中兴1588时钟源异常

中兴1588时钟源异常,第1张

根据查询相关公开信息显示中兴1588时钟源异常的原因可能是以下几点:

1、1588时钟链路协商异常。

2、1588时钟链路报文接受异常。

3、1588时钟服务器时间异常。

以太网在1985年成为IEEE802.3标准后,在1995年将数据传输速度从10Mb/s提高到100Mb/s的过程中,计算机和网络业界也在致力于解决以太网的定时同步能力不足的问题,开发出一种软件方式的网络时间协议(NTP),提高各网络设备之间的定时同步能力。1992年NTP版本的同步准确度可以达到200μs,但是仍然不能满足测量仪器和工业控制所需的准确度。为了解决测量和控制应用的分布网络定时同步的需要,具有共同利益的信息技术、自动控制、人工智能、测试测量的工程技术人员在2000年底倡议成立网络精密时钟同步委员会,2001年中获得IEEE仪器和测量委员会美国标准技术研究所(NIST)的支持,该委员会起草的规范在2002年底获得IEEE标准委员会通过作为IEEE1588标准。IEEE1588的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”,IEEE1588标准的草案基础来自惠普公司的1990至1998年的有关成果,换句语说,安捷伦科技对IEEE1588标准作出重要贡献。安捷伦实验室的资深研究员John Eidson被网络业界视为专家,他的“IEEE1588在测试和测量系统的应用”,以及“IEEE1588:在测控和通信的应用”两篇论文对IEEE1588协议有精辟和全面的介绍。IEEE1588协议是通用的提升网络系统定时同步能力的规范,在起草过程中主要参考以太网来编制,使分布式通信网络能够具有严格的定时同步,并且应用于工业自动化系统。基本构思是通过硬件和软件将网络设备(客户机)的内时钟与主控机的主时钟实现同步,提供同步建立时间小于10μs的运用,与未执行IEEE1588协议的以太网延迟时间1,000μs相比,整个网络的定时同步指标有显著的改善。在这里简要说明IEEE1588的特点:·早期的网络时间协议(NTP)只有软件,而IEEE1588既使用软件,亦同时使用硬件和软件配合,获得更精确的定时同步;·GPIB总线没有同步时钟传送,依靠并行电缆和限制电缆长度(每器件距离)不超过5m来保证延迟小于30μs;·GPIB的数据线与控制线是分开的,VXI和PXI两种总线分别在VME和PCI计算机总线上扩展,都要增加时钟线。IEEE1588无需额外的时钟线,仍然使用原来以太网的数据线传送时钟信号,使组网连接简化和降低成本;·时钟振荡器随时间产生漂移,需要标准授时系统作校准,校准过程要缩短和安全可靠。目前常用的有GPS(全球定位系统)和IRIG�B(国际通用时间格式码),IRIG�B每秒发送一个帧脉冲和10MHz基准时钟,实现主控机/客户机的时钟同步。IEEE1588采用时间分布机制和时间调度概念,客户机可使用普通振荡器,通过软件调度与主控机的主时钟保持同步,过程简单可靠,节约大量时钟电缆;·IEEE1588推出的时间尚短,还有待完善和修正。例如,对集线器和开关的透明网络可提供很好的定时同步,但还未克服装有路由器的带有不决定性的网络定时。目前正在设计和试产可测量引入延时和自动补偿延时的网络开关芯片。还有,IEEE1588完整芯片还未推出,只有FPGA基的代用芯片,Intel公司已声称尽快生产可支持奔腾处理器的IEEE1588完整芯片。在工业自动化方面更早采用IEEE1588,发表的文章也比较多,特别是在自动控制和数据采集方面有所收获。专门供应网络时间服务器的Symmetricom公司介绍一种涡轮机控制系统,前端的各种传感器连接到数据采集板,板上安装的精确时钟通过IEEE1588协议的以太网与系统主时钟同步,使传感器的同步时间发生在1μs内,每秒钟内要执行200次测量,测量间隔5ms,传感器的轮换时间是1μs。控制系统内的多种测量仪器在时间对准后,按本地时钟捕捉数据和分析数据,清除了触发产生的延迟。这种利用IEEE1588协议的以太网数据采集系统,节省大量分别连接每个传感器的线缆,达到精确定时同步,便于远控测量,成本降低,已引起业界的重视。当前工业自动化使用IRIG�B格式时间码,具有每天时间准确度小于1μs。应该看到,IEEE1588具有潜力,再将控制系统的每天时间准确度推进到100ns。原因在于IRIG�B时间码要每秒发送1个时钟脉冲至每个测量设备,并且随该脉冲发送每天的时戳,而IEEE1588协议可直接将每天时间信息从主控时钟发送到客户时钟,更具有优势。从发展趋势来看,采用IEEE1588协议的以太网将在工业自动化系统中占有市场。同样,采用IEEE1588协议的以太网,解决了通用以太网延迟时间长和同步能力差的瓶颈,显然在测量仪器系统的应用中将发挥更大作用。事实上,以太网的仪器扩展接口LXI就是以采用IEEE1588协议的以太网作为骨干的仪器应用,再配备测量仪器系统所需的其它条件,组成吸收了GPIB到VXI和PXI的特点而构建的新一代测量仪器接口。

IEEE 1588PTP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。IEEE1588标准的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准(IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol)”,简称PTP(Precision Timing Protocol),它的主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步,可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步,IEEE 1588PTP时钟同步技术也可以应用于任何组播网络中。

IEEE 1588将整个网络内的时钟分为两种,即普通时钟(Ordinary Clock,OC)和边界时钟(Boundary Clock,BC),只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟,有一个以上PTP通信端口的时钟是边界时钟,每个PTP端口提供独立的PTP通信。其中,边界时钟通常用在确定性较差的网络设备(如交换机和路由器)上。从通信关系上又可把时钟分为主时钟和从时钟,理论上任何时钟都能实现主时钟和从时钟的功能,但一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。整个系统中的最优时钟为最高级时钟GMC(Grandmaster Clock),有着最好的稳定性、精确性、确定性等。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,由最佳主时钟算法(Best Master Clock)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GMC。每个系统只有一个GMC,且每个子网内只有一个主时钟,从时钟与主时钟保持同步。图1所示的是一个典型的主时钟、从时钟关系示意。

图1 主时钟、从时钟关系示意图

同步的基本原理包括时间发出和接收时间信息的记录,并且对每一条信息增加一个“时间戳”。有了时间记录,接收端就可以计算出自己在网络中的时钟误差和延时。为了管理这些信息,PTP协议定义了4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)。这些报文的交互顺序如图2所示。收到的信息回应是与时钟当前的状态有关的。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。

iTS-900系列时间服务器(以下简称iTS-900或时钟或装置)利用GPS全球定位系统卫星信号,北斗卫星定位系统以及接收的IRIG-B基准信号,通过综合各输入信号及守时处理,向监测、控制、保护和故障记录等各种智能电子设备及系统提供精确的同步时间信号。iTS-900适用于变电站、发电厂、工业生产、轨道交通及大型场馆等需要精确对时的场合,特别是满足电力系统智能变电站中对同步系统高精度高可靠性的要求。


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