voordeel is dat die hoofklok afgelaai word omdat dit Delay_Req-boodskappe moet verwerk.

Deursigtige horlosiemodusse

Gevolglik was dit ontleed eenvoudige voorbeelde. Gestel nou dat skakelaars in die sinchronisasiepad verskyn.

As jy skakelaars sonder PTPv2-ondersteuning gebruik, sal die sinchronisasiepakket op die skakelaar met ongeveer 10 µs vertraag word.

Skakelaars wat PTPv2 ondersteun, word deursigtige horlosies in IEEE 1588v2-terminologie genoem. Deursigtige horlosies word nie vanaf die hoofklok gesinchroniseer nie en neem nie deel aan die Meesterklok - Slaweklokhiërargie nie, maar wanneer sinchronisasieboodskappe oorgedra word, onthou hulle hoe lank die boodskap op hulle vertraag is. Dit laat jou toe om die tydsvertraging aan te pas.

Deursigtige horlosies kan in twee modusse werk:

  • end-tot-end.
  • Eweknie.

Einde-tot-einde (E2E)

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die deursigtige E2E-horlosie saai Sync-boodskappe en gepaardgaande Follow_Up-boodskappe op alle poorte uit. Selfs dié wat deur sommige protokolle geblokkeer word (byvoorbeeld RSTP).

Die skakelaar onthou die tydstempel wanneer 'n Sync-pakkie (Follow_Up) op 'n poort ontvang is en wanneer dit uit die poort gestuur is. Gebaseer op hierdie twee tydstempels, word die tyd wat dit die skakelaar neem om die boodskap te verwerk, bereken. In die standaard word hierdie tyd verblyftyd genoem.

Die verwerkingstyd word by die regstellingsveld van die Sync (enkelstapklok) of Follow_Up (tweestapklok) boodskap gevoeg.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die deursigtige E2E-klok meet die verwerkingstyd vir Sync- en Delay_Req-boodskappe wat deur die skakelaar gaan. Maar dit is belangrik om te verstaan ​​dat die tydsvertraging tussen die meesterklok en die slaafhorlosie bereken word deur gebruik te maak van die vertraging versoek-respons meganisme. As die meesterhorlosie verander of die pad van die meesterhorlosie na die slaafhorlosie verander, dan word die vertraging weer gemeet. Dit verhoog die oorgangstyd in geval van netwerkveranderings.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Die deursigtige P2P-klok, bykomend tot die meting van die verwerkingstyd van 'n boodskap deur die skakelaar, meet die vertraging op die data-oordragkanaal na die naaste buurman met behulp van die buurvertragingsmeetmeganisme.

Latency word gemeet op elke skakel in beide rigtings, insluitend skakels wat deur een of ander protokol (bv. RSTP) geblokkeer word. Dit laat jou toe om onmiddellik die nuwe vertraging op die sinchronisasiepad te bereken as die grootmeesterklok of die netwerktopologie verander het.

Skakelaars se boodskapverwerkingstyd en -vertraging word opgehoop wanneer Sync- of Follow_Up-boodskappe gestuur word.

Tipes PTPv2-ondersteuning deur skakelaars

Skakelaars kan PTPv2 ondersteun:

  • programmaties;
  • hardeware.

Wanneer die PTPv2-protokol in sagteware geïmplementeer word, versoek die skakelaar 'n tydstempel van die firmware. Die probleem is dat die firmware siklies werk, en jy sal moet wag totdat dit die huidige siklus voltooi, die versoek in verwerking neem en, aan die einde van die volgende siklus, 'n tydstempel uitreik. Dit alles sal ook tyd neem, en ons sal 'n vertraging kry, al is dit nie so beduidend soos sonder sagteware-ondersteuning vir PTPv2 nie.

Slegs hardeware-ondersteuning vir PTPv2 laat jou toe om die vereiste akkuraatheid te handhaaf. In hierdie geval word die uitreiking van 'n tydstempel uitgevoer deur 'n spesiale ASIC, wat op die hawe geïnstalleer is.

Boodskapformaat

Alle PTP-boodskappe bestaan ​​uit die volgende velde:

  • Opskrif - 34 grepe.
  • Liggaam - die grootte hang af van die boodskaptipe.
  • Agtervoegsel is opsioneel.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Header

Die Opskrif-veld is dieselfde vir alle PTP-boodskappe. Sy grootte is 34 grepe.

Opskrifveldformaat:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

boodskaptipe – bevat die tipe boodskap wat gestuur word, soos Sync, Delay_Req, PDelay_Req, ens.

boodskap Lengte – bevat die volle lengte van die PTP-boodskap, insluitend kop, liggaam en agtervoegsel (maar uitgesluit opvullinggrepe).

domeinnommer – spesifiseer aan watter PTP-domein die boodskap behoort.

Домен is verskeie verskillende horlosies, versamel in een logiese groep en gesinchroniseer vanaf een hoofhorlosie, maar nie noodwendig gesinchroniseer met horlosies wat aan 'n ander domein behoort nie.

vlae – Hierdie veld bevat verskeie vlae om die status van die boodskap te identifiseer.

regstellingsveld – bevat die vertragingstyd in nanosekondes. Die vertragingstyd sluit die vertraging in wanneer deur 'n deursigtige horlosie uitgesaai word, sowel as die vertraging wanneer daar deur 'n kanaal gestuur word wanneer eweknie-modus gebruik word.

sourcePortIdentity – hierdie veld bevat inligting oor die poort waaruit die boodskap oorspronklik gestuur is.

volgorde-ID – bevat 'n identifikasienommer vir individuele boodskappe.

beheerveld – field-artifact=) Dit bly van die eerste weergawe van die standaard en bevat inligting oor die tipe van hierdie boodskap. In wese dieselfde as messageType, maar met minder opsies.

logMessageInterval – Hierdie veld word bepaal deur die boodskaptipe.

Liggaam

Soos hierbo bespreek, is daar verskeie tipes boodskappe. Hierdie tipes word hieronder beskryf:

Kondig boodskap aan
Die Aankondiging-boodskap word gebruik om ander horlosies binne dieselfde domein van sy parameters te "vertel". Hierdie boodskap laat jou toe om die Master Clock - Slave Clock hiërargie te stel.
PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Sinkroniseer boodskap
'n Sinchronisasie (sinkronisasie) boodskap word deur die hoofklok gestuur en bevat die tyd van die hoofklok op die tydstip waarop die sinkronisasieboodskap gegenereer is. As die meesterklok twee-stadium is, dan sal die tydstempel in die Sinkronisering boodskap op 0 gestel word, en die huidige tydstempel sal in die vervoegde Opvolg-boodskap gestuur word. Die Sync-boodskap word gebruik vir beide latensiemetingsmeganismes.

Die boodskap word met behulp van Multicast versend. Opsioneel kan jy Unicast gebruik.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Delay_Req boodskap

Die formaat van die Delay_Req-boodskap is identies aan die Sync-boodskap. Die slaafhorlosie stuur 'n Delay_Req. Dit bevat die tyd wat die Delay_Req deur die slaafhorlosie gestuur is. Hierdie boodskap word slegs gebruik vir die vertraging versoek-reaksie meganisme.

Die boodskap word met behulp van Multicast versend. Opsioneel kan jy Unicast gebruik.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Opvolg boodskap

Die Opvolg-boodskap word opsioneel deur die hoofklok gestuur en bevat die stuurtyd sinkroniseer boodskappe meester. Die Opvolg-boodskap word slegs deur twee-fase meesterhorlosies gestuur.

Die Opvolg-boodskap word vir beide vertragingsmetingsmeganismes gebruik.

Die boodskap word met behulp van Multicast versend. Opsioneel kan jy Unicast gebruik.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Delay_Resp Boodskap

Die Delay_Resp-boodskap word deur die hoofklok gestuur. Dit bevat die tyd wat die Delay_Req deur die hoofklok ontvang is. Hierdie boodskap word slegs gebruik vir die vertraging versoek-reaksie meganisme.

Die boodskap word met behulp van Multicast versend. Opsioneel kan jy Unicast gebruik.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Pdelay_Req boodskap

Die Pdelay_Req-boodskap word gestuur deur die toestel wat die vertraging versoek. Dit bevat die tyd wat die boodskap vanaf hierdie toestel se poort gestuur is. Pdelay_Req word slegs gebruik vir die naburige vertragingsmetingsmeganisme.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Pdelay_Resp boodskap

Die Pdelay_Resp-boodskap word gestuur deur die toestel wat die vertragingsversoek ontvang het. Dit bevat die tyd waarop die Pdelay_Req-boodskap deur hierdie toestel ontvang is. Pdelay_Resp boodskappe word slegs gebruik vir die naburige vertraging meting meganisme.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Pdelay_Resp_Follow_Up-boodskap

Die Pdelay_Resp_Follow_Up-boodskap word opsioneel gestuur deur die toestel wat die vertragingsversoek ontvang het. Dit bevat die tyd wanneer die Pdelay_Req-boodskap deur hierdie toestel ontvang is. Die Pdelay_Resp_Follow_Up-boodskap word slegs deur die twee-fase meesterhorlosie gestuur.

Hierdie boodskap kan ook vir looptyd gebruik word in plaas van 'n tydstempel. Die uitvoeringstyd is die tyd vanaf die ontvangs van die Pdelay-Req tot die versending van die Pdelay_Resp.

Pdelay_Resp_Follow_Up word slegs vir buurvertragingsmetingsmeganisme gebruik.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Bestuursboodskappe (boodskapbestuur)

PTP-beheerboodskappe word vereis om inligting tussen een of meer horlosies en die beheernodus oor te dra.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Oordrag na LV

'n PTP-boodskap kan op twee vlakke gestuur word:

  • Netwerk - as deel van IP-data.
  • Kanaal - as deel van 'n Ethernet-raam.

PTP-boodskap-oordrag oor UDP oor IP oor Ethernet

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

PTP oor UDP oor Ethernet

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

profiele

PTP het baie "buigsame" parameters wat gekonfigureer moet word. Byvoorbeeld:

  • BMC opsies.
  • Vertraag meetmeganisme.
  • Intervalle en beginwaardes van alle konfigureerbare parameters, ens.

En ten spyte van die feit dat ons vroeër gesê het dat PTPv2-toestelle met mekaar versoenbaar is, is dit op 'n goeie manier nie so nie. Toestelle moet dieselfde instellings hê om te kan kommunikeer.

Daarom is daar sogenaamde PTPv2-profiele. Profiele is groepe gekonfigureerde instellings en gedefinieerde protokolbeperkings sodat jy tydsinchronisasie vir 'n spesifieke toepassing kan implementeer.

Die IEEE 1588v2-standaard self beskryf slegs een profiel, die "Verstekprofiel". Alle ander profiele word geskep en beskryf deur verskeie organisasies en verenigings.

Byvoorbeeld, die PTPv2-kragprofiel is geskep deur die Power Systems Relaying Committee en die Substasiekomitee van die IEEE Power and Energy Society. Die profiel self word IEEE C37.238-2011 genoem.

Die profiel beskryf dat PTP gestuur kan word:

  • Slegs via L2-netwerke (d.w.s. Ethernet, HSR, PRP, nie IP nie).
  • Boodskappe word slegs deur Multicast versend.
  • Die eweknie-vertragingsmetingsmeganisme word as die vertragingsmetingsmeganisme gebruik.

Die verstekdomein is 0, die aanbevole domein is 93.

Die filosofie agter die skepping van C37.238-2011 was om die aantal opsionele kenmerke te verminder en net die nodige kenmerke vir betroubare kommunikasie tussen toestelle te laat en stelselstabiliteit te verbeter.

Die frekwensie van boodskapversending word ook gedefinieer:

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Trouens, net een parameter is beskikbaar vir seleksie - die tipe meesterklok (enkel- of twee-stadium).

Die akkuraatheid moet nie meer as 1 µs wees nie. Met ander woorde, een sinchronisasiepad kan 'n maksimum van 15 deursigtige horlosies of drie grenshorlosies bevat.

PTPv2 Tydsinchronisasieprotokolimplementeringsbesonderhede

Bron: will.com

Voeg 'n opmerking