PTP・IEEE1588 高精度時刻同期プロトコル-高精度の理由とサーバー選択方法-

2016
セイコーソリューションズ株式会社©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

PTPって何？
高精度の時刻同期プロトコル
時刻源はGNSS:例えばGPSやQZSS(準天頂衛星みちびき）
IPネットワークを利用して時刻同期
時刻同期精度：<1マイクロ秒
IPリーチできれば、高精度時刻同期可能！
GNSS衛星GNSSアンテナ

BC

GM

高精度時刻同期の原理を解説します

BC

Slave

IPネットワーク©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

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PTP IEEE1588概要：なぜ高精度なの！？
①ハードウエアタイムスタンプ
Slave

GM

ﾀｲﾑｽﾀﾝﾌﾟﾕﾆｯﾄ

PTP
TCP/UDP
IP
MAC
PTP
PHY

装置内遅延なし

装置内遅延なしPTP
TCP/UDP
IP
MAC
PTP
PHY
パケット

パケット

(1)装置端面通過時の時刻をパケットに打刻ﾀｲﾑｽﾀﾝﾌﾟ
ﾕﾆｯﾄ(2)装置端面通過時の時刻をディスクリプタに打刻
(1)

(2)

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PTP
TCP/UDP
IP
MAC
PHY

PTP
TCP/UDP
IP
MAC
PHY

PTP

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PTP IEEE1588概要：なぜ高精度なの！？
②PTP対応ネットワーク
大規模ネットワークへのPTP適用②PTPに対応したネットワーク機器GM：PTPパケット– BC(バウンダリークロック：境界クロック)

PTP

PTP
GM

S
BC
M

S

BC

Slave

M

S
BC
M

S
BC
M

TC

TC

TC

TC

TC

TC

TC

TC

TC

TC

クロックを再配信○:SlaveClock収容数＝大×:精度＝劣化

S
BC
M– TC(トランスペアレントクロック：透過クロック）
PTP
TC
Slave
GM
ポート間遅延情報を追加○:SlaveClock収容数＝少×:精度＝劣化しない

TC

TC

TC
拠点nSlave©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

Slave
拠点1

Slave

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高精度時刻同期のベストプラクティス
高精度時刻同期の最低条件
高確度かつ高精度のグランドマスターを選択

確度と精度確度とは：真値に対する正確度、PTPの場合TAIが真値
TAI=国際原子時(Temps Atomique International フランス語)

精度とは：ばらつきの小ささ©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

5「うるう秒」に関するよくある誤解 2
確度と精度確度は高いが、精度は低い

確度①グランドマスターが不安定②スレーブが不安定③ネットワークに揺らぎがある

精度

-1us

0ns

精度は高いが、確度は低い

確度

1us
精度

①ネットワーク遅延差(上り-下り)②タイムスタンププレーンのズレ-1us0ns

1us©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

6GM精度評価：「精度と確度」
TE maxTE minTE mean

ΔTE+5.0ns

48.0nsGNSS衛星+30.0ns-18ns

GNSSアンテナ+30ns
GM1PPS

Slave1PPS①オシロでPPS
位相を評価？

+5ns

GNSSアンテナ

GMPTPテスター-18ns②PTP テスターでGM評価

2Days 19Hrs
mode:64PPS telecom profile©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

7GM精度評価：「マスクテスト」
mode:PTP 64PPS/1GbE
ITU-T G.8272 MTIE/TDEV mask:PASS
ITU-T G.8272 MTIE LIMITITU-T G.8272 TDEV LIMIT

マスクテスト(注)アプリケーションに適したマスクを選択©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

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PTP IEEE1588 ロードマップ
PTPは金融、モバイル分野ですでに活躍- 第2次金融商品市場指令(MiFID Ⅱ)、高頻度取引- LTE-Advanced,TD-LTE,Small-cell

2016年～2020年に活躍するアプリケーションを俯瞰しましょう©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

9マーケットと時刻同期精度

いまここ©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

10ユースケース１：モバイルバックホール
時刻同期要件
対象無線技術時刻同期区間

要求確度

CoMP
複数基地局間協調送受信

マクロセル to マクロセル<±500ns to 1.1µs

eICIC
高度セル間干渉制御

マクロセル to スモールセル<±1.1µs

GNSS

GM

Slave

eICIC
Small Cells

IP coreMacro Cell

Slave

PTP

CoMP
Macro Cell

Slave

Slave

CoMP: Coordinated Multi-Point
隣接マクロ間で信号強度を強めあう技術
eICIC: enhanced Inter Cell Interference Coordination)
スモールセル送受信時、マクロセル停止©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

11ユースケース２：スタジオシステムのIP化 「スタジオIP化とは」スタジオの現状
SDI同軸ケーブルによる映像/音声伝送：這い回る同軸ケーブル
高価なスタジオ専用機器 (ex.SDIルーター)

スタジオIP化
伝送路は40G/100Gファイバー
安価な汎用IP機器を利用

PTP IEEE1588の出番
スタジオ機器は同期が必要、同期がなくなると放送事故へ
SMPTE 2059-1,2に規定されたPTP IEEE1588プロトコルによる同期©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

12ユースケース3：スタジオシステムのIP化 「IP化が進む理由」

8K非圧縮映像
必要帯域と伝送方式
映像フォーマット

8K full-green 非圧縮

8K full-spec 非圧縮

必要帯域

25Gbps80Gbps

SDI同軸伝送(現状)3G SDI x 8本

12G SDI x 8本

Ethernet(IP化)

40Gbps x 1本

100Gbps x 1本

重量で比較
同軸ケーブルと光ファイバー
1本あたり重量

3C2V同軸ケーブル

シングルモード2芯光ファイバー

4.8Kg/100m

100g/100m

8K カメラ
38キログラム/100m©2016 Seiko Solutions Inc. All rights reserved.

100グラム/100m

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PTP将来の姿
各家庭に光回線経由PTP配信！
NTPプロトコルと比較して高精度であることをメリットに大きく普及する可能性があります。
Intel MACやPPCがPTP標準対応している事実からも、遠くない将来に実現する可能性もあると思います。
PTPはTAI（国際原子時）を時刻系としています。
「うるう秒」は挿入されません。

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お問い合わせ先

ネットワークソリューション統括部 NS営業部
TEL

043-273-3184

E-Mailts-sales@seiko-sol.co.jp

URL

http://www.seiko-sol.co.jp/

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