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网络时间协议实现分布式系统内时钟同步的原理分析 被引量:10
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作者 张红亮 吴秋云 景宁 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第5期831-834,共4页
在某些关键应用中,分布式系统对系统内时钟的一致性要求是比较高的、网络时间协议作为一个Internet称准协议,可以作为分布式系统时钟同步的有效工具.本文介绍了网络时间协议的基本模型和体系结构,并着重分析了使用网络时间协议实现时钟... 在某些关键应用中,分布式系统对系统内时钟的一致性要求是比较高的、网络时间协议作为一个Internet称准协议,可以作为分布式系统时钟同步的有效工具.本文介绍了网络时间协议的基本模型和体系结构,并着重分析了使用网络时间协议实现时钟同步的基本原理. 展开更多
关键词 INTERNET 网络时间协议 分布式系统 时钟同步 容错 计算机网络
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高速综合检测列车的高精度时钟同步技术研究
2
作者 王凡 戴鹏 +4 位作者 刘俊博 李茂 袁立 王纪坤 赵德华 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期206-214,共9页
高速综合检测列车各检测系统时间的精确同步是确保各系统数据时空一致性的关键技术。以满足450 km/h检测速度条件下的高精度同步为目标,提出一种基于精确时间协议(PTP)的高精度时钟同步框架。该框架采用“一主多从”的网络结构,主节点... 高速综合检测列车各检测系统时间的精确同步是确保各系统数据时空一致性的关键技术。以满足450 km/h检测速度条件下的高精度同步为目标,提出一种基于精确时间协议(PTP)的高精度时钟同步框架。该框架采用“一主多从”的网络结构,主节点为车载高精度时间服务器,接收全球导航卫星系统(GNSS)提供的精确授时。通过采用IEEE1588 v2协议作为主通讯协议搭建同步网络,并采用三层万兆PTP工业以太网交换机搭建光纤传输网络连接各从节点(专项检测系统)。对多级路由接入、长距离传输、实时/非实时操作系统平台等不同工况下的时间同步性能进行测试分析。试验结果表明:该时间同步框架可确保各检测系统主控制器系统之间的时间同步误差在微秒级,可确保在最高450 km/h运行速度下同一时刻各系统数据的空间对齐误差<1 cm;时钟同步性能基本不受同步网络线缆长度和多级路由层数影响;各系统主控器需运行实时操作系统接入同步网络,才可保证各系统对数据进行时间标记操作时的同步精度。 展开更多
关键词 高速综合检测列车 精确时间协议 时钟同步 全球导航卫星系统 IEEE1588 v2协议
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基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现 被引量:1
3
作者 赵国锋 危瑞鹏 +2 位作者 邢媛 徐川 张汝凤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期814-823,共10页
针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳... 针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%. 展开更多
关键词 时钟同步 IEEE 802.1AS协议 时钟选取 冗余时钟 FPGA
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Ad hoc网络时钟同步研究 被引量:19
4
作者 董超 田畅 倪明放 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期110-117,共8页
由于ad hoc网络应用环境的多样性且不同的应用具有不同的同步要求,没有一种时钟同步协议可以适应各种情况。在分析了网络时钟同步困难的基础上,结合不同的adhoc网络应用,探讨了不同应用环境下时钟同步协议的特殊性,并介绍了现有典型的ad... 由于ad hoc网络应用环境的多样性且不同的应用具有不同的同步要求,没有一种时钟同步协议可以适应各种情况。在分析了网络时钟同步困难的基础上,结合不同的adhoc网络应用,探讨了不同应用环境下时钟同步协议的特殊性,并介绍了现有典型的adhoc网络时钟同步协议。最后,针对adhoc网络时钟同步中值得进一步研究的几个问题做了初步的分析。 展开更多
关键词 时钟同步 ad HOC网络 网络应用 时钟同步协议
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基于GPS和IEEE-1588协议的时钟同步装置的研制 被引量:21
5
作者 庄玉飞 黄琦 井实 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第13期111-115,125,共6页
面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供... 面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供选择的同步方式保证了同步的可靠性;在以太网物理层和MAC层之间的MII处检测和标记1588报文是实现高精度同步的关键方法,且1588校正本地时钟时实现了平滑修正。测试结果显示1588同步误差小于500ns,该装置具有同步精度高、可靠性好的特点,将其应用于同步相量测量单元(PMU)中,可以满足电力系统广域测量对同步时钟的要求。 展开更多
关键词 IEEE-1588协议 GPS IRIG_B FPGA 时钟同步装置
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基于精密时间协议的时钟同步技术 被引量:9
6
作者 林涛 张浩 孙鹤旭 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第8期1828-1830,共3页
IEEE 1588协议的精密时间协议提供了一种网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。基于精密时间协议,在网络驱动中对时戳进行采集和处理,采用最佳主时钟算法选取网络主时钟对从时钟进行同步,使用Java语言和C语言混... IEEE 1588协议的精密时间协议提供了一种网络控制系统中主从时钟交换报文达到时钟精准同步的有效方法。基于精密时间协议,在网络驱动中对时戳进行采集和处理,采用最佳主时钟算法选取网络主时钟对从时钟进行同步,使用Java语言和C语言混合编程实现软件网络时钟同步,并采用A llan方差公式对时钟性能进行描述。 展开更多
关键词 时钟同步 精密时间协议 最佳主时钟算法 ALLAN方差
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IEEE-1588协议时钟同步报文的精确时间标记方法研究 被引量:49
7
作者 魏丰 孙文杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期162-169,共8页
采用专用硬件在物理层标记(time stamping)时钟同步报文发出和到达的时刻是实现高精度网络时钟同步的基础。本文分析了IEEE-1588协议中Sync和Delay_Req报文的数据帧结构,提出了一种在以太网物理层(PHY)和MAC层之间的介质无关接口(MII)... 采用专用硬件在物理层标记(time stamping)时钟同步报文发出和到达的时刻是实现高精度网络时钟同步的基础。本文分析了IEEE-1588协议中Sync和Delay_Req报文的数据帧结构,提出了一种在以太网物理层(PHY)和MAC层之间的介质无关接口(MII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记的方案。并根据此方案采用Altera公司的CycloneⅠ系列FPGA芯片EP1C12Q240研制了相关的测试平台。在此平台上对10Mbps以太网环境中的时间标记精度进行了初步实测,标记精度优于500nS。 展开更多
关键词 IEEE 1588协议 网络时钟同步 时间标记 介质无关(MII)接口
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基于ARM的IEEE1588精密时钟同步协议的实现 被引量:7
8
作者 孔亚广 孙祥祥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A01期315-317,323,共4页
为了达到以太网纳秒级的时钟同步,概述了IEEE1588(网络化测量及控制系统的精确时钟同步协议)的机理,对该算法实现纳秒级同步的方法进行细述,同时从工程实践的角度提出一种基于ARM的实现方法,软硬件结合实现IEEE1588协议,给出了实现方案... 为了达到以太网纳秒级的时钟同步,概述了IEEE1588(网络化测量及控制系统的精确时钟同步协议)的机理,对该算法实现纳秒级同步的方法进行细述,同时从工程实践的角度提出一种基于ARM的实现方法,软硬件结合实现IEEE1588协议,给出了实现方案和流程图,并给出相关的测试结果,证明其符合现代工业以太网应用对高精度时钟同步的要求。 展开更多
关键词 IEEE1588协议 时间戳 以太网 时钟同步 延迟
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分布式网络系统中时钟同步的实现 被引量:11
9
作者 孙娜 熊伟 丁宇征 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第14期136-138,共3页
分布式网络系统对时钟同步的需求日益迫切,要求也越来越高。文章针对分布式舰载网络系统提出了采用NTP协议的分层式混合时钟同步方案,并描述了方案的实现。
关键词 时钟同步 网络时间协议 分布式舰载网络系统
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基于IEEE1588标准的电力调度通信网络时钟同步 被引量:3
10
作者 胡志广 翁奕珊 +1 位作者 邹国惠 周文瑜 《水电能源科学》 北大核心 2011年第4期174-176,共3页
针对目前电力调度自动化系统基于GPS传统对时方法的缺陷,提出了基于IEEE1588(IEC61588)标准的新对时方案,并指出在调度自动化系统中的发展方向。研究结果表明,该方案精度高、经济、安全、可靠,为智能电网建设提供了技术支撑。
关键词 电力调度自动化 通信网络 时钟同步 IEEE1588 精确对时协议 网络时间协议 简单时间网络时间协议
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基于网络时间协议的时间同步实现方法 被引量:2
11
作者 段青玲 刘伃 +1 位作者 胡梅 王芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第A01期1-2,5,共3页
为解决局域网中的服务器与客户机与标准时间保持时间同步的现实问题,阐述了时间同步的工作原理,介绍了网络时间协议(NTP),并提出了网络中各机器同步的解决方案以及程序实现,时间精度可根据需要进行设置。该方法应用于集约化水产控制系... 为解决局域网中的服务器与客户机与标准时间保持时间同步的现实问题,阐述了时间同步的工作原理,介绍了网络时间协议(NTP),并提出了网络中各机器同步的解决方案以及程序实现,时间精度可根据需要进行设置。该方法应用于集约化水产控制系统和超市监控系统中,实验证明是一种可行的解决方法。 展开更多
关键词 时间同步 时间服务器 网络时间协议 简单网络时间协议
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一类网络化控制系统的时延分析及时钟同步方法 被引量:4
12
作者 傅磊 戴冠中 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第7期264-266,269,共4页
针对如何保证精确的分布式时钟同步以实现预期的实时调度和控制问题,通过对一类基于全双工交换式以太网并采用总线型拓扑的网络化控制系统时延特征的分析,结合网络精确时钟同步协议,在分析了其可行性的基础上,给出了网络化控制系统时钟... 针对如何保证精确的分布式时钟同步以实现预期的实时调度和控制问题,通过对一类基于全双工交换式以太网并采用总线型拓扑的网络化控制系统时延特征的分析,结合网络精确时钟同步协议,在分析了其可行性的基础上,给出了网络化控制系统时钟同步的设计及实现方法。 展开更多
关键词 网络诱导时延 全双工交换式以太网 网络化控制系统 精确时钟同步协议
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分布式网络监控的时钟同步问题研究 被引量:4
13
作者 范逊 宋成 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2007年第5期131-132,150,共3页
介绍了CNIC分布式网络监控器及其时钟同步问题,根据分布式监控对NTP的需求,设计了相应的部署方案,并对NTP服务的运行情况进行了分析。
关键词 分布式网络监控 时钟同步 网络时间协议 部署与分析
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基于单元测试的车载时钟同步协议开发方法 被引量:1
14
作者 罗峰 徐金鹏 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期1-5,共5页
在车载时钟同步协议开发过程中引入开源单元测试框架Cpputest,使代码开发过程与单元测试过程相结合:通过合理的文件依赖关系和可测的代码接口,软件模块可以脱离实际硬件平台独立运行;通过编写测试用例,每一次代码改动均可完整验证其可靠... 在车载时钟同步协议开发过程中引入开源单元测试框架Cpputest,使代码开发过程与单元测试过程相结合:通过合理的文件依赖关系和可测的代码接口,软件模块可以脱离实际硬件平台独立运行;通过编写测试用例,每一次代码改动均可完整验证其可靠性,从而避免缺陷引入,提高了代码质量。运行示例测试结果表明,尽管开发初期工作量增加,但该方法减少了后期维护成本,同时强制要求开发者使用更合理的软件架构,从而减少模块的交接、移植等工作带来的影响,延长了软件的寿命。 展开更多
关键词 单元测试 时钟同步协议 开源单元测试框架 软件质量
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基于PTP协议的列车通信网络时间同步优化研究 被引量:6
15
作者 程顺岭 李常贤 赵科 《电子测量技术》 北大核心 2022年第18期91-98,共8页
目前列车通信网络支持的网络时钟协议,时间同步精度只能达到亚微秒,无法满足当前列车各节点时间同步精度的需求。针对上述问题,本文提出将精确时钟协议应用在列车通信网络中。为了实现低偏差范围情况下的高同步精度,本文在传统PI控制算... 目前列车通信网络支持的网络时钟协议,时间同步精度只能达到亚微秒,无法满足当前列车各节点时间同步精度的需求。针对上述问题,本文提出将精确时钟协议应用在列车通信网络中。为了实现低偏差范围情况下的高同步精度,本文在传统PI控制算法基础上,在改进的时钟伺服系统中提出多模型PI控制优化算法,设定比例系数KP和积分系数KI的阈值极限值,推导阈值极限值与PI输出补偿值的定量关系,进而补偿从节点的时间偏差。最后,以某列车通信网络场景为研究对象在OMNeT++仿真平台进行建模仿真,分析主从节点时间偏差值。与传统PI控制算法得到的时间偏差值相比,列车通信网络中各节点的时间偏差的改进值均在30 ns以内,同步偏差最低可达1.38 ns,验证了所提算法的优越性。 展开更多
关键词 列车通信网络 时间同步 精确时钟协议 时钟伺服系统 PI控制
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基于实时时钟方差算法的网络时钟同步 被引量:1
16
作者 李军 孙书鹰 +1 位作者 刘江义 孔祥通 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2013年第5期1538-1541,1551,共5页
作为网络系统同步的重要参数,时钟方差表征了某时钟的稳定性特征。针对传统时钟方差计算方法在实时性和计算复杂度方面的不足,利用指数平滑的滞后特性,设计了自适应指数平滑算法,应用于时钟方差的计算,设计了时钟方差的实时计算算法。基... 作为网络系统同步的重要参数,时钟方差表征了某时钟的稳定性特征。针对传统时钟方差计算方法在实时性和计算复杂度方面的不足,利用指数平滑的滞后特性,设计了自适应指数平滑算法,应用于时钟方差的计算,设计了时钟方差的实时计算算法。基于PTP协议V2版本,采用STM32F407微控制器作为核心,构建了以太网同步系统,实现了同步网络对环境变化的实时响应。通过软件仿真验证了算法的可行性,通过组网测试验证了实时时钟方差算法应用于PTP同步协议的优良性能。 展开更多
关键词 时钟方差 网络同步 自适应 指数平滑 实时 精确时钟协议 微控制器
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时间触发以太网时钟同步协议攻击行为的性能评估方法 被引量:2
17
作者 刘策越 郭宏 张先国 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第28期11698-11705,共8页
时间触发以太网时钟同步协议的PCF(protocal control frames)是决定该网络能否正常工作的核心要素,一旦发生针对PCF帧的攻击行为,可能会导致整个时间触发以太网的时序错乱和瘫痪。为了更好地深入分析这种攻击行为,提出一种针对PCF帧的... 时间触发以太网时钟同步协议的PCF(protocal control frames)是决定该网络能否正常工作的核心要素,一旦发生针对PCF帧的攻击行为,可能会导致整个时间触发以太网的时序错乱和瘫痪。为了更好地深入分析这种攻击行为,提出一种针对PCF帧的攻击行为的性能评估方法,可对攻击者能力和攻击造成的影响进行有效评估。首先以不同阶段的时钟同步过程为考量依据,对攻击行为的实施过程和造成的影响进行详细分析,建立针对PCF帧的攻击行为分类框架。然后对攻击行为的要素进行分析提取,并结合量化参数,推导出攻击行为性能量化的数学表述。最后通过典型示例,对提出的方法进行应用说明,结果表明,本文方法可以较为合理地对攻击效能进行评估。 展开更多
关键词 时间触发以太网 时钟同步协议 攻击行为 评估方法
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基于自回归算法的测控网络时钟同步设计 被引量:5
18
作者 高海英 朱望纯 +1 位作者 高志昊 薛文忠 《现代电子技术》 北大核心 2018年第13期100-105,共6页
为了提高测控网络的时钟同步精度,在现有IEEE 1588协议的网络时钟基础上,提出基于自回归算法的时钟同步设计。通过建立自回归时钟漂移模型,利用一阶卡尔曼滤波器对主从时钟的时钟偏差和漂移进行估计,根据估计值对时钟进行补偿和修正,并... 为了提高测控网络的时钟同步精度,在现有IEEE 1588协议的网络时钟基础上,提出基于自回归算法的时钟同步设计。通过建立自回归时钟漂移模型,利用一阶卡尔曼滤波器对主从时钟的时钟偏差和漂移进行估计,根据估计值对时钟进行补偿和修正,并在测控网络失去最高主时钟信号的情况下,预测时钟漂移量以维持主从时钟同步。试验结果表明,该设计能有效降低时间戳获取精度对时钟同步的影响,使同步精度达到10 ns,并提高了系统在离线状态下的同步可靠性。 展开更多
关键词 时钟同步 IEEE 1588协议 自回归 卡尔曼滤波 时钟漂移预测 测控网络
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网络式仪器总线同步协议的精确时间戳生成方法的研究 被引量:1
19
作者 阿永嘎 叶凌云 《机电工程》 CAS 2010年第11期60-64,共5页
网络式仪器总线是一种基于M-LVDS技术的面向仪器应用的多主式仪器总线。由于仪器应用中对实时性的要求很高,基于IEEE-1588时间同步协议实现了网络式仪器总线的时间同步机制。为了获得更高的同步精度,设计了一种物理层时间标记的硬件电... 网络式仪器总线是一种基于M-LVDS技术的面向仪器应用的多主式仪器总线。由于仪器应用中对实时性的要求很高,基于IEEE-1588时间同步协议实现了网络式仪器总线的时间同步机制。为了获得更高的同步精度,设计了一种物理层时间标记的硬件电路。该电路采用移相时钟时间测量方法,用低速的时钟信号实现了高分辨率的时间标记电路。最后,采用Xilinx公司的Virtex5系列FPGA芯片研制了相应的测试平台。实验结果表明,在此测试平台上,网络式仪器总线的同步精度可达到10 ns。 展开更多
关键词 网络式仪器总线 时间戳 时间同步协议 移相时钟
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基于精确时间协议的工业无线传感器网络时间同步方法 被引量:7
20
作者 单飞桥 王照伟 沈跃 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2023年第7期2255-2260,共6页
针对工业无线传感器网络(IWSNs)中复杂链路环境、温度波动等造成的链路时延动态变化、时钟计时干扰、时间戳获取不确定等问题,提出一种基于精确时间协议(PTP)的IWSNs时间同步方法。首先,融合PTP双向时间同步过程的时钟计时干扰、非对称... 针对工业无线传感器网络(IWSNs)中复杂链路环境、温度波动等造成的链路时延动态变化、时钟计时干扰、时间戳获取不确定等问题,提出一种基于精确时间协议(PTP)的IWSNs时间同步方法。首先,融合PTP双向时间同步过程的时钟计时干扰、非对称链路时延噪声,建立时钟状态空间模型和观测模型;其次,构建反向自适应卡尔曼滤波算法以滤除噪声干扰;然后,利用反向估计和正向估计的时钟状态归一化新息比值来评估噪声统计模型的合理性;最后,在设定检测阈值后,动态调整时钟状态过程噪声,以实现时钟参数的精确估计。仿真结果表明,相较于经典卡尔曼滤波算法和PTP,在不同时钟计时精度下,反向自适应卡尔曼滤波算法估计的时钟偏移和偏移率均有较小且更稳定的误差标准差,有效解决了噪声不确定等原因造成的卡尔曼滤波发散问题,提高了时间同步的可靠性。 展开更多
关键词 工业无线传感器网络 时间同步 精确时间协议 时钟状态过程噪声 反向自适应卡尔曼滤波算法
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