El LRES6080PF-4SFP28 La tarjeta de sincronización de tiempo está diseñada para cumplir los requisitos LLS-C1 y LLS-C3 de O-RAN (modos de funcionamiento de reloj de límite y reloj transparente). Gracias a sus capacidades de sincronización de tiempo de alta precisión, da respuesta a las exigencias en tiempo real, la transmisión eficiente de datos, la colaboración y la sincronización, la medición y la supervisión. Requisitos LLS-C2 y LLS-C3 (modos de funcionamiento para relojes límite y relojes transparentes). Sus capacidades de sincronización de tiempo de alta precisión ofrecen ventajas significativas en cuanto a requisitos en tiempo real, transmisión eficiente de datos, colaboración y sincronización, medición y supervisión. A medida que se extienda el despliegue de las redes 5G, estas tecnologías de sincronización horaria desempeñarán un papel fundamental en la configuración del futuro de las infraestructuras de comunicaciones.

La dependencia de la arquitectura de la red 5G de la precisión de la sincronización

La red 5G utiliza la tecnología de dúplex por división de tiempo (TDD), que exige un control estricto de la desviación temporal entre estaciones base, con una tolerancia de ±3 μs. Este requisito fundamental evita interferencias entre los intervalos de tiempo de subida y bajada, lo que garantiza la calidad de la comunicación. Sin embargo, a medida que se amplían las funcionalidades de la red, los requisitos de precisión en la sincronización temporal siguen una progresión por niveles:

• Los servicios básicos requieren que los errores de sincronización de la interfaz aérea de la estación base se mantengan dentro de un margen de ±1,5 μs

• Los servicios cooperativos 5G NR requieren una sincronización temporal a nivel de símbolo OFDM con una precisión de ±65 ns

• Los servicios de IoT, como la localización en interiores, requieren una precisión aún mayor, de ±10 ns

La red 5G introduce una nueva arquitectura RAN, que divide la unidad de banda base (BBU) en una unidad centralizada (CU), una unidad distribuida (DU) y una unidad de radio (RU). Independientemente de la distancia entre la CU y la DU, la sincronización a través de la red de fronthaul es fundamental para el funcionamiento de la RAN. Esta arquitectura descompuesta utiliza la interfaz de radio pública común mejorada (eCPRI) para conectar la DU y la RU, logrando la sincronización a través de PTP y SyncE.

Coherencia temporal entre centros de datos y nodos periféricos

Como tecnología clave en la era del 5G, la computación en el borde traslada la potencia computacional al borde de la red para cumplir con los requisitos de latencia del orden de milisegundos. En este contexto, la coherencia temporal entre los nodos periféricos y los centros de datos es fundamental.

La sincronización horaria de alta precisión utiliza el protocolo PTP para lograr una sincronización con una precisión de nanosegundos entre los nodos periféricos y los dispositivos terminales, lo que garantiza la coherencia temporal entre datos procedentes de múltiples fuentes. Dentro del centro de datos, se alcanza una precisión inferior al microsegundo mediante el sellado de tiempo basado en hardware, lo que mantiene la estabilidad incluso bajo carga de la CPU y de la red.

Características principales y compatibilidad con protocolos de las tarjetas de sincronización de tiempo de 25G

Gracias a sus avanzadas capacidades técnicas, las tarjetas de sincronización horaria de 25G se están convirtiendo en componentes fundamentales de la infraestructura de red 5G. Estas tarjetas proporcionan una sincronización horaria con una precisión de nanosegundos en toda la red, cumpliendo así los estrictos requisitos de las redes de fronthaul 5G.

Compatibilidad con los protocolos PTP 1588v2 y SyncE

La tarjeta de sincronización de tiempo de 25G es compatible simultáneamente con el Protocolo de Tiempo de Precisión (PTP) IEEE 1588v2 y con Synchronous Ethernet (SyncE), lo que la convierte en una sólida solución de sincronización híbrida. Gracias a esta combinación, SyncE proporciona sincronización de frecuencia en la capa física, lo que garantiza que los nodos de la red funcionen a la misma frecuencia, mientras que el PTP sincroniza la información de fase y tiempo a través de redes de conmutación de paquetes. Este modo híbrido mejora significativamente la precisión de la sincronización, amplía el número de saltos de red admitidos, y logra una sincronización de reloj con una precisión de decenas de nanosegundos.

En comparación con las soluciones que solo utilizan PTP, el modo de sincronización híbrido ofrece una mayor fiabilidad. Si la funcionalidad PTP falla y se pierde la señal horaria, SyncE sigue funcionando. Los dispositivos mantienen la sincronización de frecuencia, y la desviación horaria se mantiene dentro de límites aceptables.

Módulo GNSS integrado y entrada de reloj externo

La tarjeta de sincronización horaria de 25 G integra un módulo receptor GNSS que utiliza un conector hembra SMA para recibir señales de los sistemas globales de navegación por satélite. Es compatible con múltiples sistemas de posicionamiento por satélite, incluidos GPS y BeiDou. Además, la tarjeta puede sincronizar sistemas host a través de fuentes de reloj externas de 1PPS (1 pulso por segundo) y 10 MHz.

       La tarjeta de sincronización horaria ofrece interfaces PPS/TOD. Estas diversas opciones de entrada de reloj garantizan la flexibilidad en distintos entornos de implementación.

Casos de uso típicos: desde la red de acceso 5G hasta el control industrial

Las tarjetas de sincronización horaria 25G ofrecen un gran valor de aplicación en diversos escenarios, desde las infraestructuras hasta el control industrial. Estos dispositivos se están convirtiendo en componentes fundamentales para la distribución precisa de la hora en la era del 5G.

1. Aplicaciones en estaciones base 5G y redes de enlace frontal

La arquitectura Open RAN divide la red de acceso radioeléctrico en unidades de radio remotas (RU), conmutadores de front-haul y unidades distribuidas (DU). La transmisión de información entre estos componentes se basa en la Interfaz de Radio Pública Común mejorada (eCPRI), lo que exige una sincronización precisa para evitar la pérdida de paquetes y las interrupciones de la red. A diferencia de las generaciones anteriores, el 5G impone requisitos de sincronización temporal más estrictos. Al desplegar más células pequeñas, se producen interferencias y un rendimiento de RF degradado si estas operan con relojes de referencia diferentes. Los problemas de sincronización pueden provocar fallos en los traspasos, corrupción de datos y una reducción del rendimiento. La tarjeta de sincronización de tiempo de 25G cumple los requisitos LLS-C1, LLS-C2 y LLS-C3 de O-RAN al admitir tanto el modo de funcionamiento de reloj de límite como el de reloj transparente.

2. Requisitos de sincronización horaria para los nodos de computación periférica

Las aplicaciones de computación en el borde se dividen en dos categorías: cobertura local y cobertura en toda la red. Las aplicaciones de cobertura local requieren distancias de acceso a los nodos periféricos inferiores a 30 kilómetros con una latencia inferior a 5 milisegundos. En escenarios como las ciudades inteligentes, la «computación colaborativa tripartita nube-periferia-dispositivo», que abarca las capas de recopilación de datos, percepción y aplicación, impone estrictas exigencias de sincronización temporal. Los métodos de sincronización de tiempo absoluto para dispositivos periféricos inalámbricos 5G garantizan la colaboración sincronizada entre equipos industriales como sensores y actuadores, compensando las desviaciones de fase y frecuencia en los relojes de los terminales locales.

3. Aplicación en sistemas de automatización industrial y de medición

Las aplicaciones industriales exigen una precisión en la sincronización horaria de los equipos inferior a 1 microsegundo. En entornos de movilidad de alta velocidad, sistemas eléctricos y aplicaciones de Internet industrial, los distintos segmentos requieren distintos niveles de precisión en la sincronización horaria. Por ejemplo, las aplicaciones de sistemas eléctricos, como la localización de fallos mediante ondas progresivas, la medición de fasores síncronos y la localización de descargas atmosféricas, requieren una precisión de sincronización de 1 microsegundo. En el transporte inteligente, el control de semáforos, el posicionamiento de vehículos y el seguimiento exigen una sincronización horaria de alta precisión para garantizar la fiabilidad del sistema y la exactitud de los datos. Mediante tarjetas de sincronización horaria de 25 G, los robots, los sensores y los controladores de las líneas de producción pueden funcionar de forma coordinada bajo una referencia horaria unificada, lo que mejora la eficiencia de la fabricación.

4. Implementación y compatibilidad: selección e integración

Para seleccionar una tarjeta de sincronización de tiempo adecuada para entornos de red 5G, es necesario tener en cuenta varios factores fundamentales, entre los que se incluyen la compatibilidad del sistema, los estándares de interfaz y los requisitos de la arquitectura de red.

5. Configuraciones multipuerto para la adaptabilidad de la arquitectura de red

Las tarjetas de sincronización horaria Premium de 25G se adaptan a los diversos requisitos de las arquitecturas de red. La compatibilidad con la conexión en cascada de hasta 12 interfaces de 25G ofrece flexibilidad de configuración, lo que garantiza la aplicabilidad de los dispositivos en redes de fronthaul de RAN 5G al permitir la conexión directa a múltiples unidades de radio remotas (RRU). A medida que las operaciones se amplían, la escalabilidad se vuelve fundamental: los dispositivos con abundantes recursos de puertos se integran de forma más fluida en los nuevos nodos, satisfaciendo las crecientes demandas de sincronización de tiempo.

Conclusión

En resumen, como componente indispensable de la infraestructura de red 5G, la tarjeta de sincronización horaria de 25G satisface las exigentes demandas de las redes de comunicación modernas al ofrecer capacidades de sincronización horaria con una precisión del orden de los nanosegundos. Con el despliegue comercial generalizado de la tecnología 5G, la sincronización horaria con una precisión del orden de los microsegundos se ha convertido en un factor crítico para garantizar el rendimiento de la red. La sincronización horaria de alta precisión no solo resuelve los problemas de precisión de sincronización de los operadores TDD, sino que también proporciona una referencia horaria estable y fiable para la red de enlace frontal en el marco de la arquitectura O-RAN.

Sin duda, la tarjeta de sincronización de tiempo de 25G mejora significativamente la precisión y la fiabilidad de la sincronización al ser compatible con múltiples protocolos, entre los que se incluyen IEEE 1588 PTP, SyncE y GNSS. Este modo de sincronización híbrido destaca tanto en la sincronización de frecuencia como en la de fase, manteniendo la precisión de la sincronización del reloj en el orden de decenas de nanosegundos, incluso bajo cargas de red intensas. En consecuencia, tanto la transmisión coordinada entre estaciones base como el procesamiento de datos en los nodos de computación periférica pueden funcionar de manera eficiente bajo una referencia de tiempo unificada.

Por último, el diseño estandarizado de la interfaz PCIe y la configuración multipuerto confieren a la tarjeta de sincronización de tiempo de 25G una excelente compatibilidad y escalabilidad. La compatibilidad con múltiples sistemas operativos facilita aún más su implementación en diversos entornos de red. Aunque actualmente se puede alcanzar una precisión de sincronización a nivel de microsegundos e incluso de nanosegundos, las exigencias futuras en cuanto a precisión temporal se intensificarán con el desarrollo de la tecnología 6G y los avances en la comunicación cuántica. En cualquier caso, la tarjeta de sincronización de tiempo de 25G seguirá desempeñando sin duda un papel fundamental en la construcción de la infraestructura de redes de comunicación de próxima generación.