Анализ характеристик систем цикловой синхронизации с использование протокола PTP (IEEE1588v2)

Abstract

RU: Актуальность. В статье приводятся результаты анализа характеристик синхронизации в сетях нового поколения с использованием протокола PTP. Объектом исследования является процесс синхронизации в сетях нового поколения с использованием протокола PTP (IEEE1588v2). Целью данной работы является проведение анализа характеристик синхронизации в сетях нового поколения с использованием протокола PTP. Метод. Основными причинами, вызывающими сбой цикловой синхронизации являются выход из синхронизма. Это приводит к изменению длительности цикла, так как в цикле появятся, или пропадут один или несколько тактовых интервалов, и искажение символов синхросигнала в результате воздействия помех. При этом важной характеристикой системы синхронизации является среднее время удержания синхронизма. Предложен комплекс характеристик синхронизации в сетях нового поколения с использованием протокола PTP: среднее время удержания циклового синхронизма; среднее время заполнения накопителя по выходу из синхронизма; среднее время заполнения накопителя по входу в синхронизм и среднее время поиска синхрогруппы. Результаты. Проведен анализ предложенных характеристик синхронизации в сетях нового поколения с использованием протокола PTP. Проведено исследование зависимости среднего времени удержания циклового синхронизма для неадаптивного приемника циклового синхросигнала от вероятности искажения одиночного символа в групповом тракте. Проведено исследование зависимости среднего времени заполнения накопителя по выходу из синхронизма от емкости накопителя по выходу из синхронизма. Проведено исследование зависимости среднего времени заполнения накопителя по входу в синхронизм для неадаптивного приемника циклового синхросигнала от вероятности искажения одиночного символа в групповом тракте. Проведено исследование зависимости среднего времени поиска синхрогруппы для неадаптивного приемника циклового синхросигнала от длины кодовой комбинации синхрогруппы. Проведено исследование зависимости среднего времени поиска синхрогруппы для неадаптивного приемника циклового синхросигнала от количества символов между двумя синхросигналами. Выводы. Проведенные исследования характеристик синхронизации позволяют дать рекомендации по применению протокола PTP в конкретных практических ситуациях. Перспективы дальнейших исследований могут заключаться в разработке синхронизирующих кодовых слов. UK: Актуальність. У статті наводяться результати аналізу характеристик синхронізації в мережах нового покоління з використанням протоколу PTP. Об’єктом дослідження є процес синхронізації в мережах нового покоління з використанням протоколу PTP (IEEE1588v2). Метою даної роботи є проведення аналізу характеристик синхронізації в мережах нового покоління з використанням протоколу PTP. Метод. Основними причинами, що викликають збій циклової синхронізації є вихід із синхронізму. Це призводить до зміни тривалості циклу, так як в циклі з’являться, або пропадуть один або декілька тактових інтервалів, і спотворення символів синхросигналу в результаті дії завад. При цьому важливою характеристикою системи синхронізації є середній час утримання синхронізму. Запропоновано комплекс характеристик синхронізації в мережах нового покоління з використанням протоколу PTP: середній час утримання циклового синхронізму; середній час заповнення накопичувача по виходу із синхронізму; середній час заповнення накопичувача по входу в синхронізм і середній час пошуку синхрогрупи. Результати. Проведено аналіз запропонованих характеристик синхронізації в мережах нового покоління з використанням протоколу PTP. Проведено дослідження залежності середнього часу утримання циклового синхронізму для неадаптивного приймача циклового синхросигналу від ймовірності спотворення одиночного символу в груповому тракті. Проведено дослідження залежності середнього часу заповнення накопичувача по виходу із синхронізму від ємності накопичувача по виходу із синхронізму. Проведено дослідження залежності середнього часу заповнення накопичувача по входу в синхронізм для неадаптивного приймача циклового синхросигналу від ймовірності спотворення одиночного символу в груповому тракті. Проведено дослідження залежності середнього часу пошуку синхрогрупи для неадаптивного приймача циклового синхросигналу від довжини кодової комбінації синхрогрупи. Проведено дослідження залежності середнього часу пошуку синхрогрупи для неадаптивного приймача циклового синхросигналу від кількості символів між двома синхросигналами. Висновки. Проведені дослідження характеристик синхронізації дозволяють дати рекомендації щодо застосування протоколу PTP в конкретних практичних ситуаціях. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в розробці синхронізуючих кодових слів. EN: Context. The article presents the results of the analysis of synchronization characteristics in the networks of the new generation using the PTP protocol. The object of the research is the synchronization process in the networks of the new generation using the PTP protocol (IEEE1588v2). The purpose of this work is to analyze the characteristics of synchronization in the networks of the new generation using the PTP protocol. Method. The main causes of frame alignment failures are out of synchronism. This leads to a change in the cycle duration, since one or several clock intervals will appear in the cycle, or the clock symbols will become distorted as a result of interference. In this case, an important characteristic of the synchronization system is the average retention time. A set of synchronization characteristics in the networks of the new generation using the PTP protocol is proposed: the average retention time of frame alignment; average time to fill the drive to get out of sync; the average time of filling the drive at the entrance to synchronism and the average time of searching for a sync group. Results. The analysis of the proposed synchronization characteristics in the networks of the new generation using the PTP protocol has been carried out. A study was made of the dependence of the average cycle hold time for a non-adaptive receiver of a cyclic clock signal on the probability of distortion of a single symbol in the group path. A study was conducted of the dependence of the average filling time of a drive for sync matching from the capacity of the drive for sync matching. A study was made of the dependence of the average drive fill time on an entry into synchronism for a non-adaptive receiver of a cyclic sync signal on the probability of distortion of a single symbol in a group path. A study was made of the dependence of the average search time of a sync group for a non-adaptive receiver of a cyclic sync signal on the length of a code combination of a sync group. A study was made of the dependence of the average sync group search time for a non-adaptive receiver of a cyclic sync signal on the number of symbols between two sync signals. Conclusions. Conducted studies of the characteristics of synchronization allow us to make recommendations on the application of the PTP protocol in specific practical situations. Prospects for further research may lie in the development of sync code words.