由Seven Solutions公司Javier Díaz博士(首席执行官)、RafaelRodríguez-Gómez(首席技术官)和Eduardo Ros博士(首席运营官)联合撰写

　　(节选自Xcell Journal最新发布的文章)

　　欧洲核研究组织——欧洲核子研究委员会(CERN)推出了一项基于以太网的技术(代号“白兔”)，旨在满足高速精确计时的需要。该技术已广泛分布于许多应用程序中，包括100 G以太网和5 G移动通信网络、智能电网、高频交易及地理定位系统。“白兔”以《爱丽丝梦游奇境》故事中的兔子命名，其基于并且兼容标准的机制，如PTPv2 (IEEE-1588v2)和同步以太网，但对其稍加修正又可以实现亚毫微秒的精准性。“白兔”本身便可在远程链接中进行自我校正，并可将时间分配至大量的设备中，且不会对设备产生的很大的影响。

　　起初，由位于西班牙格拉纳达的Seven Solutions公司协助设计“白兔”产品，其设计不仅包含电子产品，也涵盖固件和门逻辑。同时，公司还基于该技术提供定制化服务和交钥匙解决方案。“白兔”技术作为以太网技术的延展，是否可能出现在下一个高精度框架配置文件的精准时间协议标准(IEEE-1588v3)中，这正在进行详尽的评估。标准化将促使“白兔”技术与其它各种不同的技术进行融合。

　　“白兔”涵盖了大量的机制，以便在以太网扩展框架内优化其计时精度(以此保持以太网通信结构)。其将PTP、同步以太网和数字双混频时差(DMTD)相位跟踪集为一体。Seven Solutions公司新发布的WR-ZEN开发板则展示了“白兔”的关键元素如何集中在一款产品中。

　　Seven Solutions公司基于Zynq的“白兔”WR-ZEN开发板

　　WR-ZEN开发板基于Xilinx’s Zynq-7000全可编程SoC，包括“白兔”内核(WRC)以及可以提供高精度时钟的千兆以太网MAC。而WRC中应用的同步机制包含以下元素：

　　• 频率同步(同步性)：使用SyncE同步将时钟编码在数据链路中。为确保所有的节点都使用相同的频率，采用一种基于本地晶振并遵照外部时钟方式恢复光链路时钟的原理(译者注：自同步方式，CDR恢复数据)。

　　• 相位同步：将节点的物理时钟转发到主控端，反之亦然。这样，主控端可以将信号的相位(来自于从动装置)与自己的相位进行比较。偏差应等于信号通过光纤的传播时间(可通过PTP测量)。获得此信息后，主控端可以判断其本身的时钟与从动装置时钟的相位差异，并要求从动装置将相位转换至与主控端相同的值。在FPGA门逻辑中使用DMTD便可完成上述过程。

　　• 时间同步：这是使用PTPv2协议可达到的结果。其结果是测量链接传播时间及提供全球传播时间。“白兔”也考虑到，在用于每个通信传输的双向光纤中，因利用不同的波长会引起不对称的传播时间，为此，其进一步完善了PTP标准协议的精准度。由于频率和相位在先前是同步的，因此我们能保证“白兔”网络下所有设备的全球时间概念。

　　注释：本文是节选。想了解Xcell Journal最新发布的全文，请点击此处。
原文链接：http://forums.xilinx.com/t5/Xcell-Daily-Blog/White-Rabbit-When-Every-Nanosecond-and-Subnanosecond-Counts/ba-p/598108