基于IEEE1588的网络时间同步系统研究

作     者：李晓珍 

作者单位：中国科学院研究生院（国家授时中心） 

学位级别：硕士

导师姓名：苏建峰

授予年度：2011年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 

主      题：网络时间同步 NTP IEEE1588 PTP 本地时钟 时钟频率补偿算法 

摘      要：随着网络技术的飞速发展和分布式系统的广泛应用,系统对网络时间同步的精度要求越来越高,在测控、通信、工业自动化、电力等领域中已经对时间同步提出了微秒级的要求。而现行的网络时间同步方式如NTP等很难满足以上领域的要求。为了满足这种日益增长的需求,本文针对高精度网络时间同步系统展开了深入的研究。 本文首先介绍了现有的网络时间同步方法,并对其进行分析比较,重点比较了NTP协议与IEEE158(8简称PTP)协议,指出IEEE1588的优越性。其次,详细阐述了IEEE1588的同步原理与关键技术、算法。接着分析了影响网络时间同步精度的因素如延迟因素、时钟晶振的不稳定性因素和拓扑结构等其它因素,并提出了补偿方法。最后,深入研究了IEEE1588网络体系的核心技术——本地时钟的设计。根据硬件设计中本地时钟的功能需求,提出时钟频率补偿算法对本地时钟进行校准,并采用QuartusII软件对本地时钟进行仿真,验证了其可行性,为同步系统硬件平台的搭建实现打下了坚实的理论基础。