Рис. 7. Схема предлагаемого решения
аппарата и конкретных значений констант. Обе технологии дают инструменты для оценки ожиданий точности при тех или иных параметрах системной конфигурации, а также штатные средства диагностики и контроля.
Основным режимом работы NTP и PTP является диалоговый( рис. 2 а), при котором ведомое устройство не только получает показания эталонных часов на момент отправки ответа, но и может определить продолжительность доставки информации. Предусмотрен и широковещательный режим работы, когда ведомые устройства пассивно слушают трансляции ведущего, не посылая ему запросов, однако для перехода в этот режим ведомое устройство должно сначала выполнить определение задержки в диалоговом режиме.
Любопытно, что при использовании NTP или PTP вовсе не требуется выполнять рассылки хронометрической информации 1000 раз в секунду. Так, NTP в типовой конфигурации довольствуется 17-минутными интервалами, позволяя достичь точности фазы около 1 мс и частоты порядка 0,1 ppm даже в глобальных сетях. Протокол PTP в локальных сетях обычно обменивается информацией каждую секунду, но и точность позволяет достичь на пару порядков выше, а с поддержкой в аппаратуре – и того более: 1 нс и 0,001 ppm.
Предлагаемое решение
Учитывая тенденцию перевода общесудовых сетей обмена данными с технологии последовательных шин на более современную технологию локальных сетей Ethernet и TCP / IP, перед нами была поставлена задача адаптации вышеописанной системы единого времени к новой среде передачи данных. Тривиальное решение состоит в приеме хронометрической посылки одним из абонентов системы, инкапсуляции этой посылки в протокол IP и отправке по локальной сети в широковещательном режиме; соответственно, другие узлы сети получают оригинальную посылку и используют по назначению, а при необходимости – ретранслируют дальше своим собственным абонентам, если таковые имеются. Этот подход неприемлем не только потому, что наводняет трафиком все сегменты сети без разбора, но и вносит существенную и непредсказуемую дополнительную задержку на каждом коммутаторе и промежуточном узле, – а задержки и без того были большие.
Поэтому нами было предложено гибридное решение с использованием NTP и PTP( рис. 5 – 7).
1. На входных узлах принимаются оригинальные посылки с хронометрической информацией, затем они преобразуются в стандартный формат NMEA 0183 [ 7 ] и передаются стандартному программному обеспечению NTP – как будто это сообщения от обычного навигационного приемника.
2. Программное обеспечение NTP при поддержке операционной системы семейства Linux производит синхронизацию часов входного узла с системой единого времени.
3. Входные узлы становятся первичными источниками времени в локальной сети, распространяя хро-
No. 2( 5) / 2014, Морские информационно-управляющие системы 47