IEEE1588---PTP时钟同步协议
精确时钟同步协议PTP（Precision Time
Protocol）是一种对标准以太网终端设备进行时间和频率同步的协议，也称为IEEE
1588，简称为分为88v2两个版本，1588v1只能达到亚毫秒级的时间同步精度，而1588v2可以达到亚微秒级同步精度。1588v2被定义为时间同步的协议，本来只是用于设备之间的高精度时间同步，随着技术的发展，1588v2也具备频率同步的功能。现在
1588v1基本已被1588v2取代，以下非特殊说明，PTP即表示1588v2。
同步的概念
在现代通信网络中，大多数电信业务的正常运行要求全网设备之间的频率或时间差异保持在合理的误差水平内，即网络时钟同步。网络时钟同步包括相位同步和频率同步两个概念。
相位同步（Phase
synchronization），也称为时间同步，是指信号之间的频率和相位都保持一致，即信号之间相位差恒定为零。
频率同步（Frequency
synchronization），是指信号之间的频率或相位上保持某种严格的特定关系，信号在其相对应的有效瞬间以同一速率出现，以维持通信网络中所有的设备以相同的速率运行，即信号之间保持恒定相位差。
为防止概念混淆，下文中时间同步统一表示相位同步，时钟同步表示同时进行相位同步和频率同步。
PTP基本概念
应用了PTP协议的网络称为PTP域。网络中可能含有多个PTP域，PTP域是独立PTP时钟同步系统，一个PTP域内有且只有一个时钟源，域内的所有设备都与该时钟源保持同步。
PTP域中的节点称为时钟节点，PTP协议定义了以下三种类型的基本时钟节点：
普通时钟OC（Ordinary
Clock）：同一个PTP域内，只存在单个物理端口参与PTP时间同步。设备通过该端口从上游节点同步时间，或者向下游节点发布时间。
边界时钟BC（Boundary
Clock）：同一个PTP域内，可以存在两个或两个以上物理端口参与PTP时间同步。其中一个端口从上游设备同步时间，其余多个端口向下游设备发布时间。此外，当时钟节点作为时钟源，同时通过多个PTP端口向下游时钟节点发布时间，也称其为BC。
透明时钟TC（Transparent
Clock）：TC与BC、OC最大的不同是BC和OC都要保持本设备与其他设备的时间同步，但TC则不与其他设备保持时间同步。TC有多个PTP端口，它只是在这些PTP端口之间转发PTP报文，对其进行转发时延校正，并不从任何一个端口同步时间。
设备上运行了PTP协议的端口称为PTP端口，PTP端口的按角色可分为以下三种。
主端口（Master Port）：发布同步时间的端口，可存在于BC或OC上。
从端口（Slave Port）：接收同步时间的端口，可存在于BC或OC上。
被动端口（Passive Port）：不接收同步时间，也不对外发布同步时间，闲置备用的端口，只存在于BC上。
PTP域的节点设备按照一定的主从关系（Master-Slave）进行时钟同步。主从关系是相对而言的，同步时钟的节点设备称为从节点，发布时钟的节点设备称为主节点，一台设备可能同时从上层节点设备同步时钟，然后向下层节点设备发布时钟。对于相互同步的一对时钟节点来说，存在如下主从关系：
发布同步时间的节点称为主节点，而接收同步时间的节点则称为从节点。
主节点上的时钟称为主时钟，而从节点上的时钟则称为从时钟。
发布同步时间的端口称为主端口，而接收同步时间的端口则称为从端口。
PTP域中所有的时钟节点都按一定层次组织在一起，整个域的参考时钟就是最优时钟GMC（Grandmaster
Clock），即最高层次的时钟。通过各时钟节点间PTP报文的交互，最优时钟的时间最终将被同步到整个PTP域中，因此也称其为时钟源。最优时钟可以通过手工配置静态指定，也可以通过最佳主时钟BMC（Best
Master Clock）算法动态选举。
PTP通过主从节点间交互报文，实现主从关系的建立、时间和频率同步。根据报文是否携带时间戳，可以将PTP报文分为两类，事件报文和通用报文。
事件报文：时间概念报文，进出设备端口时打上精确的时间戳，PTP根据事件报文携带的时间戳，计算链路延迟。事件报文包含以下4种：Sync、Delay_Req、Pdelay_Req和Pdelay_Resp。
通用报文：非时间概念报文，进出设备不会产生时间戳，用于主从关系的建立、时间信息的请求和通告。通用报文包含以下6种：Announce、
Follow_Up、Delay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up、Management和Signaling，目前设备不支持
Management、Signaling报文。
时钟同步步骤
时钟同步的实现主要包括3个步骤：
建立主从关系，选取最优时钟、协商端口主从状态等。
频率同步，实现从节点频率与主节点同步。
时间同步，实现从节点时间与主节点同步。
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秒脉冲+天时间
GPS时钟输出信号主要有以下三种类型：
1.2.1 1PPS/1PPM输出
此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲。显然，时钟脉冲输出不含具体时间信息。
1.2.2 IRIG-B输出
&&& IRIG(美国the
Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H几种编码标准(IRIG Standard
200-98)。其中在时钟同步应用中使用最多的是IRIG-B编码，有bc电平偏移(DC码)、1kHz正弦载波调幅(AC码)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧(1fps)，每帧长为一秒。一帧共有100个码元(100pps)，每个码元宽10ms，由不同正脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位(P)，见图1.2.2-1。
为便于理解，图1.2.2-2给出了某个IRIG-B时间帧的输出例子。其中的秒、分、时、天(自当年1月1日起天数)用BCD码表示，控制功能码(Control
Functions，CF)和标准二进制当天秒数码(Straight Binary Seconds Time of
Day，SBS)则以一串二进制“0”填充(CF和SBS可选用，本例未采用)。
IRIG标准时间编码格式B如下图所示：
1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485输出
此时钟输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文，每秒输出一次。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断信息等。此输出目前无标准格式，下图为一个用17个字节发送标准时间的实例：
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3秒自动关闭窗口北斗网络同步时钟___时间频率产品
产品尺寸: 19英寸1U
输出: 2MHz,2Mbit,IRIG B码,10M,再定时输出端口
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北斗网络同步时钟___时间频率产品 产品概况
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2、【北斗网络同步时钟___时间频率产品】采用最先进的算法和高可靠的器...&&
【卫星对时器PTP-1588主时钟】
锁定到GPS/BD，跟踪UTC的时间精度优于20ns: 支持IEEE(PTP v2)
产品型号: DNPTP-8M
产品尺寸: 19英寸1U
【卫星对时器PTP-1588主时钟】产品概况
1、【卫星对时器PTP-1588主时钟】是一款支持IEEE，PTP V2的主时钟（Grandmaster Clock），使用GPS作为时钟参考源时，DNPTP-8M跟踪UTC的精度优于20ns，可通过以太网络提供高精度的时间信号源。 2、IEEE精密时钟服务器【卫星对时...&&
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