ハイブリッドモード

同期イーサネットとPTP(Precision Time Protocol)を組み合わせた動作は、ハイブリッドモードとも呼ばれます。

ハイブリッドモードでは、MPC(モジュラー ポート コンセントレータ)上の同期イーサネット機器クロック(EEC)が、同期イーサネットから周波数を、PTP から位相と時刻を導き出します。時刻同期には、位相同期と周波数同期の両方が含まれます。

同期イーサネットは、ネットワークの負荷に関係なく機能する物理層ベースの技術です。同期イーサネットはホップバイホップ周波数転送をサポートしており、トレイル上のすべてのインターフェイスが同期イーサネットをサポートする必要があります。PTP(IEEE 1588v2とも呼ばれる)は、ネットワーク内のノード間でクロックを同期し、パケットスイッチされたネットワーク上で正確なクロックを配信できるようにします。この同期は、 timeTransmitter クロック (一般に timeTransmitter と呼ばれます)と timeReceiver クロック (PTP 用語では timeReceiver とも呼ばれます)間のセッションで送受信されるパケットを介して実現されます。

手記：

ルータークロックは、ネットワークにおけるルーターの役割に基づいて分類されます。ルータークロックは、通常のクロックとバウンダリークロックに大別されます。timeTransmitter クロックと timeReceiver クロックは、通常のクロックと呼ばれています。バウンダリークロックは、timeTransmitter または timeReceiver のいずれかとして動作できます。

同期イーサネットは、周波数同期の原理で動作し、ネットワーク内のすべてのクロック(中間timeTransmitterクロックとtimeReceiverクロック)の周波数が、ネットワークトレイルの開始端にあるtimeTransmitterクロックの周波数に同期されます。PTPは位相同期と周波数同期の原理で動作します。時刻を含め、周波数と位相の両方を同期させます。位相同期は、timeReceiverクロック(ルーターの内部クロック発振器)の位相を不連続に調整し、timeTransmitterクロックから不規則な期間にクロック信号を受信するか、timeReceiver内部クロックの位相ロックループを一定の間隔で調整することによって実現されます。クロック同期の精度は、パケット遅延の変動、使用する発振器の品質、ネットワークの非対称性などの要因によって異なります。

同期イーサネットとPTPは、周波数と位相同期を提供します。しかし、PTPや同期イーサネットではナノ秒単位の精度を実現することは困難であり、これらの技術は多数のネットワークホップをサポートしていません。ハイブリッドモードでは、ネットワークホップ数を増やすことでこれらの問題を解決し、数十ナノ秒程度のクロック同期精度も実現します。ハイブリッドモードは、timeReceiverで設定されます。timeReceiverでは、1つ以上のインターフェイスを同期イーサネット送信元インターフェイスとして設定できます。

ハイブリッドモードでは、PTP位相調整が開始されるまでのPTP位相差の内部しきい値が100ナノ秒に設定されています。PTPの位相差と調整を理解するために、2つのPTPソース(PTP1とPTP2)と1つの同期イーサネットソースが関係するシナリオを考えてみましょう。最初にPTP1ソースと同期イーサネットソースがアップし、PTP2ソースがダウンしていると仮定します。また、ルータークロック(timeReceiver)が利用可能なPTPソース(PTP1)と同期イーサネットソースに同期されているとします。しばらくすると、技術的な問題によりPTP1ソースがダウンし、その間にPTP2ソースが立ち上がったとします。これにより、最適なtimeTransmitterクロックアルゴリズムが自動的に実行され、ルータークロックが次の利用可能なPTPソース(すなわちPTP2ソース)と同期イーサネットソースにラッチされます。PTP位相調整は、PTP2ソースとの通信の結果としてアルゴリズムによって計算された現在の実際の時刻(TOD)とTODとの位相差が少なくとも100ナノ秒になったときにトリガーされることに注意してください。この位相差は、ハイブリッドモードでのルーターの動作中はいつでも発生する可能性がありますが、この位相差はPTPソースのスイッチオーバー中にのみ発生する可能性が高くなります。元の内部しきい値に常に10〜20ナノ秒の測定誤差を追加する必要があります。この誤差調整により、位相差しきい値は110〜120ナノ秒になります。

ハイブリッドモードでは、以下の show コマンドでハイブリッドステータス設定に関する情報が表示されます。

• show ptp status detailsコマンドは、時間と位相プレーンのステータスを表示します。

• show chassis synchronization extensiveコマンドは、周波数プレーンのステータスを表示します。

• show ptp hybrid statusコマンドは、ハイブリッド(周波数と位相プレーンの結合ステータス)ステータスを表示します。

• ハイブリッドモードでは、 show ptp hybrid status コマンドと show ptp lock-status コマンドは、出力でロックステータスを Phase Aligned として示します。

show ptp hybrid status操作コマンドを使用して、現在の動作モードを見つけることができます。

手記：

ハイブリッドモードでは、MPCのEECは周波数同期を同期イーサネットから、位相と時刻をPTPから導き出します。ただし、 show chassis synchronization extensive 運用モードコマンドの出力には、SCBにあるEECから派生したロックステータスが表示されます。