石英晶振精度的相对偏差常用PPM表示,其物理意义为精度偏差是标称频率的百万分之一,即1 ppm的晶振频偏将会导致每秒钟产生1微秒的计时误差;而市面上常见的石英晶振,其温度漂移可达到1 ppm/摄氏度甚至更高,若让其自由运行,最终时间将会产生很大的偏差。时间同步的目的是定期修正自由时钟的时间偏差,将其时间值约束在标准时钟的附近,如图中红线所示。一个只包含主时钟和从时钟的PTP系统通过交互PTP信息来实现主从时钟间的同步,其基本同步报文交互过程如下图所示。
以上公式得以成立的基本前提是假设主从时钟上下行链路延迟相等,即图2中Sync和Delay_Req在传输线路上所消耗的时间是一样的。但在实际应用中,即使在主从时钟直接相连的情况下,下行时延和上行时延在纳秒这一量级上都是不对等的,如果中间跨越了其它网络设备,这一不对等性将会扩大到微秒甚至毫秒量级,对最终的同步精度产生很大的影响,所以IEEE 1588不能较好的适用于对非对称性网络拓扑结构。在实际应用中为了进一步提高精度,需要尽可能的将打时间戳的位置选取到靠近物理连线的地方,并且需要采取适当的算法或外部补偿的方式来减小这种双向时延不对称性带来的同步误差。
传播时延的不对称性是影响1588时钟同步性能的主要因素。有研究表明,采用某种方法实现主从时钟上下行链路延迟尽可能相等的前提下,能够提升1588时钟同步的精度及其同步的稳定性。