科學(xué)、電信、金融、國(guó)防、廣播和智能電網(wǎng)的新進(jìn)展要求同步精度達(dá)到亞納秒級(jí)和皮秒級(jí)。為了滿足這些苛刻的規(guī)范而設(shè)計(jì)的White Rabbit網(wǎng)絡(luò)反過來又對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)量同步質(zhì)量的儀器提出了挑戰(zhàn)。

Swabian Instruments的Time Tagger Ultra是測(cè)試精密時(shí)間性能的理想儀器，因?yàn)樗哂?/span>best的皮秒分辨率和實(shí)時(shí)處理能力。我們使用1臺(tái)Time Tagger Ultra來表征Seven Solutions公司產(chǎn)品組成的多節(jié)點(diǎn)時(shí)間傳輸網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)

DOWR接收GPS參考信號(hào)，并通過1PPS的單脈沖信號(hào)和10 MHz信號(hào)將其提供給White Rabbit大師WR-Z16。WR-Z16將該外部參考時(shí)間分配給WR-ZEN TP系列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：FL和32BNC。Time Tagger Ultra監(jiān)控所有網(wǎng)絡(luò)組件的1 PPS輸出信號(hào)。

測(cè)試

Time Tagger Ultra在超過24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)一直對(duì)來自Seven Solutions的設(shè)備的1PPS信號(hào)進(jìn)行連續(xù)的時(shí)間標(biāo)記。這些時(shí)間標(biāo)簽提供了時(shí)間誤差，即每對(duì)脈沖之間的個(gè)別時(shí)間差分布。圖1顯示了以來自DOWR的GPS信號(hào)為參考的White Rabbit網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間誤差直方圖。圖2顯示了以WR-Z16 大師為參考的兩個(gè)White Rabbit節(jié)點(diǎn)的時(shí)間誤差直方圖。

圖1 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于DOWR的GPS時(shí)間參考的時(shí)間誤差直方圖。每個(gè)直方圖的平均τ和寬度σ分別表示同步準(zhǔn)確度和精度。

圖2 關(guān)于WR-Z16的WR時(shí)間參考，WR-ZEN TP-FL和TP-32BNC網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間誤差直方圖。平均τ和寬度σ分別表示同步準(zhǔn)確度和精度。

結(jié)論

圖1確認(rèn)在White Rabbit網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上保留了與GPS參考相關(guān)的zhiding亞納秒時(shí)間誤差。

圖2顯示了White Rabbit技術(shù)本身的時(shí)間傳輸能力和穩(wěn)定性，因?yàn)樵摐y(cè)量?jī)H涉及分布在White Rabbit網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的1PPS信號(hào)。

這些結(jié)果不僅證實(shí)了白兔協(xié)議的時(shí)間準(zhǔn)確性和精確性，還突出了Time Tagger Ultra在同步監(jiān)測(cè)方面的多重優(yōu)勢(shì)。也就是說，該設(shè)備提供了非常高的時(shí)間分辨率（僅為幾皮秒）、友好的用戶界面、實(shí)時(shí)測(cè)量能力和遠(yuǎn)程控制。多達(dá)144個(gè)通道的系統(tǒng)在測(cè)試多層網(wǎng)絡(luò)時(shí)特別有用。