Сайт LRES6080PF-4SFP28 Плата синхронизации времени разработана в соответствии с требованиями O-RAN LLS-C1 и LLS-C3 (режимы работы с граничными и прозрачными часами). Благодаря высокоточным возможностям синхронизации времени она решает задачи реального времени, эффективной передачи данных, совместной работы и синхронизации, измерений и мониторинга. Требования LLS-C2 и LLS-C3 (режимы работы пограничных и прозрачных часов). Его высокоточные возможности синхронизации времени обеспечивают значительные преимущества в требованиях реального времени, эффективной передачи данных, совместной работы и синхронизации, измерений и мониторинга. По мере широкого развертывания сетей 5G эти технологии синхронизации времени будут играть ключевую роль в формировании будущего коммуникационной инфраструктуры.

Зависимость архитектуры сети 5G от точности синхронизации

В сетях 5G используется технология Time Division Duplex (TDD), требование строгого контроля временного отклонения между базовыми станциями в пределах ±3 мкс. Это фундаментальное требование предотвращает интерференцию между временными интервалами восходящей и нисходящей линии связи, обеспечивая качество связи. Однако по мере расширения функциональных возможностей сети требования к точности временной синхронизации становятся все более многоуровневыми:

- Базовые услуги требуют, чтобы ошибки синхронизации воздушного интерфейса базовой станции контролировались в пределах ±1,5 мкс

- Кооперативные услуги 5G NR требуют выравнивания времени на уровне символов OFDM с точностью ±65 нс

- Услуги IoT, такие как позиционирование внутри помещений, требуют еще более высокой точности ±10ns.

Сеть 5G представляет собой новую архитектуру RAN, в которой базовый блок (BBU) разделен на централизованный блок (CU), распределенный блок (DU) и радиоблок (RU). Независимо от расстояния между CU и DU, синхронизация по фронтальной сети является критически важной для функциональности RAN. В этой декомпозированной архитектуре используется усовершенствованный интерфейс общего радиовещания (eCPRI) для соединения DU и RU, а синхронизация достигается с помощью PTP и SyncE.

Согласование времени между центрами обработки данных и пограничными узлами

В качестве ключевой технологии эпохи 5G пограничные вычисления переносят вычислительные мощности на границу сети, чтобы удовлетворить требования к задержкам на уровне миллисекунд. В этом сценарии временная когерентность между пограничными узлами и центрами обработки данных имеет решающее значение.

Высокоточная синхронизация времени использует протокол PTP для достижения синхронизации на наносекундном уровне между пограничными узлами и оконечными устройствами, обеспечивая временную согласованность данных из нескольких источников. В центре обработки данных субмикросекундная точность достигается за счет аппаратной синхронизации времени, которая сохраняет стабильность даже при нагрузке на процессор и сеть.

Ключевые особенности и поддержка протоколов в картах синхронизации времени 25 Гбит/с

Благодаря своим передовым техническим возможностям карты временной синхронизации 25G становятся важнейшими компонентами сетевой инфраструктуры 5G. Эти карты обеспечивают точную синхронизацию времени на наносекундном уровне во всей сети, отвечая самым строгим требованиям, предъявляемым к фронтальным сетям 5G.

Поддержка протоколов 1588v2 PTP и SyncE

Плата синхронизации времени 25 Гбит/с одновременно поддерживает протокол точного времени IEEE 1588v2 (PTP) и синхронный Ethernet (SyncE), образуя надежное гибридное решение синхронизации. Благодаря этой комбинации SyncE обеспечивает частотную синхронизацию на физическом уровне, гарантируя работу сетевых узлов на одной частоте, а PTP синхронизирует информацию о фазе и времени в сетях с коммутацией пакетов. Этот гибридный режим значительно повышает точность синхронизации и увеличивает количество поддерживаемых сетевых переходов, и обеспечивает синхронизацию часов на уровне десятков наносекунд.

По сравнению с решениями, работающими только по протоколу PTP, гибридный режим синхронизации обеспечивает более высокую надежность. При отказе функции PTP и потере сигнала времени SyncE продолжает работать. Устройства поддерживают синхронизацию по частоте, а отклонение времени контролируется в допустимых пределах.

Встроенный модуль ГНСС и вход внешних часов

Плата синхронизации времени 25G включает в себя модуль GNSS-приемника с разъемом SMA female для приема сигналов от глобальных навигационных спутниковых систем. Она поддерживает несколько систем спутникового позиционирования, включая GPS и BeiDou. Кроме того, карта может синхронизировать хост-системы с помощью внешних источников синхронизации 1PPS (1 импульс в секунду) и 10 МГц.

Плата синхронизации времени обеспечивает интерфейсы PPS/TOD. Эти разнообразные варианты ввода часов обеспечивают гибкость в различных средах развертывания.

Типичные сценарии применения: От 5G RAN до промышленного контроля

Карты синхронизации времени 25G демонстрируют значительные возможности применения в различных сценариях, от инфраструктуры до промышленного контроля. Эти устройства становятся критически важными компонентами для точной передачи времени в эпоху 5G.

1.Применение в базовых станциях и транзитных сетях 5G

В архитектуре Open RAN сеть радиодоступа разделена на удаленные радиоблоки (RU), коммутаторы передней линии и распределенные блоки (DU). Передача информации между этими компонентами осуществляется по усовершенствованному интерфейсу Common Public Radio Interface (eCPRI), требующему точной синхронизации для предотвращения потери пакетов и сбоев в работе сети. В отличие от предыдущих поколений, 5G предъявляет более жесткие требования к синхронизации времени. При развертывании большего количества малых сот возникают помехи и ухудшение радиочастотных характеристик, если они работают на разных опорных часах. Проблемы с синхронизацией могут привести к сбоям при переключении, порче данных и снижению пропускной способности. Плата временной синхронизации 25G отвечает требованиям O-RAN LLS-C1, LLS-C2 и LLS-C3, поддерживая режимы работы с граничными и прозрачными часами.

2.Требования к синхронизации времени для пограничных вычислительных узлов

Приложения для пограничных вычислений делятся на две категории: локальное покрытие и покрытие всей сети. Для приложений локального покрытия требуется расстояние доступа к пограничным узлам менее 30 километров с задержкой менее 5 миллисекунд. В таких сценариях, как "умные города", трехсторонние совместные вычисления "облако - край - устройство", охватывающие уровни сбора данных, восприятия и приложений, предъявляют жесткие требования к синхронизации времени. Методы абсолютной синхронизации времени для беспроводных пограничных устройств 5G обеспечивают синхронное взаимодействие промышленного оборудования, такого как датчики и исполнительные механизмы, компенсируя фазовые и частотные отклонения в локальных часах терминалов.

3.Развертывание в системах промышленной автоматизации и измерения

Промышленные приложения требуют точности синхронизации времени оборудования менее 1 микросекунды. В сценариях высокоскоростной мобильности, энергосистемах и промышленных интернет-приложениях различные сегменты требуют разного уровня точности синхронизации времени. Например, приложения для энергосистем, такие как определение места повреждения бегущей волны, измерение синхронных фазовых параметров и определение места удара молнии, требуют точности синхронизации в пределах 1 микросекунды. В интеллектуальном транспорте управление светофорами, позиционирование и отслеживание транспортных средств требуют высокоточной синхронизации времени для обеспечения надежности системы и точности данных. Благодаря картам синхронизации времени 25G роботы, датчики и контроллеры на производственных линиях могут работать согласованно в единой системе отсчета времени, что повышает эффективность производства.

4.Развертывание и совместимость: Выбор и интеграция

Выбор карты синхронизации времени, подходящей для сетей 5G, требует учета множества критических факторов, включая совместимость систем, стандарты интерфейсов и требования к архитектуре сети.

5.Многопортовые конфигурации для адаптации сетевой архитектуры

Премиальные карты синхронизации времени 25G адаптируются к различным требованиям сетевой архитектуры. Поддержка каскадирования до 12 интерфейсов 25G обеспечивает гибкость конфигурации, гарантируя применимость устройства во фронтальных сетях 5G RAN благодаря возможности прямого подключения к нескольким удаленным радиоузлам (RRU). По мере масштабирования операций расширяемость становится критически важной - устройства с большим количеством портов легче интегрируются в новые узлы, удовлетворяя растущие требования к синхронизации времени.

Заключение

Таким образом, являясь незаменимым компонентом сетевой инфраструктуры 5G, карта синхронизации времени 25G отвечает самым строгим требованиям современных сетей связи, обеспечивая возможности точной синхронизации времени на наносекундном уровне. В связи с широким коммерческим внедрением технологии 5G синхронизация времени на микросекундном уровне стала критически важным фактором обеспечения производительности сети. Высокоточная синхронизация времени не только решает проблемы точности синхронизации в сетях TDD, но и обеспечивает стабильную и надежную привязку времени для фронтальной сети в архитектуре O-RAN.

Безусловно, карта синхронизации времени 25 Гбит/с значительно повышает точность и надежность синхронизации благодаря поддержке нескольких протоколов, включая IEEE 1588 PTP, SyncE и GNSS. Этот гибридный режим синхронизации обеспечивает превосходную частотную и фазовую синхронизацию, поддерживая точность синхронизации в пределах десятков наносекунд даже при высокой нагрузке на сеть. Таким образом, как координированная передача данных между базовыми станциями, так и обработка данных на пограничных вычислительных узлах могут эффективно работать в единой системе отсчета времени.

Наконец, стандартизированный интерфейс PCIe и многопортовая конфигурация обеспечивают карте синхронизации времени 25 Гбит/с отличную совместимость и масштабируемость. Поддержка нескольких операционных систем также облегчает развертывание в различных сетевых средах. В настоящее время достижима микросекундная и даже наносекундная точность синхронизации, однако в будущем требования к точности синхронизации будут возрастать по мере развития технологий 6G и квантовых технологий связи. Независимо от этого, карта синхронизации времени 25G, несомненно, продолжит играть ключевую роль в создании инфраструктуры сетей связи следующего поколения.