تفاصيل تنفيذ بروتوكول تزامن الوقت PTPv2

مقدمة

إن مفهوم بناء "محطة فرعية رقمية" في صناعة الطاقة الكهربائية يتطلب التزامن بدقة 1 ميكرومتر. تتطلب المعاملات المالية أيضًا دقة الميكروثانية. في هذه التطبيقات ، لم تعد دقة وقت NTP كافية.

بروتوكول المزامنة PTPv2 ، الموصوف بمعيار IEEE 1588v2 ، يسمح بدقة التزامن لعدة عشرات من النانو ثانية. يسمح لك PTPv2 بإرسال حزم التزامن عبر شبكات L2 و L3.

المجالات الرئيسية حيث يتم استخدام PTPv2 هي:

• هندسة الطاقة؛
• معدات التحكم والقياس ؛
• المجمع الصناعي العسكري؛
• اتصالات
• القطاع المالي.

يبحث هذا المنشور في كيفية عمل بروتوكول مزامنة PTPv2.

لدينا المزيد من الخبرة في مجال الصناعة وكثيرا ما صادفنا هذا البروتوكول في تطبيقات الطاقة. وبناءً على ذلك ، سنقوم بالمراجعة مع التركيز على الطاقة .

لماذا هو ضروري؟

حاليًا ، يحتوي STO 34.01-21-004-2019 من PJSC Rosseti و STO 56947007-29.240.10.302-2020 من PJSC FGC UES على متطلبات لتنظيم ناقل العملية مع مزامنة الوقت عبر PTPv2.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أن محطات حماية التتابع وأجهزة القياس متصلة بناقل العملية ، التي تنقل القيم الآنية للتيار والجهد باستخدام ما يسمى تدفقات SV (تيارات البث المتعدد) عبر ناقل العملية.

تستخدم محطات حماية الترحيل هذه القيم لتنفيذ حماية الاتصال. إذا كانت دقة القياسات بمرور الوقت صغيرة ، فقد تنجح بعض وسائل الحماية بشكل خاطئ.

على سبيل المثال ، قد تصبح حماية الانتقائية المطلقة ضحية لمزامنة زمنية "ضعيفة". غالبًا ما يستند منطق هذه الدفاعات إلى مقارنة بين قيمتين. إذا اختلفت القيم إلى قيمة كبيرة بما فيه الكفاية ، يتم تشغيل الحماية. إذا تم قياس هذه القيم بدقة 1 مللي ثانية ، فيمكنك الحصول على فرق كبير حيث تكون القيم طبيعية بالفعل ، إذا قمت بقياسها بدقة 1 ميكرو ثانية.

إصدارات PTP

تم وصف بروتوكول PTP في عام 2002 في معيار IEEE 1588-2002 وكان يطلق عليه "معيار بروتوكول مزامنة الساعة الدقيقة لأنظمة القياس والتحكم المتصلة بالشبكة". في عام 2008 ، تم إصدار معيار IEEE 1588-2008 المحدث ، والذي يصف PTP الإصدار 2. في هذا الإصدار من البروتوكول ، تم تحسين الدقة والاستقرار ، ولكن لم يتم الحفاظ على التوافق العكسي مع الإصدار الأول من البروتوكول. أيضًا ، في عام 2019 ، تم إصدار نسخة من معيار IEEE 1588-2019 الذي يصف PTP v2.1. يضيف هذا الإصدار تحسينات طفيفة على PTPv2 وهو متوافق مع PTPv2.

وبعبارة أخرى ، لدينا الصورة التالية مع الإصدارات:

	PTPv1 (IEEE 1588-2002)	PTPv2 (IEEE 1588-2008)	PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)
PTPv1 (IEEE 1588-2002)	-	غير متوافق	غير متوافق
PTPv2 (IEEE 1588-2008)		—
PTPv2.1 (IEEE 1588-2019)			—

ولكن ، كما هو الحال دائمًا ، هناك فروق دقيقة.

يشير عدم التوافق بين PTPv1 و PTPv2 إلى أن الجهاز الذي يدعم PTPv1 لن يكون قادرًا على المزامنة من الساعة الدقيقة التي تعمل على PTPv2. يستخدمون تنسيقات رسائل مختلفة للتزامن.

ولكن لا يزال بإمكانك دمج الأجهزة مع PTPv1 والأجهزة مع PTPv2 على نفس الشبكة. للقيام بذلك ، تسمح لك بعض الشركات المصنعة بتحديد إصدار البروتوكول على منافذ الساعة الحدودية. أي أنه يمكن مزامنة ساعة الحدود عبر PTPv2 وفي نفس الوقت مزامنة الساعات الأخرى المتصلة بها بواسطة PTPv1 و PTPv2.

أجهزة PTP. ما هي وكيف تختلف؟

يصف معيار IEEE 1588v2 عدة أنواع من الأجهزة. كلها مذكورة في الجدول.

تتواصل الأجهزة مع بعضها البعض عبر شبكة LAN باستخدام PTP.

تسمى أجهزة PTP الساعات. تأخذ جميع الساعات الوقت المحدد من ساعة grandmaster.

هناك 5 أنواع من الساعات:

ساعة Grandmaster	المصدر الرئيسي للوقت الدقيق. غالبًا ما يكون مزودًا بواجهة لتوصيل GPS.
الساعة العادية	جهاز أحادي المنفذ يمكن أن يكون رئيسيًا (ساعة رئيسية) أو تابعًا (ساعة رئيسية)
الساعات الرائدة (ماجستير)	وهي مصدر الوقت الدقيق الذي تتم فيه مزامنة الساعات الأخرى.
ساعة الرقيق (الرقيق)	الجهاز النهائي الذي يتم مزامنته من الساعة الرئيسية
ساعة الحدود	جهاز بمنافذ متعددة ، يمكن أن يكون سيدًا أو تابعًا. أي أن هذه الساعة يمكن أن تتزامن من ساعة رئيسية أعلى ومزامنة ساعة سفلية أقل.
End-to-end Transparent Clock ( , End-to-End)	, , . PTP . PTP-. .
Peer-to-Peer Transparent Clock ( , Peer-to-Peer)	جهاز بمنافذ متعددة ليست ساعة رئيسية ولا تابعة. ينقل بيانات PTP بين ساعتين. عند إرسال البيانات ، تقوم الساعة الشفافة بتصحيح جميع رسائل PTP Sync و Follow_Up (المزيد عنهم موضح أدناه). يتحقق التصحيح من خلال إضافة إلى حقل تعديل رزمة التأخير المرسلة على جهاز الإرسال والتأخير على قناة البيانات.
عقدة الإدارة	جهاز يقوم بتكوين وتشخيص الساعات الأخرى

تتم مزامنة الساعات الرئيسية والتابعة باستخدام أختام الوقت في رسائل PTP. هناك نوعان من الرسائل في بروتوكول PTP:

• رسائل الأحداث هي رسائل متزامنة تتضمن إنشاء طابع زمني في وقت إرسال الرسالة ووقت استلامها.
• General Messages – ,

Event Messages	General Messages
Sync Delay_Req Pdelay_Req Pdelay_Resp	Announce Follow_Up Delay_Resp Pdelay_Resp_Follow_Up Management Signaling

بعد ذلك ، سننظر في جميع أنواع الرسائل بمزيد من التفصيل.

المشاكل الرئيسية للتزامن

عند إرسال حزمة التزامن عبر شبكة محلية ، يتم تأخيرها على المحول وفي قناة إرسال البيانات. سيعطي أي مفتاح تأخير حوالي 10 μs ، وهو أمر غير مقبول بالنسبة لـ PTPv2. بعد كل شيء ، نحن بحاجة إلى الحصول على دقة 1 ons على الجهاز النهائي. (هذا عندما يتعلق الأمر بالطاقة. قد تتطلب التطبيقات الأخرى المزيد من الدقة.)

يصف IEEE 1588v2 العديد من خوارزميات التشغيل التي تسمح لك بتسجيل مهلة الوقت وتعديلها.

خوارزمية التشغيل
أثناء التشغيل العادي ، يعمل البروتوكول على مرحلتين.

• المرحلة 1 - إنشاء التسلسل الهرمي "الساعة الرائدة - الساعة الرقيق".
• المرحلة 2 - مزامنة الساعة باستخدام آلية من طرف إلى طرف أو من نظير إلى نظير.

المرحلة 1 - إعداد التسلسل الهرمي للعبد الرئيسي

لكل ميناء في الساعة العادية أو الحدود عدد معين من الحالات (الساعة العبرية والساعة الرئيسية). يصف المعيار خوارزمية الانتقال بين هذه الحالات. في البرمجة ، تسمى هذه الخوارزمية آلة حالة أو آلة حالة (المزيد على ويكي).

تستخدم آلة الحالة هذه أفضل خوارزمية ساعة رئيسية (BMCA) لتعيين الرئيسي عند توصيل ساعتين.

تسمح هذه الخوارزمية للساعة بتحمل التزامات ساعة grandmaster عندما تفقد ساعة grandmaster متفوقة إشارة GPS الخاصة بها ، أو تنقطع الاتصال بالشبكة ، إلخ.

يتم عرض انتقالات الدولة وفقًا لـ BMCA لفترة وجيزة في الرسم البياني التالي:


يتم إرسال معلومات حول الساعة على الطرف الآخر من "السلك" في رسالة خاصة (إعلان رسالة). عند تلقي هذه المعلومات ، تقوم خوارزمية آلة الحالة بمعالجة ومقارنة الساعة الأفضل. يصبح المنفذ على أفضل الساعات هو الساعة الرائدة.

يتم عرض تسلسل هرمي بسيط في الرسم البياني أدناه. قد تحتوي المسارات 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 على ساعة شفافة (ساعة شفافة) ، لكنها لا تشارك في إنشاء التسلسل الهرمي "ساعة رائدة - ساعة تابعة".



المرحلة 2 - تزامن ساعة عادية وحد ساعة

مباشرة بعد إنشاء التسلسل الهرمي "الساعات الرائدة - ساعات الرقيق" ، تبدأ مرحلة التزامن لساعة منتظمة وحدود.

للمزامنة ، ترسل الساعة الرئيسية رسالة تحتوي على طابع زمني إلى الساعة التابعة.

يمكن أن تكون الساعات الرائدة:

• مرحلة واحدة؛
• على مرحلتين.

ترسل الساعة أحادية المرحلة للمزامنة رسالة مزامنة واحدة.

تستخدم الساعة المكونة من مرحلتين رسالتين للمزامنة - Sync و Follow_Up.

يمكن استخدام آليتين لمرحلة التزامن:

• آلية الاستجابة لطلب التأخير.
• آلية قياس تأخير الأقران.

بادئ ذي بدء ، سننظر في هذه الآليات في أبسط الحالات - عندما لا يتم استخدام الساعات الشفافة.

آلية الاستجابة لطلب التأخير

تتكون الآلية من خطوتين:

1. قياس التأخير في إرسال رسالة بين الساعة الرئيسية والعبد. يتم تنفيذ ذلك باستخدام آلية الاستجابة لطلب التأخير.
2. يصحح التحول في الوقت المحدد.

Delay Measurement


t1 - مزامنة رسالة إرسال الوقت بواسطة الساعة الرائدة ؛ t2 - وقت استقبال رسالة التزامن بواسطة الساعة التابعة ؛ t3 - وقت إرسال طلب التأخير (Delay_Req) ​​بالساعات التابعة ؛ t4 - وقت استقبال Delay_Req بواسطة الساعة الرائدة.

عندما تعرف الساعة التابعة الوقت t1 و t2 و t3 و t4 ، يمكنهم حساب متوسط ​​التأخير في إرسال رسالة المزامنة (tmpd). يتم حسابها على النحو التالي:



عند إرسال رسالة مزامنة و Follow_Up ، يتم حساب التأخير الزمني من الرئيسي إلى التابع - t-ms.

عند إرسال رسائل Delay_Req و Delay_Resp ، يتم حساب التأخير الزمني من التابع إلى التابع ، t-sm.

في حالة حدوث بعض عدم التماثل بين هاتين القيمتين ، يظهر خطأ في تصحيح مغادرة الوقت المحدد. سبب الخطأ هو حقيقة أن التأخير المحسوب هو متوسط ​​التأخيرات t-ms و t-sm. إذا كانت التأخيرات ليست مساوية لبعضنا البعض ، فسوف نقوم بتعديل الوقت بشكل غير دقيق.

تصحيح إزاحة الوقت الدقيق

بعد معرفة التأخير بين الساعة الرائدة والساعة التابعة ، تقوم الساعة التابعة بتصحيح الوقت.



تستخدم الساعة التابعة رسالة المزامنة ورسالة Follow_Up الاختيارية لحساب إزاحة الوقت الدقيقة عند إرسال الحزمة من الساعة الرئيسية إلى التابعة. يتم حساب التحول باستخدام الصيغة التالية:



آلية قياس تأخير الأقران

تستخدم هذه الآلية أيضًا خطوتين للمزامنة:

1. . peer delay mechanism.
2. .

قياس التأخير من

نظير إلى نظير يتم قياس التأخير بين الأجهزة الممكَّنة من نظير إلى نظير باستخدام الرسائل التالية:



عندما يعرف المنفذ 1 الأوقات t1 و t2 و t3 و t4 ، يمكنه حساب متوسط ​​التأخير (tmld ) يتم حسابها باستخدام الصيغة التالية:



بعد ذلك ، يستخدم المنفذ هذه القيمة لحساب حقل الضبط لكل رسالة مزامنة أو رسالة متابعة_اختيارية تمر عبر هذا الجهاز.

سيكون إجمالي التأخير مساويًا لمجموع التأخير أثناء الإرسال عبر هذا الجهاز ، ومتوسط ​​التأخير أثناء الإرسال عبر قناة البيانات والتأخير الموجود بالفعل في هذه الرسالة ، المتضمن في الأجهزة الأعلى.

تسمح لك الرسائل Pdelay_Req و Pdelay_Resp واختيارية Pdelay_Resp_Follow_Up بالحصول على تأخير من السيد إلى العبد ومن العبد إلى السيد (دائري).

سيؤدي أي عدم تماثل بين هاتين القيمتين إلى حدوث خطأ دقيق في تصحيح إزاحة الوقت.

تصحيح إزاحة الوقت المحدد



تستخدم الساعة التابعة رسالة المزامنة ورسالة المتابعة_الاختيارية لحساب إزاحة الوقت المحدد عند إرسال الحزمة من الساعة الرائدة إلى التابع. يتم حساب التغيير وفقًا للصيغة التالية:



تعديل الفوائد من نظير إلى نظير - يتم حساب التأخير الزمني لكل رسالة مزامنة أو رسالة متابعة عند إرسالها على الشبكة. لذلك ، لن يؤثر تغيير مسار الإرسال بأي حال من الأحوال على دقة الضبط.

عند استخدام هذه الآلية ، لا تتطلب مزامنة الوقت حساب التأخير الزمني على المسار الذي تنتقل فيه رزمة التزامن ، كما هو الحال مع التبادل الأساسي. أولئك. لا يتم إرسال رسائل Delay_Req و Delay_Resp. في هذه الطريقة ، يتم جمع التأخير بين الساعة الرئيسية والمتابعين ببساطة في حقل الضبط لكل رسالة مزامنة أو رسالة متابعة.

ميزة أخرى هي أن ساعة القيادة يتم تفريغها من الحاجة إلى معالجة رسائل Delay_Req.

طرق تشغيل الساعات الشفافة

تبعا لذلك ، تم فحص أمثلة بسيطة. افترض الآن أن المفاتيح تظهر على مسار المزامنة.

إذا كنت تستخدم مفاتيح التحويل بدون دعم PTPv2 ، فسيتم تأجيل حزمة المزامنة بحوالي 10 ons على المحول.

تسمى المفاتيح التي تدعم PTPv2 في مصطلحات IEEE 1588v2 الساعات الشفافة. لا تتم مزامنة الساعة الشفافة من الساعة الرائدة ولا تشارك في التسلسل الهرمي "الساعة الرائدة - الساعة التابعة" ، ولكن عند إرسال رسائل المزامنة ، يتذكرون مقدار تأخر الرسالة. هذا يسمح لك بتعديل التأخير الزمني.

يمكن أن تعمل الساعة الشفافة في وضعين:

• من طرف إلى طرف.
• واحد الى واحد.

من طرف إلى طرف (E2E)



تنقل ساعة E2E الشفافة رسائل المزامنة ورسائل Follow_Up المصاحبة إلى جميع المنافذ. حتى تلك المحظورة بأي بروتوكولات (على سبيل المثال ، RSTP).

يتذكر المفتاح الطابع الزمني عندما تم استلام حزمة المزامنة (Follow_Up) على المنفذ وعندما تم إرسالها من المنفذ. بناءً على الطابعتين الزمنيتين ، يتم حساب وقت معالجة المفتاح للرسالة. في المعيار ، يسمى هذا الوقت وقت الإقامة.

تتم إضافة وقت المعالجة إلى حقل تصحيح حقل رسالة المزامنة (ساعة أحادية المرحلة) أو متابعة_ متابعة (ساعة ذات مرحلتين).



تقيس الساعة الشفافة E2E وقت المعالجة لرسائل المزامنة و Delay_Req التي تمر عبر المحول. ولكن من المهم أن نفهم أن التأخير الزمني بين الساعة الرائدة والساعة التابعة يتم حسابه باستخدام آلية الاستجابة لطلب التأخير. إذا تغيرت الساعة الرئيسية أو تغير المسار من الساعة الرئيسية إلى التابع ، فسيتم قياس التأخير مرة أخرى. هذا يزيد من وقت الانتقال في حالة حدوث تغييرات في الشبكة.



تعمل ساعة P2P الشفافة ، بالإضافة إلى قياس وقت معالجة الرسالة عن طريق المحول ، على قياس التأخير في قناة البيانات إلى أقرب جار باستخدام آلية قياس التأخير للعقدة المجاورة.

يتم قياس التأخير على كل قناة في كلا الاتجاهين ، بما في ذلك القنوات المحظورة بواسطة بروتوكول (على سبيل المثال ، RSTP). يتيح لك ذلك حساب تأخير جديد على مسار المزامنة فورًا إذا تغيرت ساعة الساعة الكبرى أو طبولوجيا الشبكة.

يتم تجميع وقت معالجة المحول ووقت التأخير عند إرسال رسائل مزامنة أو متابعة.

أنواع الدعم لمفاتيح PTPv2

يمكن أن تدعم المحولات PTPv2:

• برمجيا.
• المعدات.

في تنفيذ البرنامج لبروتوكول PTPv2 ، يطلب المحول طابعًا زمنيًا من البرنامج الثابت. تكمن المشكلة في أن البرنامج الثابت يعمل بشكل دوري ، وعليك الانتظار حتى تنتهي الدورة الحالية ، وأخذ طلب المعالجة وبعد انتهاء الدورة التالية ، سيصدر طابعًا زمنيًا. كل هذا سيستغرق وقتًا أيضًا ، وسنحصل على تأخير ، وإن لم يكن بنفس الأهمية بدون دعم برامج PTPv2.

يسمح لك دعم الأجهزة لـ PTPv2 فقط بالحفاظ على الدقة اللازمة. في هذه الحالة ، يتم إصدار الطابع الزمني بواسطة ASIC خاص ، يتم تثبيته على المنفذ.

تنسيق الرسالة

تتكون جميع رسائل PTP من الحقول التالية:

• العنوان - 34 بايت.
• النص - يعتمد الحجم على نوع الرسالة.
• لاحقة (اختياري.

الرأس

حقل الرأس هو نفسه لجميع رسائل PTP. حجمها 34 بايت.

تنسيق الرأس:



حقل messageType هو نوع الرسالة المرسلة ، على سبيل المثال ، Sync و Delay_Req و PDelay_Req ، إلخ.

messageLength - تحتوي على الحجم الكامل لرسالة PTP ، بما في ذلك الرأس والنص واللاحقة (ولكن باستثناء وحدات بايت التعبئة).

domainNumber - يحدد نطاق PTP الذي تنتمي إليه الرسالة.

المجال عبارة عن بضع ساعات مختلفة يتم تجميعها في مجموعة منطقية واحدة ومزامنتها من ساعة رائدة واحدة ، ولكن ليس بالضرورة متزامنة مع ساعة تنتمي إلى مجال آخر.

أعلام - يحتوي هذا الحقل على أعلام مختلفة لتحديد حالة الرسالة.

تصحيح الحقل- يحتوي على وقت التأخير بالنانو ثانية. يشمل وقت التأخير تأخر الإرسال عبر الساعة الشفافة ، بالإضافة إلى تأخير الإرسال عبر القناة عند استخدام وضع نظير إلى نظير.

sourcePortIdentity - يحتوي هذا الحقل على معلومات حول المنفذ الذي تم إرسال هذه الرسالة منه في الأصل.

SequenceID - يحتوي على رقم تعريف الرسائل الفردية.

controlField - artifact field =) يبقى من الإصدار الأول للمعيار ويحتوي على معلومات حول نوع هذه الرسالة. بشكل أساسي مثل messageType ، ولكن مع خيارات أقل.

logMessageInterval - يتم تحديد هذا الحقل حسب نوع الرسالة.

الجسم

كما نوقش أعلاه ، هناك عدة أنواع من الرسائل. هذه الأنواع موصوفة أدناه:

الإعلان عن
الرسالة تُستخدم رسالة الإعلان "لإخبار" الساعات الأخرى داخل نفس المجال عن إعداداتها. تسمح لك هذه الرسالة بضبط التسلسل الهرمي "Leading Clock - Slave Clock".


تزامن
يتم إرسال رسالة رسالة التزامن (مزامنة) من الساعة الرئيسية، ويتضمن ذلك الوقت من الساعة الرئيسية في الوقت الذي تم إنشاؤه الرسالة متزامنة. إذا كانت الساعة الرائدة من خطوتين ، فسيتم تعيين الطابع الزمني في رسالة المزامنة على 0 ، وسيتم إرسال الطابع الزمني الحالي في رسالة Follow_Up المقترنة. يتم استخدام رسالة المزامنة لكل من آليات قياس التأخير.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. يمكنك استخدام Unicast بشكل اختياري.





رسالة Delay_Req تنسيق رسالة Delay_Req مطابق لرسالة المزامنة. ترسل الساعة الرقيق Delay_Req. أنه يحتوي على الوقت الذي تم إرسال Delay_Req بواسطة ساعة الرقيق. تُستخدم هذه الرسالة فقط لآلية الاستجابة لطلب التأخير.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. يمكنك استخدام Unicast بشكل اختياري.



رسالة Follow_Up

يتم إرسال رسالة Follow_Up اختياريًا بواسطة الساعة الرئيسية وتحتوي على الوقت الذي أرسل فيه Master رسالة المزامنة . يتم إرسال رسالة Follow_Up فقط بواسطة ساعة قيادة من مرحلتين.

يتم استخدام رسالة Follow_Up لكل من آليات قياس التأخير.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. يمكنك استخدام Unicast بشكل اختياري.



رسالة التأخير

يتم إرسال رسالة Delay_Resp بواسطة الساعة الرئيسية. يحتوي على الوقت الذي يتم فيه استلام Delay_Req بواسطة الساعة الرئيسية. تُستخدم هذه الرسالة فقط لآلية الاستجابة لطلب التأخير.

يتم إرسال الرسالة باستخدام الإرسال المتعدد. يمكنك استخدام Unicast بشكل اختياري. رسالة



Pdelay_Req

يتم إرسال رسالة Pdelay_Req بواسطة جهاز يطلب تأخيرًا. يحتوي على الوقت الذي تم فيه إرسال الرسالة من منفذ هذا الجهاز. يستخدم Pdelay_Req فقط لآلية قياس تأخير العقدة المجاورة.



رسالة Pdelay_Resp

يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp بواسطة الجهاز الذي تلقى طلب التأخير. يحتوي على الوقت الذي تم فيه استلام رسالة Pdelay_Req بواسطة هذا الجهاز. يتم استخدام رسائل Pdelay_Resp فقط لآلية قياس تأخير العقدة المجاورة.



رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up

يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up اختياريًا بواسطة الجهاز الذي تلقى طلب التأخير. يحتوي على الوقت الذي تم فيه استلام رسالة Pdelay_Req بواسطة هذا الجهاز. يتم إرسال رسالة Pdelay_Resp_Follow_Up بواسطة ساعة رئيسية ذات مرحلتين فقط.

يمكن استخدام هذه الرسالة أيضًا في وقت التشغيل بدلاً من الطابع الزمني. وقت التنفيذ هو الوقت من لحظة استلام Pdelay-Req حتى يتم إرسال Pdelay_Resp.

يتم استخدام Pdelay_Resp_Follow_Up فقط لآلية قياس تأخير العقدة المجاورة.



رسائل التحكم (رسالة الإدارة)

رسائل التحكم PTP مطلوبة لنقل المعلومات بين ساعة واحدة أو أكثر وعقدة التحكم.



نقل إلى LV

يمكن إرسال رسالة PTP على مستويين:

• شبكة - كجزء من بيانات IP.
• الارتباط - كجزء من إطار Ethernet.

إرسال رسالة PTP عبر UDP عبر IP عبر Ethernet



PTP عبر UDP عبر



ملفات تعريف Ethernet

PTP لديها العديد من المعلمات "المرنة" التي تحتاج إلى تكوين. على سبيل المثال:

• خيارات BMCA.
• آلية قياس التأخير.
• الفواصل والقيم الأولية لجميع المعلمات القابلة للتكوين ، إلخ.

وعلى الرغم من حقيقة أننا قلنا سابقًا أن أجهزة PTPv2 متوافقة مع بعضها البعض ، إلا أنها ليست جيدة. يجب أن يكون للأجهزة نفس الإعدادات لتتمكن من التفاعل.

لذلك ، هناك ما يسمى ملفات تعريف PTPv2. ملفات التعريف عبارة عن مجموعات من الإعدادات التي تم تكوينها وقيود بروتوكول معينة حتى تتمكن من تنفيذ مزامنة الوقت لتطبيق معين.

يصف معيار IEEE 1588v2 نفسه ملف تعريف واحد فقط - "ملف التعريف الافتراضي". يتم إنشاء جميع الملفات الشخصية الأخرى ووصفها من قبل المنظمات والجمعيات المختلفة.

على سبيل المثال ، تم إنشاء ملف تعريف الطاقة أو ملف تعريف الطاقة PTPv2 من قبل لجنة ترحيل أنظمة الطاقة ولجنة المحطات الفرعية لجمعية الطاقة والطاقة IEEE. يسمى ملف التعريف نفسه IEEE C37.238-2011.

يصف ملف التعريف أنه يمكن إرسال PTP:

• فقط من خلال شبكات L2 (مثل Ethernet و HSR و PRP وليس IP).
• يتم إرسال الرسائل فقط بواسطة القائمة البريدية للإرسال المتعدد.
• يتم استخدام آلية قياس تأخر النظير كآلية قياس التأخير.

المجال الافتراضي هو 0 ، والمجال الموصى به هو 93.

كانت فلسفة إنشاء C37.238-2011 هي الرغبة في تقليل عدد الميزات الاختيارية وترك الوظائف الضرورية فقط للتفاعل الموثوق بين الأجهزة وزيادة استقرار النظام.

أيضًا ، يتم تحديد تردد إرسال الرسالة:



في الواقع ، يتوفر معلمة واحدة فقط للاختيار - نوع الساعة الرائدة (مرحلة واحدة أو مرحلتين).

يجب ألا تزيد الدقة عن 1 μs. وبعبارة أخرى ، يمكن تضمين 15 ساعة شفافة بحد أقصى أو ثلاث ساعات حدودية في مسار مزامنة واحد.