그 LRES6080PF-4SFP28 이 시간 동기화 카드는 O-RAN의 LLS-C1 및 LLS-C3 요구 사항(경계 클럭 및 투명 클럭 작동 모드)을 충족하도록 설계되었습니다. 고정밀 시간 동기화 기능을 통해 실시간 요구 사항, 효율적인 데이터 전송, 협업 및 동기화, 측정, 모니터링을 지원합니다. LLS-C2 및 LLS-C3(바운더리 클럭 및 투명 클럭 작동 모드) 요구 사항. 이 제품의 고정밀 시간 동기화 기능은 실시간 요구 사항, 효율적인 데이터 전송, 협업 및 동기화, 측정, 모니터링 분야에서 상당한 이점을 제공합니다. 5G 네트워크가 널리 구축됨에 따라, 이러한 시간 동기화 기술은 통신 인프라의 미래를 형성하는 데 중추적인 역할을 할 것입니다.

5G 네트워크 아키텍처의 동기화 정확도에 대한 의존성

5G 네트워크는 시분할 이중통신(TDD) 기술을 채택하고 있으며, 기지국 간 시간 편차를 ±3μs 이내로 엄격하게 제어해야 함. 이 기본 요건은 업링크와 다운링크 타임슬롯 간의 간섭을 방지하여 통신 품질을 보장합니다. 그러나 네트워크 기능이 확장됨에 따라, 시간 동기화 정확도에 대한 요구 사항은 단계적으로 높아지고 있습니다:

• 기본 서비스를 제공하려면 기지국 무선 인터페이스 타이밍 오차를 ±1.5μs 이내로 제어해야 합니다.

• 5G NR 협력형 서비스는 ±65ns의 정밀도를 갖춘 OFDM 심볼 수준 시간 정렬을 요구합니다.

• 실내 위치 추적과 같은 IoT 서비스는 ±10ns 수준의 훨씬 더 높은 정확도를 요구합니다

5G 네트워크는 기저대역 장치(BBU)를 중앙 집중형 장치(CU), 분산형 장치(DU), 무선 장치(RU)로 분해하는 새로운 RAN 아키텍처를 도입합니다. CU와 DU 간의 거리와 관계없이, 프론트홀 네트워크 전반에 걸친 동기화는 RAN 기능에 있어 매우 중요합니다. 이러한 분산 아키텍처는 DU와 RU를 연결하기 위해 eCPRI(eCPRI: Enhanced Common Public Radio Interface)를 채택하여 PTP 및 SyncE를 통해 동기화를 달성합니다.

데이터 센터와 에지 노드 간의 시간 동기화

5G 시대의 핵심 기술인 엣지 컴퓨팅은 밀리초 단위의 지연 시간 요건을 충족하기 위해 연산 능력을 네트워크 에지로 이전합니다. 이러한 상황에서 엣지 노드와 데이터 센터 간의 시간 동기화는 매우 중요합니다.

고정밀 시간 동기화는 PTP 프로토콜을 활용하여 에지 노드와 단말 장치 간에 나노초 단위의 동기화를 구현함으로써, 다중 소스 데이터 전반에 걸쳐 시간적 일관성을 보장합니다. 데이터 센터 내에서는 하드웨어 기반 타임스탬핑을 통해 마이크로초 미만의 정확도를 달성하며, CPU 및 네트워크 부하가 가해지는 상황에서도 안정성을 유지합니다.

25G 시간 동기화 카드의 주요 기능 및 프로토콜 지원

첨단 기술력을 바탕으로 25G 시간 동기화 카드는 5G 네트워크 인프라의 핵심 구성 요소로 부상하고 있습니다. 이 카드는 전체 네트워크에 걸쳐 나노초 단위의 정밀한 시간 동기화를 제공하여, 5G 프론트홀 네트워크의 엄격한 요구 사항을 충족시킵니다.

1588v2 PTP 및 SyncE 프로토콜 지원

이 25G 시간 동기화 카드는 IEEE 1588v2 정밀 시간 프로토콜(PTP)과 동기식 이더넷(SyncE)을 동시에 지원하여 강력한 하이브리드 동기화 솔루션을 구성합니다. 이러한 조합을 통해 SyncE는 물리 계층에서 주파수 동기화를 제공하여 네트워크 노드들이 동일한 주파수로 작동하도록 보장하는 한편, PTP는 패킷 교환 네트워크 전반에 걸쳐 위상 및 시간 정보를 동기화합니다. 이 하이브리드 모드는 동기화 정확도를 크게 향상시키고, 지원되는 네트워크 홉 수를 확장하며, 그리고 수십 나노초 수준의 클럭 동기화를 달성합니다.

PTP 전용 솔루션에 비해 하이브리드 동기화 모드는 더 높은 신뢰성을 제공합니다. PTP 기능이 실패하여 시간 신호가 끊기더라도 SyncE는 계속 작동합니다. 기기들은 주파수 동기화를 유지하며, 시간 편차는 허용 가능한 범위 내에서 제어됩니다.

통합 GNSS 모듈 및 외부 클럭 입력

이 25G 시간 동기화 카드는 GNSS 수신기 모듈을 내장하고 있으며, SMA 암 커넥터를 통해 글로벌 항법 위성 시스템의 신호를 수신합니다. 이 카드는 GPS 및 베이두(BeiDou)를 포함한 여러 위성 위치 확인 시스템을 지원합니다. 또한, 이 카드는 1PPS(초당 1펄스) 및 10MHz 외부 클럭 소스를 통해 호스트 시스템을 동기화할 수 있습니다.

       이 시간 동기화 카드는 PPS/TOD 인터페이스를 제공합니다. 이러한 다양한 클럭 입력 옵션을 통해 다양한 배포 환경에서 유연성을 보장합니다.

주요 적용 사례: 5G RAN부터 산업용 제어 시스템까지

25G 시간 동기화 카드는 인프라부터 산업 제어에 이르기까지 다양한 시나리오에서 상당한 활용 가치를 입증하고 있습니다. 이러한 장치는 5G 시대에 정확한 시간 정보를 전달하는 데 있어 핵심적인 구성 요소로 자리 잡고 있습니다.

1. 5G 기지국 및 프론트홀 네트워크에서의 적용

오픈 RAN 아키텍처는 무선 액세스 네트워크를 원격 무선 장치(RU), 프론트홀 스위치, 분산 장치(DU)로 구분합니다. 이러한 구성 요소 간의 정보 전송은 향상된 공통 공중 무선 인터페이스(eCPRI)에 의존하며, 패킷 손실과 네트워크 중단을 방지하기 위해 정밀한 동기화가 필요합니다. 이전 세대와 달리 5G는 더 엄격한 시간 동기화 요구 사항을 부과합니다. 소형 셀을 더 많이 구축할 경우, 서로 다른 기준 클럭으로 작동하면 간섭이 발생하고 RF 성능이 저하됩니다. 타이밍 문제는 핸드오버 실패, 데이터 손상 및 처리량 저하를 유발할 수 있습니다. 25G 시간 동기화 카드는 경계 클럭(boundary clock) 및 투명 클럭(transparent clock) 작동 모드를 모두 지원함으로써 O-RAN의 LLS-C1, LLS-C2 및 LLS-C3 요구 사항을 충족합니다.

2. 엣지 컴퓨팅 노드의 시간 동기화 요구 사항

엣지 컴퓨팅 애플리케이션은 로컬 커버리지와 네트워크 전체 커버리지의 두 가지 범주로 나뉩니다. 로컬 커버리지 애플리케이션은 30km 미만의 엣지 노드 접근 거리와 5밀리초 미만의 지연 시간을 요구합니다. 스마트 시티와 같은 시나리오에서 데이터 수집, 인식, 애플리케이션 계층에 걸친 “클라우드-엣지-디바이스 3자 협업 컴퓨팅”은 엄격한 타이밍 동기화 요구 사항을 부과합니다. 5G 무선 엣지 디바이스를 위한 절대 시간 동기화 방식은 센서 및 액추에이터와 같은 산업 장비 간의 동기화된 협업을 보장하며, 로컬 단말기 클럭의 위상 및 주파수 편차를 보정합니다.

3. 산업 자동화 및 계측 시스템에서의 적용

산업용 애플리케이션에서는 1마이크로초 미만의 장비 시간 동기화 정밀도가 요구됩니다. 고속 모빌리티 환경, 전력 시스템 및 산업용 인터넷 애플리케이션과 같은 다양한 분야에서는 각기 다른 수준의 시간 동기화 정밀도가 필요합니다. 예를 들어, 진행파 고장 위치 탐지, 동기 위상량 측정, 낙뢰 위치 탐지와 같은 전력 시스템 애플리케이션의 경우 1마이크로초 이내의 동기화 정밀도가 필요합니다. 지능형 교통 시스템, 신호등 제어, 차량 위치 파악 및 추적 분야에서는 시스템 신뢰성과 데이터 정확성을 보장하기 위해 고정밀 시간 동기화가 필요합니다. 25G 시간 동기화 카드를 통해 생산 라인의 로봇, 센서 및 컨트롤러가 통합된 시간 기준 하에 조화롭게 작동함으로써 제조 효율성을 높일 수 있습니다.

4. 배포 및 호환성: 선정 및 통합

5G 네트워크 환경에 적합한 시간 동기화 카드를 선택하려면 시스템 호환성, 인터페이스 표준, 네트워크 아키텍처 요구 사항 등 여러 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다.

5. 네트워크 아키텍처의 유연성을 위한 다중 포트 구성

프리미엄 25G 시간 동기화 카드는 다양한 네트워크 아키텍처 요구 사항에 대응합니다. 최대 12개의 25G 인터페이스를 계단식으로 연결할 수 있어 구성의 유연성을 제공하며, 여러 RRU(원격 무선 장치)에 직접 연결할 수 있도록 지원함으로써 5G RAN 프론트홀 네트워크 내에서의 장치 적용성을 보장합니다. 운영 규모가 확대됨에 따라 확장성은 매우 중요해집니다. 풍부한 포트 리소스를 갖춘 장치는 새로운 노드에 더욱 원활하게 통합되어 증가하는 시간 동기화 요구 사항을 충족시킵니다.

결론

요약하자면, 5G 네트워크 인프라의 필수 구성 요소인 25G 시간 동기화 카드는 나노초 수준의 정밀한 시간 동기화 기능을 제공함으로써 현대 통신 네트워크의 까다로운 요구 사항을 충족합니다. 5G 기술의 본격적인 상용화가 진행됨에 따라, 마이크로초 수준의 시간 동기화는 네트워크 성능을 보장하는 데 있어 핵심적인 요소가 되었습니다. 고정밀 시간 동기화는 TDD 통신사의 동기화 정확도 문제를 해결할 뿐만 아니라, O-RAN 아키텍처 하의 프론트홀 네트워크에 안정적이고 신뢰할 수 있는 시간 기준을 제공합니다.

의심할 여지 없이, 25G 시간 동기화 카드는 IEEE 1588 PTP, SyncE, GNSS 등 다양한 프로토콜을 지원함으로써 동기화 정확도와 신뢰성을 획기적으로 향상시킵니다. 이 하이브리드 동기화 모드는 주파수 및 위상 동기화 모두에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 네트워크 부하가 심한 상황에서도 클럭 동기화 정확도를 수십 나노초 이내로 유지합니다. 결과적으로, 기지국 간 조정된 전송과 엣지 컴퓨팅 노드에서의 데이터 처리 모두 통합된 시간 기준 하에서 효율적으로 작동할 수 있습니다.

마지막으로, 표준화된 PCIe 인터페이스 설계와 다중 포트 구성 덕분에 이 25G 시간 동기화 카드는 뛰어난 호환성과 확장성을 갖추고 있습니다. 또한 다양한 운영 체제를 지원함으로써 다양한 네트워크 환경에서의 구축이 한층 용이해집니다. 현재 마이크로초, 심지어 나노초 수준의 동기화 정확도를 달성할 수 있지만, 6G 기술 개발과 양자 통신의 발전에 따라 향후 타이밍 정밀도에 대한 요구는 더욱 강화될 것입니다. 그럼에도 불구하고 25G 시간 동기화 카드는 차세대 통신 네트워크 인프라 구축에 있어 의심할 여지 없이 계속해서 중추적인 역할을 수행할 것입니다.