について LRES6080PF-4SFP28 時間同期カードは、O-RANのLLS-C1およびLLS-C3要件（バウンダリー・クロックおよびトランスペアレント・クロック動作モード）を満たすように設計されています。高精度な時刻同期機能により、リアルタイム要求、効率的なデータ伝送、コラボレーションと同期、測定、モニタリングに対応します。LLS-C2、およびLLS-C3（バウンダリー・クロックとトランスペアレント・クロックの動作モード）要件。その高精度な時間同期機能は、リアルタイム要求、効率的なデータ伝送、コラボレーションと同期、測定、モニタリングにおいて大きな利点をもたらします。5Gネットワークが広く展開されるにつれて、これらの時間同期技術は通信インフラの未来を形作る上で極めて重要な役割を果たすことになる。

5Gネットワーク・アーキテクチャの同期精度への依存性

5Gネットワークは時分割複信（TDD）技術を採用している、 基地局間の時間偏差を±3μs以内に厳密に管理する必要がある。.この基本要件は、アップリンクとダウンリンクのタイムスロット間の干渉を防ぎ、通信品質を保証する。しかし、ネットワーク機能が拡張するにつれて、時間同期精度の要件は段階的に変化します：

- 基本サービスでは、基地局のエア・インターフェースのタイミング誤差を±1.5μs以内に制御する必要がある。

- 5G NR協調サービスは±65ns精度のOFDMシンボルレベルのタイムアライメントを要求する

- 屋内測位のようなIoTサービスでは、さらに高い±10ns精度が要求される

5Gネットワークでは、ベースバンドユニット（BBU）を集中型ユニット（CU）、分散型ユニット（DU）、無線ユニット（RU）に分解した新しいRANアーキテクチャが導入されます。CUとDU間の距離に関係なく、フロントホール・ネットワーク全体の同期がRANの機能にとって重要です。この分解アーキテクチャでは、DUとRUの接続にeCPRI（enhanced common radio interface）を採用し、PTPとSyncEによって同期を実現しています。

データセンターとエッジノード間の時間コヒーレンス

5G時代のキーテクノロジーであるエッジコンピューティングは、ミリ秒レベルのレイテンシー要件を満たすために、計算能力をネットワークエッジにシフトさせる。このシナリオでは、エッジノードとデータセンター間の時間コヒーレンシが重要です。

高精度な時間同期はPTPプロトコルを採用し、エッジノードと端末デバイス間でナノ秒レベルの同期を実現し、マルチソースデータ間の時間的一貫性を確保します。データセンター内では、ハードウェアベースのタイムスタンプによりサブマイクロ秒の精度が達成され、CPUやネットワークの負荷がかかっても安定性が維持されます。

25G時間同期カードの主な特長と対応プロトコル

高度な技術能力を持つ25G時間同期カードは、5Gネットワーク・インフラにおける重要なコンポーネントとして台頭している。これらのカードは、ネットワーク全体でナノ秒レベルの正確な時刻同期を実現し、5Gフロントホール・ネットワークの厳しい要件を満たします。

1588v2 PTPおよびSyncEプロトコルをサポート

25G時間同期カードは、IEEE 1588v2 Precision Time Protocol（PTP）とSynchronous Ethernet（SyncE）の両方を同時にサポートし、堅牢なハイブリッド同期ソリューションを形成します。この組み合わせにより、SyncEは物理層で周波数同期を提供し、ネットワーク・ノードが同じ周波数で動作することを保証する一方、PTPはパケット交換ネットワーク全体で位相と時間情報を同期します。このハイブリッド・モードは、同期精度を大幅に高め、サポートするネットワーク・ホップ数を拡張します、 で、数十ナノ秒レベルのクロック同期を実現する。

PTPのみのソリューションと比較して、ハイブリッド同期モードは高い信頼性を提供します。PTP機能に障害が発生し、時刻信号が失われた場合でも、SyncEは動作可能なままです。デバイスは周波数同期を維持し、時間偏差は許容範囲内に制御されます。

統合GNSSモジュールと外部クロック入力

25G時間同期カードは、グローバル・ナビゲーション衛星システムからの信号を受信するためのSMAメスコネクターを利用したGNSSレシーバー・モジュールを統合しています。GPSやBeiDouを含む複数の衛星測位システムをサポートしています。さらに、このカードは1PPS（1パルス/秒）および10MHzの外部クロック・ソースを介してホスト・システムを同期させることができる。

時刻同期カードはPPS/TODインターフェースを提供します。これらの多様なクロック入力オプションは、さまざまな展開環境での柔軟性を保証します。

典型的なアプリケーションシナリオ：5G RANから産業制御まで

25G時間同期カードは、インフラから産業制御まで、多様なシナリオで重要な応用価値を示している。これらのデバイスは、5G時代における正確な時間配信のための重要なコンポーネントとなりつつある。

1.5G基地局とフロントホール・ネットワークにおけるアプリケーション

Open RANアーキテクチャは、無線アクセスネットワークをリモート無線ユニット（RU）、フロントホール・スイッチ、分散ユニット（DU）に分割します。これらのコンポーネント間の情報伝送は拡張公衆無線インターフェース（eCPRI）に依存しており、パケットの損失やネットワークの中断を防ぐために正確な同期が要求されます。前世代とは異なり、5Gではより厳しい時間同期要件が課される。より多くのスモールセルを展開する場合、それらが異なる基準クロックで動作すると干渉が発生し、RF性能が低下します。タイミングの問題は、ハンドオーバーの失敗、データの破損、スループットの低下を引き起こす可能性があります。25G時間同期カードは、バウンダリー・クロックとトランスペアレント・クロックの両方の動作モードをサポートすることで、O-RANのLLS-C1、LLS-C2、LLS-C3の要件を満たしています。

2.エッジ・コンピューティング・ノードの時間同期要件

エッジコンピューティングのアプリケーションは、ローカルカバレッジとネットワークワイドカバレッジの2つに分類される。ローカル・カバレッジ・アプリケーションでは、エッジ・ノードへのアクセス距離が30キロメートル未満で、レイテンシが5ミリ秒以下であることが求められます。スマートシティのようなシナリオでは、データ収集、知覚、アプリケーションの各レイヤーにまたがる「クラウド-エッジ-デバイスの三者協調コンピューティング」により、厳しいタイミング同期要求が課されます。5Gワイヤレス・エッジ・デバイスの絶対時間同期方式は、センサーやアクチュエーターなどの産業機器間の同期コラボレーションを保証し、ローカル端末クロックの位相や周波数のずれを補正します。

3.産業オートメーションと計測システムへの展開

産業用アプリケーションでは、1マイクロ秒以下の機器時刻同期精度が要求される。高速モビリティ・シナリオ、電力システム、産業用インターネット・アプリケーションでは、さまざまなセグメントでさまざまなレベルの時刻同期精度が要求されます。例えば、進行波故障位置特定、同期位相測定、落雷位置特定などの電力システム・アプリケーションでは、1マイクロ秒以内の同期精度が要求されます。インテリジェントな交通機関では、交通信号制御、車両位置決め、追跡では、システムの信頼性とデータの正確性を確保するために高精度の時刻同期が要求されます。25G時間同期カードにより、生産ラインのロボット、センサー、コントローラーは、統一された時間基準の下で協調して動作し、製造効率を高めることができます。

4.配備と互換性：選択と統合

5Gネットワーク環境に適した時刻同期カードを選択するには、システムの互換性、インターフェース規格、ネットワークアーキテクチャの要件など、複数の重要な要素を考慮する必要がある。

5.ネットワーク・アーキテクチャの適応性を高めるマルチポート構成

プレミアム25G時間同期カードは、多様なネットワーク・アーキテクチャ要件に適応します。最大12個の25Gインタフェースのカスケード接続をサポートすることで、柔軟な構成が可能になり、複数のリモート無線ユニット（RRU）への直接接続を可能にすることで、5G RANフロントホール・ネットワーク内でのデバイスの適用性を確保します。運用規模が拡大するにつれて、拡張性が重要になります。豊富なポート・リソースを備えたデバイスは、新しいノードによりシームレスに統合され、増大する時間同期要求に対応します。

結論

まとめると、5Gネットワーク・インフラに不可欠なコンポーネントとして、25G時間同期カードはナノ秒レベルの正確な時間同期機能を提供することで、現代の通信ネットワークの厳しい要求を満たしている。5G技術の包括的な商用展開に伴い、マイクロ秒レベルの時間同期は、ネットワーク・パフォーマンスを確保する上で重要な要素となっている。高精度の時刻同期は、TDDキャリアの同期精度の問題を解決するだけでなく、O-RANアーキテクチャのフロントホール・ネットワークに安定した信頼性の高い時刻基準を提供します。

25G時間同期カードは、IEEE 1588 PTP、SyncE、GNSSを含む複数のプロトコルをサポートすることで、同期精度と信頼性を大幅に向上させることは間違いありません。このハイブリッド同期モードは、周波数同期と位相同期の両方に優れており、ネットワーク負荷が高い場合でもクロック同期精度を数十ナノ秒以内に維持します。その結果、基地局間の協調伝送とエッジコンピューティングノードでのデータ処理の両方が、統一された時間基準の下で効率的に動作することができます。

最後に、標準化されたPCIeインターフェース設計とマルチポート構成は、25G時間同期カードに優れた互換性と拡張性を与えます。複数のオペレーティング・システムをサポートすることで、多様なネットワーク環境への展開がさらに容易になります。現在、マイクロ秒、さらにはナノ秒レベルの同期精度を達成することは可能だが、6G技術の開発や量子通信の進歩に伴い、タイミング精度に対する将来的な要求は強まるだろう。いずれにせよ、25G時間同期カードが次世代通信ネットワーク・インフラ構築において極めて重要な役割を果たし続けることは間違いない。