PTPv2 zaman senkronizasyon protokolünün uygulama ayrıntıları

Giriş

Elektrik enerjisi endüstrisinde bir “Dijital Trafo Merkezi” inşa etme konsepti, 1 μs hassasiyetle senkronizasyon gerektirir. Finansal işlemler aynı zamanda mikrosaniyelik doğruluk gerektirir. Bu uygulamalarda NTP zaman doğruluğu artık yeterli değildir.

IEEE 2v1588 standardı tarafından açıklanan PTPv2 senkronizasyon protokolü, onlarca nanosaniyelik senkronizasyon doğruluğuna olanak tanır. PTPv2, L2 ve L3 ağları üzerinden senkronizasyon paketleri göndermenize olanak tanır.

PTPv2'nin kullanıldığı ana alanlar şunlardır:

• enerji;
• kontrol ve ölçüm ekipmanları;
• askeri-endüstriyel kompleks;
• telekom;
• Finans sektörü.

Bu gönderide PTPv2 senkronizasyon protokolünün nasıl çalıştığı açıklanmaktadır.

Endüstride daha fazla tecrübemiz var ve bu protokolü enerji uygulamalarında sıklıkla görüyoruz. Bu nedenle incelemeyi dikkatli bir şekilde yapacağız enerji için.

Neden gerekli?

Şu anda, PJSC Rosseti'nin STO 34.01-21-004-2019'u ve PJSC FGC UES'in STO 56947007-29.240.10.302-2020'si, PTPv2 aracılığıyla zaman senkronizasyonu ile bir süreç veri yolunun düzenlenmesine yönelik gereksinimleri içermektedir.

Bunun nedeni, röle koruma terminallerinin ve ölçüm cihazlarının, SV akışları (çoklu yayın akışları) adı verilen kullanılarak anlık akım ve gerilim değerlerini işlem veriyolu üzerinden ileten işlem veriyoluna bağlı olmasıdır.

Röle koruma terminalleri bölme korumasını uygulamak için bu değerleri kullanır. Zaman ölçümlerinin doğruluğu küçükse, bazı korumalar hatalı şekilde çalışabilir.

Örneğin, mutlak seçicilik savunmaları "zayıf" zaman senkronizasyonunun kurbanı olabilir. Çoğu zaman bu tür savunmaların mantığı iki büyüklüğün karşılaştırılmasına dayanır. Değerler yeterince büyük bir değerde farklılık gösterirse koruma tetiklenir. Bu değerler 1 ms'lik bir zaman doğruluğu ile ölçülürse, o zaman 1 μs'lik bir doğrulukla ölçülürse değerlerin aslında normal olduğu yerde büyük bir fark elde edebilirsiniz.

PTP sürümleri

PTP protokolü ilk olarak 2002 yılında IEEE 1588-2002 standardında tanımlanmış ve “Ağ Bağlantılı Ölçüm ve Kontrol Sistemleri için Hassas Saat Senkronizasyon Protokolü Standardı” olarak adlandırılmıştır. 2008 yılında, PTP Sürüm 1588'yi tanımlayan güncellenmiş IEEE 2008-2 standardı yayımlandı. Protokolün bu sürümü doğruluğu ve kararlılığı geliştirdi, ancak protokolün ilk sürümüyle geriye dönük uyumluluğu korumadı. Ayrıca 2019 yılında IEEE 1588-2019 standardının PTP v2.1'i açıklayan bir sürümü yayınlandı. Bu sürüm, PTPv2'ye küçük iyileştirmeler ekler ve PTPv2 ile geriye dönük olarak uyumludur.

Başka bir deyişle, versiyonlarıyla birlikte aşağıdaki resme sahibiz:

PTPv1
(IEEE1588-2002)

PTPv2
(IEEE1588-2008)

PTPv2.1
(IEEE1588-2019)

PTPv1 (IEEE 1588-2002)

-
uyumsuz

uyumsuz

PTPv2 (IEEE 1588-2008)

uyumsuz

-
Uyumlu

PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)

uyumsuz

Uyumlu

-

Ancak her zaman olduğu gibi nüanslar var.

PTPv1 ve PTPv2 arasındaki uyumsuzluk, PTPv1 özellikli bir cihazın PTPv2 üzerinde çalışan doğru bir saatle senkronize edilemeyeceği anlamına gelir. Senkronize etmek için farklı mesaj formatları kullanırlar.

Ancak yine de PTPv1'e sahip cihazları ve PTPv2'ye sahip cihazları aynı ağ üzerinde birleştirmek mümkündür. Bunu başarmak için bazı üreticiler, uç saat bağlantı noktalarında protokol sürümünü seçmenize izin verir. Yani, bir sınır saati PTPv2'yi kullanarak senkronize edebilir ve kendisine bağlı diğer saatleri hem PTPv1 hem de PTPv2'yi kullanarak senkronize etmeye devam edebilir.

PTP cihazları. Bunlar nelerdir ve nasıl farklılar?

IEEE 1588v2 standardı çeşitli cihaz türlerini açıklar. Hepsi tabloda gösterilmektedir.

Cihazlar birbirleriyle PTP kullanarak LAN üzerinden iletişim kurar.

PTP cihazlarına saat denir. Tüm saatler tam zamanı büyük usta saatinden alır.

5 çeşit saat vardır:

Büyük usta saati

Doğru zamanın ana kaynağı. Genellikle GPS'i bağlamak için bir arayüzle donatılmıştır.

Sıradan Saat

Ana (ana saat) veya bağımlı (bağımlı saat) olabilen tek bağlantı noktalı bir cihaz

Ana saat (ana)

Bunlar, diğer saatlerin senkronize edildiği tam zamanın kaynağıdır

Köle saati

Ana saatten senkronize edilen son cihaz

Sınır Saati

Birden fazla bağlantı noktasına sahip, ana veya bağımlı olabilen bir cihaz.

Yani, bu saatler üstün ana saatten senkronizasyon yapabilir ve alt düzeydeki yardımcı saatleri senkronize edebilir.

Uçtan Uca Şeffaf Saat

Ne ana saat ne de yardımcı saat olmayan birden fazla bağlantı noktasına sahip bir cihaz. İki saat arasında PTP verilerini iletir.

Veri iletirken şeffaf saat tüm PTP mesajlarını düzeltir.

Düzeltme, iletilen mesajın başlığındaki düzeltme alanına bu cihazdaki gecikme süresinin eklenmesiyle gerçekleşir.

Eşler Arası Şeffaf Saat

Ne ana saat ne de yardımcı saat olmayan birden fazla bağlantı noktasına sahip bir cihaz.
İki saat arasında PTP verilerini iletir.

Verileri iletirken, şeffaf saat tüm PTP mesajlarını Senkronizasyon ve Takip_Up'ı düzeltir (bunlar hakkında daha fazla bilgi aşağıdadır).

Düzeltme, iletilen paketin düzeltme alanına, gönderen cihazdaki gecikmenin ve veri iletim kanalındaki gecikmenin eklenmesiyle gerçekleştirilir.

Yönetim Düğümü

Diğer saatleri yapılandıran ve teşhis eden bir cihaz

Ana ve yardımcı saatler, PTP mesajlarındaki zaman damgaları kullanılarak senkronize edilir. PTP protokolünde iki tür mesaj vardır:

• Olay Mesajları, mesajın gönderildiği ve alındığı anda bir zaman damgası oluşturulmasını içeren senkronize mesajlardır.
• Genel Mesajlar - Bu mesajlar zaman damgası gerektirmez ancak ilgili mesajlar için zaman damgaları içerebilir

Etkinlik Mesajları

Genel Mesajlar

Senkronizasyon
Gecikme_Req
Pdelay_Req
Pdelay_Resp

duyurmak
Takip etmek
Gecikme_Yanıt
Pdelay_Resp_Follow_Up
Yönetim
Sinyal

Her türlü mesaj aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır.

Temel senkronizasyon sorunları

Bir senkronizasyon paketi yerel bir ağ üzerinden iletildiğinde, anahtarda ve veri bağlantısında geciktirilir. Herhangi bir anahtar, PTPv10 için kabul edilemez olan yaklaşık 2 mikrosaniyelik bir gecikme üretecektir. Sonuçta son cihazda 1 μs doğruluk elde etmemiz gerekiyor. (Eğer enerjiden bahsediyorsak durum budur. Diğer uygulamalar daha fazla doğruluk gerektirebilir.)

IEEE 1588v2, zaman gecikmesini kaydetmenize ve düzeltmenize olanak tanıyan çeşitli işletim algoritmalarını açıklar.

Algoritma çalışır
Normal çalışma sırasında protokol iki aşamada çalışır.

• Aşama 1 - “Ana Saat – Yardımcı Saat” hiyerarşisinin kurulması.
• Aşama 2 - Uçtan Uca veya Eşler Arası mekanizmayı kullanan saat senkronizasyonu.

Aşama 1 - Efendi-Köle Hiyerarşisinin Kurulması

Normal veya kenar saatin her bağlantı noktasının belirli sayıda durumu vardır (bağımlı saat ve ana saat). Standart, bu durumlar arasındaki geçiş algoritmasını açıklar. Programlamada böyle bir algoritmaya sonlu durum makinesi veya durum makinesi denir (daha fazla ayrıntı Wiki'de).

Bu durum makinesi, iki saati bağlarken ana saati ayarlamak için En İyi Ana Saat Algoritmasını (BMCA) kullanır.

Bu algoritma, yukarı akıştaki büyük ana saatin GPS sinyalini kaybetmesi, çevrimdışı olması vb. durumlarda saatin büyük ana saatin sorumluluklarını devralmasına olanak tanır.

BMCA'ya göre durum geçişleri aşağıdaki şemada özetlenmiştir:


Telin diğer ucundaki saate ilişkin bilgiler özel bir mesajla (Duyuru mesajı) gönderilir. Bu bilgi alındıktan sonra durum makinesi algoritması çalıştırılır ve hangi saatin daha iyi olduğunu görmek için bir karşılaştırma yapılır. En iyi saatin limanı ana saat olur.

Aşağıdaki şemada basit bir hiyerarşi gösterilmektedir. Yol 1, 2, 3, 4, 5 Şeffaf bir saat içerebilir, ancak Ana Saat - Köle Saat hiyerarşisinin kurulmasına katılmazlar.

Aşama 2 - Normal ve uç saatleri senkronize edin

“Ana Saat – Köle Saat” hiyerarşisi oluşturulduktan hemen sonra normal ve sınır saatlerin senkronizasyon aşaması başlar.

Senkronize etmek için ana saat, yardımcı saatlere zaman damgası içeren bir mesaj gönderir.

Ana saat şunlar olabilir:

• tek aşamalı;
• iki aşamalı.

Tek aşamalı saatler, senkronizasyon için bir Senkronizasyon mesajı gönderir.

İki aşamalı bir saat, senkronizasyon için iki mesaj kullanır: Sync ve Follow_Up.

Senkronizasyon aşaması için iki mekanizma kullanılabilir:

• Gecikme istek-cevap mekanizması.
• Akran gecikme ölçüm mekanizması.

Öncelikle bu mekanizmalara en basit durumda - şeffaf saatlerin kullanılmadığı durumlarda bakalım.

Gecikme istek-cevap mekanizması

Mekanizma iki adımdan oluşur:

1. Ana saat ile yardımcı saat arasında bir mesajın iletilmesindeki gecikmenin ölçülmesi. Gecikme istek-yanıt mekanizması kullanılarak gerçekleştirilir.
2. Tam zaman kaymasının düzeltilmesi gerçekleştirilir.

Gecikme ölçümü


t1 – Senkronizasyon mesajının ana saat tarafından gönderilme zamanı; t2 – Senkronizasyon mesajının ikincil saat tarafından alınma zamanı; t3 – Slave saat tarafından gecikme talebinin (Delay_Req) ​​gönderilme zamanı; t4 – Ana saat tarafından Delay_Req alım süresi.

Yardımcı saat t1, t2, t3 ve t4 zamanlarını bildiğinde, senkronizasyon mesajını (tmpd) ​​iletirken ortalama gecikmeyi hesaplayabilir. Aşağıdaki şekilde hesaplanır:

Bir Senkronizasyon ve Takip mesajı iletirken, ana üniteden yedek üniteye olan zaman gecikmesi hesaplanır - t-ms.

Delay_Req ve Delay_Resp mesajlarını iletirken, köleden ana bilgisayara olan zaman gecikmesi hesaplanır - t-sm.

Bu iki değer arasında bir miktar asimetri meydana gelirse, tam zamanın sapmasını düzeltmede bir hata ortaya çıkar. Hata, hesaplanan gecikmenin t-ms ve t-sm gecikmelerinin ortalaması olmasından kaynaklanmaktadır. Gecikmeler birbirine eşit değilse zamanı doğru ayarlayamayız.

Zaman kaymasının düzeltilmesi

Ana saat ile ikincil saat arasındaki gecikme bilindiğinde, ikincil saat zaman düzeltmesini gerçekleştirir.

Yardımcı saatler, bir paketi ana birimden bağımlı saatlere iletirken tam zaman farkını hesaplamak için Sync mesajını ve isteğe bağlı Follow_Up mesajını kullanır. Kayma aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Akran gecikme ölçüm mekanizması

Bu mekanizma aynı zamanda senkronizasyon için iki adım kullanır:

1. Cihazlar tüm bağlantı noktaları üzerinden tüm komşulara olan zaman gecikmesini ölçer. Bunu yapmak için bir eş gecikme mekanizması kullanırlar.
2. Tam zaman kaymasının düzeltilmesi.

Eşler Arası modu destekleyen cihazlar arasındaki gecikmeyi ölçme

Eşler arası mekanizmayı destekleyen bağlantı noktaları arasındaki gecikme, aşağıdaki mesajlar kullanılarak ölçülür:

Port 1, t1, t2, t3 ve t4 sürelerini bildiğinde ortalama gecikmeyi (tmld) hesaplayabilir. Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Bağlantı noktası daha sonra bu değeri, cihazdan geçen her Senkronizasyon mesajı veya isteğe bağlı Follow_Up mesajı için ayarlama alanını hesaplarken kullanır.

Toplam gecikme, bu cihaz aracılığıyla iletim sırasındaki gecikmenin, veri kanalı yoluyla iletim sırasındaki ortalama gecikmenin ve yukarı akış cihazlarında etkinleştirilen bu mesajda halihazırda bulunan gecikmenin toplamına eşit olacaktır.

Pdelay_Req, Pdelay_Resp ve isteğe bağlı Pdelay_Resp_Follow_Up mesajları, yöneticiden bağımlıya ve yardımcıdan yöneticiye (dairesel) gecikmeyi almanızı sağlar.

Bu iki değer arasındaki herhangi bir asimetri, zaman farkı düzeltme hatasına neden olacaktır.

Tam zaman kaydırmanın ayarlanması

Yardımcı saatler, bir paketi ana birimden bağımlı saatlere iletirken tam zaman farkını hesaplamak için bir Senkronizasyon mesajı ve isteğe bağlı bir Follow_Up mesajı kullanır. Kayma aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Eşler arası mekanizmanın ayarlanmasının avantajları - her Senkronizasyon veya Takip mesajının zaman gecikmesi, ağda iletilirken hesaplanır. Sonuç olarak, iletim yolunun değiştirilmesi hiçbir şekilde ayarın doğruluğunu etkilemeyecektir.

Bu mekanizmayı kullanırken, zaman senkronizasyonu, temel alışverişte yapıldığı gibi, senkronizasyon paketinin geçtiği yol boyunca zaman gecikmesinin hesaplanmasını gerektirmez. Onlar. Delay_Req ve Delay_Resp mesajları gönderilmez. Bu yöntemde, ana ve yardımcı saatler arasındaki gecikme, her Senkronizasyon veya Takip mesajının ayar alanında basitçe toplanır.

Diğer bir avantaj ise ana saatin Delay_Req mesajlarını işleme ihtiyacından kurtulmasıdır.

Şeffaf saatlerin çalışma modları

Buna göre bunlar basit örneklerdi. Şimdi anahtarların senkronizasyon yolunda göründüğünü varsayalım.

PTPv2 desteği olmayan anahtarlar kullanırsanız, senkronizasyon paketi anahtarda yaklaşık 10 μs gecikecektir.

PTPv2'yi destekleyen anahtarlara IEEE 1588v2 terminolojisinde Şeffaf saatler adı verilir. Şeffaf saatler ana saatten senkronize edilmez ve “Ana Saat - İkincil Saat” hiyerarşisine katılmazlar, ancak senkronizasyon mesajlarını iletirken mesajın kendileri tarafından ne kadar geciktiğini hatırlarlar. Bu, zaman gecikmesini ayarlamanıza olanak tanır.

Şeffaf saatler iki modda çalışabilir:

• Uçtan Uca.
• Eşler arası.

Uçtan Uca (E2E)

E2E şeffaf saati, tüm bağlantı noktalarında Senkronizasyon mesajlarını ve beraberindeki Follow_Up mesajlarını yayınlar. Bazı protokoller (örneğin RSTP) tarafından engellenenler bile.

Anahtar, bağlantı noktasında bir Eşitleme paketinin (Follow_Up) alındığı ve bağlantı noktasından gönderildiği zaman damgasını hatırlar. Bu iki zaman damgasına dayanarak anahtarın mesajı işlemesi için gereken süre hesaplanır. Standartta bu süreye ikamet süresi adı verilmektedir.

İşlem süresi, Sync (tek adımlı saat) veya Follow_Up (iki adımlı saat) mesajının CorrectField alanına eklenir.

E2E şeffaf saati, anahtardan geçen Sync ve Delay_Req mesajlarının işlem süresini ölçer. Ancak ana saat ile yardımcı saat arasındaki zaman gecikmesinin, gecikme isteği-yanıt mekanizması kullanılarak hesaplandığını anlamak önemlidir. Ana saat değişirse veya ana saatten ikincil saate giden yol değişirse gecikme yeniden ölçülür. Bu, ağ değişiklikleri durumunda geçiş süresini artırır.

P2P şeffaf saati, bir anahtarın bir mesajı işlemesi için geçen süreyi ölçmenin yanı sıra, bir komşu gecikme mekanizması kullanarak en yakın komşusuna giden veri bağlantısındaki gecikmeyi de ölçer.

Gecikme, bazı protokoller (RSTP gibi) tarafından engellenen bağlantılar da dahil olmak üzere, her iki yöndeki her bağlantıda ölçülür. Bu, ana saatin veya ağ topolojisinin değişmesi durumunda senkronizasyon yolundaki yeni gecikmeyi hemen hesaplamanıza olanak tanır.

Senkronizasyon veya Follow_Up mesajları gönderilirken anahtarlar tarafından mesaj işleme süresi ve gecikme birikir.

Anahtarlara göre PTPv2 desteği türleri

Anahtarlar PTPv2'yi destekleyebilir:

• programlı olarak;
• donanım.

Yazılımda PTPv2 protokolünü uygularken anahtar, ürün yazılımından bir zaman damgası ister. Sorun, ürün yazılımının döngüsel olarak çalışmasıdır ve mevcut döngüyü tamamlayana, işleme talebini alana ve bir sonraki döngüden sonra bir zaman damgası yayınlayana kadar beklemeniz gerekecek. Bu da zaman alacak ve PTPv2 yazılım desteği olmadığında olduğu kadar önemli olmasa da bir gecikme yaşayacağız.

Yalnızca PTPv2 için donanım desteği gerekli doğruluğu korumanıza olanak tanır. Bu durumda zaman damgası, bağlantı noktasına kurulu özel bir ASIC tarafından verilir.

Mesaj Formatı

Tüm PTP mesajları aşağıdaki alanlardan oluşur:

• Başlık – 34 bayt.
• Gövde boyutu mesajın türüne bağlıdır.
• Sonek isteğe bağlıdır.

üstbilgi

Başlık alanı tüm PTP mesajları için aynıdır. Boyutu 34 bayttır.

Başlık alanı formatı:

mesaj tipi – iletilen mesajın türünü içerir; örneğin Sync, Delay_Req, PDelay_Req, vb.

mesajUzunluğu – başlık, gövde ve son ek dahil olmak üzere (ancak doldurma baytları hariç) PTP mesajının tam boyutunu içerir.

etki alanı numarası – mesajın hangi PTP alanına ait olduğunu belirler.

Alan Adı - bunlar, tek bir mantıksal grupta toplanan ve bir ana saatten senkronize edilen, ancak farklı bir alana ait saatlerle senkronize edilmesi gerekmeyen birkaç farklı saattir.

bayraklar – Bu alan mesajın durumunu tanımlayan çeşitli bayraklar içerir.

düzeltmeAlan – nanosaniye cinsinden gecikme süresini içerir. Gecikme süresi, şeffaf saat üzerinden iletim sırasındaki gecikmenin yanı sıra Eşler Arası modu kullanırken kanal üzerinden iletim sırasındaki gecikmeyi de içerir.

kaynakPortIdentity – bu alan, bu mesajın orijinal olarak hangi bağlantı noktasından gönderildiğine ilişkin bilgileri içerir.

dizi kimliği – bireysel mesajlar için bir kimlik numarası içerir.

kontrol alanı – artefakt alanı =) Standardın ilk versiyonundan kalmadır ve bu mesajın türü hakkında bilgi içerir. Esas olarak messageType ile aynıdır ancak daha az seçenek içerir.

logMessageInterval – bu alan mesaj türüne göre belirlenir.

Vücut

Yukarıda tartışıldığı gibi, çeşitli mesaj türleri vardır. Bu türler aşağıda açıklanmıştır:

Duyuru mesajı
Duyuru mesajı, aynı etki alanındaki diğer saatlere parametrelerini "anlatmak" için kullanılır. Bu mesaj Ana Saat - İkincil Saat hiyerarşisini ayarlamanıza olanak tanır.


Mesajı senkronize et
Senkronizasyon mesajı ana saat tarafından gönderilir ve Senkronizasyon mesajının oluşturulduğu andaki ana saatin saatini içerir. Ana saat iki aşamalıysa, Sync mesajındaki zaman damgası 0'a ayarlanacak ve geçerli zaman damgası ilgili Follow_Up mesajında ​​gönderilecektir. Senkronizasyon mesajı her iki gecikme ölçüm mekanizması için de kullanılır.

Mesaj Multicast kullanılarak iletilir. İsteğe bağlı olarak Unicast'i kullanabilirsiniz.

Delay_Req mesajı

Delay_Req mesajının formatı Sync mesajıyla aynıdır. Yardımcı saat Delay_Req'i gönderir. Delay_Req'in bağımlı saat tarafından gönderildiği zamanı içerir. Bu mesaj sadece gecikme istek-cevap mekanizması için kullanılır.

Mesaj Multicast kullanılarak iletilir. İsteğe bağlı olarak Unicast'i kullanabilirsiniz.

Follow_Up mesajı

Follow_Up mesajı isteğe bağlı olarak ana saat tarafından gönderilir ve gönderilme zamanını içerir. Mesajları senkronize et usta. Yalnızca iki aşamalı ana saatler Follow_Up mesajını gönderir.

Follow_Up mesajı her iki gecikme ölçüm mekanizması için de kullanılır.

Mesaj Multicast kullanılarak iletilir. İsteğe bağlı olarak Unicast'i kullanabilirsiniz.

Delay_Resp mesajı

Delay_Resp mesajı ana saat tarafından gönderilir. Delay_Req'in ana saat tarafından alındığı zamanı içerir. Bu mesaj sadece gecikme istek-cevap mekanizması için kullanılır.

Mesaj Multicast kullanılarak iletilir. İsteğe bağlı olarak Unicast'i kullanabilirsiniz.

Pdelay_Req mesajı

Pdelay_Req mesajı gecikme talebinde bulunan bir cihaz tarafından gönderilir. Mesajın bu cihazın bağlantı noktasından gönderildiği zamanı içerir. Pdelay_Req yalnızca komşu gecikme ölçüm mekanizması için kullanılır.

Pdelay_Resp mesajı

Pdelay_Resp mesajı, gecikme talebi alan cihaz tarafından gönderilir. Pdelay_Req mesajının bu cihaz tarafından alındığı zamanı içerir. Pdelay_Resp mesajı yalnızca komşu gecikme ölçüm mekanizması için kullanılır.

Mesaj Pdelay_Resp_Follow_Up

Pdelay_Resp_Follow_Up mesajı isteğe bağlı olarak gecikme talebini alan cihaz tarafından gönderilir. Pdelay_Req mesajının bu cihaz tarafından alındığı zamanı içerir. Pdelay_Resp_Follow_Up mesajı yalnızca iki aşamalı ana saatler tarafından gönderilir.

Bu mesaj aynı zamanda zaman damgası yerine yürütme zamanı için de kullanılabilir. Yürütme süresi, Pdelay-Req'in alındığı andan Pdelay_Resp'in gönderilmesine kadar geçen süredir.

Pdelay_Resp_Follow_Up yalnızca komşu gecikme ölçüm mekanizması için kullanılır.

Yönetim Mesajları

Bir veya daha fazla saat ile kontrol düğümü arasında bilgi aktarımı için PTP kontrol mesajları gereklidir.

LV'ye transfer

Bir PTP mesajı iki düzeyde iletilebilir:

• Ağ – IP verilerinin bir parçası olarak.
• Kanal – Ethernet çerçevesinin bir parçası olarak.

Ethernet üzerinden IP üzerinden UDP üzerinden PTP mesaj iletimi

Ethernet üzerinden UDP üzerinden PTP

Profiller

PTP'nin yapılandırılması gereken oldukça fazla esnek parametresi vardır. Örneğin:

• BMCA Seçenekleri.
• Gecikme ölçüm mekanizması.
• Yapılandırılabilir tüm parametrelerin aralıkları ve başlangıç ​​değerleri vb.

Ve daha önce PTPv2 cihazlarının birbiriyle uyumlu olduğunu söylememize rağmen bu doğru değil. Cihazların iletişim kurabilmesi için aynı ayarlara sahip olması gerekir.

Bu yüzden PTPv2 profilleri adı verilen profiller var. Profiller, belirli bir uygulama için zaman senkronizasyonunun uygulanabilmesi için yapılandırılmış ayarlar ve tanımlanmış protokol kısıtlamaları gruplarıdır.

IEEE 1588v2 standardının kendisi yalnızca tek bir profili tanımlar: “Varsayılan Profil”. Diğer tüm profiller çeşitli kuruluş ve dernekler tarafından oluşturulmakta ve açıklanmaktadır.

Örneğin, Güç Profili veya PTPv2 Güç Profili, IEEE Güç ve Enerji Topluluğunun Güç Sistemleri Aktarma Komitesi ve Trafo Merkezi Komitesi tarafından oluşturulmuştur. Profilin kendisine IEEE C37.238-2011 adı verilir.

Profil, PTP'nin aktarılabileceğini açıklıyor:

• Yalnızca L2 ağları aracılığıyla (örn. Ethernet, HSR, PRP, IP dışı).
• Mesajlar yalnızca Multicast yayını ile iletilir.
• Gecikme ölçüm mekanizması olarak eş gecikme ölçüm mekanizması kullanılmaktadır.

Varsayılan alan adı 0, önerilen alan adı 93'tür.

C37.238-2011'in tasarım felsefesi, isteğe bağlı özelliklerin sayısını azaltmak ve yalnızca cihazlar arasında güvenilir etkileşim ve artırılmış sistem kararlılığı için gerekli işlevleri korumaktı.

Ayrıca mesaj aktarım sıklığı da belirlenir:

Aslında seçim için yalnızca tek bir parametre mevcuttur - ana saatin türü (tek aşamalı veya iki aşamalı).

Doğruluk 1 μs'den fazla olmamalıdır. Başka bir deyişle, bir senkronizasyon yolu en fazla 15 şeffaf saat veya üç sınır saati içerebilir.

Kaynak: habr.com