Chodí po standardním Ethernetu (resp. TCP/IP), dosažitelná přesnost synchronizace klienta v rámci LAN je 100 us až 1 ms. Záleží na kvalitě klientů (zda provádějí plnohodnotnou kompenzaci zpoždění v síti a statistické filtrování odchylek) a na zátěži LAN jiným provozem.
Jedná se o standardní protokol pro synchronizaci času v internetu - funguje i po WAN linkách, pochopitelně s nižší přesností. Umí pracovat v globální hierarchii s mnohonásobnou redundancí zdrojů času.
Jedná se o nativní výstup prostých GPS přijímačů, který je externě k dispozici také u většiny NTP serverů (kromě M100). Pomocí samotného tohoto výstupu lze dosáhnout přesnost synchronizace cca na 1 ms. NTP servery ho interně používají pro příjem času z GPS, ovšem v kombinaci s PPS pro vyšší přesnost. Externí výstupy RS232 umí kromě formátu "Meinberg Standard Time String" a NMEA taky několik dalších běžných formátů - množina podporovaných "cizích" formátů se mírně liší podle modelu.
Rodinka formátů poměrně běžných v energetice. Přesnost synchronizace cca na 100 us až 1 ms podle varianty. Některé varianty nepřenášejí kompletní informaci (např. schází letopočet) - lze použít počáteční ruční nastavení letopočtu. Vyžaduje vlastní kabeláž. Meinbergové ho umí nabídnout modulovaný na sínusovou nosnou nebo jako obdélník v základním pásmu (TTL/DCLS, TTL otevřený kolektor, RS422, případně na optočlenovém výstupu) - obvykle je v základní výbavě na jednom zařízení několik variant pohromadě (alespoň modulovaný signál a DCLS).
Ostrá hrana jednou za minutu. Dají se s tím synchronizovat PLC automaty přes binární vstupy. U Meinbergů šířka pulzu obvykle 200 ms, polarita v některých případech konfigurovatelná. Dělají se výstupy v různých napěťových úrovních. Přímo z GPS přijímačů Meinberg leze TTL - na výstupu GPS přijímače je přesnost hrany prakticky shodná s přesností interního oscilátoru přijímače, tj. pod mikrosekundu (odhadem 100 ns). PPM na výstupu různých krabiček zn.Meinberg je velmi často TTL, velmi často specifikováno do zátěže 50 Ohmů (= na TTL docela tvrdý výstup), ovšem bez galvanické izolace. U levnějších přijímačů je občas vidět PPM se slabým optočlenem. GPS164 má PPM k dispozici na optočlenových výstupech ve dvou variantách spínatelného napětí a proudů (55V/50mA a 400V/150mA). Tady je pak přesnost dána rychlostí optočlenů: slabší optočleny dovolí přesnost snad i v jednotkách us, "solid state relé" kterým Meinbergové říkají PhotoMOS mají pevné zpoždění tuším cca 20 us.
Pulz o šířce 200 us každou sekundu. Kompatibilní s open-source NTPd, prostřednictvím PPS API v linuxovém nebo FreeBSD kernelu. Používá se nejčastěji k upřesnění "Time of Day" informace předávané po RS232. Přesnost a vlastnosti externích rozhraní jsou shodné s PPM.
Cílem při vytváření
tohoto standardu bylo v rámci "konvergence všeho průmyslového řízení na
Ethernetu" dosáhnout vysoce přesné synchronizace po Ethernetové síti.
Reálně se mluví o "submikrosekundové" přesnosti, konkrétně 10 - 100 ns.
Například na 100Mb Ethernetu vychází reálná přesnost na úrovni 20 ns
(takt 50 MHz, 2 bity na symbol). Gigabitový ethernet přenáší 4 páry
s hloubkou 2 bity na symbol a kódováním 5:4, transceivery jsou obvykle
taktovány hodinami 125 MHz = granularita 8 ns je u PTP zařízení opět poměrně
obvyklá. Časová značka uvnitř protokolu se skládá ze tří částí,
které obsahují celé sekundy, nanosekundy a 16bitový zlomek nanosekundy.
Reálně dostupný je hardware, který umí měřit až na jednotky ns,
existují experimentální projekty s podporou měření až ve zlomcích ns.
V honbě za přesností je patrně důležitý "sousední" protokol Synchronous
Ethernet (Sync-E)
Protokol PTP (request/response) neběhá nad obyčejným ethernetovým hardwarem
(síťovky, switche) ale vyžaduje speciální hardware pro master, slave i switche.
PTP master generuje hardwarem časové značky, vkládané do odpovědí protokolu PTP.
Síťovka pracující jako PTP slave tyto značky umí hardwarově přijmout a zpracovat
= synchronizovat si lokální časovou základnu (bez přímé účasti CPU hostitelského
počítače). Existuje i softwarová implementace PTPd pro Unix, která reálně
dosahuje přesnosti cca 20 us. Rozdíl mezi NTP a PTP je zde mj. v rychlosti
reakce servosmyčky (PTP se ustálí mnohem rychleji). Pro seriózní aplikace
ale nemá smysl implementovat PTP čistě softwarově.
PTP switch funguje buď jako "boundary clock" (hraniční hodiny mezi PTP
sítěmi/doménami) nebo nově (v2) v transparentním režimu, kdy u průchozích
paketů do konkrétního datového pole přičte své skutečné průchozí zpoždění
(které i v případě absolutní priority pro PTP může být ovlivněno
queueingem, protože právě odesílaný "ne-PTP" paket nelze předběhnout).
Nevýhodou BC oproti TC je to, že BC má lokální hodiny synchronizované
servosmyčkou oproti nadřazenému masteru, a sám BC switch se staví do role
masteru vůči svým podřízeným slavům - při hierarchickém/kaskádním zapojení
v rozsáhlejší síti docházelo v kaskádě Boundary Clocks ke kumulativnímu
navyšování "reakční doby" (integračních konstant) a zisků jednotlivých
smyček, takže přesnost v kaskádě rychle klesala (směrem k naprosté
divergenci). Naproti tomu TC je takřka čistý "feed-forward systém",
kde neurčitost vkládaná každým TC switchem v kaskádě je na úrovni
jednoho tiku hodin ethernetové linky - prakticky se kaskáda TC chová
znatelně lépe než kaskáda BC. Přesněji řečeno, tak pravila tradiční
lidová moudrost okolo roku 2010. Pozdější vyjádření k tomuto tématu
(kaskádní řazení servosmyček BC) vyznívají o poznání smířlivěji...
Běžný ethernetový provoz lze pouštět přes switche, které jsou PTP-enabled.
Pokud naopak provozujete PTP skrz obyčené switche bez HW podpory PTP, vzdáváte
se deterministické přesnosti časových značek. I nezatížený switch zanese do PTP
nepřesnost v nižších stovkách ns, a obecně hůře se paradoxně chovají složité switche
s pokročilými funkcemi (L3 switch s MLS, filtrováním apod.). A pod zátěží je
chování vůbec poměrně nedefinované. I pokud se Vám podaří nakonfigurovat pro
PTP priorizaci, uvažte že na 100Mb Ethernetu trvá odeslání 1500B rámce cca
150 us, na GbEth 15 us (= odhad nejhorších hodnot jitteru skrz jeden switch).
Pro všeobecné použití. Jedná se o takt interního oscilátoru GPS přijímače = přímý výstup. Některé laboratorní čítače (měřící přístroje) mají vstup pro externí referenční zdroj 10 MHz (určený původně asi pro Rubidium). Používá se např. také pro synchronizaci vysílacích zařízení DVB/DAB, ve spojení s PPS - tady pozor na volbu oscilátoru, aby měl PPS "fázově synchronní" s 10 MHz a do posledního taktu přesný.
Používá se pro PDH/SDH na rozhraní G.703 (koax nebo twist). Kromě prostého obdélníku 2048 kHz je běžná také synchronizace rozhraním T1/E1 (včetně základního framingu).
Word clock = jednotný vzorkovací takt o konfigurovatelné frekvenci
(prostý obdélník). Používá se v nahrávacích audio-studiích.
Blackburst nebo-li dvoustavový synchronizační signál, a jeho třístavový
následník, mají své uplatnění v profesionálních video pracovištích
- umožňují synchronní přepínání zdrojů videa apod. Výstupní karty
firmy Meinberg pro video-synchronizaci umí vytvářet také snímkové
a řádkové synchronizační pulzy.
Pro všeobecné použití, na úrovních TTL (vyšší modely LanTime) nebo opticky izolované (GPS164). Pulzy a frekvence jsou vytvářeny děličkami/čítači nebo PLL syntezátorem ze základní frekvence 10 MHz.
Volně plovoucí spínací kontakt. Slouží k signalizaci poruchy. U modelů LanTime lze přesný význam konfigurovat.
Obecný "internetový" protokol pro strojový dohled/správu/konfiguraci síťových elementů. V NTP serverech Meinberg je k dispozici poměrně kompletní implementace SNMP - zejména může být zajímavá možnost zasílat varovné trapy do dohledového systému. (Dalšími možnostmi je syslog, SMTP maily nebo WinPopUp zprávičky.)