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IEEE1588同步时钟(IEEE1588校时系统,PTP网络同步,PTP授时模块)功能概述
上海锐呈电气有限公司自主研发生产的IEEE1588同步时钟采用“北斗+GPS”构成双导航的时间同步重要时钟源，利用独特的嵌入式实时软硬件技术，提供精确和种类丰富的时间同步信息。采用基于硬件的时间标记，提供高水平的时间和频率精度。全面支持最新IEEE 1588v2网络授时协议，时间精度优于8ns，以保证高标准的时间运行。系统通过接收多种时钟源的信号，对时间信息及其信号质量进行自适应分析处理，再将优化后的时间同步信息转换为不同类型的对时信号，并通过网络传送到站内的各类对时设备，以使得全站的设备实现精确时钟同步。在外部时钟源丢失后，系统还能进入精确自守时状态，保证对外输出信号不丢失，并维持极高的准确度。
IEEE 1588 协议的高精度对时主要通过对偏移和延时进行准确的测量来保证高级别的时间运行，并且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，由最优化主时钟算法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。每个系统只有一个最高级时钟，且每个子网内只有一个主时钟，从时钟与主时钟保持同步。
产品具有多种输入输出接口，可作为主钟、从钟、边界时钟，以满足现场的各种需求，并在业内率先使用千兆IEEE 1588授时接口，可广泛运用于电力系统35kV、110kV、220kV、500kV 及以上变电站(所)、发电厂，为无线以太网回程、电路仿真业务、无源光网络以及电力系统二次设备和自动化装置等提供时间信息及同步信号，如：调度自动化系统、微机继电保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、远动装置、计算机数据交换网、雷电定位系统、智能电子设备IED等。
装置严格符合《电力系统的时间同步系统——第一部分：技术规范》、IEEE 1588-2002标准和IEEE 1588-2008标准(IEEE 1588v2标准)。
IEEE1588同步时钟关键技术与特点
1) IEEE 1588 精密对时
IEEE 1588 协议的时钟同步过程与NTP/SNTP 协议基本一致，区别在于同步报文SYNC 包含该报文离开主时钟的时间的估计值，而同步报文离开主时钟的精确值将由主时钟通过硬件或软件进行记录，以消除网络协议堆栈和操作系统的影响。IEEE 1588协议中获取时间标签的位置可以多样，时间标签的准确性直接决定了时钟同步的精确性。最准确的方法是使用硬件检测同步报文帧(接近物理层)，当入口帧和出口帧经过媒体独立接口时，可以容易地将其捕获和解码，实现高精度授时。
2) 独立千兆网口
装置具备多至4个带硬件支持的IEEE 1588 10/100/1000 BASE-T(RJ-45)千兆网口，千兆网口的使用可使网段隔离，也可以实现网口冗余，更能实现8ns时间戳精度。
3) 支持IEEE 1588v2, NTP, SNTP多种网络对时协议
装置支持NTP(Network Time Protocol)，目前使用的标准是RFC1305(NTPv3)。SNTP为NTP的简化版，标准为RFC2030(SNTPv4)。NTP主要用来同步网络上的主机和路由器的时间。它的精度在广域网上为数十毫秒，在局域网上则为微秒级甚至更高。
装置采用最新IEEE 1588精密对时协议，IEEE 1588 PTP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。它的主要原理是通过一个同步信号周期性地对网络中所有节点的时钟进行同步校正，使基于以太网的分布式系统达到精确同步，IEEE 1588 PTP时钟同步技术也可以应用于任何组播网络中。
PTP 协议定义了若干种多点传送的报文类型和管理报文，包括同步报文(Sync)、跟随报文(Follow_up)、延迟请求报文(Delay_Req)、延迟应答报文(Delay_Resp)等等。同步报文是从主时钟周期性发出的(一般为每两秒一次)，它包含了主时钟算法所需的时钟属性。总的来说，同步报文包含了一个时间戳，精确地描述了数据包发出的预计时间。PTP协议基于同步数据包被传播和接收时的最精确的匹配时间，每个从时钟通过与主时钟交换同步报文而与主时钟达到同步。这个同步过程分为偏移测量阶段和延迟
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