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4.7.2. Carte option PTP (réf.: 907 922)
Le PTP (Précision Time Protocole – IEEE1588) est un protocole Ethernet permettant d'atteindre un haut niveau de
précision horaire de l'ordre de la nanoseconde. Contrairement au NTP, le PTP fait intervenir la couche physique
pour atteindre un tel niveau de précision en horodatant et en transmettant l'horodatage lors de l'envoi des trames
sur le réseau. Le PTP permet en outre de synchroniser 2 équipements en temps, en fréquence et en phase.
Ce protocole est régi par un fonctionnement Maître-Esclave (Master-Slave) des horloges présentes sur le réseau.
Certaines, par leur paramétrage et leurs meilleures caractéristiques de synchronisation sont alternativement éligibles
au statut de Master Clock et diffusent les messages de synchronisation horaire SYNC aux Slaves. L'intervalle de
temps entre l'émission de 2 trames de synchronisation par la Master Clock est appelé Sync Interval. La Master
Clock doit être elle-même synchronisée par la réception d'un signal horaire en provenance d'une constellation
(GPS, Glonass, Galileo...).
Pour définir la Master Clock, il existe un algorithme nommé BMCA (Best Master Clock Algorithm) dont certains
paramètres sont réglables par l'utilisateur.
Voici les critères du BMCA pour le choix de la Master Clock :
1. Priority 1 (réglable par l'utilisateur) : valeur sur 8 bits qui donne un indice de priorité (plus la valeur est faible,
plus la priorité est haute)
2. Clock Class: classe de l'horloge (fiabilité de la source horaire, suivant son statut : synchronisée sur une
constellation, holdover,...) qui lui confère un indice de priorité,
3. Clock Accuracy: la plage de précision entre l'horloge et l'UTC (en provenance de la constellation de
synchronisation), en nanosecondes,
4. Clock Variance: la stabilité de l'horloge,
5. Priority 2 (réglable par l'utilisateur) : valeur sur 8 bits qui donne un indice de priorité en cas de défaillance des
autres critères (plus la valeur est faible, plus la priorité est haute),
6. ClockIdentity: identifiant unique de chaque horloge (MAC de l'interface)
Le BMCA est présent dans chaque périphérique PTP afin que tous choisissent la même Master Clock. Les horloges
éligibles au statut de Master Clock mais n'ayant pas ce rôle à jouer à l'instant courant (car n'ayant pas les meilleures
caractéristiques de synchronisation) passent en mode « passif ».
Périodiquement, les horloges éligibles au statut de Master Clock diffusent sur le réseau aux Slaves un message
ANNOUNCE comportant ses paramètres et ses caractéristiques de synchronisation. L'intervalle de temps entre
l'émission de 2 de ces messages est appelé Announce Interval. Suite à réception de ce message ANNOUNCE par
les Slaves, le BMCA définit la Master Clock pour l'ensemble des Slaves qui vont donc se synchroniser sur elle.
La précision extrême de ce protocole tient aussi au fait que le délai de propagation d'une trame PTP à travers le
réseau (et donc le retard induit généré) est constamment corrigé par un algorithme de calcul.
Au départ d'une trame de synchronisation SYNC de la Master Clock vers les Slaves, soit la trame est horodatée
directement par le port de sortie du périphérique (mode One Step) de la Master Clock, soit un deuxième message
FOLLOW UP suit immédiatement le message SYNC pour donner son heure d'émission (mode Two Step).
Après réception du message SYNC, les Slaves envoient un message DELAY REQUEST vers la Master Clock qui
répond par un message DELAY RESPONSE.
Ces échanges de messages horodatés entre Master et Slaves permettent de mesurer le délai de transit et l'offset
puis d'appliquer une correction par un algorithme de calcul afin que Master et Slave soient synchronisés.
Master Clock
Horloge Maître
T1
Message
SYNC
Temps
Message
SYNC FOLLOW UP
Message
DELAY REQUEST
T4
Message
DELAY RESPONSE
Messages Master / Slave
Slave Clock
Horloge Esclave
T2
T3
47
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