Header

Body

Suffix

34 字节

Variable length

Optional


所有的 PTP 帧都包含一个公共报头，它决定了协议版本和消息类型，还定义了消息的剩余内容。

所有多字节字段以大端顺序发送（高位字节首先发送/接收）。

versionPTP 的最后四位位于 PTPv1 和 PTPv2 数据头的相同位置（第二个字节）。这允许通过检查消息的前两个字节进行准确的识别。

PTP 报文头

PTPv1

  • 通用的 PTPv1 消息头

Offset

Octets

Name

0

2

versionPTP = 0x0001

2

2

versionNetwork

4

16

subdomain

20

1

messageType

21

1

sourceCommunicationTechnology

22

6

sourceUuid

28

2

sourcePortId

30

2

sequenceId

32

1

control

33

1

0x00

34

2

flags

36

4

reserved


消息的类型编码在 messageType 和 control 字段中，如表中所示：

  • PTPv1 消息类型标识

messageType

control

Message Name

Message

0x01

0x0

SYNC

Event message

0x01

0x1

DELAY_REQ

Event message

0x02

0x2

FOLLOW_UP

General message

0x02

0x3

DELAY_RESP

General message

0x02

0x4

MANAGEMENT

General message

other

other

—

Reserved


字段 sequenceId 用于明确地标识消息。

PTPv2

  • 通用的 PTPv2 消息头

偏移

字节数

字段名称

含义

0

1

transportSpecific(bit7-4)

messageId(bit3-0)

1

1

reserved(bit7-4)

versionPTP = 0x2(bit3-0)

表示 1588 协议的版本

2

2

messageLength

PTP 消息的长度，即 PTP 消息的全部字节数目。

计入字节始于报头的第一个字节，同时包含并收

尾于任何尾标的最后一个字节，或是无尾标成员

时收尾于消息的最后一个字节

4

1

domainNumber

域编号，表示发送该消息时钟所属的域

5

1

reserved

6

2

flags

8

8

correctionField

修正域，各报文都有，主要用在 Sync 报文中，

用于补偿网络中的传输时延，E2E 的频率同步

16

4

reserved

20

10

sourcePortIdentity

源端口标识符，发送该消息时钟的 ID 和端口号

30

2

sequenceId

序列号 ID，表示消息的序列号，以及关联消息

的对应关系

32

1

control

控制域（IEEE 1588v1），由消息类型决定：

- 0x00：Sync

- 0x01：Delay_Req

- 0x02：Follow_Up

- 0x03：Delay_Resp

- 0x04：Management

- 0x05：All others

- 0x06-0xFF：reserved

33

1

logMeanMessageInterval

录入消息周期，PTP 消息的发送时间间隔，

由消息类型决定


  • PTPv2 传输相关参数

在使用 UDP/IP 协议封装时：


transportSpecific

含义

0

UDP/IPv6 封装时，接收者忽略这个域

1

UDP/IPv4 封装时，这个域为 1，表示接收者需要将 PTP 事件消息的 UDP 负载填充到 124 字节


在使用以太网封装时：


transportSpecific

含义

0

表示PTP消息由1588协议使用

1

表示PTP消息由802.1as协议使用


  • PTPv2 消息类型标识

消息的类型在 messageId 字段中编码，如下表：


messageId

Message name

Message

0x0

SYNC

Event message（进出设备端口时需要打上精确的时间戳）

0x1

DELAY_REQ

Event message

0x2

PATH_DELAY_REQ

Event message

0x3

PATH_DELAY_RESP

Event message

0x4– 0x7

—

Reserved

0x8

FOLLOW_UP

General message（进出设备不会产生时戳）

0x9

DELAY_RESP

General message

0xA

PATH_DELAY_FOLLOW_UP

General message

0xB

ANNOUNCE

General message

0xC

SIGNALING

General message

0xD

MANAGEMENT

General message

0xE– 0xF

—

Reserved


  • PTPv2 消息的 flags 字段定义

PTPv2 flags 字段包含关于消息类型的进一步详细信息，尤其在使用一步或两步实现的情况下。一布或两步的实现由 flags 字段的前八位中的 TWO_STEP 位控制，如下所示。
保留位被清除。


字节

位

消息类型

消息名

描述

0

0

Announce, Sync,

Follow_Up, Delay_Resp

ALTERNATE_MASTER

See IEEE 1588 Clause 17.4

0

1

Sync, Pdelay_Resp

TWO_STEP

1 Two-step clock

0 One-step clock

0

2

ALL

UNICAST

1 Transport layer address uses a

unicast destination address

0 Multicast is used

0

3

ALL

—

Reserved

0

4

ALL

—

Reserved

0

5

ALL

Profile specific

0

6

ALL

Profile specific

0

7

ALL

—

Reserved

1

0

Announce

leap61

-

1

1

Announce

leap59

-

1

2

Announce

currentUtcOffsetValid

-

1

3

Announce

ptpTimescale

-

1

4

Announce

timeTraceable

-

1

5

Announce

frequencyTraceable

-


PTP 报文类型

  • Sync 报文
  • Delay_Req 报文
  • Pdelay_Req Message 报文
  • Pdelay_Resp Message 报文
  • Follow_Up 报文
  • Delay_Resp 报文
  • Pdelay_Resp_Follow_Up 报文
  • Announce 报文

Sync 报文

该报文由 Master 时钟发送，带有 Master 的时间信息。如果 Master 是 Two_step 模式的时钟，其发送的 Sync 报文中的时间戳将被设置为 0，实际的时间戳将由和该 Sync 报文相关联的 Follow_up 报文发送。


Offset

Octets

Name

0

34

PTP Header

34

10

Origin Timestamp


Delay_Req 报文

Delay_Req 报文的内容格式与 Sync 报文完全相同，Delay_Req 报文由从时钟发出，类似于 Master 有 One_Step 及 Two_Step 2 种时钟模式。Slave 存在 One_Way 和 Two_way 2 种模式（单向和双向），在 One_Way 模式下，Slave 不需要发送 Delay_Req 报文。


Offset

Octets

Name

0

34

PTP Header

34

10

Origin Timestamp


Pdelay_Req Message 报文

该报文仅在 P2P TC 时钟模式下才产生，由 P2P 时钟作为“延迟请求者”发出。


Offset

Octets

Name

0

34

PTP Header

34

10

Origin Timestamp

44

10

Reserved


Pdelay_Resp Message 报文

该报文仅在 P2P TC 时钟模式下才产生，由 P2P 时钟作为“延迟响应者”发出。
如果 P2P 时钟模式是 Two_Step，Pdelay_Resp Message 报文的时间戳将被设置为 0，实际的时间戳将由该报文相关联的 Pdelay_Resq_Follow_Up 报文发送。


偏移

字节数

名称

描述

0

34

PTP Header

34

10

receiveReceipt Timestamp

在 One_Step 模式下的数值为 0；在 Two_Step 模式下为响应 Pdelay_Req 报文的接收时间戳，精度为 ns 以上的精确时间戳

44

10

requestingPortIdentity

响应 Pdelay_Req 报文的发送设备端口 ID


Follow_Up 报文

只有在主时钟是 Two_Step 时钟模式时，才会发送 Follow_UP 报文，其内容格式与 Sync 和 Delay_Req 报文相同。


Offset

Octets

Name

0

34

PTP Header

34

10

preciseOrigin Timestamp


Delay_Resp 报文

当 Master 收到 Slave 发出的 Delay_Req 报文时，会响应 Delay_Resq 报文。


偏移

字节数

名称

描述

0

34

PTP Header

34

10

receive Timestamp

响应 Delay_Req 报文的接收时间戳，精度为 ns 级

44

10

requestingPortIdentity

响应 Delay_Req 报文的发送设备端口 ID。


Pdelay_Resp_Follow_Up 报文

只有在 P2P 时钟模式是 Two_Step 时才会产生 Pdelay_Resp_Follow_Up 报文。


偏移

字节数

名称

描述

0

34

PTP Header

34

10

responseOrigin Timestamp

在 Two_Step 模式下响应 Pdelay_Resq 报文的发送时间戳，精度为 ns 级以上

44

10

requestingPortIdentity

响应 Pdelay_Resq 报文的发送设备端口 ID。


Announce 报文

该报文用来描述时间源能力。


偏移

字节数

名称

描述

0

34

PTP Header

PTP 报文头

34

10

Origin Timestamp

数值为 0 或精度为 ±1 ns 的时间戳

44

2

CurrentUtcOffset

UTC 与 TAI 时间标尺间的闰秒时间差

46

1

Reserved

-

47

1

GrandmasterPriority1

用户定义的 grandmaster 优先级

48

4

GrandmasterClockQuality

grandmaster 的时间质量级别

52

1

GrandmasterPriority2

53

8

GrandmasterIdentity

grandmaster 的时钟设备 ID

61

2

StepRemoved

grandmaster 与 Slave 设备间的时钟路径跳数

63

1

TimeSource

时间源头类型：

GPS - GPS 卫星传送时钟

PTP - PTP 时钟

NTF - NTP 时钟

Hand_set - 人工调整校准时钟