精确时间同步协议在空间无线信道下的适应性研究

来源：计算机测量与控制杂志2018年第3期北京时间：

作者：庞策,张亚生,申曲

摘要：IEEE1588协议定义的精确时间协议（Precision Time Protocol，PTP）能够实现地面以太网网络节点中的时钟同步，达到亚微秒级时间同步精度。相比于稳定的地面以太网环境，深空网络环境具有长时延、时延抖动及信道不对称等特点。对PTP协议在深空邻近空间无线信道下的时间同步性能进行了研究。首先，介绍了PTP协议的同步原理。其次，对深空邻近无线网络信道环境对于适用于地面以太网环境的PTP协议时间同步性能的影响进行了分析，并提出采用卡尔曼滤波算法和设定主从时钟钟差阈值相结合的方法，对PTP协议进行适应性改进。最后，采用损伤仪和测试仪模拟深空邻近无线网络信道环境，利用时钟分析仪对软件结合硬件实现的PTP协议进行了时间同步性能测试。测试结果表明，改进后的PTP协议提高了在深空邻近空间无线信道下时间同步的精度和稳定性。

关键词：时间同步，PTP，邻近空间无线信道，卡尔曼滤波