TSN中时间同步技术研究及实现

时间敏感网络(TSN)对在以太网上传输的时间敏感流进行确定性控制,保证了网络传输实时数据的能力。时间同步是TSN技术中的基石,保障了网络数据传输的实时性和确定性。首先对建立时钟同步生成树和选择最佳主时钟的过程进行介绍;然后对路径延迟时间计算的原理进行描述;进而重点论述了各节点中进行时间同步时的计算推导过程。最后探索了一种流量整型技术,通过一个实验展示了时间同步在TSN流量整型中的重要作用。

基于IEEE1588的时钟同步技术研究

分布式测量控制系统的快速发展对时钟同步精度提出了更高的要求,IEEE1588协议是关于网络测量和控制系统的协议,可实现高精度的时间同步;深入分析了IEEE1588协议的最佳主时钟(BMC)算法原理和本地时钟同步主时钟的过程;提出了一种在物理层加盖时间戳的IEEE1588实现方案,提供了硬件设计方法,阐述了主从时钟的软件设计流程。在此基础上对主从时钟的同步进行了验证。实验证明:该方法是切实可行的,时钟同步精度可达亚微秒级;通过不同网络电缆长度的测试,证明该设计基本消除了固定网络延迟造成的影响。

基于精密时间协议的时钟同步技术

IEEE 1588协议的精密时间协议提供了一种网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。基于精密时间协议,在网络驱动中对时戳进行采集和处理,采用最佳主时钟算法选取网络主时钟对从时钟进行同步,使用Java语言和C语言混合编程实现软件网络时钟同步,并采用A llan方差公式对时钟性能进行描述。

精确时钟同步协议最佳主时钟算法

精确时钟同步协议(IEEE1588)是关于网络测量和控制系统的时间协议,可达到较高的网络对时精度,实现高精度的时间同步。最佳主时钟算法(BMC)是IEEE1588的最主要的核心技术之一,按IEEE1588协议进行时钟同步的系统通过运行最佳主时钟算法来选择系统中的主时钟,其他时钟全以主时钟作为参考进行时钟同步。分析了精确时钟同步协议最佳主时钟算法的组成、相关概念及原理,根据算法的原理和实际要求设计了最佳主时钟算法功能模块,在Linux下用C语言编写程序,实现了最佳主时钟算法,给出了模块的设计流程图,为测试模块的功能,设计了测试验证图。通过验证,所设计的程序能实现最佳主时钟算法。

面向测量与控制的精确时间同步实现方法

IEEE1588协议的不同实现方法对时间同步精度具有重要影响。该文分析了PTP引擎模块体系结构,实现PTP协议状态机、最佳主时钟算法、时钟变量算法、本地时钟同步算法,优化PTP报文发送与接收的控制过程。测试表明,该精确时间同步实现方法可使同步精度达到10微秒级,能有效满足测量与控制领域对时间同步的高精确度要求。

精确时钟协议的最优主时钟算法

IEEE1588标准是测量和控制领域的精确时钟同步协议,通过控制网络同步全系统设备的时钟。在不需要太多资源的情况下,能达到高精度的时钟同步;该协议规定了系统内只有一个主时钟,其他的设备的时钟都要和该主时钟同步,因此主时钟的选择好坏对于时钟的同步精度至关重要;文中研究了最优主时钟的算法思想、原理和组成,设计了实现最优主时钟算法的功能模块和方法,并使用测试系统对模块的功能进行了相应的仿真测试;实验结果表明,设计的功能模块能够轻松的选择到系统的最优主时钟,验证了最优主时钟算法的可行性和有效性,为精确时钟同步协议的进一步应用奠定了基础。

IEEE1588协议在网络测控系统中的应用

在基于网络的测量与控制系统中,对分散节点间的时钟同步有很高的要求。IEEE 1588标准的精确时钟协议为测控系统的时钟同步提供了一种简单可行的途径。分析了精确时钟协议实现的原理和算法,针对测控系统中对时钟同步精度的需求,研究了系统内选择最优主时钟的算法和实现,以及硬件辅助检测时间戳的方法和应用。最后以以太网为例,对设计的方法进行了精度测试,验证了在测控系统中应用精确时钟同步协议能够满足系统的应用需求。

嵌入式Linux下IEEE 1588时间同步的实现

在分析IEEE 1588精确时间同步协议(PTP)原理的基础上,设计了包括最佳主时钟算法和PTP协议的时钟同步模型。针对嵌入式Linux操作系统,提出了在Linux的网络驱动层通过在收发以太网帧时完成时间戳的接收和添加的方法。实验结果表明,通过该方法能够达到10μs量级的同步精度,较好地实现了时钟同步的效果。

PTP精密时钟同步原理分析

随着网络技术的发展,分布式控制系统中对时间同步的要求越来越高,PTP协议就是一种应用于分布式测量和控制系统中的精确时钟协议。本文介绍了PTP协议的基本原理,对其协议核心的最佳主时钟算法和本地时钟同步的原理进行了讨论,最后分析了影响时钟同步的因素。经过分析可知,通过消除或者减小影响时钟同步的因素和采用相同性能的主从时钟,则同步精度会得到很大提高。

基于IEEE 1588的智能变电站时钟同步技术研究

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理,描述了数字化变电站PTP同步对时系统组织结构。研究了PTP的最佳主时钟算法、本地时钟同步算法及硬件时间戳的实现,分析了影响同步性能的因素。最后对时钟同步精度进行了测试,结果表明可满足IEC 61850所有等级的对时精度要求。

IEEE1588最佳主时钟算法的分析与实现

针对IEEE1588的最佳主时钟算法(BMC)进行了研究与分析,并在此基础上设计实现了最佳主时钟算法。

基于LXI总线的时钟精确同步软件技术的实现

根据LXI(LAN based Extensions for Instrumentation)总线技术的特点,分析基于LXI总线的网络化测试系统的体系结构,研究基于LXI时钟同步的网络化测试设备的时钟精确同步技术,基于TCP/UDP协议,讨论基于LXI总线的B类仪器的IEEE1588网络时钟同步协议的软件实现方法。结果表明,对于LXI的B类测试设备,采用纯软件的方法实现测试设备之间的时钟同步,可达到亚微秒级的同步精度。

浅谈4K超高清电视信号在制作域内的传输

4K信号由于数据量较传统高清信号大大提高,所以对传输提出了更高的要求。本文主要阐述了4K超高清电视信号在制作域内的传输方式,并对4K超高清电视信号在中央广播电视总台的相关传输实践情况进行了介绍。

1588时间同步技术在PON系统中的实现

介绍了IEEE1588时间同步技术实现的核心机制,分析了1588时间同步技术在PON系统中实现和应用中面临的问题,如频率同步、时间戳技术、最佳主时钟算法等相关问题。提出了在一种PON系统中实现1588时间同步技术的具体解决方案,得到的实验数据验证了该解决方案的可行性。

P-OTN网络中IEEE1588v2时间同步技术的实现

介绍了IEEE1588v2精确时间同步协议的基本原理,结合分析光传送网的帧结构,探讨了分组增强型光传送网中实现全网时间同步的方式,提出了一种实现IEEE1588v2协议的系统设计方案,介绍了其中时间同步机制模块和最佳主时钟算法模块的软件设计。实验数据显示时间同步波动幅度在20ns以内,表明该方案在现网中部署是可行的。

精确时钟同步协议分析及实现

测量和控制工程正在越来越多地使用网络通讯、本地化计算、分布式设备等分布式系统技术。IEEE 1588(PTP)利用以太网或其他支持多播技术的网络使终端设备同步,最高精度可以达到亚微秒级。可以很好的支持测量和控制应用。针对IEEE 1588协议的以太网应用,对协议进行了分析,研究了IEEE 1588协议的优点和核心算法以及漂移测量和延迟测量。针对IEEE 1588的3种实现方式:软件实现、硬件实现、软件和硬件结合实现,研究了3种方式的优缺点。

基于FPGA精确时钟同步SOPC设计与实现

随着控制网络技术的发展,分布式控制系统对时钟同步的要求越来越高。当前的时钟同步系统通常是使用软件的方式,在网卡驱动时打上时间戳,然后根据时钟同步协议IEEE1588算法进行时钟同步。然而操作系统、网卡时槽的延迟和时钟晶振的偏移等因素的影响导致时钟同步精度只能达到微秒级,为了满足工业控制总线时钟精度的要求,本文提出了基于FPGA的时钟同步、时钟补偿和最佳主时钟的算法,通过搭建测试平台,最后使系统的时钟同步精度达到了纳秒级。

网络音视频系统中基于PTP域的时钟分离应用

阐释PTP同步概念、原理,以及几种常见时钟针对不同应用需求的解决方案,探讨网络构架下的音视频系统中,利用PTP域实现音视频系统的时钟分离。

基于IEEE 802.1AS的TSN时间同步系统设计

时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)使得以太网具有低延迟、低抖动以及确定性传输的优势。作为TSN技术体制的基础,时间同步能够确保TSN网络中的终端和节点设备具有相同的时间基准。基于Xilinx Zynq FPGA平台,采用软硬件协同设计的方法,提出实现IEEE 802.1AS时间同步所需的最佳主时钟选择、时间同步树建立以及时间校准的软硬件具体实现方案,给出具体的算法流程并进行分析。