前言

随着计算机和互联网技术的发展，以太网通信技术以其通信速率高、兼容性好、互联和可扩展性好等优点，在电力系统、交通、自动驾驶和自动化控制等系统中得到广泛应用。由于工业现场环境复杂恶劣，以太网用于工业控制现场，必须保障通信网络的实时性、确定性、可靠性和安全性等问题。其中实时性和可靠性问题尤为突出。

工业通讯设备作为工业以太网的关键部件，除了构建通信网络，还必须传输各种控制信号、监测数据和图像数据等。随着工业以太网中传输数据量的增大，网络通信带宽和通信速率的不断提高，在各系统中，设备之间对时钟同步精度要求也逐渐提高，为了保证工业以太网通信网络的可靠性和实时性，实现亚微秒级甚至纳秒级时钟同步精度的工业通讯设备应运而生。

网络时间协议 (NTP)-时间同步技术之基础

NTP（网络时间协议）是一种分层次的时间同步协议，它通过建立多个时间源和时钟服务器来提供准确的时间信息。网络时钟同步协议（NTP）是最早解决网络时钟同步的方案，其同步精度能够达到毫秒级。

以MWG-2620G-NTP为代表的上海兆越通讯工业级高精度NTP服务器，采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供2个以太网LAN，2个天线接口（1个4G天线接口，1个GPS天线接口），可支持GPS/北斗双模对时，支持NTP对时服务器功能，GNSS定位精确度2.5米，NTP授时精度最高可达微秒级。保证了工业网络中各类设备的时间统一，为工业网络的维护提供了可靠的时钟保障。

MWG-2620G-NTP方案拓扑

方案特点：

1. 使用GPS/北斗双模对时

2. NTP对时精度高，可达到微秒级

3. 可选备用4G通道获取北京时间

4. 实施方便，不需要改变现有网络结构

5. NTP服务器尺寸小，安装方便，功耗低

6. 工业级NTP服务器，环境适应性强

精确时间协议 (PTP)-时间同步技术之进阶

PTP（精确时间协议）是一种基于网络的时间同步协议，也被称为IEEE 1588，该标准分为两个版本：1588v1和1588v2。它利用带时间戳的网络包在网络中传递时间信息，并通过对同步和延迟补偿算法的运算，使得网络中各设备的时间同步。随着互联网的迅速发展和复杂的工业网络环境的出现，NTP在某些需要高级同步的工业应用场景中精度可能达不到要求，而作为一种高精度的时间同步协议，PTP可以达到纳秒级的精度，弥补了NTP在精度上的不足。

上海兆越通讯技术有限公司针对当前对网络通讯的时钟同步精度提出的更高要求，基于精度高、实现简单、安全性高、占用带宽资源少和成本低等多方面关键因素的考量，突破了传统NTP协议只能实现ms级别的时间同步瓶颈.打造出支持IEEE 1588网络测控系统精确时钟同步协议的系列PTP交换机，该系列产品同步精度可达±50ns，为各行各业提供了高精度的时间同步解决方案。

兆越PTP交换机代表产品：

PTP交换机特点：

l 支持硬件时间戳的IEEE1588v2，同步精度可达±50ns

l IEEE802.1w快速生成树协议，IEEE802.1S MSTP和IEEE802.1D STP 兼容 

l IGMP Snooping组播功能

l 支持基于端口的VLAN和IEEE802.1Q VLAN标记和GVRP

l IEEE802.1pQoS优先级控制

l 基于MAC地址的自动连接中继故障切换

l RS-232控制台、Telne、SNMP、Web浏览器和TFTP管理 

l 支持IEEE 802.1x安全 

l 端口速率控制

l 静态安全的每端口MAC地址 

l 端口镜像 

l 支持端口聚合，支持IEEE802.3ad，3 条聚合链路组

l 10/100Mbps-Full/Half-duplex，自动协商，Auto-MDI/MDIX 

l 全线速转发速率 

l 支持NTP对时系统

PTP交换机的应用方案：

方案特点：

l 组网时，与传统以太网无任何区别，完全可以在现有网络的基础上组建IEEE 1588网络，这非常有利于降低施工难度和实施成本。

l 可多台1588交换机共用一台1588时钟源进行授时，完成对终端精密授时。

l 支持POE供电，AT和AF标准，只需要用少量的交换机即可组成室内组网并对PD设备进行供电，可大大减少实施周期和实施成本。

l 支持硬件时间戳IEEE1588v2功能：支持OC模式、BC模式、TC模式、单跳精度±50ns完全满足对时间精度要求。

PTP交换机主要应用场景：