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製品・ソリューション
時刻同期製品

高精度PTPグランドマスター・クロック

Trimble ThunderBolt® GM200 PTPグランドマスター・クロック

通信、放送、産業向けイーサネットなどで要求される高精度時刻同期をサポートするPTPグランドマスター・クロック

近年、通信、放送、産業向けイーサネットなどの各種産業分野におきまして、ナノ秒精度の極めて高精度での機器間の時刻同期が必要とされるニーズが急増しています。Trimble社 Thunderbolt® PTPグランドマスター・クロック GM200は、PTPによる高精度の時刻同期が要求される4G LTEおよび5Gネットワークにおける基地局の同期、SMPTE 2059放送用時刻同期プロファイルによる放送機器間のIP接続、および各種産業向けイーサネットにおけるIEEE 802.1ASプロファイルによる高精度時刻同期用に開発されたPTPグランドマスター・クロック製品です。本機は業界をリードするTrimble社のGNSSソリューションおよびホールドオーバ技術を採用し、高精度の時刻精度を提供します。また、屋内および屋外での厳しい環境条件への導入にも対応する製品です。

通信分野におけるグランドマスター・クロックの役割 4G LTE、および5Gのモバイルネットワークにおきましては、LTE TDD、LTE-A、および5Gサービスにおける各種の時刻同期要件をサポートします。LTE TDDにおけるスモール・セルの展開時および5Gサービスの展開時には、多数の基地局が導入されることが予想されますが、本機は19インチ・ハーフサイズと小型であり、また、優れた動作温度範囲特性(-40℃ ~ +85 ℃)を有し、ローコストなPTPグランドマスター製品として、これまでの19インチフルサイズのPTPグランドマスター・クロック製品では設置が困難なスモール・セルおよびeNB近傍への設置が可能であるため、IPネットワークを経由してPTPを伝送する方式に比べ、多数のeNBに対し直接高品質なPTPの時刻同期信号の配信が可能です。また、様々な設置箇所における電源条件に対応すべく、1台でACおよびDC電源への対応が可能です。

放送分野におけるPTPグランドマスター・クロックの役割 4K、8Kシステム導入に伴い、放送機器のIP接続化が進んでおり、各種の機器間を高精度で時刻同期を図ることが必須となっています。IPネットワーク上で時刻同期信号を送る技術として、IEEE 1588 PTP(Precision Time Protocol(高精度時刻同期プロトコル))がすでに標準化されており、放送業界においても同標準を用いた時刻同期手法の導入が進んでいます。放送機器のIP化に必要な時刻同期精度のためのPTPプロファイルとして、SMPTE(Society of Motion Picture & Television Engineers)によりSMPTE 2059が標準化されています。GM200 PTPグランドマスター・クロックは、放送用時刻同期プロファイルSMPTE 2059をサポートしています。

産業向けイーサネットにおけるPTPグランドマスターの役割 従来のイーサネットは、ベストエフォート型のネットワークとして、時刻同期の概念を有しませんが、FAによる生産ライン、車載、および各種産業向けのイーサネットにおいては、制御系ネットワークとしてのイーサネットとしてリアルタイム性および時刻の同期性が求められます。これに向けて、イーサネットの拡張規格としてIEEE 802.1 TSN(Time-Sensitive Networking)標準の導入が進んでいます。IEEE 802.1 TSNにおいては、その時刻同期用プロファイルとしてIEEE 802.1AS が定義されており、これはIEEE 1588v2PTPをベースにプロファイルが定義されたものです。GM200 PTPグランドマスター・クロックは、産業向けイーサネット IEEE 802.1 TSNにおけるプロファイルとして、IEEE 802.1ASをサポートしています。

(出典:Introduction to IEEE 802.1, Focus on the Time-Sensitive Networking Task Group

主な特徴

  • 通信、放送、産業向けイーサネットなどの分野における高精度時刻同期をサポートするPTPグランドマスター・クロック
  • PTPが求められる各種産業界に対し、各種プロファイルをサポート:
    • IEEE 1588v2、Telecom(通信)、SMPTE2059(放送)、IEEE 802.1AS(産業向けイーサネット)、Power(電力)、その他
  • 日本の準天頂衛星(QZSS)への対応をはじめ、複数の衛星コンステレーションに対応(GPS, GLONASS, BeiDou およびGalileo)
  • 優れた時間精度(GNSSロック時):< 15ns
  • 優れた動作温度範囲特性:各種産業界における高精度時刻同期の用途を考慮し、様々な設置環境を想定し、動作温度範囲が極めて広範
    • -40°C ~ +85 ℃
  • 小型:19インチラックのハーフサイズ
  • 低消費電力(10W max, 5W typical)
  • 様々な設置条件に対応するため1台でACおよびDC電源への対応が可能
  • 多数のPTPグランドマスター・クロックの導入を必要とするプロジェクトに最適なローコストPTPグランドマスター製品

 アプリケーション

 放送分野におけるアプリケーション

Figure 1

IP リモートプロダクションにおけるGM200 PTP グランドマスター・クロックの導入

 通信分野におけるアプリケーション

Figure 2

モバイルネットワークにおけるGM200 PTP グランドマスター・クロックの導入

Figure 3

スモールセル展開時におけるGM200 PTPグランドマスター・クロックの導入。優れた動作温度範囲特性を有し、スモールセル近傍への設置が可能

主な仕様

  • 入力信号:GNSS (QZSS, GPS, GLONASS, Beidou, Galileo), 1588-PTP, およびSyncE
  • 出力インタフェース:
    1GbE SFP x 1,
    1GbE RJ45 x 1,
    マネージメント用ポート RJ-45 x 1
  • 出力信号:1588-PTP, NTP, SyncE, PPS,および10MHz
  • PTPプロファイル:SMPTE 2059, G.8275, G.8265, テレコムプロファイル
  • プロトコル:IEEE-1588 (PTP), NTPv4, SyncE, IPv4, IPv6, Telnet, SFTP, SSH, RADIUS, SNMP
  • VLAN対応
  • IPv4およびIPv6対応
  • ネットワーク管理:SNMPv2 HTTPS, CLI
  • ユーザ・インタフェース:Web UI, CLI
  • 時間精度
    (TOD):UTCから15ns
    (GPSトラッキング時):< 15ns
  • PTPグランドマスタ構成:64 clients @128 mps (message per second)
  • 消費電力:5W(average) , 10W(maximum)
  • 寸法:幅 20cm x 高さ 4.4cm x 奥行き 20.8cm
  • 重量:< 3Kg
  • 電源:AC, DC -36V ~ -72V, PoE (オプション)
  • 動作温度範囲:-40 ℃ ~ +85 ℃
 

Trimble社について
1978年に創立以来、一貫してGPS技術の世界的リーダー企業として、GPSによるポジショニングおよびタイミング技術、センシング、3D設計、モデリングおよび計測等の分野において多くの実績を有します。カリフォルニア州サニーベールに本社を置き、従業員数約8,800名、世界35カ国に拠点を有し、110ヶ国にパートナー企業を有します。