IEEE1588时间同步协议在Linux下的分析与实现

以IEEE1588精确时间同步标准为基础,通过对工业以太网中PTP协议的深入研究和分析,着重探讨了如何在装有lin-ux系统的现场设备上实现时间同步,并给出相应的实现方案。     

精确时间同步协议在空间无线信道下的适应性研究

IEEE1588协议定义的精确时间协议（Precision Time Protocol,PTP）能够实现地面以太网网络节点中的时钟同步,达到亚微秒级时间同步精度。相比于稳定的地面以太网环境,深空网络环境具有长时延、时延抖动及信道不对称等特点。对PTP协议在深空邻近空间无线信道下的时间同步性能进行了研究。首先,介绍了PTP协议的同步原理。其次,对深空邻近无线网络信道环境对于适用于地面以太网环境的PTP协议时间同步性能的影响进行了分析,并提出采用卡尔曼滤波算法和设定主从时钟钟差阈值相结合的方法,对PTP协议进行适应性改进。最后,采用损伤仪和测试仪模拟深空邻近无线网络信道环境,利用时钟分析仪对软件结合硬件实现的PTP协议进行了时间同步性能测试。测试结果表明,改进后的PTP协议提高了在深空邻近空间无线信道下时间同步的精度和稳定性。     

以太网精确时钟协议的研究与实现

分析了面向测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588标准,研究了通过以太网实现精确时钟协议的思想、原理和算法,以及数据包时间戳的生成方式;设计了精确时钟协议的具体实现方式,使用DP83640芯片,实现了以太网硬件辅助生成时间戳,分析了系统的原理、组成和功能;最后通过以太网搭建了测试系统,对不同的网络负载情况进行了主从时钟的同步精度测试;测试结果验证了通过以太网传输和同步时钟,能够容易达到微秒级的同步精度,能够满足系统对时钟精度的应用需求,也进一步拓宽了以太网的应用范围.     

一类网络化控制系统的时延分析及时钟同步方法

针对如何保证精确的分布式时钟同步以实现预期的实时调度和控制问题,通过对一类基于全双工交换式以太网并采用总线型拓扑的网络化控制系统时延特征的分析,结合网络精确时钟同步协议,在分析了其可行性的基础上,给出了网络化控制系统时钟同步的设计及实现方法.     

基于IEEE1588协议的精确时钟同步算法改进

在工业控制领域,时钟同步精度是影响工业以太网实时性的一个重要因素。为了满足工业以太网对时钟同步的高精度要求,本文对IEEE1588精确时间同步协议进行了研究,阐述了该算法实现高精度同步的原理,并针对以太网通讯路径不对称的情况,提出了一种同步改进算法,通过对同步延迟计算进行加权修正,提高了时钟同步精度。最后,在自行设计的测试系统中进行了测试,测试结果表明,改进算法有效提高了路径不对称条件下的时钟同步精度。     

基于FPGA的同步时钟报文检测电路的设计

时钟同步技术是解决基于网络的分布式测控系统完成同步测控任务的关键技术,IEEE-1588协议是一种应用于分布式测量和控制系统中的精准时钟同步协议.提出了一种基于IEEE-1588协议在以太网物理层和MAC层之间的介质无关接口(MII/RMII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记方案[1],在此硬件支持方案和方法的基础之上,充分利用FPGA宏模块资源采用较为简便实用的方法设计实现了同步报文检测电路,该部分电路的设计是采用硬件时间标记方案实现IEEE1588高精度时钟同步的基础.在QuartsII 7.2平台下对设计电路进行优化综合和时序仿真,通过在线实时检测验证了电路设计的正确性.初步验证结果表明设计达到课题要求,应用性能良好.     

基于IEEE1588的同步以太网实现方式

阐述同步以太网的概念;介绍IEEE1588标准和相关同步协议,以及实现分布式网络化系统精确时钟同步的原理和方法;介绍了2款常用的基于IEEE1588的同步以太网芯片,并给出了具体应用实例。     

基于SERCOS-Ⅲ网络系统高精度同步机制的研究

SERCOS-III是SERCOS协议的最新版本,SERCOS-III融合了实时以太网技术,成为CNC系统发展的新方向。运用IEEE1588来解决环路时间的传播和同步,同步过程中同步时间和偏移值的测量与计算,并加入了晶振补偿和滤波算法来达到更精确的同步要求,实现SERCOS-III网络系统的高精度同步机制。     

TTE端系统一体化同步组件设计

时间触发以太网(TTEthernet)在传统以太网基础上增加了时间触发服务,采用高精确的时间同步核心技术,建立并维护全局统一时钟,为安全关键系统提供了确定性的通信平台。依据设备在时间同步过程中发挥的不同作用,TTE网络设备可划分为同步主设备、同步客户端设备及同步聚合设备,通常交换机作为同步聚合设备,而端系统则作为同步主设备及同步客户端设备。通过分析TTE网络的时间同步流程和端系统同步组件一体化体系结构,提出一种端系统中主客一体化的同步组件设计方法,为构建安全关键系统网络提供了实现思路。     

分组通信网络时钟同步研究及性能仿真

精确的时间和频率信息对于通信系统各种应用非常重要.传统电路交换通过TDM链路帧同步实现精确频率同步,而分组网络的"存储-转发"特性为同步消息引入延时,要实现精确的能够满足传统通信需要的频率和时间同步更加困难.IEEE1588精密时间同步协议(Precision Time Protocol,PTP)是一个原来应用于工业控制、测试测量等领域低成本高精度的同步协议,根据分组通信网络的特点,提出了IEEE1588在通信中的应用框架,采用虚拟和真实网络环境相结合的仿真方法,分析了所提框架的同步性能及各种性能补偿措施的补偿效果.虚拟网络仿真采用OMNeT++工具,给出网络业务特性对精确时间同步的定性和定量影响.真实网络仿真基于校园网环境,采用软件时间戳标记达到50μs的同步精度.     

基于FPGA的高精度同步时钟系统设计

介绍了精密时钟同步协议（PTP）的原理。本文精简了该协议,设计并实现了一种低成本、高精度的时钟同步系统方案。该方案中,本地时钟单元、时钟协议模块、发送缓冲、接收缓冲以及系统打时标等功能都在FPGA中实现。经过测试,该方案能够实现ns级同步精度。该方案成本低,并且易于扩展,非常适合局域网络时钟同步的应用领域。     

IEEE 1588同步协议在LXI网络化测试系统中的应用

IEEE 1588精密时钟同步协议广泛应用于分布式测量系统中。文章指出了影响网络化设备时钟同步的因素,分析了精密时钟协议PTP的工作原理,阐明了网络化测控总线LXI系统的主要特点,并从PTP协议结构和算法入手,说明了PTP协议在LXI测试系统中的具体应用,最后展望了LXI测试系统的前景。     

无线传感器网络时间同步协议

出了基于层次结构的无线传感器网络时间同步协议。首先以汇聚点为根节点建立一个具有层次结构的树,然后采用成对同步法沿着该树建立一个全网统一的时钟。仿真结果显示该协议能满足无线传感器网络的时间同步要求。     

基于PTPd改进的高精密时钟同步实现

IEEE1588定义了一种精密时钟同步(PTP)协议,广泛应用于分布式测控系统中。PTP协议可以通过纯软件或者纯硬件的方式实现。纯软件方式可采用开源的PTPd代码,开发简单,协议实现完整,但只能达到毫秒级同步精度;纯硬件方式通过硬件编程实现,同步精度可达纳秒量级,但是开发难度大。在开源的PTPd的基础上,保留协议上层部分,底层则采用DP83640硬件代替原有的软件捕获时间戳,经过测试,大大提高了PTPd的同步精度,达到了20ns以内。     

基于有色Petri 网的时钟同步协议安全性分析

随着工业以太网的发展,作为其实时性保障核心技术的时钟同步协议的安全性变得至关重要。针对时钟同步协议的安全性问题,首先提出一种基于有色Petri网的时钟同步协议安全性分析方法;然后通过建立协议的有色Petri网模型,利用状态方程等工具针对不安全状态的可达性进行判断分析,从而实现时钟同步协议的安全性分析;最后具体分析了一种基于精密时钟同步协议(PTP)的时钟同步协议以及针对该协议的主时钟欺骗攻击,验证了所提出方法的有效性。     

基于PTP协议时钟同步系统的实现

由于校区的扩大,对时钟精度的要求越来越高。为了解决这个问题,采用基于PTP协议的时钟同步系统来实现对时钟的精确同步控制,确保了校区内时间的同步性和精确性。     

基于IEEE1588标准的列车时间同步技术的研究

随着实时以太网技术的飞速发展,中国铁路速度的不断提高,铁路时间同步网需要为其各个系统提供准确的时间信息,才能保障列车的行车安全,因此对于时间的统一非常重要。以铁路同步网为背景,通过介绍IEEE1588协议中的IEEE 802.1 AS协议,对列车的各个系统之间如何进行精确时间同步进行研究。提出了时钟同步模型和延时测量机制,对主从时钟之间的通信进行分析,以减小系统之间的误差,提高可靠性。     

基于动态分簇的低开销WSNs时间同步协议研究

时间同步是无线传感器网络（WSNs）的重要支撑技术。现有的同步协议RBS,TPSN与CHTS等较多考虑的是平面网络或是如何提高时间精度问题,带来了较大的能耗。在充分考虑了WSNs与能耗有限的特点的基础上,提出了一种基于动态分簇的低开销同步协议。该算法利用LEACH协议进行簇首节点的选择,簇成员节点的选择采用广度优先生成树拓扑结构。时间同步分为参考节点与簇首间的同步和簇首与簇内成员间的同步2个阶段,综合了单向同步和双向成对同步技术。性能分析和实验结果表明：该算法减少了同步开销,提高了精度,适用于WSNs。     

一种基于Ad hoc网络测距的时钟同步协议

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动通信系统,具有无中心、多跳等特点.结合无线传感器网络时钟同步协议RBS、TPSN和有线网络DOCSIS协议,提出了一种适合Ad hoc网络的时钟同步协议.先在Ad hoc网络上建立具有层次性的全网络结构后,以发送广播时钟同步信号的方式实现全网络节点的时钟相对同步,并通过周期性和突发性的双向测距实现和维护主从时钟节点之间精确的时间同步,以满足实际应用的要求.仿真实验表明,该时钟同步协议能满足不同时钟同步精度要求下的Ad hoc网络应用,具有低功耗和高可靠性的特点.