延时请求-响应机制E2E

图16-8是PTP采用E2E机制计算主、从设备之间平均路径延时和时间偏移的过程和原理。

图16-8 延时请求-响应机制

1. 主设备在时刻t1发送Sync报文。如果主设备为one-step模式，t1时间戳随Sync报文传送到从设备；如果主设备为two-step模式，则t1在随后的Follow_Up报文中传送到从设备；

2. 从设备在时刻t2接收到Sync报文，并从Sync报文（one-step）或者Follow_Up报文（two-step）中获取t1。

3. 从设备在时刻t3发送延时请求报文Delay_Req给主设备。

4. 主设备在时刻t4接收到Delay_Req报文。

5. 主设备随后通过延时回答报文Delay_Resp将t4发送给从设备。

   上述报文离开和到达时打时间戳的时钟都是基于本设备内部的系统时钟，PTP协议规定时间戳的长度为80bit。

   通过上述报文传递过程，从设备获取t1、t2、t3、t44个时间戳，并利用这4个时间戳计算出主从设备之间的平均路径延时，进而计算出时间偏移；然后利用这个时间偏移修正本地时间，使主从设备之间的时间实现同步。计算平均路径延时和时间偏移的公式如下所示：

   如图16-9所示，通过PTP协议计算出本地时钟和主时钟源的时间偏移，再修正本地时钟。

   图16-9 时间校正
   
   

• 平均路径延时：Delay＝[(t4 – t1) – (t3 – t2)]/2

  则t2= t1 + Delay + Offset＝t1 + [(t4 – t1) – (t3 – t2)]/2 + Offset，那么：

• 时间偏移：Offset =[(t2 – t1) + (t3 – t4)]/2

对端延时机制P2P(Peer to Peer)

P2P机制是利用延时请求Pdelay_Req报文、延时回答Pdelay_Resp报文和可能的Pdelay_Resp_Follow_Up报文，计算两个支持P2P机制的通信端口之间测量端口到端口的传播时间，也就是路径延时。与延时请求-响应机制相比，路径延时测量原理基本一致，只是路径延时测量在每段链路之间进行，主从节点间每段链路的链路延时累计在Pdelay_Resp或Pdelay_Resp_Follow_Up报文中，向下游传递，同时传递的信息还包括同步报文在透明时钟TC上的驻留时间。从节点根据每段链路的链路延时和在透明时钟TC上的驻留时间，计算主从节点的平均路径延时。

在对端延时机制中，延时测量和端口的主从属性无关，在支持Pdelay机制的两个相连端口之间进行。

图16-10 Pdelay机制原理

时间戳t1和t2是Pdelay_Req消息发送时间戳和接收时间戳，时间戳t3和t4是Pdelay_Resp消息的发送时间戳和接收时间戳。计算单段链路延时的公式如下所示：

单段链路延时=[(t2-t1) + (t4-t3)]/2 = [(t2-t3) + (t4-t1)]/2。