在不同厂家设备实现6802同步时,CA帧的接收窗口的问题往往是其中最关键的问题。
时间同步精度的测量
对于时间同步精度的测量,往往是采用秒脉冲的方式进行。在不同的两个系统板卡上各引出一条按照各自板卡上同步后的时钟计量1秒时间出来的脉冲信号到同一个示波器上,通过对比相应的秒脉冲时间偏差进而得到同步时钟的偏差。如下图,笔者实验室实现的千兆以太网模式下6802同步或者1588同步可以实现10ns的同步误差,百兆以太网模式下则可以实现40ns左右的同步误差。
百兆模式下时间同步精度40ns
千兆模式下时间同步精度10ns
1588同步和6802同步的对比
一、应用场景
1、1588:多用于分布式网络拓补结构中,各网络节点功能有主次之分,且网络拓补环境较为稳定,不经常改变;
2、6802:多用于网络节点功能相似的拓补结构中,可适应网络拓补环境中经常添加网络节点或者移除网络节点的情况。
二、实现方式
1、IEEE 1588 多采用软、硬件结合的方式,实现高精度的时钟同步。软件部分实现 BMC 算法和 PTP 其他同步算法,硬件则主要负责时间戳的精确获取。
2、SAE AS6802协议定义了3种以太网封装的PCF同步帧,可完全采用硬件实现。
三、影响同步精度因素
1、IEEE 1588打时间戳的精确度以及上下行时延的对称性是直接影响时钟同步的精度。
2、SAE AS6802协议透明时钟的精确度直接影响时钟同步的精度。
四、同步帧区别
1、IEEE1588 标准定义了10种PTP报文实现时钟同步,包括事件报文和通用PTP报文。
2、SAE AS6802协议定义了3种以太网帧实现时钟同步,包括CS、CA、IN帧。
五、瓶颈
1、AS6802 中定义的单个集群最多只能包括32个SM。所以对于节点数目庞大的集群,如果使用 AS6802 同步技术实现所有节点间的时钟同步,需要把这个复杂集群划分为多个逻辑子集群。这种划分使得透明时钟的计算不仅包括多个SC,而且可能跨越多个子集群,这种情况会导致集群中最大链路延迟的计算量大且透明时钟的精确度低。
2、IEEE 1588标准是以传输线路的对称性为前提进行的延时测量,如果系统节点数目较多,规模庞大结构复杂,网络的对称性就会变差,同步精度就会降低,为此IEEE 1588v2中定义了透明时钟、延迟测量和非对称性补偿机制,有效减小了网络非对称性对时钟同步精度的影响。当网络中节点数目较多时,最优主时钟算法的计算量较大,这不仅损耗较多的系统整体资源,而且要求主站具有很高的数据运算和处理能力。
全文完。