IEEE1588v2 时间同步以太网网络
EtherSynch? - 完美的同步
_________________________________________ 降低IEEE1588v2时间同步以太网网络的实现成本
白皮书
作者：Mike Jones
Micrel公司高级产品营销经理
引言
下一代工业自动化系统将更多地围绕具有低消息延时、灵活拓扑和集成式定时功能的分布式高性能网络进行建构。目前市场上已有多种所谓的新兴工业以太网框架，它们的基础是紧密集成了IEEE 1588v2(也称为IEEE 1588-2008)分布式同步功能的标准以太网通信技术。IEEE 1588v2可以提供亚微秒性能和灵活的定时模式，在不断壮大的供应商生态系统中获得了广泛的认同。具有高性价比的IEEE 1588v2正在逐步替代许多特殊的工业互连架构。像Ethernet/IP、Profinet和PowerLink等充分利用了商用现成(COTS)技术的工业以太网标准都在积极地部署集成了IEEE 1588功能的以太网。同样，电源系统自动化行业也制定了一个重要的标准来指导配电站的自动化，即IEC 61850。在为配电站自动化系统(SAS)的成熟通信框架中部署以太网、IEEE 1588和响应容错机制方面，IEC 61850取得了新的突破。还有许多较低端的应用，虽然它们的同步要求远非亚微秒抖动那样严格，但潜在的成本问题却阻碍了IEEE 1588v2标准的实现。
而在高端场合，有一些应用要求的同步性能远超IEEE 1588v2标准的规定值。在工业自动化领域中，已经有EtherCAT和Profinet IRT等事实上的标准，它们的同步精度在10ns数量级，可满足最重要的实时应用要求。EtherCAT和Profinet IRT使用的是私有技术，这些技术不使用标准以太网MAC(虽然两者都采用以太网10/100/100Mbps PHY层)。
不管是什么样的同步需求，推动这种市场的关键是利用现成的高集成度、低成本芯片实现高成本效益。Micrel公司最近推出的EtherSynch?产品系列向系统设计师提供了最高集成度的IEEE 1588v2网络附加器件，它们能显著地减小系统物理尺寸、功耗以及总的BOM成本。本白皮书将讨论在工业自动化系统中集成以太网和IEEE 1588v2的意义、Micrel公司EtherSynch?产品架构以及这些产品给工业以太网网络带来的好处。
时间同步网络的需求
就像大多数成功技术一样，大量低成本的标准化构建模块将进入各种广泛的应用，即使是同步精度要求不那么严格的应用。以太网和IEEE 1588的整合为精密定时的普及铺平了道路，通过发挥商用现成产品、经过验证的通信和同步技术以及生命期成本降低的优势，可进一步促进这种系统的开发。实现这种应用的关键是使用能够简化节点设计的高集成度芯片，并满足不断变化的接口要求，包括：
? 全面支持各种标准，包括IEEE 802.3(以太网)和IEEE 1588/PTPv2分布式定时和同步标准
? 标准化的铜和光纤媒体选项，以适应不同的电缆距离
? 灵活的拓扑：
o 集中式星形拓扑，以便充分利用结构化布线的好处
o 分布式菊花链拓扑(即环形和线性总线)，以便简化布线工程，方便动态修
改网络配置
o 混合拓扑，兼有集中式拓扑和分布式拓扑的好处。
? 可选的网络容错机制，以保持通信的可用性
? 支持分布式同步，这种同步方式可能被扩展到本地连接的器件
? 通信和同步方面的硬件辅助功能，以便最大限度地减少对嵌入式处理器的处理需求
? 丰富的I/O功能集，以适应具有不同工作特性的广泛器件
系统性能取决于上述这些因素的复杂组合，因此很难应用一般的经验进行网络配置。通信延时、同步抖动、环路恢复延时等都是互相交织在一起的。例如，增加环路恢复时间可能会降低同步性能。不管是增加网络带宽还是提高处理速度都无助于解决这种问题。对于更为高端的应用，可以通过前瞻性地解决可能降低同步性能的误差源来增强基于以太网的IEEE 1588v2实现性能。更高精度的振荡器、增强的电源滤波功能等有助于实现远低于100ns的同步性能。
推动如此广泛应用的挑战在于建立一个足够宽的、能够以很低成本涵盖应用需求的网络架构。这样，系统设计师才可能开发出兼具两方面优势的标准化构建模块，即以极具成本效益的价格实现只有芯片才能达到的高性能。
通过提高集成度降低成本
IEEE 1588v2实现还远未普及，一般用FPGA、物理层(PHY)收发器或微控制器实现。将以太网交换功能与IEEE 1588v2(和相关逻辑)集成在一起并不是件简单的事，需要额外的通信与同步处理(在主CPU中提供)。
以高性价比的方式从相对简单的串行互连与总线过渡到以太网/IEEE 1588v2集成式网络极具挑战性。考虑到RS-485接口和以太网端口之间的成本差异，将低端器件直接连接到以太网网络在成本上仍然是不可行的。为了获得与点到点系统相近的价格，以太网/IEEE 1588附加器需要复接多个器件(通过I/O引脚)。过渡到网络可以提供更大的灵活性，并具有许多好处。
以太网/1588v2附加器(假设是分布式拓扑)的成本包括：
? IEEE 1588v2支持
o IEEE 1588v2精密时钟
o 用于PTP数据包的2个时间戳单元(TSU)
o PTP硬件支持
? 三端口10/100以太网交换机
? 2个集成式介质访问控制(MAC)
? 2个10/100BaseTX PHY层收发器
? 精密I/O(同步到精密时钟)
? PTP软件(一般在主CPU上运行)
目前以太网/1588v2附加器是用FPGA实现的，带一对外部以太网PHY收发器，估计成本在20至30美元之间，或更高些。假设4至8个器件共享单个以太网/1588附加器，那么分摊到每个器件的成本在3至5美元左右，是RS-485接口收发器不到1美元成本的好几倍。为了将以太网/IEEE 1588附加器成本降低到与串行互连相当的水平，有必要做进一步的集成。进一步的集成一般可以通过ASIC实现。Micrel半导体公司最近就针对实时应用推出了KSZ84xx EtherSynch?系列支持IEEE 1588v2功能的以太网三端口10/100交换机，如图1所示。
图1：KSZ84xx EtherSynch?系列具有IEEE 1588功能的三端口交换机架构。
这种工业级平台是单芯片、高集成度的1588/以太网附加器的典型代表，可以提供诸多方面的好处：
? 线速、完全可管理的三端口10/100Mbps交换机
? 两个IEEE 1588v2时间戳单元(TSU)、精密时钟和分布式同步机制o 同步性能得到了提升，因为TSU位于MAC和PHY之间
o 支持祖时钟(Grand Master)、主时钟、从时钟和透明时钟模式
? 两个低功耗的10BaseT/100BaseTX PHY
o 最低功耗的100BaseTX PHY收发器(每个端口小于150mW)
o 支持100Base-FX光纤收发器
? 硬件方式的通信和精密时钟同步，因而可以减少主CPU 上的总处理负担 ? 集成式I/O ，可以被同步到整个系统同步层次
? 先进的电源管理，包括IEEE 802.3az 高能效以太网(EEE)
? 通过单芯片设计实现紧凑尺寸(64引脚封装，10mm x 10mm)
通过百分之百硬件实现的1-Step 透明时钟机制可以有效减轻主CPU 的开销处理负担。如图2所示的1-Step 同步技术可以同时减少网络流量和CPU 负担。交换延时的测量和校正是在输出的网络PTP 数据包中即时进行的。KSZ84xx 还支持2-Step 同步技术，它可以在主CPU 控制下向跟随消息中增加时间戳交换延时校正功能。
KSZ84xx EtherSynch?系列同时支持端到端和对等同步延时机制。
KSZ84xx 提供标准(MII 或RMII)和普通主机总线接口，可支持带或不带嵌入式以太网MAC 的CPU 。市场上的大多数1588实现将高引脚数(30个以上)的MAC-to-PHY 接口划分到两个单独的器件上，从而降低了同步性能。多芯片实现方案也被证明需要更高成本和更高功耗，而且占用更多电路板空间，可靠性通常也比ASIC 低。
精密GPIO 机制支持多个器件共享单个以太网/IEEE 1588附加器。精密GPIO 具有很高的灵活性和可配置能力，支持具有宽泛工作特征和性能参数的各种器件。
Delay 延时 Offset 偏移量
* 1-Step 同步技术不要求跟随消息。
图2：1-Step 和2-Step 同步技术。
从 主 TM1
TM2
同步消息 跟随消息 延时请求
延时响应 TS1
TM1 TS2
TM2
精密同步和本地同步
通过精密GPIO机制连接到网络的器件必须同步到节点以及系统基准定时时钟。图3描述了IEEE 1588v2规定的系统定时层次，其中全局实时基准(即GPS)同步祖时钟(GMS)并作为系统基准。
图3有多个主时钟(MC)，每个主时钟对应一个单独的同步域。每个主时钟同步由一个特殊同步域组成的从时钟(SC)组。对于工业以太网来说，从时钟一般通过菊花链的形式组成分布式拓扑结构。本地连接节点可以通过与本地精密时钟同步的精密I/O接口输出或输入数据和/或控制信息。
图3：IEEE 1588v2分布式定时网络例子。
可以通过标准化的定时接口提供本地同步：
? 1PPS基准时钟用于时间分配
? 10MHz基准时钟用于同步时钟分配
由于每个应用的定时和同步要求都不一样，因此需要通过多功能性剪裁定时接口来满足特定设计的需要。更多基准信号(如100PPS定时输出，1MHz和5MHz 等)也是必要的，而信号特征也可能改变(如脉冲宽度、电压值等)。
Micrel的KSZ84xx工业以太网交换机平台是专门为支持同步网络而设计的一种ASIC。精密I/O引脚同步于本地精密时钟，继而同步到系统定时层次。实验室测试表明，其同步抖动在100ns数量级以下(见图4)，即使在99%以上网络负荷和使用标准50ppm本地晶振时也能达到这个指标。如此高的性能是通过在PHY 和MAC(片上)之间直接放置时间戳单元实现的，这样可以在节点层次显著减少测量和时间戳误差。结果是，原本需要昂贵的ASIC解决方案才能满足的更高端实时网络需求现在通过低成本、现成的IEEE1588v2器件就能满足。
提升同步性能的另外一个因素是紧密集成的精密时间协议(PTP)栈，这是位于挪
威奥斯陆的OnTime Networks公司开发的一项技术。硬件辅助的PTP操作(特别是周期性的透明时钟校正)不仅更加高效，而且更加重要的是能够节省宝贵的主CPU资源，将更多的资源留给应用处理使用。也就是说，任何IEEE 1588v2 PTP栈软件都可以(经过优化)用来和KSZ84xx平台一起使用。
图4：KSZ84xx EtherSynch?系列产品的亚100ns同步抖动性能。
为了支持实时系统预期的多样性接口需求，EtherSynch?系列产品提供了丰富的I/O功能。I/O实现采用的一组逻辑I/O事件单元可以被分配给任何可用的I/O 引脚(总共多达12个)。通过分离事件单元与物理引脚可以实现更多复杂的I/O操作。
输入事件单元能够用来高效地监视I/O输入引脚上的外部事件和状态。针对每个输入事件，不管在那个引脚上检测到的是边沿还是脉冲都会产生一个时间戳。输入事件单元可以通过级联监视更多复合事件，即多个脉冲、边沿以及本质上比特图案的序列，从而卸载主CPU的低层I/O操作负担。
一旦检测完成后，对应每个接收事件的时间戳就会进入队列，等待主CPU存取。这种方法将主处理器的工作与I/O采集分隔开来，可进一步减轻主CPU负担。
在输出事件方面，EtherSynch?系列产品支持范围灵活的I/O输出单元及相关操作。当本地精密时钟达到对应某事件的预设值时就会激活(即触发)相应的输出事件。这样，所有输出事件在时间上都同步于本地时钟，继而同步于总体系统定时层次。与输入事件单元相似，输出事件单元可以通过级联实现更为复杂的操作。举例来说，如果要求某个逻辑控制器发送一个32位的控制字去请求一次传感器读取，就会有两个寄存器模式输出事件级联在一起，并移位出16位的用户数据内容(包含在内部寄存器中)到单个I/O输出引脚。
另外，还可以通过配置可编程的波形发生器输出单元提供N x PPS的输出间隔
(对1PPS来说N＝1)。波形配置参数有开始时间、脉冲宽度、时间周期以及脉冲数量(如果不是连续的)。
还可以使用频率发生器输出单元产生高频参考信号。频率输出可以配置为从1Hz 至12.5MHz，在一个或多个I/O输出引脚上输出，并且同步到网络时钟。
本文小结
通过高集成度的IEEE 1588v2芯片实现可以降低实时网络的拥有成本。通过戏剧性地降低分布式网络节点的成本，基于IEEE1588v2标准的解决方案不仅可以用来满足亚微秒同步要求，而且可以移植进许多其它新兴的、相对中低端的应用。
借助低成本的现成器件提供的亚100ns IEEE1588v2同步性能，高端实时网络需求也能得到满足，而目前这个领域只存在昂贵的ASIC解决方案。
虽然网络性能仍然与应用紧密相关，但Micrel公司KSZ84xx EtherSynch?系列这样的高性能芯片使得基于以太网的IEEE 1588成为种类广泛的各种应用的可行选择，而以前在成本上就没有可行性。
KSZ84xx产品系列包含三端口的10/1000Mbps以太网交换机，它们具有集成的PHY收发器、IEEE 1588v2同步功能以及同步到本地精密时钟的功能强大的I/O。
KSZ8463/8462系列包含一个全功能的线速交换机，其基础是Micrel公司经过验证的工业以太网产品系列。交换机可以提供完善的QoS、数据包过滤、拥塞控制和二层以上功能，可承载和处理IPv4与IPv6数据包。
两个集成的PHY收发器每个端口的功耗不到150mW。通过采用最近批准的IEEE 802.3az高能效以太网(EEE)标准、能量检测断电(EDPD)和网络唤醒(WoL)功能还可以进一步降低总体功耗。
通过在10mm x 10mm的64引脚LQFP封装中实现单芯片集成，Micrel产品最大限度地减小了PCB占用面积。KSZ8463/8462系列采用单3.3VDC供电，可选的集成式LDO控制器还能在工业温度范围内(-40℃至+85℃)支持宽范围的I/O 电压。这种集成将工业以太网提升到了新的层次，可作为工业自动化直到现场总线层的一种可行技术。
欲了解更多细节，请联系Micrel公司当地代表处，或访问https://www.sodocs.net/doc/239981994.html,/。EtherSynch?是Micrel公司的商标。
NTP网络时间服务器(时间同步装置)使用手册
NTP网络时间服务器使用手册 北京华人开创科技发展有限公司 2012年10月
第一部分NTP网络时间服务器说明书 一、产品功能 NTP网络时间服务器是一款安全可靠的高精度的网络时间服务器。安装简便（天线放置时能提示可见卫星数），接口可支持以太网10/100Mbps和串口（波特率可设置），用户可修正精度（依据天线长度、串口线长度、客户端软件开销等），网络时间精度1~10mS（秒服务能力3000次/秒），串口时间精度8.33uS。 本产品运行具有较强的健壮性，当授时模块某一时段失效或天线失灵时，系统能自动启用守时机制（4小时内，精度影响甚微），确保NTP服务器能连续可靠工作。当授时模块或天线转为正常时，系统能自行将时间同步精度恢复。 二、产品外观 2.1前视板 2.2后视板
三、产品安装 3.1 连接天线 天线连接到“天线-主”口。 3.2 连接电源 将220V电源线连到AC220V座上或将电源适配器（7.5V~12V）接到DC口上。也可以同时接上，提高供电可靠性。 3.3 LAN网口 支持10/100Mbps以太网，NTP遵循SNTP4.0协议，符合RFC2030要求。 四、开机 4.1 加电 打开电源开关，液晶屏会显示“初始化中。。。。。”、“卫星数：X”。根据卫星数多少、捕获时间，调整天线的位置，最好确保可见卫星数10个以上。 4.2 指示灯说明 报警灯--ＧＰＳ时间无效 时统1—NTP模块工作 4.3 液晶屏说明 左大部为时间显示，严格按秒脉冲同步（误差小于10uS）。 右上角为系统工作状态指示，第1个字符表示时区（B-北京时间，G-格林威治时间，U-其它时区），但当出现“L”时，意味着NTP进入守时状态；第2个字符表示串口和无线口同步时刻（R-每秒，S-即时5分钟内同步，F-深夜2:00开始8分钟同步）；第3个字符表示NTP网口设置与否（N-NTP网口打开，空白-NTP网口关闭）。默认方式显示“BRN”。 右下角指示同步方式和时间精度修正值，第1个字符表示同步方式（T-尾同步，H-头同步）；第2~4个字符表示以10ms、1ms、us为单位的精度修正值。缺省配置为“T000"。 五、设备参数设置 关于参数设置，根据显示屏提示，由功能键操作来实施。当显示屏信息提示时，若及时“按”键，表示不选该功能；若2秒内不按“功能键”，默认当前参数选择。首次按下功能键，首先显示“校准时刻：”。 5.1 校准时刻（跳过） 按键跳过该选项转5.2，否则进入该子项选择，依次可选“实时校准”、“即时校准”、“定时校准”、“守时参与校准”、“不再校准”。 注：“实时”指，UART每秒发送时间；
IEEE1588精密时钟同步协议测试技术
1引言 以太网技术由于其开放性好、价格低廉和使用方便等特点，已经广泛应用于电信级别的网络中，以太网的数据传输速度也从早期的10M提高到100M，GE，10GE。40GE，100GE正式产品也将于2009年推出。 以太网技术是“即插即用”的，也就是将以太网终端接到IP网络上就可以随时使用其提供的业务。但是，只有“同步的”的IP网络才是一个真正的电信级网络，才能够为IP网络传送各种实时业务与数据业务的多重播放业务提供保障。目前，电信级网络对时间同步要求十分严格，对于一个全国范围的IP网络来说，骨干网络时延一般要求控制在50ms之内，现行的互联网网络时间协议NTP （NetworkTimeProtocol），简单网络时间协议SNTP（SimpleNetwork Time Protocol）等不能达到所要求的同步精度或收敛速度。基于以太网的时分复用通道仿真技术（TDM over Ethernet）作为一种过渡技术，具有一定的以太网时钟同步概念，可以部分解决现有终端设备用于以太网的无缝连接问题。IEEE 1588标准则特别适合于以太网，可以在一个地域分散的IP网络中实现微秒级高精度的时钟同步。本文重点介绍IEEE 1588技术及其测试实现。 2IEEE1588PTP介绍 IEEE1588PTP协议借鉴了NTP技术，具有容易配置、快速收敛以及对网络带宽和资源消耗少等特点。IEEE1588标准的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准（IEEE1588Precision Clock Synchronization Protocol）”，简称PTP（Precision Timing Protocol），它的主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步，IEEE 1588PTP时钟同步技术也可以应用于任何组播网络中。 IEEE1588将整个网络内的时钟分为两种，即普通时钟（OrdinaryClock，OC）和边界时钟（BoundaryClock，BC），只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟，有一个以上PTP通信端口的时钟是边界时钟，每个PTP端口提供独立的PTP通信。其中，边界时钟通常用在确定性较差的网络设备（如交换机和路由器）上。从通信关系上又可把时钟分为主时钟和从时钟，理论上任何时钟都能实现主时钟和从时钟的功能，但一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。整个系统中的最优时钟为最高级时钟GMC（Grandmaster Clock），有着最好的稳定性、精确性、确定性等。根据各节点上时钟的精度和级别以及UTC（通用协调时间）的可追溯性等特性，由最佳主时钟算法（Best Master Clock）来自动选择各子网内的主时钟；在只有一个子网的系统中，主时钟就是最高级时钟GMC。每个系统只有一个GMC，且每个子网内只有一个主时钟，从时钟与主时钟保持同步。图1所示的是一个典型的主时钟、从时钟关系示意。
时钟同步网教材
4 时钟同步网 4.1 一般规定 4.1.1 铁路时钟同步网（又称“频率同步网”）用于为铁路数字通信等网络提供基准频率信号。 4.1.2铁路时钟同步网由一级时钟节点、二级时钟节点、三级时钟节点、定时链路、网管系统及配套设备组成。 4.1.3铁路时钟同步网分为骨干同步网和铁路局内同步网。铁路骨干同步网由全网基准时钟（简称PRC、一级时钟节点）、区域基准时钟（简称LPR、一级时钟节点）、定时链路和网管系统组成；铁路局内同步网由LPR、二级时钟节点(SSU-T)、三级时钟节点（SSU-L)、定时链路和网管系统组成。原则上骨干同步网为一个同步区，每个铁路局为一个同步区。全路采用混合同步方式，每个同步区内采用主从同步方式。 4.1.4 时钟同步网的网络管理分为二级。一级网管设置在通信中心，负责铁路骨干同步网的管理；二级网管设置在各铁路局，负责铁路局内同步网的管理，在同步时钟设备所在地根据需要设置本地维护终端。 4.2 设备管理 4.2.1 时钟同步专业与其他专业的维护界面以同步时钟设备配线架上的连接器为界，连接器（含）至同步时钟设备由同步专业维护。 4.2.2 维护部门应根据时钟同步网维护需要，配备原子钟、时频测试仪、频率计、SDH分析仪（具备抖动、漂移测试功能）等相关仪表。 4.2.3 维护部门应具备以下技术资料： （1）相关工程竣工资料、验收测试记录； （2）时钟同步网网图； （3）机架面板图； （4）端口运用台账；
（5）应急预案； （6）设备及仪表技术资料（含说明书、维护手册、操作手册等）。 4.3 设备及网络维护 4.3.1时钟同步网维修项目与周期见表4.3.1。 表4.3.1 时钟同步网维修项目与周期 类别序号项目与内容周期备注 日常检修1 设备状态检查 日 网管或机房 2 告警等事件检查分析处理网管 3 卫星接收机运行状态检查 月 网管 4 地面输入链路的频偏统计 5 时钟设备（含卫星信号）频率偏差检查 季 网管或仪表6 设备表面清扫机房（雷雨 后天馈线及 防雷检查）7 卫星接收机天线馈线及周边环境检查 8 定时链路状态检查 网管 9 系统数据备份并转储 集中检修1 时钟设备输出口频率偏差测试 年 开通3年及 以上设备每 种类型端口 使用仪表抽 测1路 2 时钟设备输出口MTIE、TDEV测试 3 时钟设备输出口抖动测试 4 设备地线检查、天馈线防雷装置检查雨季前 5 配线及标签检查 重点整修1 承担定时链路的SDH网元SEC时钟输出口抖 动测试 根据需 要 仪表 2 承担定时链路的SDH网元SEC时钟输出 MTIE、TDEV测试 3 定时链路SDH网元数检查、调整网管 4 系统隐患整治可根据需要 检查各项质 量指标 5 系统版本升级 6 网络优化调整 4.4 质量标准 4.4.1时钟同步设备、SDH设备应具备正确标示、识别、传送同步状态信息（SSM）的功能。各级时钟同步设备、SDH网元时钟均应处于正常跟踪状态，且主备用时钟输入口的时钟质量等级均应达到一级时钟等级。
TTE网络仿真测试系统
解决方案 SOULTION TTE网络仿真测试系统——解决方案 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统可用于对ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ协议的验证，尤其是时钟同步机制、容错通信、冷启动等网络关键技术的研究；同时在ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络系统开发过程中，需要搭建网络仿真测试系统对所开发的系统通信功能进行仿真和验证。当ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ交换机和端系统开发完后，利用网络仿真测试系统可以对所开发的交换机和端系统逐一进行半实物仿真测试，因此，也可用于ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ分布式实时系统开发过程中的半实物仿真和测试阶段。 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统，支持最高网络传输速率为１Ｇｂｉｔ／ｓ，余度通信，同一通信网络中可同时支持硬实时的时间触发以太网消息和事件触发的普通以太网消息。普通以太网消息在其它消息传输的空隙进行传输，不影响硬实时时间触发以太网消息传输。 ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ技术的提出基于航电系统和工业自动化领域丰富的工程应用经验，并经过了严格的验证。网络中各端系统并行传输的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ消息在网络交换机处不会发生消息拥塞，适用于安全关键系统。 时间触发以太网技术 利用ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ开发工具链可以进行系统通信需求开发和网络拓扑规划，按部就班即可获得ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络交换机和端系统的配置文件。开发工具之间的信息交换通过标准的ＸＭＬ文件格式，因此用户可以对该工具链进行裁剪，灵活地按照自己既定的开发流程进行开发。 时间触发以太网开发工具链 基于ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ网络仿真测试系统可以简单快捷地设计复杂实时系统，研究基于以太网的机载系统新特性，高可用性和容错网络以及信息娱乐系统等。 仿真测试系统功能 高带宽，确定的报文传输，双通道容错通信 同时支持时间触发消息，ＡＲＩＮＣ６６４ ｐ７消息和普通以太网消息支持音频、视频信息传输提供实例，用户可修改 技术优势 ２个１Ｇｂｉｔ／ｓ的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ实验室用交换机 ４个集成ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ ＰＣＩｅ板卡的端系统（安装于４台ＰＣ主机内）特定的时间触发报文调度表（可以通过工具进行修改）提供基于Ｌｉｎｕｘ的ＰＣＩｅ板卡驱动和ＡＰＩ库 集成标准ＰＣＩｅ接口板卡，实验室用；基于ＩＥＥＥ８０２．３标准以太网；支持１０／１００／１０００ Ｍｂｉｔ／ｓ全双工以太网通信；支持多达３通道冗余通信；ＰＣＩｅ １．１＊４ Ｇｅｎ １（２．５Ｇｂｉｔ／ｓ）；两个ＳＦＰ光纤接口模块；提供通信板卡的Ｌｉｎｕｘ驱动；符合ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ １．０协议；支持ＤＭＡ；支持ＡＲＩＮＣ６６４ ｐａｒｔ７消息收发；提供Ｄｅｍｏ；支持ＡＲＩＮＣ６６４ ｐａｒｔ７消息收发。 仿真测试系统总体描述 TTEthernet端系统技术参数 １２个全双工１Ｇｂｉｔ／ｓ以太网口；支持安全关键实时系统使用的时间触发以太网；支持三种消息的并行通信；内部数据处理带宽达２４Ｇｂｉｔ／ｓ；功能强大的ＴＴＥｔｈｅｒｎｅｔ交换机ＩＰ核：支持８个子调度表、可支持最多４０９６个ＶＬ ＩＤ、可支持１０２４个相同的ＢＡＧ；时钟同步精度达微秒级别。 TTEthernet交换机技术参数 ＴＴＥ－Ｂｕｉｌｄ：用于生成网络交换机和各端系统的配置文件ＴＴＥ－Ｌｏａｄ：用于网络交换机的配置下载ＴＴＥ－Ｖｉｅｗ：用于网络实时监测分析 软件开发工具 7
同步以太网及其时钟
同步以太网及其时钟 https://www.sodocs.net/doc/239981994.html, ( 2011/6/13 14:30 ) 摘要：本文描述了同步以太网的概念，同步以太网的网络结构及同步性能的总体要求。然后，介绍了同步以太网设备(EEC)的时钟规范，网络应用及支持同步以太网的时钟芯片。 关键词：同步以太网；同步状态信息；以太网设备时钟 前言 在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中，以太网将逐步取代PDH以及SONET／SDH传输网。因此，在一些要求严格同步的应用(包括无线基站以及TDM电路仿真(CES)设备)中，电信服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。最新的标准解决办法是同步以太网(SvncE)。 在SvncE中，以太网采用与SONET／SDH相同的方式，通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。2006年，国际电信联盟在其G．8261中描述了SvncE概念。2007年，在G．8262中对SvncE性能要求进行了标准化。规定了同步以太网网络设备中使用的时钟的最低性能要求。 同步以太网技术广泛用于DSLAM、路由器、MSSP(多业务交换平台)、PON及多业务接入设备，支持通过高带宽。融合同步以太网链路来承载话音、数据、视频和传统业务。 1、同步以太网的概念和基准时钟信号的分配方式
G.8261定义了分组网中的定时同步网元，规定了网络中所容许的最大抖动和漂移值；分组网边界与TDM接口时需要达到的抖动和漂移容限的最小值；概述了网元实现同步功能的最小要求。提出了两种基准时钟信号的分配方式：网络同步方式(同步以太网)和基于分组方式，解决了分组网特别是以太网的同步问题。 1.1 方式1：网络同步方式(同步以太网) 与现在的SONET／SDH链路一样，同步以太网通过OSI七层协议的第一层即物理层实现网络同步，如图1所示。同步以太网方式称为PRC分配方式(如GPS)或用同步物理层(以太网(E丁Y)，STM—N)的主一从方式。它支持基于网络同步线路码方式的时钟分配，这种方式己广泛地运用到同步TDM网。 总体结构
软件工程硕士论文开题报告最终版
学号：123126 东南大学 全日制研究生学位论文 开题报告及论文工作实施计划 院（系、所）软件学院 学位类别工程硕士 专业领域软件工程 研究生姓名梁姣 指导教师（校内）杨鹏 指导教师（校外）黄海林 开题报告日期2014-9 东南大学研究生院
填表须知 1、论文开题报告由研究生本人向审议小组报告并听取意见后，由研究生本人填写此表。 2、论文开题报告填写完成后，必须经导师审批，通过后方能提交。 3、硕士生应在第三学期内完成此开题报告。开题报告经研究生秘书在网上审核确认（至少半年）后方可申请答辩。 ４、本表一式两份，一份研究生自留放入本人“研究生档案材料袋”；一份由院（系、所）保存并归入院（系、所）研究生教学档案。 ５、学位类别为：工程硕士；建筑学硕士；公共管理硕士；法律硕士（非法学）；工商管理硕士；风景园林硕士；临床医学；公共卫生硕士。 ６、本表下载区：https://www.sodocs.net/doc/239981994.html,/down/1.asp。本表电子文档打印时用A4纸张，格式不变，内容较多可以加页。
一、学位论文开题报告 论文 题目 基于IEEE1588协议的航电以太网时钟同步系统的研究与实现研究 方向 软件工程技术 题目来源国家部委省市企业自选有无合同经费数备注 √ 题目类型理论 研究 应用 研究 工程 技术 跨学科 研究 其他应用研究 一、课题来源、选题依据、课题研究目的、工程应用价值 1.课题来源 本课题来源于中国航天集团第772研究所预研项目，旨在设计和开发基于IEEE1588协议的航电以太网时钟同步系统。 2.选题依据 现代大型飞行器迫切需要采用一种既能够兼顾数据传输，又能够满足高精度时钟同步要求的航电网络。目前在飞行器中采用的新一代航电以太网TTEthernet[1]（Time Trigger Ethernet），虽然具备高数据量传输能力，但该以太网中的时钟同步功能还急需研究实现。 IEEE1588协议是用于网络测量和控制系统的精密时钟同步协议，目前在航电以太网中还未得到广泛应用。结合IEEE1588协议的特点和航电以太网的应用需求进行分析，可以发现，IEEE1588协议比较适合航电以太网TTEthernet的应用场景。因为，IEEE1588协议是针对相对本地化的网络而设计的，另外它的高精度时钟同步设计十分符合现有航电以太网的要求。所以，将IEEE1588协议应用于TTEthernet网络，可以为解决航电以太网中急需实现的精密时钟同步问题提供帮助，具有重要的研究意义和实际应用价值。 3.课题研究目的 通过分析航电以太网的实际应用需求和IEEE1588时钟同步协议特点，研究并实现航电以太网上的精确时钟同步系统，解决航电系统不同终端设备之间的时钟同步问题。 4.工程应用价值 一般时间同步协议难以满足航电以太网的高实时性要求，航天772所正在研究基于IEEE1588协议的航电以太网时钟同步系统。该系统具有更高的同步精度，将实际应用于航电以太网TTEthernet中，因此具有重要的工程应用价值。
IEEE1588v2 时间同步以太网网络
EtherSynch? - 完美的同步 _________________________________________ 降低IEEE1588v2时间同步以太网网络的实现成本 白皮书 作者：Mike Jones Micrel公司高级产品营销经理
引言 下一代工业自动化系统将更多地围绕具有低消息延时、灵活拓扑和集成式定时功能的分布式高性能网络进行建构。目前市场上已有多种所谓的新兴工业以太网框架，它们的基础是紧密集成了IEEE 1588v2(也称为IEEE 1588-2008)分布式同步功能的标准以太网通信技术。IEEE 1588v2可以提供亚微秒性能和灵活的定时模式，在不断壮大的供应商生态系统中获得了广泛的认同。具有高性价比的IEEE 1588v2正在逐步替代许多特殊的工业互连架构。像Ethernet/IP、Profinet和PowerLink等充分利用了商用现成(COTS)技术的工业以太网标准都在积极地部署集成了IEEE 1588功能的以太网。同样，电源系统自动化行业也制定了一个重要的标准来指导配电站的自动化，即IEC 61850。在为配电站自动化系统(SAS)的成熟通信框架中部署以太网、IEEE 1588和响应容错机制方面，IEC 61850取得了新的突破。还有许多较低端的应用，虽然它们的同步要求远非亚微秒抖动那样严格，但潜在的成本问题却阻碍了IEEE 1588v2标准的实现。 而在高端场合，有一些应用要求的同步性能远超IEEE 1588v2标准的规定值。在工业自动化领域中，已经有EtherCAT和Profinet IRT等事实上的标准，它们的同步精度在10ns数量级，可满足最重要的实时应用要求。EtherCAT和Profinet IRT使用的是私有技术，这些技术不使用标准以太网MAC(虽然两者都采用以太网10/100/100Mbps PHY层)。 不管是什么样的同步需求，推动这种市场的关键是利用现成的高集成度、低成本芯片实现高成本效益。Micrel公司最近推出的EtherSynch?产品系列向系统设计师提供了最高集成度的IEEE 1588v2网络附加器件，它们能显著地减小系统物理尺寸、功耗以及总的BOM成本。本白皮书将讨论在工业自动化系统中集成以太网和IEEE 1588v2的意义、Micrel公司EtherSynch?产品架构以及这些产品给工业以太网网络带来的好处。 时间同步网络的需求 就像大多数成功技术一样，大量低成本的标准化构建模块将进入各种广泛的应用，即使是同步精度要求不那么严格的应用。以太网和IEEE 1588的整合为精密定时的普及铺平了道路，通过发挥商用现成产品、经过验证的通信和同步技术以及生命期成本降低的优势，可进一步促进这种系统的开发。实现这种应用的关键是使用能够简化节点设计的高集成度芯片，并满足不断变化的接口要求，包括： ? 全面支持各种标准，包括IEEE 802.3(以太网)和IEEE 1588/PTPv2分布式定时和同步标准 ? 标准化的铜和光纤媒体选项，以适应不同的电缆距离 ? 灵活的拓扑： o 集中式星形拓扑，以便充分利用结构化布线的好处 o 分布式菊花链拓扑(即环形和线性总线)，以便简化布线工程，方便动态修
松下网络摄像机资料
松下网络摄像机介绍 一、Panasonic BL-C10 产品特点 通过PC远程观看图像 通过松下的 BL-C10 网络摄像机，在你出差时，就可以轻松通过因特网观看你家中、办公室中的情况，而且是动画的、高质量的, 分辨率最高达640 x 480的图像。 网络连接，不需用电脑 松下网络摄像机直接连接到你的集线器、交换机或路由器，安装松下网络摄像机的地方只要有网络接口，不需要电脑直接连接。而且观看时只需要打开IE或Netscape的网页浏览器，输入网络摄像机的地址、用户名、密码，即可24小时观看。 只需通过标准WEB浏览器便能进行观看及控制* 利用松下网络摄像机的远程控制云台，你可以通过网页浏览器控制摄像机的角度、将现场的图像通过Email 发送到你的邮箱中，这一切已经集成在每部网络摄像机中。 *要把摄像机连结到因特网，只需要一个因特网帐号以及所需的相关硬件例如网线、DSL modem或一个作为10Base-T 以太网连接的集线器或路由器。你也可以预订一个域名服务。摄像机需要连接上因特网，否则不能运行。通过因特网上观看动态画面时，其帧频的大小受网络连接的上传速度及其它因素影响。 在同一个操作界面上能同时显示12台摄像机的监控画面 你能同时观看到多达12 个的摄像机监控图像，并且每幅图像都是该台摄像机的连接控制页。 通过摄像机自动发送邮件 每台摄像机都预置了电子邮件软件, 当摄像机被连结到因特网时, 它能通过时间设置传感器或可选的安全传感器进行触发，使其自动地向任何指定的邮箱发送邮件。 可通过任何因特网设备观看图像 你能通过计算机的任何因特网激活设备观看图片或影像, 包括手提电脑甚至是已联网的液晶可视电话。 能将数据记录到指定的WEB站点或硬盘上 摄像机利用内置软件通过FTP传输协议记录数据到指定的WEB站点。同样也能使用相同接口将数据记录到本地计算机的硬盘上。
浅析网络时间同步方法及其安全性
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/239981994.html, 浅析网络时间同步方法及其安全性 作者：谢彦民 来源：《硅谷》2009年第19期 [摘要]随着计算机技术以及网络通信技术的快速发展，网络环境中各节点的时钟同步问题变得越来越重要。介绍时钟同步的方法及其相关协议，并对其安全性进行分析和探讨。 [关键词]网络通信技术同步相关协议 中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1 671—7597(2009)1010076—01 随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，特别是Internet与Intrauet的普及，管理信息系统已经步入基于网络系统的分布式环境。要使分布在各个计算机中的应用程序相互协调、共同合作完成一项任务，就需要这些系统之间有一个统一的、标准的时间。当前人们活动的很多领域的两络系统如金融业(证券、银行)、广电业(广播、电视)、交通业(火车、飞机)、电子商务(交易、认证、加密)、电信(计费、IP电话、网间结算)、大型分布式商业数据库等需要在大范围保持计算机间的时间同步和时间准确。所以，网络时间同步技术是当前网络应用系统所需要的一项关键性技术。 一、时钟同步的方法概述 时间同步是很多基于网络的关键应用的基础。时钟同步包括逻辑时钟同步和物理时钟同步。逻辑时钟同步是指，在分布式系统中，所有进程在事件发生的顺序上要完全一致，而时序上没有要求，即时间上并不需要完全一致。物理时钟同步包括外同步和内同步。外同步是通过某种算法，使得系统内的时钟与系统外的某个标准时钟相一致。内同步则是实现系统内时钟间的相互偏差不超过一个既定的范围。绝对物理时钟同步方法一般有三种硬件同步方法、软件同步方法和分层式混合同步方法。 (一)硬件同步方法 硬件同步有两种一种是借助于接收机或接收机来实现。网络中每个节点各自引入接收机或接收机。第二种是各网络节点都联入专用的时钟信号线，进行时钟同步。硬件同步法精度很高，但成本很高、操作不便。适用于小规模网络系统，在大规模分布式网络系统中完全采用硬件同步方法是不现实的。
全厂网络时钟同步方案
全厂网络时钟同步方案 陈银桃，陆卫军，张清，章维 浙江中控技术股份有限公司，浙江杭州，310053 摘要：当前工控领域石化项目如乙烯、炼油日益趋向大型化、一体化和智能化。一个大型石化项目往往集成多套独立系统如DCS、SIS、CCS等，同时要求所有系统使用同一套网络时钟同步系统。本文提供了几种全厂网络时间同步方案，并分析了每个方案的优缺点和适用场合。 关键词：全厂网络时钟同步，SNTP,二级网络时钟同步方案，Private VLAN，ACL,路由，NAT Ways to Implement The Network Time Synchronization In The Plant Chen Yintao Zhejiang SUPCON Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang, 310053 Abstract:The petrochemical projects in the industrial control area run to large, integrative and intelligentized.A large petrochemical project always need to be integrated with many systems like DCS, SIS, CCS and so on .The network of these systems must be independent,while they should use the same network time synchronizer to achieve time synchronization.This article propose several implements of the network time synchronization in the whole plant. Keywords:Network Time Synchronization, NTP, Private VLAN, ACL, Route, NAT. 引言 随着国民经济发展，工控领域也随之蓬勃发展，石化项目如乙烯、炼油等日益趋向大型化、一体化和智能化。大型化体现在项目规模的剧增，典型项目如百万吨乙烯、千万吨炼油。一体化体现在一个大型石化项目往往集成多套系统如DCS、SIS、CCS，这些系统在功能、网络上分别独立，但需要实现全厂统一的时钟同步，以保持全厂所有系统的时钟同步。 普通的网络时钟同步服务器提供的网口较少，一般都在4个以下，同时可支持1-4个网络的系统时钟同步。当需要同步的子系统较多时，则需要配置可同时支持二三十个网络的特殊网络时钟同步服务器。但是在企业建设初期，往往很难准确预计将来的网络发展规模，这就需要事先规划设计
车载以太网技术
随着汽车电子的日益复杂化、联网化和宽带化，车载以太网顺应此发展趋势在车内具有广阔的发展空间。本文对车载以太网技术，包括其起源、定义、发展趋势、主要技术以及其标准化的概况进行了全面的分析和介绍。 1.引言 以太网作为一种局域网（LAN）技术自1973年发明以来，已经历40多年的发展历程，成为当前应用最为普遍的局域网技术。以太网主要由IEEE 802.3工作组负责标准化，以太网从最初支持10Mbit/s的吞吐量开始，经过不断的发展，支持快速以太网（100Mbit/s）、千兆以太网（1Gbit/s）、万兆以太网（10Gbit/s）及100Gbit/s。同时，为了适应应用的多样化，以太网速率打破了以10倍为一级来提升的惯例，开始支持2.5、5、25及400Gbit/s的速率。以太网技术不仅支持双绞线的铜线传输介质，也支持光纤传输。随着城域以太网论坛（MEF）不断将以太网技术作为交换技术和传输技术广泛应用于城域网建设，以太网已经不仅仅局限于局域网应用，可以更广泛地应用到城域网（MAN）和广域网（WAN）的领域。 在进入汽车领域之前，以太网已经获得了广泛的应用，同时还具有技术成熟、高度标准化、带宽高以及低成本等优势。随着近年来汽车电子化的快速发展，车内电子产品数量逐年增加，复杂性日益提高。以太网所具有的技术优势可以很好地满足汽车制造商对车内互联网络的需求。但由于车内电磁兼容的严格要求，以太网直到近些年才取得了技术突破从而得以应用到汽车内。 目前，主流的车载以太网的技术标准是基于博通公司的BroadR-Reach（BRR）技术，IEEE已经完成对100Mbit/s车载以太网技术的标准化，正在对1Gbit/s传输速度的车载以太网进行标准化。车载以太网在车内将主要应用在对带宽需求较高的系统上（见图1），如高级驾驶辅助系统（ADAS）、车载诊断系统（OBD）以及车载信息娱乐系统等。与传统的车载网络不同，车载以太网可以提供带宽密集型应用所需的更高数据传输能力，未来其将在车内具有广泛的应用前景。 2.车载以太网技术 2.1 什么是车载以太网 车载以太网是一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术。与普通的以太网使用4对非屏蔽双绞线（UTP）电缆不同，车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现
时钟同步技术概述
作为数字通信网的基础支撑技术，时钟同步技术的发展演进始终受到通信网技术发展的驱动。在网络方面，通信网从模拟发展到数字，从TDM网络为主发展到以分组网络为主；在业务方面，从以TDM话音业务为主发展到以分组业务为主的多业务模式，从固定话音业务为主发展到以固定和移动话音业务并重，从窄带业务发展到宽带业务等等。在与同步网相关性非常紧密的传输技术方面，从同轴传输发展到PDH，SDH，WDM和DWDM，以及最新的OTN和PTN技术。随着通信新业务和新技术的不断发展，其同步要求越来越高，包括钟源、锁相环等基本时钟技术经历了多次更新换代，同步技术也在不断地推陈出新，时间同步技术更是当前业界关注的焦点。 2、时钟技术发展历程 时钟同步涉及的最基本技术包括钟源技术和锁相环技术，随着应 用需求的不断提高，技术、工艺的不断改进，钟源技术和锁相环 技术也得到了快速的演进和发展。 (1) 钟源技术
时钟振荡器是所有数字通信设备的基本部件，按照应用时间的先后，钟源技术可分为普通晶体钟、具有恒温槽的高稳晶振、原子钟、芯片级原子钟。 一般晶体振荡器精度在nE-5~nE-7之间，由于具有价格便宜、尺寸小、功耗低等诸多优点，晶体振荡器在各个行业和领域中得到广泛应用。然而，普通晶体钟一般受环境温度影响非常大，因此，后来出现了具有恒温槽的晶体钟，甚至具有双恒温槽的高稳晶体钟，其性能得到很大改善。随着通信技术的不断发展，对时钟精度和稳定性提出了更高的要求，晶体钟源已经难以满足要求，原子钟技术开始得到应用，铷钟和铯钟是其中最有代表性的原子钟。一般来说，铷钟的精度能达到或优于nE-10的量级，而铯钟则能达到或优于1E-12的量级。 然而，由于尺寸大、功耗高、寿命短，限制了原子钟在一些领域的应用，芯片级原子钟有望解决这个难题。目前民用的芯片级原子钟基本上处于试验阶段，其尺寸只有立方厘米量级，耗电只有百毫瓦量级，不消耗原子，延长了使用寿命，时钟精度在nE-10量级以上，具有很好的稳定性。芯片级原子钟将在通信、交通、电力、金融、国防、航空航天以及精密测量等领域有着广泛的应用前景。 (2) 锁相环技术 锁相环技术是一种使输出信号在频率和相位上与输入信号同步的电路技术，即当系统利用锁相环技术进入锁定状态或同步状态后，系统的震荡器输出信号与输入信号之间相差为零，或者保持为常数。锁相环路技术是时钟同步的核心技术，它经历了模拟锁相环
同步以太网的SSM
同步以太网的同步状态信息（参见G.8164） 11 SSM for synchronous Ethernet 11.1 Packet-level SSM For existing SDH-based SSM, the SSM message is carried in fixed locations within the SDH frame. In the case of Ethernet, there is no equivalent of a fixed frame. Overhead for various functions, e.g., pause, OAM, etc., is carried via protocols running over the PHY layer. As such, SSM must be carried over a protocol. 11、同步以太网的同步状态信息（SSM，译者注） 11.1分组级的SSM 对于现存的、基于SDH的SSM，SSM是在SDH帧内固定位置传送的。在以太网情况下，不存在等效的固定帧。各种功能的开销（例如中断、OAM等）是借助运行在物理（PHY，译者注）层上的协议传送的。因此，SSM必须在协议上传送。 Logically, the SDH SSM overhead can be viewed as a dedicated unidirectional communication channel between entities that process SSM messages. Figure 11-1 shows a simplified example of two network elements connected to one another. Each is also connected to an SSU. Selectors are provided within each network element to provide the source selection for the system clock. Selectors are under the control of a block called "sync control". This block would also be responsible for controlling timing protection. Not shown in the figure is an interface to the management system. 在逻辑上，SDH 的SSM可以看作为一个专用的、处理SSM实体之间的单向通信通路。图11-1给出了一个两个网元互连的简化例子。每个网元也连接到一个同步供给单元（SSU，译者注）。为了提供系统时钟的来源选择，在每个网元内都提供了选择器。选择器受到一个称为“同步控制”功能（“功能”二字为译者所加）块的控制。本功能（“功能”二字为译者所加）块也负责控制定时保护。没有在图中给出与管理系统的接口。
同步以太网及其时钟
ｌ｜■■■■■■■■■ 同步以太网及其时钟 一吴先涛（深圳大唐电信科技股份有限公司，成都６１００２１）吴承洽（电信科学技术第五研究所，成都６１００６２） 摘要：本文描述了同步以太网的概念，同步以太网的网络结构及同步性能的总体要求。然后，介绍了同步以太网设备（ＥＥＣ）的时钟规范，网络应用及支持同步以太网的时钟芯片。 关键词：同步以太网；同步状态信息；以太网设备时钟 ｌ ?Ｓ．ｖｎｃｈｒｏｎｏｕｓＥｔｈｅｒｎｅｔＮｅｔｗｏｒｋｓ Ｗｕｘｉａｎｔａｏ（ＳｈｅｎＺｈｅｎＤａｔａｎ叠ＴｅｌｅｃｏｍＴｅｃＩｍｏｌｏｇｖＣｏＬｔｄＣｈｅｎｇｄｕ６１００２１） Ｗｕｃｈｅｎｇｚｈｉ（ＦｉｆｔｈＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｌｅｃｏｍｌｕｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＴｅｃｈｎｏｌｏ耵Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００６２） ＴｉｌｅａｓｐｅｃｔｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＥｔｈｅｒｎｅｔ，ｎｅｔｗｏｒｋａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＥｔｈｅｒｎｅｔＰＨＹｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｎｄ譬ｅｎｅｒａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒ ｔｈｅｓｙｎｃｈｒ（）ｎｊｚａｌｉ（）ｎｓｐｅｃｉｌｉｅｓｉｓｏｕｔｌｉｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｎ，ｗｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｉｔｓｔｉｍｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ【ｉｃｈｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＥｔｈｅｒｎｅｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｌａｖｅｃｌｏｃｋ（ＥＥＣ），ｎｅｔｗｏｒｋａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｔｉｍｉｎｇＩＣｗｉｔｈｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＥｔｈｅｒｎｅｔｓｕｐｐｏｒｔ． ＳｙｎｃＥ；ＳＳＭ：ＥＥＣ 前言 在电信服务提供商网络向下一代网络的演进中，以太网将逐步取代ＰＤＨ以及ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ传输网。因此，在一些要求严格同步的应用（包括无线基站以及ＴＤＭ电路仿真（ＣＥＳ）设备）中，电信服务提供商将面临如何通过以太网传输高品质时钟同步的挑战。最新的标准解决办法是同步以太网（ＳｖｎｃＥｏ 在ＳｖｎｃＥ中，以太网采用与ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ相同的方式，通过高品质、可跟踪一级基准时钟信号同步其位时钟。２００６年，国际电信联盟在其Ｇ．８２６１中描述了ＳｖｎｃＥ概念。２００７年，在Ｇ．８２６２中对ＳｖｎｃＥ性能要求进行了标准化。规定了同步以太网网络设备中使用的时钟的最低性能要求。 同步以太网技术广泛用于ＤＳＬＡＭ、路由器、ＭＳＳＰ（多业务交换平台）、ＰＯＮ及多业务接入设备，支持通过高带宽。融合同步以太网链路来承载话音、数据、视频和传统业务。 １，同步以太网的概念和基准时钟信号的分配方式 Ｇ．８２６１定义了分组网中的定时同步网元，规定了网络中所容许的最大抖动和漂移值；分组网边界与ＴＤＭ接１２时需要７０＿垫＿＿ＡＦＩｆ现代传输达到的抖动和漂移容限的最小值；概述了网元实现同步功能的最小要求。提出了两种基准时钟信号的分配方式：网络同步方式（同步以太网）和基于分组方式，解决了分组网特别是以太网的同步问题。 １．１方式１：网络同步方式（同步以太网） 与现在的ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ链路一样，同步以太网通过ＯＳｌ七层协议的第一层即物理层实现网络同步，如图１所示。同步以太网方式称为ＰＲＣ分配方式（女１７ＧＰＳ）或用同步物理层（以太网（Ｅ丁Ｙ），ＳＴＭ—Ｎ）的主一从方式。它支持基于网络同步线路码方式的时钟分配，这种方式己广泛地运用到同步ＴＤＭ网。 图１物理层实现网络同步的以太网 万方数据
Linux同步网络时间的方法
Linux自带了ntp服务 -- /etc/init.d/ntpd， 没有可以yum install ntp 可以选择2种方法同步时间 一下操作使用root用户进行： ①安装ntp后不运行ntpd服务，通过命令 ntpdate https://www.sodocs.net/doc/239981994.html, 来实现时间同步 具体操作为： https://www.sodocs.net/doc/239981994.html,为网络时间服务器 通过命令 ntpdate https://www.sodocs.net/doc/239981994.html, 可以使服务器的时间与 https://www.sodocs.net/doc/239981994.html,这台服务器的时间同步 输入命令后如果提示成功则可以把命令添加到定时任务中如： 执行命令：crontab -e 然后加入 */30 * * * * /usr/sbin/ntpdate https://www.sodocs.net/doc/239981994.html, 表示每30分钟同步一次时间。 该种方法需要服务器能连接网络 测试时间是否同步的方法： 先修改时间例如： date -s 12:30:00
然后手动执行命令，或把同步时间的脚步设置为1分钟执行一次及*/1，然后使用命令 date 查看时间是否有变化。 ②如果多台服务器需要同步成一致时间或自己创建一台时间服务器，使其他服务器与改服务器进行时间同步 设时间服务器的IP为192.168.1.1 ；客户端服务器IP为 192.168.20.50 ； 需要使客户端服务器自动通过时间服务器的时间，时间服务器自动与网络时间服务器同步时间。 首先设置时间服务器 安装完ntp后修改/etc/ntp.conf vi /etc/ntp.conf 注释掉原来的restrict default ignore这一行，这一行本身是不响应任何的ntp更新请求，其实也就是禁用了本机的ntp server的功能，所以需要注释掉。 加入：restrict 192.168.0.0 mask 255.255.0.0 ##表示 192.168.0.0~192.168.254.254段的IP都可以连接该服务器进行同步时间
传输系统中的时钟同步技术
传输系统中的时钟同步技术同步模块是每个系统的心脏，它为系统中的其他每个模块馈送正确的时钟信号。因此需要对同步模块的设计和实现给予特别关注。本文对影响系统设计的时钟特性进行了考察，并对信号恶化的原因进行了评估。本文还分析了同步恶化的影响，并对标准化组织为确保传输质量和各种传输设备的互操作性而制定的标准要求进行了探讨。摘要：网络同步和时钟产生是高速传输系统设计的重要方面。为了通过降低发射和接收错误来提高网络效率，必须使系统的各个阶段都要使用的时钟的质量保持特定的等级。网络标准定义同步网络的体系结构及其在标准接口上的预期性能，以保证传输质量和传输设备的无缝集成。有大量的同步问题，系统设计人员在建立系统体系结构时必须十分清楚。本文论述了时钟恶化的各种来源，如抖动和漂移。本文还讨论了传输系统中时钟恶化的原因和影响，并分析了标准要求，提出了各种实现技巧。基本概念：抖动和漂移抖动的一般定义可以是“一个事件对其理想出现的短暂偏离”。在数字传输系统中，抖动被定义为数字信号的重要时刻在时间上偏离其理想位置的短暂变动。重要时刻可以是一个周期为 T1 的位流的最佳采样时刻。虽然希望各个位在 T 的整数倍位置出现，但实际上会有所不同。这种脉冲位置调制被认为是一种抖动。这也被称为数字信号的相位噪声。在下图中，实际信号边沿在理想信号边沿附近作周期性移动，演示了周期性抖动的概念。图 1.抖动示意抖动，不同于相位噪声，它以单位间隔 (UI) 为单位来表示。一个单位间隔相当于一个信号周期 (T)，等于 360 度。假设事件为 E，第 n 次出现表示为 tE[n] 。则瞬时抖动可以表示为：一组包括 N 个抖动测量的峰到峰抖动值使用最小和最大瞬时抖动测量计算如下：漂移是低频抖动。两者之间的典型划分点为 10 Hz。抖动和漂移所导致的影响会显现在传输系统的不同但特定的区域。抖动类型根据产生原因，抖动可分成两种主要类型：随机抖动和确定性抖动。随机抖动，正如其名，是不可预测的，由随机的噪声影响如热噪声等引起。随机抖动通常发生在数字信号的边沿转换期间，造成随机的区间交叉。毫无疑问，随机抖动具有高斯概率密度函数 (PDF)，由其均值 (μ) 和均方根值 (rms) (σ) 决定。由于高斯函数的尾在均值的两侧无限延伸，瞬时抖动和峰到峰抖动可以是无限值。因此随机抖动通常采用其均方根值来表示和测量。图 2.以高斯概率密度函数表示的随机抖动对抖动余量来讲，峰到峰抖动比均方根抖动更为有用，因此需要把随机抖动的均方根值转换成峰到峰值。为将均方根抖动转换成峰到峰抖动，定义了随机抖动高斯函数的任意极限 (arbitrary limit)。误码率 (BER) 是这种转换中的一个有用参数，其假设高斯函数中的瞬时抖动一旦落在其强制极限之外即出现误码。通过下面两个公式，就可以得到均方根抖动到峰到峰抖动的换算。 3[!--empirenews.page--] 由公式可得到下表，表中峰到峰抖动对应不同的 BER 值。确定性抖动是有界的，因此可以预测，且具有确定的幅度极限。考虑集成电路 (IC) 系统，有大量的工艺、器件和系统级因素将会影响确定性抖动。占空比失真 (DCD) 和脉冲宽度失真(PWD) 会造成数字信号的失真，使过零区间偏离理想位置，向上或向下移动。这些失真通常是由信号的上升沿和下降沿之间时序不同而造成。如果非平衡系统中存在地电位漂移、差分输入之间存在电压偏移、信号的上升和下降时间出现变化等，也可能造成这种失真。图 3，总抖动的双模表示数据相关抖动 (DDJ) 和符号间干扰 (ISI) 致使信号具有不同的过零区间电平，导致每种唯一的位型出现不同的信号转换。这也称为模式相关抖动 (PDJ)。信号路径的低频截止点和高频带宽将影响 DDJ。当信号路径的带宽可与信号的带宽进行比较时，位就会延伸到相邻位时间内，造成符号间干扰 (ISI)。低频截止点会使低频器件的信号出现失真，而系统的高频带宽限制将使高频器件性能下降。7 正弦抖动以正弦模式调制信号边沿。这可能是由于供给整个系统的电源或者甚至系统中的其他振荡造成。接地反弹和其他电源变动也可能造成正弦抖动。正弦抖动广泛用于抖动环境的测试和仿真。不相关抖动可能由电源噪声或串扰和其他电磁干扰造成。考虑抖动对数字信号的影响时，需要将整个确定性抖动和随机抖动考虑在内。确定性抖动和随机抖动的总计结果将产生另外一种概率分布