Dettalji ta' implimentazzjoni tal-protokoll ta' sinkronizzazzjoni tal-ħin PTPv2

Introduzzjoni

Il-kunċett tal-bini ta '"Substation Diġitali" fl-industrija tal-enerġija elettrika jeħtieġ sinkronizzazzjoni bi preċiżjoni ta' 1 μs. Tranżazzjonijiet finanzjarji jeħtieġu wkoll preċiżjoni mikrosekonda. F'dawn l-applikazzjonijiet, l-eżattezza tal-ħin NTP m'għadhiex biżżejjed.

Il-protokoll ta 'sinkronizzazzjoni PTPv2, deskritt mill-istandard IEEE 1588v2, jippermetti preċiżjoni ta' sinkronizzazzjoni ta 'diversi għexieren ta' nanosekondi. PTPv2 jippermettilek li tibgħat pakketti ta' sinkronizzazzjoni fuq netwerks L2 u L3.

L-oqsma ewlenin fejn jintuża PTPv2 huma:

• enerġija;
• Tagħmir ta' kontroll u kejl;
• kumpless militari-industrijali;
• telekomunikazzjoni;
• settur finanzjarju.

Din il-kariga tispjega kif jaħdem il-protokoll ta’ sinkronizzazzjoni PTPv2.

Għandna aktar esperjenza fl-industrija u ħafna drabi naraw dan il-protokoll fl-applikazzjonijiet tal-enerġija. Għaldaqstant, se nagħmlu r-reviżjoni b'kawtela għall-enerġija.

Għaliex huwa meħtieġ?

Bħalissa, STO 34.01-21-004-2019 ta 'PJSC Rosseti u STO 56947007-29.240.10.302-2020 ta' PJSC FGC UES fihom rekwiżiti għall-organizzazzjoni ta 'bus tal-proċess b'sinkronizzazzjoni tal-ħin permezz ta' PTPv2.

Dan huwa dovut għall-fatt li t-terminals tal-protezzjoni tar-relay u l-apparati tal-kejl huma konnessi mal-bus tal-proċess, li jittrasmettu valuri istantanji tal-kurrent u tal-vultaġġ permezz tal-bus tal-proċess, bl-użu tal-hekk imsejħa flussi SV (flussi multicast).

It-terminali tal-protezzjoni tar-relay jużaw dawn il-valuri biex jimplimentaw il-protezzjoni tal-bajja. Jekk l-eżattezza tal-kejl tal-ħin hija żgħira, allura xi protezzjonijiet jistgħu joperaw b'mod falz.

Pereżempju, id-difiżi tas-selettività assoluta jistgħu jaqgħu vittmi ta 'sinkronizzazzjoni tal-ħin "dgħajfa". Ħafna drabi l-loġika ta 'difiżi bħal dawn hija bbażata fuq paragun ta' żewġ kwantitajiet. Jekk il-valuri jvarjaw b'valur kbir biżżejjed, allura l-protezzjoni tiġi attivata. Jekk dawn il-valuri jitkejlu bi preċiżjoni tal-ħin ta '1 ms, allura tista' tikseb differenza kbira fejn il-valuri huma fil-fatt normali jekk imkejla bi preċiżjoni ta '1 μs.

Verżjonijiet PTP

Il-protokoll PTP kien oriġinarjament deskritt fl-2002 fl-istandard IEEE 1588-2002 u kien imsejjaħ "Standard għal Protokoll ta' Sinkronizzazzjoni tal-Arloġġ ta' Preċiżjoni għal Sistemi ta' Kejl u Kontroll f'Netwerk." Fl-2008, ġie rilaxxat l-istandard IEEE 1588-2008 aġġornat, li jiddeskrivi PTP Verżjoni 2. Din il-verżjoni tal-protokoll tejbet l-eżattezza u l-istabbiltà, iżda ma żammitx kompatibilità b'lura mal-ewwel verżjoni tal-protokoll. Ukoll, fl-2019, ġiet rilaxxata verżjoni tal-istandard IEEE 1588-2019, li tiddeskrivi PTP v2.1. Din il-verżjoni żżid titjib minuri għal PTPv2 u hija kompatibbli b'lura ma' PTPv2.

Fi kliem ieħor, għandna l-istampa li ġejja bil-verżjonijiet:

PTPv1
(IEEE 1588-2002)

PTPv2
(IEEE 1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE 1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
Inkompatibbli

Inkompatibbli

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

Inkompatibbli

-
Kompatibbli

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

Inkompatibbli

Kompatibbli

-

Iżda, bħal dejjem, hemm sfumaturi.

L-inkompatibbiltà bejn PTPv1 u PTPv2 tfisser li apparat li ppermettiet PTPv1 ma jkunx jista' jissinkronizza ma' arloġġ preċiż li jaħdem fuq PTPv2. Huma jużaw formati differenti ta 'messaġġi biex jissinkronizzaw.

Iżda xorta huwa possibbli li tgħaqqad apparati b'PTPv1 u apparati b'PTPv2 fuq l-istess netwerk. Biex jinkiseb dan, xi manifatturi jippermettulek tagħżel il-verżjoni tal-protokoll fuq il-portijiet tal-arloġġ tat-tarf. Jiġifieri, arloġġ tal-konfini jista 'jissinkronizza bl-użu ta' PTPv2 u xorta jissinkronizza arloġġi oħra konnessi miegħu billi juża kemm PTPv1 kif ukoll PTPv2.

Tagħmir PTP. X'inhuma u kif huma differenti?

L-istandard IEEE 1588v2 jiddeskrivi diversi tipi ta 'apparat. Kollha kemm huma murija fit-tabella.

L-apparati jikkomunikaw ma 'xulxin fuq LAN bl-użu ta' PTP.

L-apparati PTP jissejħu arloġġi. L-arloġġi kollha jieħdu l-ħin eżatt mill-għassa grandmaster.

Hemm 5 tipi ta’ arloġġi:

Arloġġ tal-Granmastru

Is-sors ewlieni ta 'ħin preċiż. Ħafna drabi mgħammra b'interface għall-konnessjoni tal-GPS.

Arloġġ Ordinarju

Apparat ta' port wieħed li jista' jkun master (arloġġ prinċipali) jew slave (arloġġ slave)

Arloġġ prinċipali (master)

Huma s-sors tal-ħin eżatt li bih arloġġi oħra huma sinkronizzati

Arloġġ tal-iskjavi

Apparat tat-tmiem li huwa sinkronizzat mill-arloġġ prinċipali

Arloġġ tal-Konfini

Apparat b'portijiet multipli li jista 'jkun kaptan jew skjav.

Jiġifieri, dawn l-arloġġi jistgħu jissinkronizzaw mill-arloġġ prinċipali superjuri u jissinkronizzaw l-arloġġi slave inferjuri.

Arloġġ Trasparenti tarf sa tarf

Apparat b'ħafna portijiet li la huwa master clock u lanqas slave. Huwa jittrasmetti data PTP bejn żewġ arloġġi.

Meta tittrasmetti d-data, l-arloġġ trasparenti jikkoreġi l-messaġġi PTP kollha.

Il-korrezzjoni sseħħ billi żżid il-ħin ta 'dewmien fuq dan l-apparat mal-qasam ta' korrezzjoni fl-intestatura tal-messaġġ trażmess.

Arloġġ Trasparenti Peer-to-Peer

Apparat b'ħafna portijiet li la huwa master clock u lanqas slave.
Huwa jittrasmetti data PTP bejn żewġ arloġġi.

Meta jittrasmetti d-dejta, l-arloġġ trasparenti jikkoreġi l-messaġġi PTP kollha Sync and Follow_Up (aktar dwarhom hawn taħt).

Il-korrezzjoni tinkiseb billi żżid mal-kamp ta 'korrezzjoni tal-pakkett trażmess id-dewmien fuq l-apparat li jittrasmetti u d-dewmien fuq il-kanal tat-trażmissjoni tad-dejta.

Nodu ta' Ġestjoni

Apparat li jikkonfigura u jiddijanjostika arloġġi oħra

L-arloġġi master u slave huma sinkronizzati bl-użu ta' timestamps f'messaġġi PTP. Hemm żewġ tipi ta' messaġġi fil-protokoll PTP:

• Il-Messaġġi tal-Avvenimenti huma messaġġi sinkronizzati li jinvolvu l-ġenerazzjoni ta' timestamp fil-ħin li jintbagħat il-messaġġ u fil-ħin li jasal.
• Messaġġi Ġenerali - Dawn il-messaġġi ma jeħtiġux timestamps, iżda jista' jkun fihom timestamps għal messaġġi relatati

Messaġġi tal-Avvenimenti

Messaġġi Ġenerali

Sync
Dewmien_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

Ħabbru
Follow_Up
Dewmien_Risp
Pdelay_Resp_Follow_Up
Ġestjoni
Sinjalazzjoni

It-tipi kollha ta' messaġġi se jiġu diskussi f'aktar dettall hawn taħt.

Problemi bażiċi ta 'sinkronizzazzjoni

Meta pakkett ta 'sinkronizzazzjoni jiġi trażmess fuq netwerk lokali, jittardja fis-swiċċ u fil-link tad-dejta. Kwalunkwe swiċċ jipproduċi dewmien ta 'madwar 10 mikrosekondi, li huwa inaċċettabbli għal PTPv2. Wara kollox, għandna bżonn niksbu preċiżjoni ta '1 μs fuq l-apparat finali. (Dan jekk qed nitkellmu dwar l-enerġija. Applikazzjonijiet oħra jistgħu jeħtieġu preċiżjoni akbar.)

IEEE 1588v2 jiddeskrivi diversi algoritmi operattivi li jippermettulek tirreġistra d-dewmien tal-ħin u tikkoreġih.

Algoritmu tax-xogħol
Waqt it-tħaddim normali, il-protokoll jopera f'żewġ fażijiet.

• Fażi 1 - l-istabbiliment tal-ġerarkija "Master Clock - Slave Clock".
• Fażi 2 - sinkronizzazzjoni tal-arloġġ bl-użu ta' mekkaniżmu End-to-End jew Peer-to-Peer.

Fażi 1 - Stabbiliment tal-Ġerarkija Master-Slave

Kull port ta 'arloġġ regolari jew tarf għandu ċertu numru ta' stati (arloġġ slave u arloġġ prinċipali). L-istandard jiddeskrivi l-algoritmu ta 'tranżizzjoni bejn dawn l-istati. Fl-ipprogrammar, algoritmu bħal dan jissejjaħ magna tal-istat finit jew magna tal-istat (aktar dettalji fil-Wiki).

Din il-magna tal-istat tuża l-Aqwa Master Clock Algorithm (BMCA) biex tissettja l-kaptan meta tikkonnettja żewġ arloġġi.

Dan l-algoritmu jippermetti li l-għassa tieħu f'idejha r-responsabbiltajiet tal-għassa grandmaster meta l-għassa grandmaster upstream titlef is-sinjal tal-GPS, tmur offline, eċċ.

It-tranżizzjonijiet tal-istat skont il-BMCA huma miġbura fil-qosor fid-dijagramma li ġejja:


Informazzjoni dwar l-għassa fit-tarf l-ieħor tal-"wajer" tintbagħat f'messaġġ speċjali (Ħabbar messaġġ). Ladarba din l-informazzjoni tiġi riċevuta, l-algoritmu tal-magna tal-istat jaħdem u jsir paragun biex tara liema arloġġ huwa aħjar. Il-port fuq l-aqwa għassa jsir l-għassa kaptan.

Ġerarkija sempliċi tidher fid-dijagramma hawn taħt. Il-mogħdijiet 1, 2, 3, 4, 5 jista' jkun fihom Arloġġ Trasparenti, iżda ma jipparteċipawx fl-istabbiliment tal-ġerarkija tal-Arloġġ Master - Slave Clock.

Fażi 2 - Sinkronizza arloġġi regolari u tat-tarf

Immedjatament wara li tiġi stabbilita l-ġerarkija "Master Clock - Slave Clock", tibda l-fażi ta 'sinkronizzazzjoni ta' arloġġi regolari u tal-konfini.

Biex jissinkronizza, l-arloġġ prinċipali jibgħat messaġġ li jkun fih timestamp lill-arloġġi slave.

L-arloġġ prinċipali jista’ jkun:

• stadju wieħed;
• f'żewġ stadji.

Arloġġi ta 'stadju wieħed jibagħtu messaġġ wieħed ta' Sinkronizzazzjoni biex jissinkronizzaw.

Arloġġ f'żewġ stadji juża żewġ messaġġi għas-sinkronizzazzjoni - Sync u Follow_Up.

Żewġ mekkaniżmi jistgħu jintużaw għall-fażi tas-sinkronizzazzjoni:

• Mekkaniżmu ta' talba-rispons ta' dewmien.
• Mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-pari.

L-ewwel, ejja nħarsu lejn dawn il-mekkaniżmi fl-aktar każ sempliċi - meta arloġġi trasparenti ma jintużawx.

Mekkaniżmu ta' talba-rispons ta' dewmien

Il-mekkaniżmu jinvolvi żewġ passi:

1. Il-kejl tad-dewmien fit-trażmissjoni ta 'messaġġ bejn l-arloġġ prinċipali u l-arloġġ slave. Imwettaq bl-użu ta' mekkaniżmu ta' talba-rispons ta' dewmien.
2. Titwettaq il-korrezzjoni tal-ħin eżatt.

Kejl ta' latenza


t1 – Ħin li jintbagħat il-messaġġ Sync mill-arloġġ prinċipali; t2 – Ħin tar-riċeviment tal-messaġġ Sync mill-arloġġ slave; t3 – Ħin li jintbagħat it-talba għal dewmien (Delay_Req) ​​mill-arloġġ slave; t4 – Ħin tar-riċeviment Delay_Req mill-arloġġ prinċipali.

Meta l-arloġġ slave jaf il-ħinijiet t1, t2, t3, u t4, jista 'jikkalkula d-dewmien medju meta jittrasmetti l-messaġġ ta' sinkronizzazzjoni (tmpd). Huwa kkalkulat kif ġej:

Meta tittrasmetti messaġġ Sync and Follow_Up, id-dewmien tal-ħin mill-kaptan għall-iskjav jiġi kkalkulat - t-ms.

Meta tittrasmetti messaġġi Delay_Req u Delay_Resp, id-dewmien tal-ħin mill-iskjav sal-kaptan huwa kkalkulat - t-sm.

Jekk isseħħ xi asimmetrija bejn dawn iż-żewġ valuri, allura jidher żball fil-korrezzjoni tad-devjazzjoni tal-ħin eżatt. L-iżball huwa kkawżat mill-fatt li d-dewmien ikkalkulat huwa l-medja tad-dewmien t-ms u t-sm. Jekk id-dewmien ma jkunx ugwali għal xulxin, allura mhux se naġġustaw il-ħin b'mod preċiż.

Korrezzjoni ta' time shift

Ladarba d-dewmien bejn l-arloġġ prinċipali u l-arloġġ slave huwa magħruf, l-arloġġ slave iwettaq korrezzjoni tal-ħin.

Arloġġi slave jużaw il-messaġġ Sync u messaġġ Follow_Up fakultattiv biex jikkalkulaw l-offset tal-ħin eżatt meta jittrasmettu pakkett mill-kaptan għall-arloġġi slave. Iċ-ċaqliq huwa kkalkulat permezz tal-formula li ġejja:

Mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-pari

Dan il-mekkaniżmu juża wkoll żewġ passi għas-sinkronizzazzjoni:

1. L-apparati jkejlu d-dewmien tal-ħin lill-ġirien kollha mill-portijiet kollha. Biex jagħmlu dan huma jużaw mekkaniżmu ta' dewmien bejn il-pari.
2. Korrezzjoni tal-time shift eżatt.

Kejl tal-latenza bejn apparati li jappoġġjaw il-modalità Peer-to-Peer

Il-latenza bejn il-portijiet li jappoġġjaw il-mekkaniżmu peer-to-peer titkejjel bl-użu tal-messaġġi li ġejjin:

Meta l-port 1 ikun jaf il-ħinijiet t1, t2, t3 u t4, jista 'jikkalkula d-dewmien medju (tmld). Huwa kkalkulat permezz tal-formula li ġejja:

Il-port imbagħad juża dan il-valur meta jikkalkula l-qasam ta 'aġġustament għal kull messaġġ Sync jew messaġġ Follow_Up fakultattiv li jgħaddi mill-apparat.

Id-dewmien totali se jkun ugwali għas-somma tad-dewmien matul it-trażmissjoni permezz ta 'dan l-apparat, id-dewmien medju matul it-trażmissjoni permezz tal-kanal tad-dejta u d-dewmien diġà li jinsab f'dan il-messaġġ, attivat fuq apparat upstream.

Messaġġi Pdelay_Req, Pdelay_Resp u Pdelay_Resp_Follow_Up fakultattiv jippermettulek li tikseb id-dewmien minn kaptan għal skjav u minn skjav għal kaptan (ċirkolari).

Kwalunkwe asimmetrija bejn dawn iż-żewġ valuri se tintroduċi żball ta 'korrezzjoni ta' offset tal-ħin.

L-aġġustament tal-ħin eżatt shift

Arloġġi slave jużaw messaġġ Sync u messaġġ Follow_Up fakultattiv biex jikkalkulaw l-offset tal-ħin eżatt meta jittrasmettu pakkett mill-kaptan għall-arloġġi slave. Iċ-ċaqliq huwa kkalkulat permezz tal-formula li ġejja:

Aġġustament tal-vantaġġi tal-mekkaniżmu peer-to-peer - id-dewmien tal-ħin ta 'kull messaġġ Sync jew Follow_Up huwa kkalkulat hekk kif jiġi trażmess fin-netwerk. Konsegwentement, it-tibdil tal-mogħdija tat-trasmissjoni bl-ebda mod ma jaffettwa l-eżattezza tal-aġġustament.

Meta tuża dan il-mekkaniżmu, is-sinkronizzazzjoni tal-ħin ma teħtieġx il-kalkolu tad-dewmien tal-ħin tul il-mogħdija traversata mill-pakkett tas-sinkronizzazzjoni, kif isir fl-iskambju bażiku. Dawk. Il-messaġġi Delay_Req u Delay_Resp ma jintbagħtux. F'dan il-metodu, id-dewmien bejn l-arloġġi master u slave huwa sempliċement miġbur fil-qasam ta 'aġġustament ta' kull messaġġ Sync jew Follow_Up.

Vantaġġ ieħor huwa li l-arloġġ ewlieni huwa meħlus mill-ħtieġa li jipproċessa messaġġi Delay_Req.

Modi ta' tħaddim ta' arloġġi trasparenti

Għaldaqstant, dawn kienu eżempji sempliċi. Issa ejja ngħidu li swiċċijiet jidhru fuq il-mogħdija tas-sinkronizzazzjoni.

Jekk tuża swiċċijiet mingħajr appoġġ PTPv2, il-pakkett ta 'sinkronizzazzjoni se jittardja fuq l-iswiċċ b'madwar 10 μs.

Swiċċijiet li jappoġġaw PTPv2 jissejħu Arloġġi Trasparenti fit-terminoloġija IEEE 1588v2. Arloġġi trasparenti mhumiex sinkronizzati mill-arloġġ prinċipali u ma jipparteċipawx fil-ġerarkija "Master Clock - Slave Clock", iżda meta jittrasmettu messaġġi ta 'sinkronizzazzjoni jiftakru kemm il-messaġġ kien ittardjat minnhom. Dan jippermettilek taġġusta d-dewmien tal-ħin.

Arloġġi trasparenti jistgħu joperaw f'żewġ modi:

• Tarf sa Tarf.
• Peer-to-Peer.

Tarf sa tarf (E2E)

L-arloġġ trasparenti E2E ixandar messaġġi Sync u messaġġi Follow_Up li jakkumpanjaw fuq il-portijiet kollha. Anke dawk li huma mblukkati minn xi protokolli (per eżempju, RSTP).

Is-swiċċ jiftakar il-timestamp meta pakkett Sync (Follow_Up) ġie riċevut fuq il-port u meta ntbagħat mill-port. Ibbażat fuq dawn iż-żewġ timestamps, jiġi kkalkulat iż-żmien li jieħu biex is-swiċċ jipproċessa l-messaġġ. Fl-istandard, dan iż-żmien jissejjaħ ħin ta 'residenza.

Il-ħin tal-ipproċessar huwa miżjud mal-qasam tal-CorrectionField tal-messaġġ Sync (arloġġ b'pass wieħed) jew Follow_Up (arloġġ b'żewġ stadji).

L-arloġġ trasparenti E2E ikejjel il-ħin tal-ipproċessar għall-messaġġi Sync u Delay_Req li jgħaddu mill-iswiċċ. Iżda huwa importanti li wieħed jifhem li d-dewmien tal-ħin bejn l-arloġġ prinċipali u l-arloġġ slave huwa kkalkulat bl-użu tal-mekkaniżmu ta 'talba-rispons tad-dewmien. Jekk l-arloġġ prinċipali jinbidel jew il-mogħdija mill-arloġġ prinċipali għall-arloġġ slave tinbidel, id-dewmien jerġa 'jitkejjel. Dan iżid iż-żmien ta' transizzjoni f'każ ta' bidliet fin-netwerk.

L-arloġġ trasparenti P2P, minbarra li jkejjel il-ħin li jieħu biex swiċċ jipproċessa messaġġ, ikejjel id-dewmien fuq il-link tad-dejta mal-eqreb ġar tiegħu billi juża mekkaniżmu ta 'latency tal-ġar.

Il-latenza titkejjel fuq kull link fiż-żewġ direzzjonijiet, inklużi links li huma mblukkati minn xi protokoll (bħal RSTP). Dan jippermettilek tikkalkula immedjatament id-dewmien il-ġdid fil-mogħdija tas-sinkronizzazzjoni jekk l-arloġġ tal-grandmaster jew it-topoloġija tan-netwerk jinbidel.

Il-ħin tal-ipproċessar tal-messaġġi permezz ta' swiċċijiet u latency huma akkumulati meta jintbagħtu messaġġi Sync jew Follow_Up.

Tipi ta 'appoġġ PTPv2 minn swiċċijiet

Swiċċijiet jistgħu jappoġġjaw PTPv2:

• b'mod programmatiku;
• ħardwer.

Meta timplimenta l-protokoll PTPv2 fis-softwer, is-swiċċ jitlob timestamp mill-firmware. Il-problema hija li l-firmware jaħdem ċiklikament, u jkollok tistenna sakemm jispiċċa ċ-ċiklu attwali, jieħu t-talba għall-ipproċessar u joħroġ timestamp wara ċ-ċiklu li jmiss. Dan se jieħu wkoll iż-żmien, u se jkollna dewmien, għalkemm mhux sinifikanti daqs mingħajr appoġġ tas-softwer għal PTPv2.

L-appoġġ tal-hardware biss għal PTPv2 jippermettilek iżżomm l-eżattezza meħtieġa. F'dan il-każ, it-timbru tal-ħin jinħareġ minn ASIC speċjali, li huwa installat fuq il-port.

Format tal-Messaġġ

Il-messaġġi PTP kollha jikkonsistu fl-oqsma li ġejjin:

• Header – 34 bytes.
• Korp - id-daqs jiddependi fuq it-tip ta 'messaġġ.
• Is-suffiss huwa fakultattiv.

Header

Il-qasam Header huwa l-istess għall-messaġġi PTP kollha. Id-daqs tiegħu huwa 34 bytes.

Format tal-qasam tal-header:

MessageType – fih it-tip ta’ messaġġ li qed jiġi trażmess, pereżempju Sync, Delay_Req, PDelay_Req, eċċ.

messageLength – fih id-daqs sħiħ tal-messaġġ PTP, inkluż header, korp u suffiss (iżda esklużi padding bytes).

domainNumber – jiddetermina għal liema dominju PTP jappartjeni l-messaġġ.

Домен - dawn huma diversi arloġġi differenti miġbura fi grupp loġiku wieħed u sinkronizzati minn arloġġ prinċipali wieħed, iżda mhux neċessarjament sinkronizzati ma 'arloġġi li jappartjenu għal dominju differenti.

bnadar – Dan il-qasam fih diversi bnadar biex jidentifikaw l-istatus tal-messaġġ.

CorrectionField – fih il-ħin tad-dewmien f'nanosekondi. Il-ħin tad-dewmien jinkludi d-dewmien meta jittrasmetti permezz tal-arloġġ trasparenti, kif ukoll id-dewmien meta jittrasmetti permezz tal-kanal meta tuża l-modalità Peer-to-Peer.

sourcePortIdentity – dan il-qasam fih informazzjoni dwar minn liema port dan il-messaġġ intbagħat oriġinarjament.

sequenceID – fih numru ta' identifikazzjoni għal messaġġi individwali.

controlField – artifact field =) Jibqa 'mill-ewwel verżjoni tal-istandard u fih informazzjoni dwar it-tip ta' dan il-messaġġ. Essenzjalment l-istess bħal messageType, iżda b'inqas għażliet.

logMessageInterval – dan il-qasam huwa determinat mit-tip ta' messaġġ.

Korp

Kif diskuss hawn fuq, hemm diversi tipi ta 'messaġġi. Dawn it-tipi huma deskritti hawn taħt:

Messaġġ ta' tħabbira
Il-messaġġ Tħabbar jintuża biex "jgħid" arloġġi oħra fl-istess dominju dwar il-parametri tiegħu. Dan il-messaġġ jippermettilek li twaqqaf ġerarkija Master Clock - Slave Clock.


Sinkronizzazzjoni tal-Messaġġ
Il-messaġġ tas-Sinkronizzazzjoni jintbagħat mill-arloġġ prinċipali u fih il-ħin tal-arloġġ prinċipali fil-ħin li ġie ġġenerat il-messaġġ tas-Sinkronizzazzjoni. Jekk l-arloġġ prinċipali huwa f'żewġ stadji, allura l-timestamp fil-messaġġ Sync se jkun issettjat għal 0, u l-timestamp attwali jintbagħat fil-messaġġ Follow_Up assoċjat. Il-messaġġ Sync jintuża għaż-żewġ mekkaniżmi tal-kejl tal-latency.

Il-messaġġ jiġi trażmess permezz ta' Multicast. B'għażla tista' tuża Unicast.

Messaġġ Delay_Req

Il-format tal-messaġġ Delay_Req huwa identiku għall-messaġġ Sync. L-arloġġ slave jibgħat Delay_Req. Fih il-ħin li l-Delay_Req intbagħat mill-arloġġ slave. Dan il-messaġġ jintuża biss għall-mekkaniżmu ta' dewmien-talba-rispons.

Il-messaġġ jiġi trażmess permezz ta' Multicast. B'għażla tista' tuża Unicast.

Messaġġ ta' segwitu

Il-messaġġ Follow_Up jintbagħat b'mod fakultattiv mill-arloġġ prinċipali u fih il-ħin tat-trażmissjoni Issinkronizza messaġġi kaptan. L-arloġġi prinċipali b'żewġ stadji biss jibagħtu l-messaġġ Follow_Up.

Il-messaġġ Follow_Up jintuża għaż-żewġ mekkaniżmi tal-kejl tal-latency.

Il-messaġġ jiġi trażmess permezz ta' Multicast. B'għażla tista' tuża Unicast.

Messaġġ Delay_Resp

Il-messaġġ Delay_Resp jintbagħat mill-arloġġ prinċipali. Fih il-ħin meta l-Delay_Req ġie riċevut mill-arloġġ prinċipali. Dan il-messaġġ jintuża biss għall-mekkaniżmu ta' dewmien-talba-rispons.

Il-messaġġ jiġi trażmess permezz ta' Multicast. B'għażla tista' tuża Unicast.

Pdelay_Req messaġġ

Il-messaġġ Pdelay_Req jintbagħat minn apparat li jitlob dewmien. Fih il-ħin li l-messaġġ intbagħat mill-port ta’ dan l-apparat. Pdelay_Req jintuża biss għall-mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-ġar.

Messaġġ Pdelay_Resp

Il-messaġġ Pdelay_Resp jintbagħat minn apparat li jkun irċieva talba għal dewmien. Fih il-ħin li l-messaġġ Pdelay_Req wasal minn dan l-apparat. Il-messaġġ Pdelay_Resp jintuża biss għall-mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-ġar.

Messaġġ Pdelay_Resp_Follow_Up

Il-messaġġ Pdelay_Resp_Follow_Up jintbagħat b'mod fakultattiv mill-apparat li jkun irċieva t-talba għal dewmien. Fih il-ħin li l-messaġġ Pdelay_Req wasal minn dan l-apparat. Il-messaġġ Pdelay_Resp_Follow_Up jintbagħat biss minn arloġġi prinċipali b'żewġ stadji.

Dan il-messaġġ jista 'jintuża wkoll għall-ħin ta' eżekuzzjoni minflok timestamp. Il-ħin tal-eżekuzzjoni huwa l-ħin mill-mument li Pdelay-Req jiġi riċevut sakemm Pdelay_Resp jintbagħat.

Pdelay_Resp_Follow_Up jintużaw biss għall-mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-ġar.

Messaġġi ta' Ġestjoni

Messaġġi ta 'kontroll PTP huma meħtieġa biex tittrasferixxi informazzjoni bejn arloġġ wieħed jew aktar u n-nodu ta' kontroll.

Trasferiment għal LV

Messaġġ PTP jista’ jiġi trażmess fuq żewġ livelli:

• Netwerk – bħala parti mid-dejta tal-IP.
• Kanal – bħala parti minn qafas Ethernet.

Trażmissjoni ta' messaġġi PTP fuq UDP fuq IP fuq Ethernet

PTP fuq UDP fuq Ethernet

Profili

PTP għandu ħafna parametri flessibbli li jeħtieġ li jiġu kkonfigurati. Pereżempju:

• Għażliet BMCA.
• Mekkaniżmu tal-kejl tal-latency.
• Intervalli u valuri inizjali tal-parametri kollha konfigurabbli, eċċ.

U minkejja l-fatt li qabel għedna li l-apparati PTPv2 huma kompatibbli ma 'xulxin, dan mhux minnu. L-apparati għandu jkollhom l-istess settings sabiex jikkomunikaw.

Huwa għalhekk li hemm l-hekk imsejħa profili PTPv2. Il-profili huma gruppi ta' settings konfigurati u restrizzjonijiet ta' protokoll definiti sabiex is-sinkronizzazzjoni tal-ħin tkun tista' tiġi implimentata għal applikazzjoni speċifika.

L-istandard IEEE 1588v2 innifsu jiddeskrivi profil wieħed biss - "Profil Default". Il-profili l-oħra kollha huma maħluqa u deskritti minn diversi organizzazzjonijiet u assoċjazzjonijiet.

Pereżempju, il-Profil tal-Enerġija, jew Profil tal-Enerġija PTPv2, inħoloq mill-Kumitat tar-Relay tas-Sistemi tal-Enerġija u l-Kumitat tas-Substation tal-IEEE Power and Energy Society. Il-profil innifsu jissejjaħ IEEE C37.238-2011.

Il-profil jiddeskrivi li PTP jista' jiġi trasferit:

• Biss permezz ta 'netwerks L2 (jiġifieri Ethernet, HSR, PRP, mhux IP).
• Il-messaġġi huma trażmessi biss b'xandir Multicast.
• Il-mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien tal-pari jintuża bħala mekkaniżmu tal-kejl tad-dewmien.

Id-dominju default huwa 0, id-dominju rakkomandat huwa 93.

Il-filosofija tad-disinn ta 'C37.238-2011 kienet li tnaqqas in-numru ta' karatteristiċi fakultattivi u żżomm biss il-funzjonijiet meħtieġa għal interazzjoni affidabbli bejn l-apparati u żieda fl-istabbiltà tas-sistema.

Ukoll, il-frekwenza tat-trażmissjoni tal-messaġġ hija determinata:

Fil-fatt, parametru wieħed biss huwa disponibbli għall-għażla - it-tip ta 'arloġġ prinċipali (stadju wieħed jew żewġ stadji).

L-eżattezza m'għandhiex tkun aktar minn 1 μs. Fi kliem ieħor, mogħdija waħda ta 'sinkronizzazzjoni jista' jkun fiha massimu ta '15-il arloġġ trasparenti jew tliet arloġġi tal-konfini.

Sors: www.habr.com