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兆越打造 | GPS/北斗高精度時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò )方案

PTP協(xié)議是一種用于網(wǎng)絡(luò )時(shí)間同步的協(xié)議,它能夠在復雜的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中實(shí)現高精度的時(shí)間同步。PTP協(xié)議利用以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò )基礎設施,將高精度時(shí)間信息從時(shí)間源分發(fā)到網(wǎng)絡(luò )中的各個(gè)設備。


GPS和北斗衛星導航系統能夠提供全球范圍內的高精度時(shí)間信息。這些系統利用原子鐘技術(shù),能夠提供納秒級的時(shí)間精度,為高精度時(shí)間同步提供了可靠的時(shí)間源。


隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等科技技術(shù)的發(fā)展,對時(shí)間同步的需求也越來(lái)越高。為了滿(mǎn)足現代社會(huì )對高精度時(shí)間同步的迫切需求,上海兆越通訊推出基于GPS/北斗的高精度PTP對時(shí)系統的MWG-2620-PTP主時(shí)鐘與MIE-2820-PTP交換機在PTP對時(shí)中的應用方案,確保網(wǎng)絡(luò )中各設備的時(shí)間同步,適用于智能交通的路側設備精準對時(shí)、工業(yè)控制對時(shí)、移動(dòng)通信等多個(gè)領(lǐng)域。


面臨的挑戰

當前PTP對時(shí)網(wǎng)絡(luò ),大部分是基于網(wǎng)絡(luò )層級對時(shí),在實(shí)際使用過(guò)程中,存在著(zhù)如下問(wèn)題:

1、主時(shí)鐘負載過(guò)重:在使用TC對時(shí)模式時(shí),因網(wǎng)絡(luò )中對時(shí)終端較多,主時(shí)鐘面對大量終端時(shí),負載過(guò)重,導致對時(shí)精度無(wú)法保障。

 

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2、BC模式對時(shí)精度不足:采用交換機作為BC模式進(jìn)行對時(shí),可減輕主時(shí)鐘的網(wǎng)絡(luò )負載,但會(huì )增加對時(shí)誤差,目前普遍的理想誤差是100ns/跳。存在多跳B(niǎo)C時(shí),對時(shí)誤差累計,無(wú)法完全滿(mǎn)足對時(shí)精度要求。

 

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3、PTP主時(shí)鐘成本過(guò)高:當前PTP主時(shí)鐘成本仍較高,因成本壓力無(wú)法分散式布署。

4、小規模網(wǎng)絡(luò )實(shí)施成本過(guò)高:因PTP主時(shí)鐘成本較高,對于小規模PTP對時(shí)應用,難以負擔昂貴的PTP主時(shí)鐘成本。

 

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兆越方案

本解決方案使用了基于GPS/北斗的小型PTP主時(shí)鐘,將PTP主時(shí)鐘分散式布署,并在可部署小型化網(wǎng)絡(luò )的場(chǎng)景組建小型PTP網(wǎng)絡(luò ),實(shí)施方案如下:


1、分散式部署方式

在各匯聚交換機位置,增加MWG-2620-PTP主時(shí)鐘,以實(shí)現分散式部署,一是可以提高區域部分終端的對時(shí)精度,二是可作為備份時(shí)鐘使用。


MWG-2620-PTP內置高精度GPS/北斗對時(shí)模塊,通過(guò)天線(xiàn)接收衛星信號,授時(shí)精度可達20ns。設備接收到衛星時(shí)間后,將其作為基準時(shí)間,通過(guò)PTP協(xié)議進(jìn)行分發(fā)。

 

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2、小型網(wǎng)絡(luò )的獨立高精度PTP組網(wǎng)

用MWG-2620-PTP和MIE-2820-PTP交換機,可實(shí)現小型化的PTP組網(wǎng)。該方案的核心設備為MWG-2620-PTP,通過(guò)其內置的GPS/北斗對時(shí)模塊接收衛星時(shí)間信號,實(shí)現高精度時(shí)間同步。MWG-2620-PTP作為PTP主時(shí)鐘,將同步后的時(shí)間通過(guò)PTP協(xié)議分發(fā)給網(wǎng)絡(luò )中的各個(gè)終端設備。MIE-2820-PTP交換機則作為PTP網(wǎng)絡(luò )中的中繼設備,確保時(shí)間信號在網(wǎng)絡(luò )中的準確傳遞。

 

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方案優(yōu)勢:

實(shí)現了基于GPS/北斗的高精度對時(shí)。

實(shí)現主時(shí)鐘分散化布署,提高各區域網(wǎng)絡(luò )對時(shí)精度。

在小型PTP對時(shí)網(wǎng)絡(luò )中,可極大地降低主時(shí)鐘成本。

工業(yè)級設備,可適應各類(lèi)工業(yè)環(huán)境,適應性好。


產(chǎn)品介紹

MWG-2620-PTP  集成GPS/北斗的高精度PTP時(shí)鐘服務(wù)器

 

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1、GPS/北斗對時(shí)模塊:實(shí)現高精度的衛星授時(shí)。

2、PTP對時(shí)功能:支持PTP協(xié)議(IEEE 1588),能夠作為PTP主時(shí)鐘為網(wǎng)絡(luò )中各終端設備提供精準的時(shí)間同步。

3、多種模式支持:支持主時(shí)鐘(Master)、邊界時(shí)鐘(BC)、透明時(shí)鐘(TC)模式,適應不同的應用場(chǎng)景。

4、高精度對時(shí):GPS授時(shí)精度可達20ns,PTP對時(shí)精度可達100ns。

5、供電電壓:DC12/24V。

6、安裝方式:壁掛式或卡軌式,可根據實(shí)際應用情況進(jìn)行選擇。


MIE-2820-PTP   PTP對時(shí)網(wǎng)絡(luò )交換機

 

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1、MIE-2820-PTP交換機是一款高性能網(wǎng)絡(luò )交換設備,支持PTP對時(shí)的BC/TC工作模式,可以與MWG-2620-PTP配合使用,構建高精度的PTP對時(shí)網(wǎng)絡(luò ),可實(shí)現基于GPS/北斗的高精度PTP對時(shí)網(wǎng)絡(luò )。

2、高精度時(shí)間同步:集成GPS接收器,能夠接收來(lái)自GPS衛星的精準原子鐘時(shí)間信號,實(shí)現全網(wǎng)設備納秒級別的高精度時(shí)間同步,確保分布式系統的各個(gè)環(huán)節嚴格同步。

3、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )控制:支持IEEE 1588v2精確時(shí)間同步協(xié)議,可以實(shí)現微秒甚至納秒級別的精確時(shí)間同步。

4、精準時(shí)間戳:協(xié)議允許設備之間精確傳遞時(shí)間戳信息,能夠準確測量和控制網(wǎng)絡(luò )中數據包的傳輸延遲,實(shí)現數據的實(shí)時(shí)傳輸和處理。

5、多跳透明時(shí)鐘支持:支持E2E(End-to-End)透明時(shí)鐘和P2P(Peer-to-Peer)透明時(shí)鐘模式,能夠在不引入額外延遲的情況下修正時(shí)鐘誤差,確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中的時(shí)間同步更加準確。


應用場(chǎng)景

智能交通

 

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在智能交通系統中,路側設備需要精準的時(shí)間同步以確保交通信息的準確采集和傳輸。MWG-2620-PTP可作為主時(shí)鐘設備,向各路側設備提供高精度時(shí)間信號,提高系統的整體效率和安全性。


工業(yè)控制

 

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工業(yè)控制系統對時(shí)間同步的要求極高,以確保各生產(chǎn)環(huán)節的協(xié)調一致。通過(guò)MWG-2620-PTP和MIE-2820-PTP交換機的組合,可以實(shí)現整個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )的高精度時(shí)間同步,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。


移動(dòng)通信

 

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在移動(dòng)通信系統中,基站之間的時(shí)間同步至關(guān)重要。MWG-2620-PTP作為PTP主時(shí)鐘設備,能夠為基站提供高精度的時(shí)間同步服務(wù),確保通信網(wǎng)絡(luò )的穩定運行和高效數據傳輸。


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