В зависимости от приложения требуется разная точность синхронизации и тактирования.
IRIG
Стандарты Inter Range Instrumentation Group (IRIG) разработаны в США для военных испытаний. Для подстанций используется версия IRIG-B, которая обеспечивает точность 1 мкс. Временные отсчеты берутся со спутников GPS и транслируются по сети. В новых инсталляциях для этого требуется создать две отдельные сети (одна для обмена данными и одна для IRIG-B) или более, если используются дополнительные сети.
Подключение к IRIG-B имеет довольно высокую стоимость. Эта технология поддерживается малым количеством устройств, что говорит о ее непрактичности.
Стандарт IRIG-B не может быть использован для синхронизации подстанций, если между ними большое расстояние. Например, до распределительного устройства может быть 100 м, и IRIG-B использовать в этом случае нельзя.
Кроме того, стандарт не поддерживает подключение нескольких устройств к одной линии. Соответственно, его целесообразно применять только в небольших сетях.
Стандарт IRIG-B используется в центрах управления подстанциями и вряд ли будет заменен в ближайшее время. Он обеспечивает абсолютные временные сигналы и синхронизацию с локальными устройствами. В то же время он не подходит для генерации временных сигналов в измерительных системах, поскольку неточность отметок может превышать скорость выборки более чем в 7 раз. Для сопряжения сети IRIG-B с 1588 следует использовать конвертор 1588-IRIG.
PPS
Альтернативным методом точного измерения секунды является PPS. Модуль PPS подключается к сигналу времени GPS и высылает импульс каждую секунду. Компьютер получает эти отсчеты и с помощью специальной программы ведет счет минутам и дням. Для того чтобы гарантировать точное получение сигнала PPS, в подстанции используется отдельная сеть с малым шумом.
Как и в предыдущем случае, PPS может служить мостом между GPS приемником и компьютером в сети подстанции, но его нельзя использовать для предоставления сигналов времени напрямую большому количеству интеллектуальных устройств.
NTP
Протокол NTP (Network Time Protocol) разработан для обеспечения синхронизации в глобальной сети, объединяющей тысячи компьютеров. При использовании ОСРВ достигается более высокая точность, порядка миллисекунд.
Как правило, опорным сигналом для модуля NTP является сигнал времени со спутника GPS. В качестве источника временных отсчетов можно использовать сигналы PPS и IRIG-B. Сам по себе NTP не требует дополнительных сетевых устройств. Он предназначен для пакетных сетей, таких как Ethernet, где каждый пакет имеет индивидуальную и непредсказуемую задержку, и может использоваться с недерминированными операционными системами типа Windows.
Точность NTP (при условии использовании обычной ОС) невысока и недостаточна для большинства приложений. Изюминка NTP заключается в возможности синхронизации тысяч узлов IP сети.
SNTP
Это упрощенная версия NTP (Simple Network Time Protocol). Данный протокол обеспечивает меньшую точность и непригоден для синхронизации подстанций.
SyncE
Synchronised Ethernet (ITU-T Rec. G.8261, 8262 и 8264) – высокоточная система синхронизации времени в сетях Ethernet. Каждое устройство должно быть оснащено специализированной сетевой картой (Ethernet NIC).
IEEE 1588
IEEE 1588 – это сетевой протокол PTP (Precision Time Protocol), предназначенный исключительно для информационных сетей и не требующий дополнительных проводных подключений. В этом смысле он похож на NTP, но имеет большую точность: ±5 нс.
Стандарт поддерживает несколько типов часов и среди имеющихся в сети выбирает лучшие, которые и назначаются главными. Главные часы высылают сигнал всем остальным часам, и производится точная синхронизация. Главные часы могут считывать сигнал времени с GPS, причем поддержка IEEE-1588 имеется во всех GPS часах.
Для реализации 1588 может потребоваться дополнительная плата, если в сети не поддерживается функция передачи временных отсчетов по шине данных. При использовании ОСРВ эта дополнительная сетевая карта не нужна, в остальных случаях она обязательна.
Точность синхронизации зависит от реализации. Если используется ОСРВ, достижима точность ±50 мкс, или ±5 мкс при использовании программного драйвера. Полностью аппаратное отсчитывание времени и ОСРВ обеспечивают точность до 5 нс. В отсутствие ОСРВ обязательна сетевая плата. Точность может быть и 5 нс, но чаще 10-50 мкс.