gPTP时钟同步(时间同步)协议简介 gPTP时钟同步(时间同步)协议简介 一、时间同步要解决的问题 不知道大家还记得军训练习齐步走的场景吗? 齐步走的动作要领你还记得吗? image.png gPTP就是为了解决以上问题而诞生的。 二、gPTP的主要思想 1. 为什么gPTP可以达到ns级别的精度? 我们不妨先看下影响校时精度的因素以及gPTP的对策。 1. gPTP要求使用Two-step时钟,因为这种机制对硬件要求较低,方便后续扩展,以及在现有的网络中普及。 四、gPTP校时过程 1.
小体积PTP兼容gPTP时钟模块推荐关键词:ptp授时模块,ptp时钟源,ptp时钟在工业自动化、车载以太网、时间敏感网络(TSN)、分布式测试测量等场景中,高精度时间同步已成为系统稳定运行、数据可信交互的核心基础 全面支持gPTP协议,完美兼容时间敏感网络,是SYN2407K模块适配新一代工业与车载场景的关键特性。 gPTP(IEEE802.1AS)是基于IEEE1588优化的通用精确时间协议,强制采用MAC层硬件时间戳,简化主时钟选举逻辑,强化传输确定性,是TSN时间敏感网络的核心基础协议。 SYN2407K模块原生支持gPTP协议,硬件级实现时间戳标记与延时补偿,同步精度可达亚微秒级,典型值低至50ns,可满足工业控制、视频传输、运动控制等对实时性与同步精度要求极高的场景。 协议兼容性上,除IEEE1588、gPTP、汽车时间同步协议外,还支持SyncE同步以太网、NTP/SNTP等传统授时协议,可与现有网络设备平滑对接,实现新旧系统兼容升级。
gPTP就是为了解决以上问题而诞生的。 二、gPTP的主要思想 1. 下图是一个简单的gPTP网络拓扑图: ? 为什么gPTP可以达到ns级别的精度? 我们不妨先看下影响校时精度的因素以及gPTP的对策。 1. gPTP要求使用Two-step时钟,因为这种机制对硬件要求较低,方便后续扩展,以及在现有的网络中普及。 四、gPTP校时过程 1.
桥接类设备在收到gPTP报文后,会请报文搓个澡,然后再送出去。而报文在桥接设备内搓澡消耗的时间,称为驻留时间。gPTP要求桥接设备必须具有测量驻留时间的能力。 但是对于μs级时间同步精度的gPTP来说,传输延迟显然无法视若不见。 (2)传输延迟测量 gPTP采用P2P(Peer to Peer)的方法来测量传输延迟。 在P2P方法中,测量的是相邻设备间的传输延迟,报文不允许跨设备传输,这也就要求gPTP网络内的所有设备都需要支持gPTP功能。 三、gPTP与PTP之间的差异 (1)传输延时测量方式 gPTP仅支持P2P的传输延时测量方式,PTP除了支持上文提到的P2P方法,还支持E2E(End-to-End)方法。 在两者精度没有区别的前提下,Two-Step Clock类型显然是gPTP的更优选择,这也是gPTP协议里规定的类型。
桥接类设备在收到gPTP报文后,会请报文搓个澡,然后再送出去。而报文在桥接设备内搓澡消耗的时间,称为驻留时间。gPTP要求桥接设备必须具有测量驻留时间的能力。 但是对于μs级时间同步精度的gPTP来说,传输延迟显然无法视若不见。 (2)传输延迟测量 gPTP采用P2P(Peer to Peer)的方法来测量传输延迟。 在P2P方法中,测量的是相邻设备间的传输延迟,报文不允许跨设备传输,这也就要求gPTP网络内的所有设备都需要支持gPTP功能。 三、gPTP与PTP之间的差异 (1)传输延时测量方式 gPTP仅支持P2P的传输延时测量方式,PTP除了支持上文提到的P2P方法,还支持E2E(End-to-End)方法。 在两者精度没有区别的前提下,Two-Step Clock类型显然是gPTP的更优选择,这也是gPTP协议里规定的类型。
基于GPTP时间同步(时钟同步服务器)技术助力智能驾驶基于GPTP时间同步(时钟同步服务器)技术助力智能驾驶智能驾驶区域网关架构并未采用车载以太网总线进行连接,而是采用传统的 CAN 总线、FlexRay 现阶段基于车载以太网的时间同步功能是基于 gPTP 协议进行的,但在实际应用中由于异常情况等原因导致时钟同步信息消失,进而使得时钟同步中断,如何在时钟同步信息丢失后快速进行同步仍然是车载以太网的时间同步功能需要解决的关键性问题 应用于主时钟与从时钟的时间同步修正方法、装置的专利,该专利针对基于 gPTP 协议的时钟同步信息丢失后如何快速进行同步提供一种确实可行的解决方案,具体要点为:从时钟接收主时钟发送的同步时间消息后,计算主时钟与从时钟的时钟偏移量
1.2 PTP协议演进工业自动化场景普遍采用gPTP(generalized Precision Time Protocol,通用精确时间协议,IEEE 802.1AS),该协议针对桥接网络优化。 2025年的行业演示已证实,在5G专网中运行gPTP可以实现确定性的时间同步,支撑基于TSN的自动化控制。 该方法无需依赖SIB9(System Information Block 9,系统信息块9)广播,即可显著提升gPTP在非对称5G链路中的同步精度。 GNSS防火墙功能-8汇聚/承载eT-BC边界时钟,支持SyncE+1588v2单节点时间误差<10ns,支持1588v2 over MPLS-6接入层智能Small Cell / PTP SFP模块支持gPTP 透传或TC模式,集成硬件时间戳-2-7测试仪表高精度PTP协议分析仪支持纳秒级时戳分析,可测量非对称延迟-1五、演进趋势工业5G融合:随着5G-ACIA(5G工业自动化联盟)的推进,gPTP over
媒体同步: 媒体时钟同步:不同的媒体类型有自己的媒体时钟,这些媒体时钟都映射到gPTP时间(同一个时间坐标系),接收端可以轻松进行媒体时钟恢复。 假设报文经过下图发送参考平面(Ingress Time Reference Plan)的时刻是t1(基于gPTP时间),那么Presentation Time的值就是t1 + Max Transit Time 假设该Presentation Time用gPTP表示为AS_sec(秒) + AS_ns(纳秒), 实际打在AVTP头部的时间戳为:(AS_sec × 109 + AS_ns) mod 232。 注:这个时间戳为什么要对gPTP时间做取模处理,规范中并未说明,猜测应该是为了节省字节。因为表示完整的gPTP时间需要占用10个字节,其中6字节用来表示秒,4字节用来表示纳秒,而现在只需要4字节即可。 Time和本地gPTP时间对比,二者同步的时刻对应一个Media Clock的采样点),进而控制音视频的播放。
时钟同步机制TSN的标准协议:Timing over packet (802.1AS-2011,IEEE1588,gPTP) with linuxptp (ptp4l)简介TSN标准由IEEE 802.1AS IEEE 802.1AS是基于IEEE 1588 V2精确时钟同步协议发展的,称为:gPTP——广义时钟同步协议。gPTP是一个分布式主从结构,它对所有gPTP网络中的时钟与主时钟进行同步。 每个gPTP节点会运行一个gPTP Engine。IEEE1588所采用的PTP是由网络的L3和L4层的IP网络传输,通过IPv4或IPv6的多播或单播进行分发时钟信息。 而gPTP则是嵌入在MAC层硬件中,仅在L2工作,直接对数据帧插入时间信息,并随着数据帧传输到网络每个节点。
IEEE 802.1AS是基于IEEE 1588 V2精确时钟同步协议发展的,称为广义时钟同步协议(gPTP),采用主从结构,它对所有gPTP网络中的时钟与主时钟进行同步。 案例演示(1)gPTP对时测试进入评估板1文件系统,执行如下命令,查看eth0的PTP编号。Target# ethtool -T eth0在评估板1文件系统,执行如下命令,进行对时测试。 下图第一列红色框打印的信息为2个评估板的对时时差,单位为ns;查看s2时钟的master offset数据,可见gPTP对时功能基本正常。第二列红色框打印的信息为path delay,单位为ns。
IEEE802.1AS(gPTP)协议支持:以 SYN2407H 型为代表,其对 IEEE802.1AS(gPTP)协议的支持尤为突出。
IEEE802.1AS(gPTP)协议支持:以 SYN2407H 型为代表,其对 IEEE802.1AS(gPTP)协议的支持尤为突出。
可灵活配置为主时钟或从时钟等;2) 接收外部串口时间信息及1PPS时间参考信号;3) 支持标准的PTPv2,即IEEE STD 1588V2-2008网络对时协议;4) 支持IEEE802.1AS(gPTP 该PTP时钟模块支持IEEE1588-2008(PTPv2),IEEE 802.1AS(gPTP),Automotive Profile(汽车时间同步),G.8275.1(电信级时钟节点),SyncE和
“同步天下” 品牌旗下的 SYN2413 型 PTP 时钟服务器(旗舰版),作为一款功能强大的 TSN 服务器、GPTP 时间服务器,为客户在这些复杂且对时间精度要求极高的场景中,提供了完美的时间同步解决方案 例如,具备 2 个 100/1000M 以太网电口(RJ45),支持GPTP、IEEE1588、NTP,方便与各种网络设备进行高速稳定的连接;可满足工业自动化设备、测试测量仪器等不同类型设备对时间信号接入的多样化需求
IEEE 802.1AS-2011 规定了 TSN 整个网络的时钟同步机制,提出了广义精确时间协议( general precision time protocol,gPTP) 。 gPTP 是在 IEEE 1588-2008 的精确时间协议( precision time protocol,PTP) 的基础上进行扩展,两者工作模式相同。
协议栈不仅包括了前面提到的带宽预留和时钟同步协议,还包括其他一些辅助协议,主要协议如下: IEEE Std 802.1AS-2011:精确时钟同步协议(Generalized Precision Time Protocol,简称gPTP 首先,gPTP协议保证了网络中所有节点的时钟是同步的。 其次,SRP协议为音视频数据预留了带宽,保证都能在一定的时间内到达目的地。
2、多种时间源支持:能接收多种不同的外部时间信号,如GPS 卫星信号、北斗卫星信号、PTP、gPTP、IRIG-B码(DC/AC)、4G-LTE、1PPS、10MHz、TOD等。 当然也可以输出PTP、gPTP、IRIG-B码(DC/AC)、4G-LTE、1PPS、10MHz、TOD等。这些信号能够满足不同设备对时间同步信号的多样化需求,方便与各种设备进行连接和同步。
技术指标输入信号GPS北斗卫星信号频点L1,B1,定时精度≤30ns,跟踪灵敏度≤-160dBm2套30米双北斗双模蘑菇头天线,含安装支架输入选件GNSS/IRIG-B(DC/AC)/NTP/PTP/gPTP 避雷器天馈线避雷器选件006天线线缆50米选件007天线线缆80米选件008天线线缆100米选件009天线线缆150米选件010天线线缆200米或者其它长度选件011PTP输入外参考IEEE1588外参考输入选件012gPTP 输入外参考gPTP外参考输入选件013NTP输入外参考NTP外参考输入选件014IRIG-B(DC)输入外参考RS485/422输入选件015IRIG-B(AC)输入外参考IRIG-B(AC)输入选件016IRIG-B
在恶劣工况下,需通过高精度时间同步技术消除传播延迟与时钟抖动,例如采用 IEEE 802.1AS(gPTP)等协议,结合边缘节点本地时间戳标记(数据生成时即打标),确保传感器数据的时间偏差控制在纳秒级。
一、精准同步与海量存储:数据记录的底层基石ZD Datalogger 3 系列基于 IEEE1588 协议实现 gPTP 精准时间同步,提供4ns 超高精度时间戳,确保所有通道数据在纳秒级尺度上高度一致