TimeProvider 4100｜IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP)グランドマスタークロック｜Microchip

・多様なPTPプロファイルとマルチGNSSに対応

・豊富なポート数＆柔軟な拡張性

・高精度な時刻同期

・高度なホールドオーバー性能

・高い信頼性と耐障害性

・大容量・高性能

・GNSSセキュリティ機能

TP4100は主要なPTPプロファイルを幅広くサポートし、テレコム、電力システム、Time Sensitive Networks (TSN)向けのPTPプロファイルに対応しております。また、ポートごとに複数のプロファイルをサポートする柔軟性も備えています。高精度な時刻源として、マルチGNSSレシーバーを内蔵しており、オプションのマルチバンド受信（L1/L2/E5B/L5等）は、電離層遅延補正による精度向上と耐ジャミング性能の強化に貢献します。
※時刻ソースとしてPTPを選択することも可能。

対応プロファイル
・Telecom-2008、G.8275.1、G.8275.2、G.8265.1
・IEEE C37.238-2017、IEEE C37.238-2011、IEC/IEEE 61850-9-3:2016  
・IEEE 802.1AS-2020  
・Ethernet Default  
・Default (IPv4)

標準構成のTimeProvider 4100は、1Uサイズの筐体に以下のポートを標準搭載しております。

・8×Etheret port（RJ45 x2, SFP x6）
・4×E1/T1 port
・2×1PPS/ToD port
・2×1PPS/10 MHz port

仕様・外観

これに加え、システムの要求に応じて柔軟にインターフェースを拡張できるオプションを用意しています。

E1/T1/CC/JCC 拡張モジュール

16 portのE1/T1/CC/JCCを搭載した内部モジュールにより、ユニットあたり最大で合計20 portのE1/T1（ベースユニットの4 portと拡張モジュールの16 port）を提供します。この拡張モジュールには、レガシーSSUからの移行をサポートするための2つのCC/JCC入力が含まれています。ポートはE1、T1、CC、JCC出力として設定可能です。2つのポートは、レガシーSSUからの移行時の位相同期に使用するためにCC/JCC入力として設定できます。

1GbE/10GbE拡張モジュール

1GbE/10 GbE/100 Mbps拡張モジュールは、1GbE、100Mbpsのファンアウト、10GbE portを提供します。このモジュールは「4 × SFP port」と「4 × SFP+ port」を備えており、以下の組み合わせによるポートの利用を可能にします。

・8×1GbE port
・4×1GbE port ＆ 4×10 GbE port
・4×100 Mbps Fast Ethernet ＆ 4×1GbE port

※ネットワークが進化するにつれて10 GbEがより普及しているため、この内部ファンアウト機能は新しいネットワーク要素への接続に不可欠です。

オプションの外部レガシー拡張

TimeProvider 4100は、TimeProvider XT外部拡張シェルフに接続でき、従来のBITS/SSU構成からTimeProvider 4100ベースの最新アーキテクチャへ容易に移行できます。
典型的な推奨アーキテクチャでは、アクティブ/アクティブ冗長モードの2台のTimeProvider 4100ユニットを、複数のカスケード接続されたTimeProvider XTユニットに接続し、大規模なE1/T1/CC/JCC出力ファンアウト機能を提供します。最大5台のTimeProvider XT拡張シェルフをTimeProvider 4100ペアからカスケード接続でき、これにより最大200のレガシー信号ポートが利用可能になります。

一対のTimeProvider 4100グランドマスターによる冗長構成システムです。
A面・B面のタイミング/管理接続を通じて、最大5台のTimeProvider XT拡張を安定的に制御し、ネットワーク全体に高精度かつ信頼性の高い時刻同期基盤を提供します。

TimeProvider 4100は、IEEE 1588 v2 PTPグランドマスターとして、最新のネットワーク同期要件に対応する高精度な時刻配信を実現します。PTP（Precision Time Protocol）、NTP（Network Time Protocol）、SyncE（Synchronous Ethernet）の各プロトコルをサポートし、多様なネットワーク環境への適用が可能です。特に、時刻精度に関する国際規格であるITU-TのPrimary Reference Time Clock (PRTC) Class A (100 ns) および Class B (40 ns) の要件を満たすだけでなく、より厳しい enhanced PRTC (ePRTC) の要件である30 ns精度にも対応します。これにより、5Gネットワークなどで要求されるナノ秒レベルの同期精度を提供します。さらに、オプションライセンスにより、マルチドメイン構成における高精度バウンダリクロック（HPBC）としても動作し、Class C (10 ns) や Class D (5 ns) といった極めて高い精度レベルを実現できます。

TimeProvider 4100は、万が一GNSS信号が利用できなくなった場合でも、高精度な時刻を維持するための優れたホールドオーバー性能を備えています。標準のOCXO（Oven-Controlled Crystal Oscillator）に加え、より高性能なSuper OCXO、さらに最高レベルの安定度を誇るルビジウム（Rb）オシレータをオプションで選択可能です。ルビジウム搭載モデルは、GNSS信号断後も長時間にわたり高精度な時刻を維持できます。

小型ルビジウムオシレータ

Microchip社の小型ルビジウムクロックは、CPT（Coherent Population Trapping）原子時計に基く独自技術により提供されます。従来のルビジウムクロックよりも、消費電力が少なく、広範囲の温度で動作し、寿命サイクルが長くなっております。
オシレーターをアップグレードする最大のメリットは、GNSSが捕捉できなくなっても極めて精度の高い時刻を配信し続けられることです。これにより、管理者が問題を修復するためにかけられる時間を大幅に長くでき復旧作業の精度・安定性に大きく寄与します。

TimeProvider 4100は、継続的なサービス提供を可能にするため、高い信頼性と耐障害性を考慮した設計がなされています。冷却ファンを使用しないファンレス設計とパッシブヒートシンクの採用により、故障リスクの高い回転部品を排除し、動作の信頼性を高めています 。電源冗長化のため、デュアルDC電源入力に対応しており、片方の電源系統に障害が発生しても動作を継続できます。さらに、2台のTimeProvider 4100を使用するソフトウェア冗長化ソリューションも提供されます。アクティブ/スタンバイ構成では、一方のユニットがアクティブとして動作し、もう一方が待機。障害発生時には待機系に自動で切り替わります。アクティブ/アクティブ構成では、2台が独立しつつ同期して動作し、異なる設定やライセンスでの運用も可能です。これらの冗長化機能により、システムの可用性を大幅に向上させます。

増加するネットワークデバイスや高まる同期要求に応えるため、TimeProvider 4100は高い処理能力とスケーラビリティを提供します。PTPグランドマスターとしては、最大2,000のユニキャストPTPクライアントを、最大レートの128 PPSで処理可能です。NTPサーバーとしても高性能を発揮し、ハードウェアタイムスタンプを利用するNTPリフレクター（NTPr）モードでは、ポートあたり20,000 tps、ユニット合計で最大160,000 tpsの処理能力を持ちます。ソフトウェアベースのNTPdでも、最大3ポートで合計1,500 tpsをサポートします。これにより、大規模ネットワークにおける多数のPTP/NTPクライアントへの安定した時刻配信が可能です。

BuleSky GPSファイアウォールオプションを追加することでジャミング(妨害波)・スプーフィング(なりすまし)対策を行うことが可能です。
受信するGPS信号を監視し、電波障害が発生したと判断した場合にGPS信号を遮断します。
BlueSky GPSファイアウォールの紹介はこちら＞＞

ジャミング・スプーフィングの判別方法

赤線は現在のアラーム閾値を示しており、閾値は自ら設定することが可能です。
この閾値を超過するとアラームが付き、信号を遮断します。

GNSSアンテナサイト調査ツール

ライブスカイ・サテライトマップによって衛星補足数、位置や受信方位の確認が可能です。またGNSSアンテナ設置時の最適な敷設箇所の選定にもご使用いただけます。

GNSS信号の常時モニタリング

モニタリング機能に加え、2分間隔の測定データを30日間振り返ることが可能です。ジャミングやスプーフィングを判別する為には、通常時のGNSS受信状況と比較する必要がある為、GNSS受信状況を常時把握している事は重要になります。