21-EFT.WP.Metrology.Sync v1.0 | 前言

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前言

一句话目标：给出网络时频同步（PTP/NTP/SyncE/White Rabbit）的统一计量口径、伺服与发布清单，使偏移/频偏/抖动在跨系统与跨团队间可比、可审计、可回放。

I. 范围与对象

• 范围：以分组网络中的主从同步为核心，覆盖两向测量、非对称建模、环路伺服、保持与回退、图同步与合规发布。
• 输入：{t1,t2,t3,t4, correctionField, residence_time}, 链路与设备元数据，tau_mono 时间窗，S_in(f)，拓扑与 GM 候选。
• 输出：offset, skew, J, TIE(t, tau), MTIE(tau), 伺服控制量与告警，manifest.sync.* 清单与签名。
• 非目标：不讨论物理层硬件实现细节，不替代协议标准；不提供厂商私有字段解释。

II. 读者与阅读路径

• 角色：系统架构、网络工程、时频计量、数据与SRE。
• 快速路径：第2章→第4章→第6章→第10章→第14章→第15章。
• 深入路径：按需阅读第7/8/11/12章处理非对称、鲁棒估计与分布式收敛。

III. 术语、符号与计量口径

• 统一符号（节选）：offset, skew, J, TIE, MTIE, t1/t2/t3/t4, asym, H(f), Kp/Ki, tau_mono, ts, T_arr, delta_form, U = k * u_c。
• 量纲与单位：发布前执行 check_dim(expr)；例如 unit(offset)="ns", dim(offset)="[T]"，unit(skew)="ppb", dim(skew)="[1]"。
• 到达时两口径：同时给出
  T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell ) 与 T_arr = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )，记录 gamma(ell), d ell 及 delta_form。

IV. 基本公设与一致化约束（预告）

• P602-1 硬件时间戳优先，correctionField 与 residence_time 必须计入延迟预算。
• P602-2 非对称项显式：asym 为一等公民，默认对称需注明来源与有效期。
• P602-3 统计窗口在 tau_mono 计算，对外以 ts 发布，附 offset/skew/J 与不确定度 U。
• P602-4 到达时两口径并行与 delta_form 闭环审计。

V. 典型度量与最小方程（预告）

• 两向偏移：offset = ( (t2 - t1) - (t4 - t3) - asym ) / 2。
• 伺服输出方差：var_out = ( ∫ |H(f)|^2 S_in(f) df )。
• 稳定度：在给定 tau 上发布 TIE/MTIE/tdev 及 U = k * u_c。

VI. 交叉引用与依赖

• 时基建模与噪声分解：见《EFT.WP.Metrology.TimeBase v1.0》第2/7章。
• 清洗与清单：见《EFT.WP.Methods.Cleaning v1.0》第10章与附录C。
• 统计传播与SLO：见《EFT.WP.Methods.CrossStats v1.0》第14章与附录E。

VII. 产出物与发布清单

1. 产出物：
   • 同步基线与伺服策略卡：policy.loop.{BW,Kp,Ki}，filter.scheme。
   • 质量与合规报告：offset.p50/p95/p99, mtie.{tau_set}, tdev.{tau_set}, loss, gm_switch_count。
   • 审计与回放资产：时间窗数据切片、签名与追溯。
2. manifest.sync.* 最小键：
   • 标识：TraceID, gm_id, domain, port_id, topology_hash。
   • 度量：metrics.offset_ns.{p50,p95,p99}, metrics.mtie.{tau}, metrics.tdev.{tau}, metrics.loss, metrics.latency_ms_p99。
   • 伺服：loop.BW, loop.Kp, loop.Ki, filter.scheme。
   • 到达时：T_arr.form1, T_arr.form2, delta_form, n_eff_spec, c_ref。
   • 契约：contracts.*（阈值与结果），signature, hash_sha256(blob)。

VIII. 风险、边界与合规

• 风险源：asym 漂移、虚拟化抖动、GNSS 欺骗与失锁、队列与路由变化、温度与老化。
• 边界：需声明硬件时间戳能力、交换设备 residence_time 精度、链路物理介质特性。
• 合规：对外发布必须通过 assert_sync_contract，失败分级与回退策略随清单落盘。

IX. 上手清单（实践导引）

• 采集：开启硬件时间戳，落盘 {t1..t4, correctionField, residence_time} 与 TraceID。
• 清洗：对齐 tau_mono，去异常与离群，记录 offset/skew/J 初测值。
• 非对称：标定或在线估计 asym 并登记有效期。
• 伺服：设定 BW/Kp/Ki，选择 packet_filter，验证 var_out 目标。
• 稳定度：按 tau_set 发布 TIE/MTIE/tdev 与不确定度 U。
• 合规与发布：执行 assert_sync_contract，生成并签名 manifest.sync。

小结