introduction
Notio aedificandi "Digital Substation" in vi electrica industriam synchronizationem cum accuratione 1 ΞΌs requirit. Negotiationes oeconomicae etiam accurationem microsecondam exigunt. In his applicationibus, NTP accuratio temporis non sufficit.
Protocollum synchronisationi PTPv2, a signo IEEE 1588v2 descriptum, synchronisationi subtiliter plurium decem e nanoseconds permittit. PTPv2 sino te synchronisationi mittere fasciculos super L2 et L3 retiacula.
In locis principalibus ubi PTPv2 adhibetur, sunt:
- industria;
- moderatio et mensura armorum;
- militari-industrial complexus;
- Telecom;
- oeconomus sector.
Post haec explicatur quomodo opera protocolli PTPv2 synchronisationi facta sint.
Plures usus in industria habemus et saepe hoc exemplum in applicationibus energiae perspicimus. Proinde recognitionem faciemus cum cautela .
Quid necesse est?
In momento, STO 34.01-21-004-2019 of PJSC Rosseti et STO 56947007-29.240.10.302-2020 of PJSC FGC UES continent requisita ad processum ordinandum cum tempore synchronisationi per PTPv2.
Inde est quod nullae tutelae terminales et mensurae cogitationes cum processu bus connectuntur, quae momentanea momenta et voltage- mata transmittunt per processum bus, utentes, qui dicuntur SV rivi (fluvii multicast).
Nullam tutelae terminales his bonis utuntur ad tutelam sinus deducendi. Si mensurarum temporis accuratio parva est, quaedam praesidia falso agunt.
Exempli gratia, defensiones selectivae absolutae temporis synchronisationi "debiles" cadere possunt. Saepe logica talium defensionum comparatione duarum quantitatum innititur. Si valores satis magni pretii divergunt, tutela utitur. Si hi valores cum temporis subtilitate 1 ms mensurantur, tunc magnam differentiam accipere potes ubi valores actu normales si subtiliter 1 ΞΌs mensurantur.
PTP versions
Protocollum PTP primo anno 2002 in signo IEEE 1588-2002 descriptum erat et "Latin pro praecisione horologii Synchronisationi Protocollum ad mensurationem et systema Imperium networked". Anno 2008, norma IEEE 1588-2008 renovata dimissa est, quae PTP Versione describit 2. Haec versio protocolli accurationem et stabilitatem emendavit, sed retrorsum convenientiam cum prima protocolli versione non tenuit. Etiam, anno 2019, versio vexilli IEEE 1588-2019 dimissa est, PTP v2.1. Haec versio minora emendationes ad PTPv2 addit et retrorsum compatitur cum PTPv2.
Id est, picturam sequentem cum versionibus habemus;
PTPv1
(IEEE 1588-2002)
PTPv2
(IEEE 1588-2008)
PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)
PTPv1 (IEEE 1588-2002)
-
repugnet
repugnet
PTPv2 (IEEE 1588-2008)
repugnet
-
Compatible
PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)
repugnet
Compatible
-
Sed ut semper est, non feugiat nulla.
Incompossibilitas inter PTPv1 et PTPv2 significat machinam PTPv1-parabilem non posse congruere cum accurata horologii currentis in PTPv2. Formae nuntiorum diversis synchronise utuntur.
Sed adhuc fieri potest ut machinas cum PTPv1 et machinis cum PTPv2 in eadem aenea componas. Ad hoc assequendum permittunt quidam artifices versionem protocolli in extremis horologii portubus eligere. Id est, horologii terminus synchronis uti potest PTPv2 et adhuc alias horologiorum connexiones cum PTPv1 et PTPv2 utentes.
Meditationes PTP. Quae sunt et quomodo differunt?
Vexillum IEEE 1588v2 varia machinarum genera describit. Ea omnia in schemate monstrantur.
Cogitationes inter se communicant per LAN utens PTP.
PTP cogitationes horologiorum dicuntur. Excubiae omnes tempus ab avo magistro excubant.
Genera vigiliarum sunt 5;
horologium Grandmaster
In auctor consectetur sagaciter tempus. Saepe instructa interface ad GPS connectens.
Horologium ordinarium
Una machina portus est qui dominus (horologium) vel servus (horologium servile) esse potest.
magister horologium
Sunt fons tempus quo aliae horologiorum synchronised
horologium servus
Finis fabrica quod synchronum a magistro horologii est
Terminus Horologium
A fabrica cum pluribus prodigiis, qui dominus vel servus esse potest.
Hoc est, haec horologia a domino superiore congruere potest, et servi inferiores horologiorum synchronizare.
Finis-ad-finem Perspicuus Horologium
A fabrica cum multiplicibus portubus, quod neque horologium neque servus est dominus. PTP inter duas vigilias data transmittit.
Cum notitia transmittendi, horologium perspicuum omnes epistulas PTP corrigit.
Correctio occurrit additam temporis moram in hac arte correctionis campi in titulo nuntii transmissi.
Pari-ad-prospiciunt Transparens Horologium
A fabrica cum multiplicibus portubus, quod neque horologium neque servus est dominus.
PTP inter duas vigilias data transmittit.
Cum notitia transmittendi, horologium perspicuum corrigit omnes epistulas PTP Sync et Follow_Up (plus de illis infra).
Correctio fit addita emendationi fasciculi transmissi dilationem in fabrica tradenda et dilationem in notitia canalis transmissionis.
Procuratio Node
A fabrica quod alias vigilias configurat et diagnoses
Dominus et servus horologiorum notationibus in PTP nuntiis synchronisedi sunt. Duo genera epistularum in protocollo PTP sunt:
- Mandata eventi synchronised nuntia sunt quae indicationem gignendi in tempore nuntio mittitur et in tempore recipitur.
- Mandata generalia - Hae epistulae indicationes non requirunt, sed indicationes continere possunt pro nuntiis relatis
Event Messages
Mandata generalia
Sync
Delay_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp
nuntiare
Follow_Up
Delay_Resp
Pdelay_Resp_Follow_Up
Management
significans
Omnia genera epistularum infra fusius disputabuntur.
Basic synchronisation problems
Cum synchronisation fasciculus in reticulum localem transmittitur, retardatus est ad transitum et in nexus notitiae. Quaevis commutatio moram fere 10 microseconds reddet, quae pro PTPv2 ingrata est. Post omnes, subtiliter 1 ΞΌs in finali fabrica assequi necesse est. (Hoc est si de industria loquimur. Aliae applicationes accuratius requirant).
IEEE 1588v2 describit varia operativa algorithmorum quae tempus morae te referre et corrigere sinunt.
et algorithmus
Per normalem operationem, protocollum in duobus gradibus operatur.
- Phase 1 - Horologium Magistrum β Horologium Slavicum hierarchia constituens.
- Phase 2 - horologii synchronisatio utens ad finem vel ad finem vel parem mechanismum.
Phase 1 - Constituentes Magister Servus Hierarchia
Quisque portus regularis seu ora horologii certum numerum civitatum habet (horologium servus et horologium magister). Vexillum transitus algorithmus inter has civitates describit. In programmando talis algorithmus appellatur apparatus status seu apparatus status finitus (respicio in Wiki).
Hic apparatus status optimus Magister Horologiorum Algorithmus (BMCA) utitur ad magistrum cum duobus horologiis connectens.
Hoc algorithmus vigilias permittit ut custodias magistri accipiant cum in flumine avi vigilia GPS signum amittit, pergit offline, etc.
Transitiones publicae secundum BMCA in sequenti schemate perstringuntur;
Informationes de custodia in extremo "filo" speciali nuntio mittuntur (nuntium annunciant). Cum haec indicia recepta sunt, apparatus status algorithmus fugit et comparatio facta est ut horologium quo melius sit videndum. Portus in optima vigilia dominus vigilia fit.
Simplex hierarchia infra in schemate ostenditur. Semitae 1, 2, 3, 4, 5 possunt horologium transparens continere, sed non participant magistrum horologium constituendum - horologium servile hierarchiae.
Phase 2 - Synchronize regularis et ora horologiorum
Statim postquam hierarchia constituitur βHorologium Magistri β Horologium Slavicumβ, synchronisation pars horologiorum regularium et finium incipit.
Ad synchronizare, dominus horologium mittit nuntium cum indicatione temporis ad servo horologiorum.
Magister horologium esse potest;
- scaena una;
- duo scaena.
Unius horologiorum mitto unum nuntium Sync ad synchronizandum.
Duo horologii scaena duabus nuntiis pro synchronisation - Sync et Follow_Up utitur.
Duae machinae ad tempus synchronisationi adhiberi possunt:
- Mora postulatio responsionis mechanism.
- Parium mora tae mechanismum.
Primum inspiciamus has machinas in casu simplicissimo - cum vigiliae perspicuae non adhibentur.
Mora postulatio responsionis mechanism
Mechanismus duos gradus involvit;
- Moram metiens nuntium transmittendum inter horologium dominum et horologium servum. Functus est usus mechanism mora petitionem-responsionis.
- Correctio exacta temporis trabea conficitur.
Latency measurement
t1 - Tempus mittendi Sync nuntium per horologium magistrum; i2 - Tempus receptionis nuntius Sync per horologium servile; t3 β Tempus mittendi morae instantiam (Delay_Req) ββper horologium servi; t4 - Req tempus recipiendi horologii magistri.
Cum horologium servus cognoscit tempora t1, t2, t3, t4, computare potest moras mediocris cum nuntio synchronisationi tradendo (tmpd). Est computata sic:
Cum transmittendo Sync et Epistulam Follow_Up, tempus morae a domino ad servum computatur - t-ms.
Cum nuntiis transmittendi Delay_Req et Delay_Resp, tempus dilatio a servo ad dominum computatur - t-sm.
Si aliqua asymmetria inter hos duos valores occurrit, tunc error in corrigendo declinationis tempus apparet. Error causatur ex eo quod mora computata mediocris morarum t-ms et t-sm est. Si morae inter se pares non sunt, tempus accurate non componemus.
Correctio temporis subcinctus
Postquam mora inter horologium et horologium dominum nota est, servus horologium tempus correctionis facit.
Servi horologiorum Sync nuntio utuntur et nuntium ad libitum Follow_Up nuntium computare tempus cinguli cum fasciculum a domino ad horologiorum servum transmittere. Subcinctus computatur hac formula:
Pari mora mensurae mechanism
Haec mechanismus etiam duobus gradibus ad synchronizationem utitur:
- Cogitationes omnes finitimi per omnes portus tempus dilationem metiuntur. Ad hoc faciunt pari mora machinamentum.
- Exacta correctione temporis trabea.
Latentiam inter cogitationes metiuntur, qui pari-ad-parem sustinent modum
Latentia inter portuum mechanismum sustinentem pari ad parem mechanismum mensuratur utentes epistulae sequentes:
Cum port 1 cognoscit tempora t1, t2, t3 et t4, computare potest moras mediocris (tmld). Calculus initus est hac formula:
Portus tunc hoc valore utitur cum campum commensurationem computandi pro quolibet nuntio Sync vel ad libitum: Follow_Up nuntius qui per machinam transit.
Tota cunctatio aequalis erit summae morae in transmissione per hanc machinam, mora mediocris in transmissione per canalem datae et dilatio iam in hoc nuntio comprehensa, in machinis adverso flumine.
Mandata Pdelay_Req, Pdelay_Resp et optional Pdelay_Resp_Follow_Up permitte te morari a domino ad servum et a servo ad dominum (circulare).
Quaevis asymmetria inter hos duos valores errorem corrigendi tempus cinguli introducet.
Adjusting tempus subcinctus
Servi horologiorum Sync nuntio utuntur et nuntium ad libitum Follow_Up nuntium computare tempus cinguli cum fasciculum a domino ad horologiorum servum transmittere. Subcinctus computatur hac formula:
Commoda commensuratio paris mechanismi - temporis dilatio cuiusque Sync vel Follow_Up nuntius computatur prout in retiacula transmittitur. Quapropter via transmissionis mutans subtilitatem tionibus nullo modo afficiet.
Cum hac mechanismo utatur, tempus synchronisatio non requirit tempus morae computare per iter quod per synchronizationem fasciculum percurritur, sicut in fundamentali commutatione fit. Illae. Delay_Req et Delay_Resp epistulae non missae sunt. Hoc modo mora inter horologiorum dominum et servum simpliciter summatur in commensuratione campi cuiusque Sync vel nuntium Follow_Up.
Alia utilitas est quod dominus horologii necessitatis moram nuntiae Delay_Req levat.
Modi operandi diaphanum horologiorum
Itaque haec simplicia exempla sunt. Nunc finge virgas apparuisse in synchronisationi tramite.
Si virgas sine auxilio PTPv2 uteris, synchronisatio fasciculus in transitum per circiter 10 ΞΌs differetur.
SWITCH PTPv2 fulcimentum horologiorum Transparent in terminologia IEEE 1588v2 vocantur. Horologiorum perspicuorum non congruent horologii magistri nec participes sunt hierarchiae "Magistri Horologii - Slavi Horologii", sed cum nuntiis synchronisation transmittendi meminerunt quousque nuntius ab eis retardatus sit. Hoc sino vos accommodare morae tempus.
Horologia perspicua duobus modis operari potest:
- Ad summum finem.
- PAR ad RIMOR.
Ad finem (E2E)
E2E horologii perspicui emissarii Sync nuntii et nuntii in omnibus portibus comitantes Follow_Up. Etiam ea quae protocollis quibusdam praecluduntur (exempli gratia RSTP).
Switch de indicatione temporis meminit cum Sync fasciculus (Follow_Up) in portu receptus est et cum e portu emissus est. Ex his duobus indicationibus, tempus est ut transitum ad nuntium processum iniri possit. In mensura, hoc tempus dicitur commorationis tempus.
Tempus processus ad emendationem campi Sync (horologii unius gradus) vel nuntium Follow_Up (horologium duos gradus) additur.
Horologium perspicuum E2E mensuras processus tempus pro Sync et Delay_Req nuntiis per transitum transitum. Sed interest scire tempus morae inter horologium dominum et horologium servum computari mechanismum rogationis dilationem responsionis. Si horologium dominus mutat aut horologium a domino iter ad horologium servum mutat, mora iterum metitur. Hoc tempus auget transitum in retis mutationes.
Horologium perlucidum P2P, praeter tempus quod mensurare habet nuntium ad processum transitum, moram datae necessitudinis ad proximum proximum utentem mechanismum latentis vicinum metitur.
Latentia mensuratur in omni nexu utrinque, inter nexus qui protocollo quodam praecluduntur (ut RSTP). Hoc permittit ut statim novam dilationem in synchronisationi viae computare sinat, si magisterii horologii vel retis topologiam mutaverit.
Nuntius processus tempus per virgas et latency cumulatur cum nuntiis Sync vel Follow_Up missis.
Genera PTPv2 auxilium per virgas
SWITCH PTPv2 sustinere potest;
- grammatice;
- odio.
Cum protocollum in programmate exsequendo PTPv2, transitum indicationem a firmware postulat. Problema est firmware cyclice operari, et exspectare debebis donec currendi cyclum finiat, postulationem processus accipit et indicationem temporis post proximum cyclum emittit. Hoc quoque tempus erit, et moram dabimus, licet non tam significantem quam sine auxilio programmatis PTPv2.
Solum subsidium hardware pro PTPv2 permittit ut accuratam accurationem teneas. Hoc in casu, tempus stamp editur per peculiarem portum inauguratum ASIC.
Nuntius Forma
Omnes PTP epistulae ex his agris constant:
- Header β 34 bytes.
- Corpus - magnitudo in genere relatum pendet.
- Suffixio ad libitum est.
Header
Header campus est idem omnibus nuntiis PTP. Magnitudo eius 34 bytes est.
Forma agri header:
messageType β continet relatum genus traductionis, exempli gratia Sync, Delay_Req, PDelay_Req, etc.
messageLength - continet plenam magnitudinem nuntii PTP, incluso capite, corpore et suffixo (sed bytes paddding exclusis).
domainNumber - decernit quae PTP domain nuntium pertinet.
ΠΠΎΠΌΠ΅Π½ β hae sunt variae horologiorum in uno globo logico collecti et ab uno magistro horologii synchroni, sed non necessario cum horologiis ad alium dominium pertinentibus congruentibus.
proficiscentur β Hic campus varia vexilla continet ad statum nuntii cognoscendum.
correctionField - mora temporis in nanoseconds continet. Morae tempus includit moram cum transmittendi per horologium perspicuum, tum dilationem cum transmittendi per canalem cum modo utendi Peer-ad-Per.
sourcePortIdentity β hic campus informationes continet de quibus port haec epistula ab initio missa est.
sequenceID - continet identificatio numerum pro singulis nuntiis.
controlField - campus artificialis =) Restat e versione prima vexillum et informationes continet de specie huius nuntii. Essentialiter idem quod messageType, sed cum paucioribus bene.
logMessageInterval β Hic campus per nuntium generis determinatur.
Corporis
Ut supra dictum est, plura genera epistularum sunt. Horum generum infra describuntur:
Nuntius nuntius
Nuntio nuntiare alias horologia in eodem ditione de parametris suis "indicare" adhibetur. Hoc nuntium permittit tibi ut Magistrum Horologium - servile Clock hierarchiam erigas.
Sync nuntius
Sync nuntius a horologii magistri mittitur et continet tempus horologii magistri eo tempore quo Sync nuntius generatus est. Si horologii magister est duorum scaena, nuntius in Sync indicationem ponetur ad 0, et hodierna indicatione mittetur in iuncta nuntium Follow_Up. Sync nuntius adhibetur pro utraque latencia mensurae machinationes.
Nuntius usus Multicast traducitur. Optionally Unicast uti potes.
Delay_Req nuntium
Forma nuntii de Delay_Req idem est cum nuntio Sync. Servus horologium misit Delay_Req. Continet tempus quo Delay_Req horologium ab servo missum est. Haec epistula tantum adhibetur ad mechanismum morae petitionis responsionis.
Nuntius usus Multicast traducitur. Optionally Unicast uti potes.
Follow_Up nuntius
Renuntiatio Follow_Up optionally horologii a magistro mittitur et tempus mittendi continet Sync epistulae dominum. Tantum magister horologiorum duo scaena nuntium Follow_Up nuntium misit.
Renuntiatio Follow_Up pro utraque latency mensurae machinationes adhibetur.
Nuntius usus Multicast traducitur. Optionally Unicast uti potes.
Delay_Resp nuntius
Delay_Resp nuntius a horologio magistro mittitur. Tempus continet ubi Delay_Req a horologio magistro exceptus est. Haec epistula tantum adhibetur ad mechanismum morae petitionis responsionis.
Nuntius usus Multicast traducitur. Optionally Unicast uti potes.
Pdelay_Req nuntius
Nuntius Pdelay_Req mittitur ab figmento quod moram rogat. Tempus continet nuntium e portu huius fabricae missum. Pdelay_Req solum adhibetur pro mora vicinus mechanismus mensurae.
Pdelay_Resp nuntius
Nuntius Pdelay_Resp mittitur ab figmento quod petitionem dilationem accepit. Tempus continet nuntium Pdelay_Req hac arte receptum. Nuntius Pdelay_Resp nonnisi adhibetur pro mora vicinus mechanismus mensurae.
Nuntius Pdelay_Resp_Follow_Up
Nuntius Pdelay_Resp_Follow_Up optione mittitur a machinis quae morae petitionem accepit. Tempus continet nuntium Pdelay_Req hac arte receptum. Epistula Pdelay_Resp_Follow_Up tantum mittitur per duos horologiorum magister.
Haec epistula ad tempus exsecutionis loco adhiberi potest pro indicatione temporis. Tempus exsecutionis est tempus a quo Pdelay-Req recipitur donec Pdelay_Resp mittitur.
Pdelay_Resp_Follow_Up nonnisi adhibentur morae mensurae mechanismi proximi.
Management Messages
Mandata potestate PTP requiruntur informationes transferendi inter unam vel plures horologiorum et nodi imperium.
De transitu ad LV
Epistula PTP ad duos gradus transmitti potest:
- Retis - ut pars IP data.
- Channel - ut pars corporis Aer.
PTP nuntius transmissio per UDP super IP super Ethernet
PTP super UDP super Ethernet
profiles
PTP multum habet parametri flexibiles configurandi. Exempli gratia:
- BMCA Optiones.
- Mensurae mechanismi latency.
- Intervalla et valores initiales omnium parametri configurabiles etc.
Et non obstante quod ante diximus cogitationes PTPv2 compatiuntur inter se, hoc non est verum. Cogitationes debent easdem ordinationes communicare.
Quam ob rem sic dictae profiles PTPv2 sunt. Profiles coetibus uncinis configurati sunt et restrictiones protocolli definitae ut tempus synchronisationi applicari possit ad applicationem specificam.
IEEE 1588v2 vexillum ipsum unam tantum figuram describit - "Default Profile". Omnes aliae figurae variis consociationibus et consociationibus creantur et describuntur.
Exempli gratia, Profile Power, seu PTPv2 Profile potentia, a potestate Systems Nullaming Committee et Substation Committee Societatis IEEE Virtutis et Energy creatus est. Ipsa profano IEEE C37.238-2011 appellatur.
Profile describitur PTP transferri posse;
- Tantum per L2 retiacula (i.e. Aer, HSR, PRP, non-IP).
- Epistulae tantum a Multicast iaci mittuntur.
- Par mora mensurae mechanismum adhibetur ut dilatio mechanismi mensurae.
Default domain is 0, commendatur domain 93 .
Consilium philosophiae C37.238-2011 erat numerum linearum ad libitum reducere et tantum necessaria munera retinere pro certa mutua inter machinas et systematis stabilitatem aucta.
Item, frequentia nuntii transmissionis determinatur;
Re vera, unus tantum modulus ad electionem praesto est, genus horologii magistri (uno-scaena vel duo-scaena).
Accuratio non plus quam 1 ΞΌs esse debet. Aliis verbis, una synchronisatio viae maximam continere potest 15 perspicuorum horologiorum vel trium terminorum horologiorum.
Source: www.habr.com