Timpul este fundamentul TSN (Time Sensitive Networks). Pentru astfel de rețele, comunicarea are loc în timp real, ceea ce este asociat cu cerințe ridicate în ceea ce privește erorile de timp introduse de dispozitivele individuale din rețea. Îndeplinirea acestor criterii necesită o referință comună de timp a dispozitivelor, adică sincronizarea ceasurilor dispozitivelor între ele, astfel încât fiecare element al rețelei să își poată efectua operațiunile sale exact la momentul specific care i-a fost atribuit. Doar datorită ceasurilor precis sincronizate este posibilă funcționarea corectă și continuă a rețelei TSN și, cu cât rețeaua este mai sensibilă, cu atât este nevoie de precizie și stabilitate mai bună a serverului de timp. De aici și necesitatea de a monitoriza erorile de timp - datorită acestui lucru, este posibil oricare acțiune atât împotriva cauzelor, cât și a efectelor acestora.

Sincronizarea ceasului şi erorile de timp

Dacă dorim să sincronizăm ceasurile, atunci principalul obiect a interesărilor noastre este eroarea de timp, adică diferența de timp care are loc ȋntre ceasurile a două dispozitive, ceasul monitorizat și ceasul de referință. Eroarea de timp constă din suma a două tipuri de erori: dependente de timp, numite dinamice (dTE - dynamic Time Error) și independente de timp, numite constantă (cTE - constant Time Error).

cTE se referă la toate sursele care generează erori constante și previzibile, cauzate, de exemplu, de asimetrie a legăturii, de întârziere a cablului de antenă sau a fibrei optice. cTE sunt mai ușor de corectat. În cazul în care nu există compensare a lungimii cablului de antenă, este suficient să se măsoare întârzierea unei astfel de antenă și cablu. În cazul fibrelor optice, problema se complică din cauza diferitelor întârzieri pentru aplicarea diferitelor lungimi de undă, dar este încă un lucru calibrabil.

dTE se referă, în schimb, la toate elementele a căror dinamică face ca acestea să nu poată fi prevăzute. Factorii care cauzează aceste erori pot fi, de exemplu, variațiile de frecvență a oscilatorului în funcție de temperatură, variațiile densității ionosferei sau erorile de timp GNSS sau erorile de marcare a timpului. În acest caz, soluția este să se creeze o arhitectură adecvată a rețelei și să se monitorizeze parametrii de sincronizare a acesteia, ceea ce va permite compensarea erorilor de timp care au apărut și care pot fi corectate.

Cumularea erorii de timp

Un aspect foarte important al erorilor în timp este cumularea lor. Din ce rezultă în general fenomenul de acumulare a erorilor de timp? Din natura arhitecturii rețelei TSN.

În acest paragraf, vom discuta pe scurt despre construcția rețelelor sensibile la timp și de ce sunt responsabile cele mai importante componente. Dacă nu sunteți interesați de această problemă, atunci vă invităm la următorul paragraf.

Elementul principal al rețelei TSN este ePRTC (Enhanced Primary Reference Time Clock), sincronizat de GNSS, care acționează ca o sursă de timp de referință. Sincronizarea este propagată prin rețea prin intermediul Grand Master (GM). În schimb ePRC, furnizează semnalul de referință pentru semnal de tact sau sincronizarea altor ceasuri. S-a pus foarte mare accent nu atât pe acuratețea serverului de timp, cât pe menținerea stabilității frecvenței și asociat cu acesta holdover (menținere). ePRC (Enhanced Primary Reference Clock), de obicei oscilator atomic extern, asigură cea mai înaltă calitate a holdover’ului și asigură stabilitatea nu numai în timpul funcționării normale a rețelei, ci și atunci când semnalul GNNS este pierdut. Grand Master generează timestamp PTP susținut de Ethernet sincronizat.

Și cum arată rețeaua ȋn ceea ce privește acumularea erorilor de timp?

Figura 3 arată calea pe care timestamp trebuie să o parcurgă de la ePRTC pentru a ajunge la aplicația finală. Fiecare element al rețelei are nevoie de propriul timp pentru transportul suplimentar de informații despre timp, prin urmare fiecare element introduce o anumită întârziere. În conformitate cu standardul IEEE 1588 și recomandările ITU-T G.8271 privind aspectele legate de sincronizarea ceasului și fazele rețelelor de telecomunicații și ITU-T G.8271.1 privind constrângerile de rețea pentru sincronizarea ceasului în rețele de pachete cu suport complet de semnal de tact din rețea pentru ca rețeaua de telecomunicații 5G să funcționeze corect, bugetul de timp (actual) al rețelei trebuie să fie de ±1,1 µs, iar întârzierea de comunicare end-to-end trebuie limitată pȃnă la ±1,5 µs. Pentru viitoarea tehnologie MIMO, o astfel de întârziere va trebui să fie de maximum ±130 ns și chiar ±65 ns. Acestea nu sunt cerințe pentru client sau aplicații, pe care 5G le va desevi, ci cerințe pentru ca 5G să poate funcționa. Astfel de intervale de timp mici și precise

nu pot fi atinse fără o monitorizare precisă a rețelei, iar monitorizarea rețelei nu poate fi realizată fără o sondă de monitorizare bună.

Ce se poate găsi în sonda de monitorizare...

Sondele de monitorizare încorporate în serverul de timp sunt o soluție comună pe piață. Totuși, aceasta este o soluție problematică din cauza judecății proverbiare în propria cauză. Ȋn cazul în care sondele nu sunt conectate în mod diferențial, în cazul transmiterii unei referințe de timp incorecte, sonda furnizează în continuare informații că totul este în regulă.

Soluția problemei este alegerea unei sonde de monitorizare externă precum Quazar 700, care oferă 100% certitudine că datele care ni se prezintă reflectă starea reală.

Fiecare sondă de monitorizare, în teorie, ar trebui să aibă capacități similare și să dea rezultate similare. Cu toate acestea, în practică există diferențe mari între produsele de la diferiți producători. În oferta noastră veți găsi o sondă care depășește aceste standarde și oferă mult mai multe posibilități.

….ce vă poate oferi Quazar-700?

Quazar-700 este o sondă gestionabilă care monitorizează calitatea sincronizării rețelei cu funcția de server de timp, care zdrobește majoritatea sondelor concurenței nu numai cu enormitatea, ci și cu utilitatea funcționalităților sale, cu care puțini producători se pot lăuda:

• Precizie și stabilitate ridicate, datorită celor mai bune oscilatoare (OCXO, DOCXO sau RUBID) și precizia sincronizării ceasului cu modulul GPS este de ±15ns (Clear Sky)

• Capacitatea de a monitoriza parametrii măsurați în timp real este o caracteristică care distinge puternic Quazar-700 de concurență. Datele care pot fi analizate rapid și convenabil sunt descărcate de pe interfețe în mod continuu.

• Detectarea rapidă a erorilor PTP/SyncE (locul și cauza) și funcționarea instabilă a rețelei 5G legate de sincronizarea precisă a ceasului și a frecvenței este una dintre funcțiile cele mai apreciate de clienții noștri. Datorită capacității de a corela grafice, Quazar-700 oferă o mare comoditate în citirea măsurătorilor.

• Quazar-700 permite arhivarea locală a măsurătorilor până la 72 de ore. Sonda vă permite să înregistrați și să păstrați datele de arhivă monitorizate și oferă, de asemenea, plasarea utilă a acestor date pe grafice și exportarea lor într-o foaie de calcul pentru o comparație mai ușoară.

• Opțiunea de detectare a jammimgului și spoofingu precum și raportarea acestor evenimente sunt funcții pe care le au puține sonde de monitorizare.

• Ȋn special pentru serviciile tehnice, Quazar-700 este disponibil suplimentar într-o versiune mobilă cu un set de măsurători convenabil. Setul cuprinde geantă, cablu, adaptor de alimentare și antenă cu bandă duală. Datorită acestei soluții, vă puteți conecta convenabil la router sau direct la BTS și puteți începe măsurarea.

Pentru informații detaliate despre Quazar-700, vă rugăm să consultați subpagina dispozitivuluisau brief’ul și vă invităm să ne contactați.

Rezumat

Monitorizarea erorilor de timp în rețelele sensibile la timp este un aspect extrem de important al securității și funcționării rețelei - erorile de timp prea mari pot face ca întregul sistem să devină inoperabil. Pentru a preveni astfel de evenimente, au fost dezvoltate sonde de monitorizare pentru a putea monitoriza această valoare și, dacă este necesar, să o corecteze. O sarcină atât de importantă nu poate fi distribuită oricărei sonde care ar putea pur și simplu minți starea reală a rețelei. Este bine să investiți mai mult timp pentru o astfel de sondă care nu numai că va indica corect existența (sau lipsa) unei probleme, dar va ajuta și la localizarea și repararea acesteia. În cele din urmă, funcţionarea sistemelor critice este pusă la încercare...