前言

隨著計算機和互聯網技術的發展，以太網通信技術以其通信速率高、兼容性好、互聯和可擴展性好等優點，在電力系統、交通、自動駕駛和自動化控制等系統中得到廣泛應用。由于工業現場環境復雜惡劣，以太網用于工業控制現場，必須保障通信網絡的實時性、確定性、可靠性和安全性等問題。其中實時性和可靠性問題尤為突出。

工業通訊設備作為工業以太網的關鍵部件，除了構建通信網絡，還必須傳輸各種控制信號、監測數據和圖像數據等。隨著工業以太網中傳輸數據量的增大，網絡通信帶寬和通信速率的不斷提高，在各系統中，設備之間對時鐘同步精度要求也逐漸提高，為了保證工業以太網通信網絡的可靠性和實時性，實現亞微秒級甚至納秒級時鐘同步精度的工業通訊設備應運而生。

網絡時間協議 (NTP)-時間同步技術之基礎

NTP（網絡時間協議）是一種分層次的時間同步協議，它通過建立多個時間源和時鐘服務器來提供準確的時間信息。網絡時鐘同步協議（NTP）是最早解決網絡時鐘同步的方案，其同步精度能夠達到毫秒級。

以MWG-2620G-NTP為代表的上海兆越通訊工業級高精度NTP服務器，采用高性能的工業級32位通信處理器和工業級無線模塊，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺，同時提供2個以太網LAN，2個天線接口（1個4G天線接口，1個GPS天線接口），可支持GPS/北斗雙模對時，支持NTP對時服務器功能，GNSS定位精確度2.5米，NTP授時精度最高可達微秒級。保證了工業網絡中各類設備的時間統一，為工業網絡的維護提供了可靠的時鐘保障。

MWG-2620G-NTP方案拓撲

方案特點：

1.使用GPS/北斗雙模對時

2.NTP對時精度高，可達到微秒級

3.可選備用4G通道獲取北京時間

4.實施方便，不需要改變現有網絡結構

5.NTP服務器尺寸小，安裝方便，功耗低

6.工業級NTP服務器，環境適應性強

精確時間協議 (PTP)-時間同步技術之進階

PTP（精確時間協議）是一種基于網絡的時間同步協議，也被稱為IEEE 1588，該標準分為兩個版本：1588v1和1588v2。它利用帶時間戳的網絡包在網絡中傳遞時間信息，并通過對同步和延遲補償算法的運算，使得網絡中各設備的時間同步。隨著互聯網的迅速發展和復雜的工業網絡環境的出現，NTP在某些需要高級同步的工業應用場景中精度可能達不到要求，而作為一種高精度的時間同步協議，PTP可以達到納秒級的精度，彌補了NTP在精度上的不足。

上海兆越通訊技術有限公司針對當前對網絡通訊的時鐘同步精度提出的更高要求，基于精度高、實現簡單、安全性高、占用帶寬資源少和成本低等多方面關鍵因素的考量，突破了傳統NTP協議只能實現ms級別的時間同步瓶頸.打造出支持IEEE 1588網絡測控系統精確時鐘同步協議的系列PTP交換機，該系列產品同步精度可達±50ns，為各行各業提供了高精度的時間同步解決方案。

兆越PTP交換機代表產品：

PTP交換機特點：

- 支持硬件時間戳的IEEE1588v2，同步精度可達±50ns

- IEEE802.1w快速生成樹協議，IEEE802.1S MSTP和IEEE802.1D STP 兼容

- IGMP Snooping組播功能

- 支持基于端口的VLAN和IEEE802.1Q VLAN標記和GVRP

- IEEE802.1pQoS優先級控制

- 基于MAC地址的自動連接中繼故障切換

- RS-232控制臺、Telne、SNMP、Web瀏覽器和TFTP管理

- 支持IEEE 802.1x安全

- 端口速率控制

- 靜態安全的每端口MAC地址

- 端口鏡像

- 支持端口聚合，支持IEEE802.3ad，3 條聚合鏈路組

- 10/100Mbps-Full/Half-duplex，自動協商，Auto-MDI/MDIX

- 全線速轉發速率

- 支持NTP對時系統

PTP交換機的應用方案：

方案特點：

- 組網時，與傳統以太網無任何區別，完全可以在現有網絡的基礎上組建IEEE 1588網絡，這非常有利于降低施工難度和實施成本。

- 可多臺1588交換機共用一臺1588時鐘源進行授時，完成對終端精密授時。

- 支持POE供電，AT和AF標準，只需要用少量的交換機即可組成室內組網并對PD設備進行供電，可大大減少實施周期和實施成本。

- 支持硬件時間戳IEEE1588v2功能：支持OC模式、BC模式、TC模式、單跳精度±50ns完全滿足對時間精度要求。

PTP交換機主要應用場景：