GB T 25931-2010 网络测量和控制系统的精确时钟同步协议.pdf

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1、E ICS 25.040 N 10 G雪中华人民共和国国家标准GB/T 25931-201 O/IEC 61588: 2009 网络测量和控制系统的精确时钟同步协议Precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems (IEC 61588:2009 ,IDT) 2011-01-14发布20 1105-0 1实施(11l531 . 0706; .1-. .，fe ，副 ，.去中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 25931-2010/IEC

2、 61588:2009 目次EEJJJJi斗斗斗1111MMUUUUHHrMMUMM白白指mwum日白白旧旧I求要议协荐川HUUHUUUH用式推集通陆现据的唱实数钟法咐和的钟时语和.设范钟时界.口川的H型范范假u规时集界边川Wu式法类规规本用界据边和制形示据型型基型述性体性性通边数和钟文均义汇表数类类型的类类综特媒特特员和的钟时用义定词u范的据据式模络统文备述信的标信信口备间集成钟钟时通引定和语性法规统数数格步网系报设综通体时通通端设时据集时时通普.性和语略u述用为系述本生输同述于PPP步P实川PPPPPP数据通明普P目相删柑术缩蜕描词行用概基派传阱棋关时川盯盯同盯?域盯盯盯盯肝盯W数普透咛盯

3、(-EF121231234日1234567p1234567p123p14目口71233344445555566666.6.6.6.7111111188.8.8.9Q山GB/T 25931-2010/IEC 61588 :2009 9.2 状态协议619.3 最佳主时钟算法.67 9.4 最高级时钟.74 9.5 报文处理语义759.6 本地时钟的改变.84 10 透明时钟的PTPM10.1 端到端和点到点透明时钟的通用要求8410.2 端到端透明时钟要求.85 10.3 点到点透明时钟要求8511 时钟偏移，路径延时，驻留时间和不对称校正.85 11. 1 通用规范8511. 2 普通时钟和边

4、界时钟的时钟偏移的计算.85 11. 3 延时请求-响应机制.8611. 4 对等延时机制.87 11. 5 对于PTP版本2事件的透明时钟驻留时间校正11. 6 对于PTP版本2事件报文的不对称校正4.93 12 时钟的同步与谐振12.1 谐振12.2 同步-13 PTP报文格式13.1 概述13.2 通用报文格式要求13.3 报文头13.4 报文尾.100 13.5 Announce报文10013.6 Sync和Delay_Req报文10113.7 Follow_Up报文 101 13.8 Delay_Resp报文10113. 9 Pdelay_Req报文10113. 10 Pdelay_

5、Resp报文10213. 11 Pdelay_Resp_Follow_Up报文10213.12 信号报文10313.13 管理报文.103 14 TLV实体规范.103 14.1 通用要求.10314.2 实验性TLV.10414. 3 制造商和标准组织扩展TLV105日管理10515. 1 概述10515.2 PTP管理机制 106 15.3 管理报文的处理.10615.4 管理报文格式10615.5 管理TLV108E 4气GB/T 25931-201 O/IEC 61588: 2009 16 通用可选特征12616. 1 单播报文协商(可选)16.2 路径追踪(可选)12916.3 备选

6、时标(可选)13117 状态配置选项.134 17. 1 概述13417.2 选项的数据类型13517.3 最高级时钟簇(可选)17.4 备选主时钟(可选)17.5 单播发现(可选)13817.6 可接受主时钟表(可选)13918 兼容性要求14118. 1 版本2与未来版本的兼容性.141 18.2 版本1与版本2之间的兼容性.14118. 3 报文格式和数据类型14118.4 命名变化14618. 5 对棍合版本1和版本2系统的限制14619 一致性14719. 1 一致性目标14719.2 PTP一致性要求.14719.3 PTP行规148附录A(资料性附录)使用PTP150A.1 概述

7、150A.2 物理设计150A.3 逻辑设计.A.4 组件问题.A.5 本地实现问题.A. 5. 1 概述.A. 5. 2 时序问题.A. 5. 3 精度问题A. 5. 4 时间戳精度153人5.5 稳定性问题153A. 6 系统实现问题153A.7 性自旨154A.8 有助于一致性测试的推荐154A.9 在单播网络或具有非PTP网桥和路由器网络中的实现推荐A. 9.1 概述.A. 9. 2 单播模型中的边界时钟和透明时钟A. 9. 3 单播选项.155 A. 9. 4 单播一致性155附录B(资料性附录)PTP中的时间戳和历元157B.1 总则.B. 2 UTC、TAI和PTP历元157皿G

8、B/T 25931-201 O/IEC 61588: 2009 B.3 标准时间源.158 附录C(资料性附录)驻留时间和不对称校正实例159巳1概述C.2 用延时请求-响应机制计算.159 C.2.1 给出驻留时间校正的主时钟、端到端透明时钟和所有单步从时钟 159 C. 2. 2 给出驻留时间和不对称计算的主时钟、点到点透明时钟和所有单步从时钟 160 C. 2. 3 给出驻留时间和不对称计算的双步主时钟、端到端透明时钟和单步从时钟 162 C. 2. 4 给出驻留时间和不对称计算的主时钟、端到端透明双步时钟和单步从时钟 163 C. 2. 5 给出驻留时间和不对称计算的单步主时钟、端到端

9、透明双步时钟和单步从时钟 165 C.3 使用对等延时机制的计算C.3.1 给出驻留时间和不对称计算的单步对等请求方时钟、端到端透明时钟和对等响应方时钟 166 C. 3. 2 给出驻留时间和不对称计算的单步对等请求方时钟、双步端到端透明时钟和单步对等响应方时钟167C.3.3 给出驻留时间和不对称计算的单步对等请求方时钟、双步端到端透明时钟、双步对等响应方时钟选项IC. 3. 4 给出驻留时间和不对称计算的单步对等请求方时钟、双步端到端透明时钟和双步对等响应方时钟一一选项2.170 C. 3. 5 显示驻留时间和不对称计算的单步对等请求方时钟、单步端到端透明时钟和双步对等响应方时钟一一选项2

10、171C.3.6 给出从主时钟到从时钟传输时间的单步对等主时钟、双步点到点透明时钟和单步对等从时钟.附录D(规范性附录)PTP在IPV4用户数据包协议上的传输174队1概述174D.2 UDP端口号 174 D.3 IP叫多播地址174D. 4 transportSpecific宇段值174D.5 可选值175D.6 IP叫选项175D.7 协议地址175附录E(规范性附录)PTP在IPv6用户数据协议(UDP)上的传输 176 E.1 概述176E.2 UDP端口号 176 E.3 IPv6多播地址176E. 4 transportSpecific宇段值 177 E.5 可选值177E.6

11、协议地址.附录F(规范性附录)PTP在IEEE802. 3/Ethernet上的传输178F.1 概述178F.2 Ethertype 178 F.3 多播MAC地址.!.178F. 4 transportSpecific宇段值 1. 178 F.5 可选值179F.6 协议地址179N GB/T 25931-201 O/IEC 61588: 2009 附录G(规范性附录)PTP在DeviceNET上的传输180G.1 协议180G.2 事件报文时间戳点180G.3 clockldentity 180 G.4 PTP报文格式181G.5 PTP的DeviceNet寻址181G.6 transp

12、ortSpecific宇段值.181 附录H(规范性附录)PTP在ControlNET上的传输182H.1 协议182H. 2 clockldentity 182 H.3 PTP报文格式 182 H.4 PTP的ControlNet寻址182H. 5 transportSpecific宇段值182附录1(规范性附录)PTP在IEC61158类型10上的传输1831. 1 背景.1831. 2 报文规范.1841. 3 IEC 61158类型10的DLPDU1841. 3.1 DLPDU的抽象句法 184 1. 3. 2 DLPDU宇段目标地址的编码 184 1. 3. 3 字段LT的编码.18

13、5 1. 3. 4 宇段FrameID的编码.185 1. 3. 5 编码规范186附录J(规范性附录)缺省PTP行规189J.1 概述189J.2 通用要求189上3延时请求-响应缺省PTP行规.189上3.1 标识189J. 3. 2 PTP属性值.189 J. 3. 3 PTP选项189J. 3. 4 时钟物理要求.189 上4点到点缺省PTP行规190i1 标识190J. 4. 2 PTP属性值190J. 4. 3 PTP选项190J. 4. 4 时钟物理要求190附录K(资料性附录)安全协议(实验性)191K. 1 概述191K. 2 协议综述.191K. 3 通用要求192K. 4

14、 挑战-响应交换 192 K. 5 安全联盟更新交换193K. 6 完整性校验值。CV)测试.193 K. 7 安全联盟查找194V -GB/T 25931一2010/IEC61588:2009 A哇A吐A吐RVRURURUEdnbo000000onu-9A哇RURUPOnbpbnbnbnbnbb句t巧i巧t巧t。t巧tiQdQdnyQUQdnynyQUQdnyQdQdQdhununununununununununununununununUAUAUAUAUnunu -A1i1i1i1i1i111i1iqb】qL?9牛?9?999今，。，。，。牛?9?9LnL9nL?v vuLH LuuuuT

15、TE EHUHUUUTH G呐NE EF YL-飞TL)2-L n/ 、E/TU飞量uv3)u8nnMm变UUUULHUU)曰8HHEHHHHreuu:uuuu则TMgurHHCHHHgmrqT妇酬伊M川崎队M叫hm蝶. 处U忧Urhp)1山川忱。拉理理理钟A-hMFUM盯A何时mM州叫做iji叫刊从1剧性桐四训们川M毗叫叫吭卜Mm町h巾Y-验埔应钥生据.列联h作.报处传朝EmummMn川川出仙仇mwtnMnI检时响密产数述钥全阳操述收战全全全H主TU-m内叶盯充叭H述T，引nmmp剧协战享钥全概密安出议概接挑安安安盯概由阳旧时b电填VL刀概山-m-m叫m汇概NdHU挑共密安协AMNmLn=E

16、-1i?qUA哇1iqndA峙AEU民U1i。LqdA吐EUEU勺tOOQd1iqnJA哇RURu-AU-9uqJnJnJndqJA哇A斗AA哇A哇A哇A哇A丛AFHUFhuphUFUFhuFURUEdphuFUPOnbEUPOnonOPO句i巧，。只uny-1I11A唱itI唱1141It-A-1-4i14141IA-1-11i1i1414114141i14141414141iKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK K. 17. 2 tlvType 208 K. 17. 3 lengthField 208 K. 17. 4 addressType( UInt

17、eger的208K. 17. 5 nextKey Id (UInteger 16) 208 K.1汇6nextLifetimeId(UInteger 16) 208 附录L(资料性附录)累积频标因子偏移的传输(实验性) 209 L. 1 概述.209VI GB/T 25931-2010/IEC 61588:2009 L. 2 使用累积频标因子的频率补偿方案的描述.209 L.3 累积频标因子偏移的通用规范.210 L.4 CUM_FREQ_SCALE_F ACTOR_OFFSET TLV规范211L. 4. 1 tlvType 211 L. 4. 2 cumulativeFrequencySc

18、aleFactorOffset 211 参考文献.212 。onbmioon3149臼quRURU巧tOOQdnu-nLqd4&句iQdnvQdquA哇phunu-9U巧ioOQdnu-、dJ122222222333333344666777777888肌4w型辑附政附M量u明H校明HHHUHHUHHHHNu.-HHH则牺刷脆Hf机m时时非辑轧辑蚓M阳ME捕时卜协卜frr白眼鹏程耻呵呵届四耻HFL那古罪旦旦丑黯Jm通界到到合到到合单剪本路间次型连全部输口差整MU态据据mmd-mh际M普边端端组点点组简裁基链时层线多完内传端方完sS状数数ASFDh山延对允nu-LndA哇严bnb巧i。Qd门U1A

19、?qdAAFhuEUJOOQdnu14。，uquA吐EUPO-inLndA宫pbtu町ioOQU1i111i1i1i1i1i1i1i1i。L?n49uqh】qLqL】nLqL?quqdqdqquququ图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图固图图图-GB/T 25931一2010/IEC61588: 2009 图37行规印刷形式149图C.1不带不对称校正的主时钟、端到端时钟和单步从时钟160图C.2带不对称校正的主时钟、端到端时钟和单步从时钟图C.3带不对称校正的双步主站、端到端透明时钟和单步从时钟图C.4带不对称校正的主时钟、端到端透明双步时钟和单步从时钟164图

20、C.5带不对称校正的单步主时钟、双步端到端透明时钟和单步从时钟图C.6带不对称校正的单步对等响应方时钟、端到端透明时钟和对等请求方时钟167图C.7带不对称校正的单步对等响应方时钟、双步端到端透明时钟和单步对等请求方时钟168图C.8带不对称校正的双步对等响应方时钟、双步端到端透明时钟和单步对等请求方时钟:选项1169图C.9带不对称校正的双步对等响应方时钟、双步端到端透明时钟和单步对等请求方时钟:选项2170图C.10带不对称校正的双步对等响应方时钟、单步端到端透明时钟和单步对等请求方时钟:选项2图C.11带时间计算的单步对等主时钟、双步点到点透明时钟和单步对等从时钟173图G.1事件报文时

21、间戳点180图1.1 PROFINET区域与其他域结合 183 图K.1 PTP安全报文处理199图K.2挑战处理 201 图K.3安全传输处理 202 图K.4安全事件处理 204 表1基本PTP数据类型表2domainN umber取值 35 表3networkProtocol枚举38表4Non-EUI-64addressTechnology枚举42表5clockClass规范G表6clockAccuracy枚举表7timeSource枚举u表8PTP状态枚举四表9延时机制枚举表10PTP portState定义62表11边界时钟事件的可用性67表12数据集比较算法的信息源70表13状态判

22、定代码M1和M2的更新72表14状态判定代码M3的更新.73表15状态判定代码P1和凹的更新表16状态判定代码Sl的更新表17源标识符比较76表18公共报文头96表19messageType宇段的值97表20flagField的值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 GB/T 25931一2010/IEC61588:2009 表21correctionField语义表22时quenceld值的例外情况的参考.99 表23controlField枚举表24宇段logMessagelnterval的值四表25Announce报文字

23、段.100表26Sync和Delay_Req报文的宇段101表27Follow_Up报文字段101表28Delay_Resp报文字段.101表29Pdelay_Req报文字段102表30Pdelay_Resp报文字段102表31Pdelay_Resp_Follow_Up报文字段102表32信号报文的接受103表33信号报文字段103表34山Type值104表35组织特定TLV字段105表36管理报文的接受106表37管理报文字段107表38actionField的值 107 表39管理TLV宇段109表40managementId值109表41CLOCK_DESCRIPTION管理TLV数据字

24、段 111 表42ClockType规范 112 表43USER_DESCRIPTION管理TLV数据字段113表44INITIALIZE管理TLV数据宇段114表白initializationKey枚举114表46故障日志severityCode枚举115表47FAULT_LOG管理TLV数据字段115表48TIME管理TLV数据宇段116表CLOCK_ACCURACY管理TLV数据宇段116表50DEFAULT_DATA_SET管理TLV数据宇段117表51Priority 1管理TLV数据字段117表52Priority 2管理TLV数据字段118表白DOMAIN管理TLV数据字段118

25、表54SLA VE_ONL Y管理TLV数据字段118表55CURRENT _DA T A_SET管理TLV数据字段 118 表56PARENT _DA T A_SET管理TLV数据宇段119表57TIME_PROPERTIES_DAT A_SET管理TLV数据宇段120表58UTC_PROPERTIES管理TLV数据字段 120 表59TRACEABILITY _PROPERTIES管理TLV数据宇段121表60TIMESCALE_PROPERTIES管理TLV数据宇段121表们PORT_DATA_SET管理TLV数据宇段121表62LOG_ANNOUNCE_INTERV AL管理TLV数据字段