Microchip為時序解決方案提供全新級別的冗余

Microchip Technology 宣布推出其大師級 TimeProvider 4100 2.2 版，它為多頻段全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS） 接收器提供了新水平的彈性和冗余，并支持增強的安全性，以確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中的計時和同步。在接受 EE Times 采訪時，Microchip Technology 的頻率和時間系統(tǒng)新興產(chǎn)品負責人 Eric Colard 強調(diào)了新解決方案的特點以及對 GNSS（GPS、Galileo、GLONASS 和 BEIDOU）依賴的強烈擔憂，因此需要更強大的時序解決方案。

“如果 GPS 出現(xiàn)故障幾個小時會發(fā)生什么。出于安全原因，許多州都圍繞保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和保護彈性制定了明確的政策指令。因此，如果發(fā)生某些事情，目標是使產(chǎn)品真正冗余、更有彈性和更安全。因此，這通常用于各種類型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。還有能源行業(yè)、航空、鐵路、移動、國防，所有這些部門都相信某種形式的冗余通信和網(wǎng)絡(luò)，”Colard 說。

冗余和安全

對于當今的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供商——5G 無線網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、電纜和傳輸服務(wù)——迫切需要一種冗余、彈性和安全的定時和同步解決方案。

由于精心設(shè)計的攻擊可能對社會的運營、繁榮和福祉造成破壞性后果，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全要求比任何其他部門都要嚴格。

冗余確保服務(wù)的連續(xù)性，以前是在硬件基礎(chǔ)上提供的。Microchip 的大師級 TimeProvider 4100 2.2 版通過軟件實現(xiàn)提供冗余，優(yōu)化硬件成本。

微芯片大師

Microchip正在強調(diào)TimeProvider 4100 2.2 版大師如何通過支持新的多頻段、多星座 GNSS 接收器來提供更高水平的彈性，以防止空間天氣、太陽事件、電離層效應(yīng)和其他可能影響關(guān)鍵的中斷造成的時間延遲基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。多頻段 GNSS 對于最高水平的精度尤其重要，包括主要參考時鐘 B 類 （PRTC-B） （40 ns） 和增強型主要參考時鐘 （ePRTC） （30 ns）。

TimeProvider 4100 支持最新的 ITU-T G.8275.1 和 G.8275.2 1588 相位配置文件，并輔以 PTP、網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議 （NTP）、SyncE 和 E1 / T1 的廣泛端口扇出。

同時需要同步和冗余來降低基礎(chǔ)設(shè)施風險，實現(xiàn)始終在線技術(shù)以及支持多頻段 GNSS 以消除電離層時間誤差延遲。在安全方面，新的解決方案增加了抗干擾和反欺騙以及基于標準的身份驗證，以便授權(quán)人員可以訪問服務(wù)。TimeProvider 4100 2.2 版大師級集成了其他 Microchip 技術(shù)，包括其 OCXO、超級 OCXO、銣原子鐘、現(xiàn)場可編程門陣列 （FPGA）、以太網(wǎng)交換機、合成器和清潔振蕩器。

圖 1：如果 GNSS 丟失，振蕩器選擇現(xiàn)在包括 Super OCXO（來源：Microchip）

圖 2：TimeProvider 4100（來源：Microchip）

硬件冗余有很多妥協(xié)：丟失大多數(shù)傳統(tǒng)端口，沒有 E1/T1 扇出，有限的 ETH 端口，沒有 ETH 端口的扇出，丟失多頻段 GNSS 的冗余，沒有整個設(shè)備的冗余只是一個復制的模塊。

“時間延遲會極大地影響時間準確性。多頻段算法減輕了電離層變化的影響，TimeProvider 4100 2.2 在每個單元中提供多頻段支持，默認設(shè)置單頻段，通過軟件許可進行多頻段操作，無需添加新硬件，”Colard 說。他補充說，該設(shè)備通過減少電離層誤差，支持 GPS L1/L2C、Galileo E1/E5b、GLONASS L1/L2、北斗 B1I/B2I、QZSS L1/L2C、SBAS L1，具有強大的計時性能。

直到最近，準確時間的主要來源是全球定位系統(tǒng) （GPS） 和組成 GNSS 的區(qū)域星座。然而，考慮到與升級到與 GNSS 兼容的接收器和天線以及不斷增加的端點密度相關(guān)的成本，部署 GNSS 對服務(wù)提供商來說可能是昂貴的。因此，實施 vPRTC 的電信、有線電視和公用事業(yè)運營商可以從減少或消除 GNSS 依賴性的解決方案中受益。TimeProvider 4100 的多域 vPRTC 架構(gòu)是一種解決方案，可在區(qū)域和國家網(wǎng)絡(luò)上提供高性能、冗余、準確的 5 納秒以下分布。