تفاصيل تنفيذ بروتوكول مزامنة الوقت PTPv2

مقدمة

يتطلب مفهوم بناء "محطة فرعية رقمية" في صناعة الطاقة الكهربائية التزامن بدقة 1 ميكرو ثانية. تتطلب المعاملات المالية أيضًا الدقة بالميكروثانية. في هذه التطبيقات ، لم تعد دقة وقت NTP كافية.

يسمح بروتوكول المزامنة PTPv2 ، الموصوف في معيار IEEE 1588v2 ، بتحقيق دقة مزامنة تصل إلى عدة عشرات من النانو ثانية. يسمح PTPv2 بإرسال حزم المزامنة عبر شبكات L2 و L3.

المجالات الرئيسية التي يتم فيها تطبيق PTPv2 هي:

• طاقة؛
• معدات التحكم والقياس.
• المجمع الصناعي العسكري؛
• الاتصالات.
• القطاع المالي.

يشرح هذا المنشور كيفية عمل بروتوكول المزامنة PTPv2.

لدينا المزيد من الخبرة في الصناعة ونرى هذا البروتوكول بشكل متكرر في تطبيقات الطاقة. وفقًا لذلك ، سنفعل المراجعة بحذر من أجل الطاقة.

لماذا هو ضروري؟

في الوقت الحالي ، يحتوي كل من STO 34.01-21-004-2019 لـ PJSC Rosseti و STO 56947007-29.240.10.302-2020 من PJSC FGC UES على متطلبات لتنظيم ناقل العملية مع مزامنة الوقت عبر PTPv2.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أن محطات حماية الترحيل وأجهزة القياس متصلة بناقل العملية ، والذي ينقل قيم التيار والجهد اللحظي عبر ناقل العملية باستخدام ما يسمى بتدفقات SV (تدفقات البث المتعدد).

تستخدم محطات الترحيل هذه القيم لتنفيذ حماية وحدة التغذية. إذا كانت دقة القياسات بمرور الوقت صغيرة ، فقد تنجح بعض وسائل الحماية بشكل خاطئ.

على سبيل المثال ، يمكن أن تقع دفاعات الانتقائية المطلقة ضحية تزامن الوقت "الضعيف". غالبًا ما يعتمد منطق هذه الحماية على مقارنة بين قيمتين. إذا اختلفت القيم بقيمة كبيرة بدرجة كافية ، فسيتم تشغيل الحماية. إذا تم قياس هذه القيم بدقة زمنية تبلغ 1 مللي ثانية ، فيمكنك الحصول على فرق كبير حيث تكون القيم في الواقع في القاعدة ، إذا تم قياسها بدقة 1 ميكرو ثانية.

إصدارات PTP

تم وصف بروتوكول PTP في الأصل في عام 2002 في معيار IEEE 1588-2002 وكان يسمى "معيار بروتوكول مزامنة الساعة الدقيقة للقياس الشبكي وأنظمة التحكم". في عام 2008 ، تم إصدار معيار IEEE 1588-2008 المحدث الذي يصف PTP الإصدار 2. وقد أدى هذا الإصدار من البروتوكول إلى تحسين الدقة والاستقرار ، ولكنه لم يكن متوافقًا مع الإصدار الأول من البروتوكول. أيضًا ، في عام 2019 ، تم إصدار إصدار من معيار IEEE 1588-2019 يصف PTP v2.1. يضيف هذا الإصدار تحسينات طفيفة على PTPv2 وهو متوافق مع الإصدارات السابقة مع PTPv2.

بمعنى آخر ، لدينا الصورة التالية مع الإصدارات:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
غير متساوق

غير متساوق

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

غير متساوق

-
متوافق

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

غير متساوق

متوافق

-

ولكن ، كما هو الحال دائمًا ، هناك فروق دقيقة.

عدم التوافق بين PTPv1 و PTPv2 يعني أن الجهاز الذي يدعم PTPv1 لن يكون قادرًا على المزامنة من ساعة دقيقة تعمل على PTPv2. يستخدمون تنسيقات رسائل مختلفة للمزامنة.

ولكن لا يزال من الممكن دمج الأجهزة مع PTPv1 والأجهزة المزودة بـ PTPv2 على نفس الشبكة. للقيام بذلك ، تسمح لك بعض الشركات المصنعة بتحديد إصدار البروتوكول على منافذ الساعة الحدودية. أي أن الساعات الحدودية يمكنها المزامنة عبر PTPv2 أثناء مزامنة الساعات الأخرى المتصلة بها عبر كل من PTPv1 و PTPv2.

أجهزة PTP. ما هي وكيف تختلف؟

يصف معيار IEEE 1588v2 عدة أنواع من الأجهزة. كل منهم معروض في الجدول.

تتواصل الأجهزة مع بعضها البعض عبر شبكة LAN باستخدام PTP.

أجهزة PTP تسمى الساعات. كل الساعات تأخذ الوقت المحدد من الساعة الكبرى.

هناك 5 أنواع من الساعات:

ساعة Grandmaster (Grandmaster Clock)

المصدر الرئيسي للوقت الدقيق. غالبًا ما يكون مزودًا بواجهة لتوصيل GPS.

الساعة العادية

جهاز منفذ واحد يمكن أن يكون رئيسيًا (ساعة رئيسية) أو تابعًا (ساعة تابعة)

الساعة الرئيسية (ماجستير)

هي مصدر الوقت المحدد الذي تتم فيه مزامنة الساعات الأخرى

ساعة الرقيق

الجهاز النهائي الذي يتزامن من الساعة الرئيسية

ساعة الحدود

جهاز به منافذ متعددة يمكن أن يكون رئيسيًا أو تابعًا.

وهذا يعني أن هذه الساعات يمكن أن تتزامن من الساعة الرئيسية في المنبع ومزامنة ساعات الرقيق في اتجاه التيار.

ساعة شفافة من طرف إلى طرف (ساعة شفافة تعمل في الوضع من طرف إلى طرف)

جهاز به منافذ متعددة ليس رئيسًا للساعة ولا تابعًا للساعة. ينقل بيانات PTP بين ساعتين.

عند إرسال البيانات ، تقوم الساعة الشفافة بتصحيح جميع رسائل PTP.

يحدث التصحيح بإضافة وقت التأخير على هذا الجهاز إلى حقل التصحيح في رأس الرسالة المرسلة.

ساعة شفافة من نظير إلى نظير

جهاز به منافذ متعددة ليس رئيسًا للساعة ولا تابعًا للساعة.
ينقل بيانات PTP بين ساعتين.

عند نقل البيانات ، تصحح الساعة الشفافة جميع رسائل Sync و Follow_Up PTP (المزيد عنها أدناه).

يتحقق التصحيح بإضافة تأخير إلى حقل التصحيح للحزمة المرسلة على جهاز الإرسال وتأخير في قناة إرسال البيانات.

عقدة الإدارة

جهاز يقوم بتكوين وتشخيص الساعات الأخرى

تتم مزامنة الساعات الرئيسية والتابعة باستخدام الطوابع الزمنية في رسائل PTP. هناك نوعان من الرسائل في بروتوكول PTP:

• رسائل الأحداث هي رسائل متزامنة تتضمن إنشاء طابع زمني في وقت إرسال الرسالة ووقت استلامها.
• الرسائل العامة - لا تتطلب هذه الرسائل طوابع زمنية ، ولكنها قد تحتوي على طوابع زمنية للرسائل ذات الصلة

رسائل الحدث

رسائل عامة

مزامنة
Delay_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

أعلن
متابعة
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
الإدارة
يشير

سيتم مناقشة كل نوع من أنواع الرسائل بمزيد من التفصيل أدناه.

مشكلات المزامنة الأساسية

عند إرسال حزمة مزامنة عبر شبكة محلية ، يتم تأخيرها على المحول وفي قناة نقل البيانات. سيعطي أي مفتاح تأخيرًا يبلغ حوالي 10 s ، وهو أمر غير مقبول لـ PTPv2. بعد كل شيء ، نحتاج إلى الحصول على دقة تبلغ 1 ميكرو ثانية على الجهاز النهائي. (هذا لأغراض الطاقة. قد تتطلب التطبيقات الأخرى دقة أكبر.)

يصف IEEE 1588v2 عدة خوارزميات تسمح لك بإصلاح التأخير الزمني وتصحيحه.

خوارزمية العمل
أثناء التشغيل العادي ، يعمل البروتوكول على مرحلتين.

• المرحلة 1 - إعداد الساعة الرئيسية - التسلسل الهرمي للساعة التابعة.
• المرحلة 2 - مزامنة الساعة باستخدام آلية من طرف إلى طرف أو من نظير إلى نظير.

المرحلة 1 - إنشاء التسلسل الهرمي السيد والعبد

يحتوي كل منفذ في الساعة العادية أو الحدودية على عدد معين من الحالات (الساعة التابعة والساعة الرئيسية). يصف المعيار خوارزمية الانتقال بين هذه الحالات. في البرمجة ، تسمى هذه الخوارزمية آلة الحالة أو آلة الحالة (لمزيد من التفاصيل ، راجع Wiki).

تستخدم آلة الحالة هذه أفضل خوارزمية على مدار الساعة الرئيسية (BMCA) لضبط المعلم عند توصيل ساعتين.

تسمح هذه الخوارزمية للساعة بتحمل مسؤولية ساعة Grandmaster عندما تفقد ساعة Grandmaster الفائقة إشارة GPS الخاصة بها ، أو تنفصل عن الشبكة ، إلخ.

يتم تلخيص انتقالات الحالة وفقًا لـ BMCA في الرسم البياني التالي:


يتم إرسال معلومات حول الساعة في الطرف الآخر من "السلك" في رسالة خاصة (إعلان الرسالة). عند تلقي هذه المعلومات ، تعمل خوارزمية آلة الحالة ويتم إجراء مقارنة بين الساعة الأفضل. يصبح المنفذ الموجود في أفضل ساعة هو الساعة الرئيسية.

يتم عرض تسلسل هرمي بسيط في الرسم البياني أدناه. قد تحتوي المسارات 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 على ساعات شفافة (ساعة شفافة) ، لكنها لا تشارك في إنشاء التسلسل الهرمي للساعة الرئيسية - الساعة التابعة.

المرحلة 2 - تزامن الساعات العادية والحدودية

بمجرد إنشاء التسلسل الهرمي للساعة الرئيسية - الساعة التابعة ، تبدأ مرحلة مزامنة الساعة العادية والساعة الحدودية.

للمزامنة ، ترسل الساعة الرئيسية رسالة إلى الساعة التابعة تحتوي على طابع زمني.

يمكن أن تكون الساعة الرائدة:

• مرحلة واحدة؛
• مرحلتين.

ترسل ساعة المزامنة أحادية المرحلة رسالة مزامنة واحدة.

تستخدم الساعة ذات المرحلتين رسالتين للمزامنة - Sync و Follow_Up.

يمكن استخدام آليتين لمرحلة التزامن:

• آلية تأخير الطلب والاستجابة.
• آلية قياس تأخير الأقران.

بادئ ذي بدء ، سننظر في هذه الآليات في أبسط الحالات - عندما لا يتم استخدام الساعات الشفافة.

آلية تأخير الطلب والاستجابة

تتضمن الآلية خطوتين:

1. قياس التأخير في إرسال رسالة بين الساعة الرئيسية والعبيد. يتم ذلك باستخدام آلية تأخير الطلب والاستجابة.
2. يتم إجراء تصحيح إزاحة الوقت.

قياس التأخير


t1 - وقت إرسال رسالة المزامنة بواسطة الساعة الرئيسية ؛ t2 - وقت استلام رسالة المزامنة بواسطة الساعة التابعة ؛ t3 - طلب تأخير وقت الإرسال (Delay_Req) ​​بواسطة ساعة الرقيق ؛ t4 - الوقت الذي استقبلت فيه الساعة الرئيسية Delay_Req.

عندما تعرف الساعات التابعة الأوقات t1 و t2 و t3 و t4 ، يمكنها حساب متوسط ​​التأخير في إرسال رسالة المزامنة (tmpd). وتحسب على النحو التالي:

عند إرسال رسائل Sync و Follow_Up ، يتم حساب التأخير الزمني من الرئيسي إلى التابع - t-ms.

عند إرسال رسائل Delay_Req و Delay_Resp ، يتم حساب التأخير الزمني من التابع إلى السيد - t-sm.

إذا كان هناك أي عدم تناسق بين هاتين القيمتين ، فسيحدث خطأ في تصحيح إزاحة الوقت. يرجع الخطأ إلى حقيقة أن التأخير المحسوب هو متوسط ​​التأخيرات t-ms و t-sm. إذا كانت التأخيرات غير متساوية ، فسنقوم بتعديل الوقت بشكل غير دقيق.

التصحيح الدقيق لإزاحة الوقت

بمجرد معرفة التأخير بين الساعة الرئيسية والساعة التابعة ، تقوم الساعة التابعة بتصحيح الوقت.

تستخدم ساعة الرقيق رسالة المزامنة ورسالة Follow_Up الاختيارية لحساب إزاحة الوقت بالضبط عند إرسال حزمة من الساعة الرئيسية إلى الساعات التابعة. يتم حساب التحول باستخدام الصيغة التالية:

آلية قياس تأخير الأقران

تستخدم هذه الآلية أيضًا خطوتين للمزامنة:

1. تقيس الأجهزة التأخير الزمني لجميع الجيران عبر جميع المنافذ. للقيام بذلك ، يستخدمون آلية تأخير الأقران.
2. تصحيح تحول الوقت.

قياس زمن الوصول بين أجهزة نظير إلى نظير

يتم قياس وقت الاستجابة بين منافذ نظير إلى نظير باستخدام الرسائل التالية:

عندما يعرف المنفذ 1 الأوقات t1 و t2 و t3 و t4 ، يمكنه حساب متوسط ​​التأخير (tmld). يتم حسابه باستخدام الصيغة التالية:

يستخدم المنفذ بعد ذلك هذه القيمة عند حساب حقل الضبط لكل رسالة مزامنة أو رسالة Follow_Up اختيارية تمر عبر الجهاز.

سيكون التأخير الناتج مساويًا لمجموع التأخير في الإرسال عبر هذا الجهاز ، ومتوسط ​​التأخير في الإرسال عبر قناة البيانات ، والتأخير الموجود بالفعل في هذه الرسالة ، والذي تم تمكينه على أجهزة المنبع.

تسمح لك الرسائل Pdelay_Req و Pdelay_Resp و Pdelay_Resp_Follow_Up الاختياري بالحصول على التأخير من السيد إلى العبد ومن العبد إلى السيد (دائري).

أي عدم تناسق بين هاتين القيمتين سيؤدي إلى حدوث خطأ في تصحيح إزاحة الوقت.

تصحيح التحول في الوقت المحدد

تستخدم ساعة الرقيق رسالة المزامنة ورسالة Follow_Up الاختيارية لحساب إزاحة الوقت بالضبط عند إرسال حزمة من الساعة الرئيسية إلى الساعات التابعة. يتم حساب التحول باستخدام الصيغة التالية:

الفوائد ضبط آلية نظير إلى نظير - يتم حساب التأخير الزمني لكل رسالة مزامنة أو Follow_Up أثناء مرورها عبر الشبكة. لذلك ، فإن تغيير مسار الإرسال لن يؤثر على دقة التصحيح بأي شكل من الأشكال.

عند استخدام هذه الآلية ، لا تتطلب مزامنة الوقت حساب التأخير الزمني على المسار الذي تنتقله حزمة التزامن ، كما هو الحال مع التبادل الأساسي. أولئك. لا يتم إرسال رسائل Delay_Req و Delay_Resp. في هذه الطريقة ، يتم ببساطة إضافة التأخير بين الساعات الرئيسية والتابعة في حقل الضبط لكل رسالة مزامنة أو Follow_Up.

فائدة أخرى هي أن الساعة الرئيسية غير محملة من الاضطرار إلى معالجة رسائل Delay_Req.

أوضاع مشاهدة شفافة

وفقًا لذلك ، تم تحليل هذه الأمثلة البسيطة. افترض الآن أن المفاتيح تظهر في مسار المزامنة.

إذا كنت تستخدم مفاتيح بدون دعم PTPv2 ، فسيتم تأخير حزمة المزامنة على المحول بحوالي 10 ثوانٍ.

تسمى المحولات التي تدعم PTPv2 الساعات الشفافة في مصطلحات IEEE 1588v2. لا تتم مزامنة الساعات الشفافة من الساعة الرئيسية ولا تشارك في الساعة الرئيسية - التسلسل الهرمي للساعة التابعة ، ولكن عند إرسال رسائل المزامنة ، فإنها تتذكر المدة التي تأخرت فيها الرسالة. هذا يسمح لك بضبط التأخير الزمني.

يمكن أن تعمل الساعات الشفافة في وضعين:

• من طرف إلى طرف.
• الند للند.

من طرف إلى طرف (E2E)

تبث ساعة E2E الشفافة رسائل المزامنة ورسائل Follow_Up المصاحبة على جميع المنافذ. حتى تلك التي تم حظرها بواسطة بعض البروتوكولات (على سبيل المثال ، RSTP).

يتذكر المحول الطابع الزمني عند استلام حزمة مزامنة (Follow_Up) على أحد المنافذ ووقت إرسالها خارج المنفذ. استنادًا إلى هذين الطابعين الزمنيين ، يتم حساب الوقت الذي يستغرقه التبديل لمعالجة الرسالة. في المعيار ، هذا الوقت يسمى وقت الإقامة.

تتم إضافة وقت المعالجة إلى مجال التصحيح الخاص برسالة المزامنة (ساعة ذات خطوة واحدة) أو Follow_Up (ساعة من خطوتين).

تقيس ساعة E2E الشفافة وقت المعالجة لرسائل Sync و Delay_Req التي تمر عبر المحول. ولكن من المهم أن نفهم أن التأخير الزمني بين الساعة الرئيسية والساعة التابعة يتم حسابه باستخدام آلية تأخير الطلب والاستجابة. إذا تغيرت الساعة الرئيسية أو تغير المسار من الساعة الرئيسية إلى الساعة التابعة ، فسيتم قياس التأخير مرة أخرى. هذا يزيد من وقت الانتقال في حالة حدوث تغييرات في الشبكة.

تقيس ساعة P2P الشفافة ، بالإضافة إلى قياس وقت معالجة الرسالة بواسطة المحول ، التأخير في قناة نقل البيانات إلى أقرب جار باستخدام آلية قياس تأخير الجار.

يتم قياس وقت الاستجابة على كل رابط في كلا الاتجاهين ، بما في ذلك الروابط المحظورة بواسطة بروتوكول ما (مثل RSTP). يتيح لك ذلك حساب التأخير الجديد على مسار المزامنة فورًا إذا تغيرت الساعة الكبرى أو هيكل الشبكة.

يتم تجميع وقت معالجة رسائل المحولات ووقت الاستجابة عند إرسال رسائل Sync أو Follow_Up.

أنواع دعم PTPv2 بالمفاتيح

يمكن أن تدعم المحولات PTPv2:

• برمجيا
• المعدات.

عند تنفيذ بروتوكول PTPv2 في البرنامج ، يطلب المحول طابعًا زمنيًا من البرنامج الثابت. تكمن المشكلة في أن البرنامج الثابت يعمل بشكل دوري ، وسيتعين عليك الانتظار حتى تنتهي الدورة الحالية ، وتأخذ الطلب قيد المعالجة ، وفي نهاية الدورة التالية ، يصدر طابعًا زمنيًا. سيستغرق كل هذا وقتًا أيضًا ، وسنحصل على تأخير ، وإن لم يكن بنفس الأهمية بدون دعم البرامج لـ PTPv2.

يسمح لك دعم الأجهزة لـ PTPv2 فقط بالحفاظ على الدقة المطلوبة. في هذه الحالة ، يتم إصدار الطابع الزمني بواسطة ASIC خاص ، يتم تثبيته على المنفذ.

تنسيق الرسالة

تتكون جميع رسائل PTP من الحقول التالية:

• رأس - 34 بايت.
• النص الأساسي - يعتمد الحجم على نوع الرسالة.
• اللاحقة اختيارية.

رأس

حقل العنوان هو نفسه لجميع رسائل PTP. حجمه 34 بايت.

تنسيق حقل الرأس:

نوع الرسالة - يحتوي على نوع الرسالة التي يتم إرسالها ، مثل Sync و Delay_Req و PDelay_Req وما إلى ذلك.

طول الرسالة - يحتوي على الطول الكامل لرسالة PTP ، بما في ذلك الرأس والجسم واللاحقة (لكن باستثناء وحدات البايت المتروكة).

المجال - يحدد مجال PTP الذي تنتمي إليه الرسالة.

اسم النطاق - هذه عدة ساعات مختلفة ، تم جمعها في مجموعة منطقية واحدة ومزامنتها من ساعة رئيسية واحدة ، ولكنها ليست بالضرورة متزامنة مع ساعات تنتمي إلى مجال آخر.

الأعلام - يحتوي هذا الحقل على أعلام مختلفة لتحديد حالة الرسالة.

تصحيح - يحتوي على وقت التأخير بالنانو ثانية. يتضمن وقت التأخير التأخير عند الإرسال عبر ساعة شفافة ، بالإضافة إلى التأخير عند الإرسال عبر قناة عند استخدام وضع نظير إلى نظير.

sourcePortIdentity - يحتوي هذا الحقل على معلومات حول المنفذ الذي تم إرسال الرسالة منه في الأصل.

تسلسل - يحتوي على رقم تعريف للرسائل الفردية.

السيطرة - field-artifact =) يبقى من الإصدار الأول للمعيار ويحتوي على معلومات حول نوع هذه الرسالة. بشكل أساسي هو نفس نوع messageType ولكن مع خيارات أقل.

تسجيل الدخول - يتم تحديد هذا الحقل حسب نوع الرسالة.

الجسم

كما تمت مناقشته أعلاه ، هناك عدة أنواع من الرسائل. هذه الأنواع موضحة أدناه:

أعلن الرسالة
تُستخدم رسالة الإعلان "لإخبار" الساعات الأخرى داخل نفس النطاق بمعلماتها. تتيح لك هذه الرسالة ضبط التسلسل الهرمي للساعة الرئيسية - الساعة التابعة.


رسالة المزامنة
يتم إرسال رسالة مزامنة (مزامنة) بواسطة الساعة الرئيسية وتحتوي على وقت الساعة الرئيسية في وقت إنشاء رسالة المزامنة. إذا كانت الساعة الرئيسية تتكون من مرحلتين ، فسيتم تعيين الطابع الزمني في رسالة المزامنة على 0 ، وسيتم إرسال الطابع الزمني الحالي في رسالة Follow_Up المقترنة. تُستخدم رسالة المزامنة لكل من آليات قياس زمن الوصول.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. اختياريا ، يمكنك استخدام Unicast.

رسالة Delay_Req

تنسيق رسالة Delay_Req مطابق لرسالة المزامنة. ساعة الرقيق ترسل Delay_Req. يحتوي على الوقت الذي تم فيه إرسال Delay_Req بواسطة ساعة الرقيق. يتم استخدام هذه الرسالة فقط لآلية تأخير الطلب والاستجابة.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. اختياريا ، يمكنك استخدام Unicast.

رسالة Follow_Up

يتم إرسال رسالة Follow_Up اختياريًا بواسطة الساعة الرئيسية وتحتوي على وقت الإرسال مزامنة الرسائل يتقن. يتم إرسال رسالة Follow_Up فقط بواسطة ساعات رئيسية ذات مرحلتين.

تُستخدم رسالة Follow_Up لكل من آليات قياس التأخير.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. اختياريا ، يمكنك استخدام Unicast.

رسالة Delay_Resp

يتم إرسال رسالة Delay_Resp بواسطة الساعة الرئيسية. يحتوي على الوقت الذي تم فيه استلام Delay_Req بواسطة الساعة الرئيسية. يتم استخدام هذه الرسالة فقط لآلية تأخير الطلب والاستجابة.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. اختياريا ، يمكنك استخدام Unicast.

رسالة Pdelay_Req

يتم إرسال رسالة Pdelay_Req بواسطة الجهاز الذي يطلب التأخير. يحتوي على وقت إرسال الرسالة من منفذ هذا الجهاز. يستخدم Pdelay_Req فقط لآلية قياس تأخير الجار.

رسالة Pdelay_Resp

يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp بواسطة الجهاز الذي تلقى طلب التأخير. يحتوي على الوقت الذي تم فيه تلقي رسالة Pdelay_Req بواسطة هذا الجهاز. يتم استخدام رسائل Pdelay_Resp فقط لآلية قياس تأخير الجوار.

رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up

يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up اختياريًا بواسطة الجهاز الذي تلقى طلب التأخير. يحتوي على الوقت الذي تم فيه استلام رسالة Pdelay_Req بواسطة هذا الجهاز. يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up فقط بواسطة الساعة الرئيسية ذات المرحلتين.

أيضًا ، يمكن استخدام هذه الرسالة لوقت التشغيل بدلاً من الطابع الزمني. وقت التنفيذ هو الوقت من استلام Pdelay-Req إلى إرسال Pdelay_Resp.

يتم استخدام Pdelay_Resp_Follow_Up فقط لآلية قياس تأخير الجار.

رسائل الإدارة (إدارة الرسائل)

رسائل التحكم PTP مطلوبة لنقل المعلومات بين ساعة واحدة أو أكثر وعقدة التحكم.

نقل إلى LV

يمكن إرسال رسالة PTP على مستويين:

• الشبكة - كجزء من بيانات IP.
• القناة - كجزء من إطار Ethernet.

نقل رسالة PTP عبر UDP عبر IP عبر Ethernet

PTP عبر UDP عبر إيثرنت

مظهر

يحتوي PTP على الكثير من المعلمات "المرنة" التي يجب تهيئتها. على سبيل المثال:

• خيارات BMC.
• آلية قياس التأخير.
• الفواصل الزمنية والقيم الأولية لجميع المعلمات القابلة للتكوين ، إلخ.

وعلى الرغم من حقيقة أننا قلنا سابقًا أن أجهزة PTPv2 متوافقة مع بعضها البعض ، إلا أن الأمر ليس كذلك بطريقة جيدة. يجب أن يكون للأجهزة نفس الإعدادات من أجل الاتصال.

لذلك ، هناك ما يسمى ملفات تعريف PTPv2. ملفات التعريف هي مجموعات من الإعدادات المكونة وقيود البروتوكول المحددة بحيث يمكنك تنفيذ مزامنة الوقت لتطبيق معين.

يصف معيار IEEE 1588v2 نفسه ملف تعريف واحد فقط ، "ملف التعريف الافتراضي". يتم إنشاء جميع الملفات الشخصية الأخرى ووصفها من قبل مختلف المنظمات والجمعيات.

على سبيل المثال ، تم إنشاء ملف تعريف الطاقة PTPv2 بواسطة لجنة ترحيل أنظمة الطاقة ولجنة المحطات الفرعية التابعة لجمعية الطاقة والطاقة IEEE. يسمى ملف التعريف نفسه IEEE C37.238-2011.

يصف ملف التعريف أنه يمكن إرسال PTP:

• فقط عبر شبكات L2 (مثل Ethernet و HSR و PRP وليس IP).
• يتم إرسال الرسائل فقط عن طريق الإرسال المتعدد.
• يتم استخدام آلية قياس التأخير من قبل النظراء كآلية قياس التأخير.

المجال الافتراضي هو 0 ، المجال الموصى به هو 93.

كانت الفلسفة الكامنة وراء إنشاء C37.238-2011 هي تقليل عدد الميزات الاختيارية وترك الميزات الضرورية فقط للاتصال الموثوق بين الأجهزة وتحسين استقرار النظام.

أيضًا ، يتم تحديد تردد إرسال الرسائل:

في الواقع ، لا تتوفر سوى معلمة واحدة للاختيار - نوع الساعة الرئيسية (مرحلة واحدة أو مرحلتان).

يجب ألا تزيد الدقة عن 1 µs. بمعنى آخر ، يمكن أن يحتوي مسار مزامنة واحد على 15 ساعة شفافة كحد أقصى أو ثلاث ساعات حدية.

المصدر: www.habr.com