Hoy os damos la información clave para entender PTP (precise Time Protocol) utilizado para sincronizar dispositivos a través de redes IP.

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TEK Tips&Ticks 124

PTP : Una nueva referencia

 Para implementar sistemas interconectados a través de enlaces IP, el problema más difícil de resolver es la sincronización de todos los equipos a un único reloj. Con esto en mente,para el mundo Broadcast se ha adaptado una vieja norma: PTP (Precision Time Protocol).

Originalmente, esta tecnología fue utilizada por los bancos para sus operaciones comerciales más repetitivas con el fin de que todos los equipos del mundo tuvieran un reloj único con precision al milisegundo.

Este protocolo ha sido adaptado por la industria del Broadcast y se describe al detalle en la recomendación SMPTE ST 2059-2. Estas son algunas de las claves.

Manteniendo PTP simple

Una señal de sincronización clásica (BB o TLS) se distribuye en tiempo real para todos los equipos que necesitan ser sincronizados. En el mundo IP, la red añade a los paquetes Jitter y Latencia variables. Por tanto, en IP es absolutamente necesario que el reloj de referencia tenga en cuenta las características de la red. Esta es la razón por la que PTP es jerárquico, y negociado. Esto hace  que la implementación de esta tecnología sea más compleja que para el BB tradicional.

Principios de Funcionamiento

  • Tipos jerárquicos de reloj
    • Master reloj con tiempo de entrega conocido en un dominio PTP.
      Slave es un reloj que se sincroniza a un “Maestro”
      GrandMaster es un “Maestro” que se utiliza como la principal fuente de sincronización en una red. Para Broadcast, el Gran Maestro PTP generalmente se sincroniza utilizando GPS como referencia.
  • Para fijar un reloj como “Gran Maestro” es necesario un proceso de negociación. Posteriormente se calculará y se distribuirá la latencia de la red a los relojes “Esclavos” para que deriven hasta la hora exacta. Todos estos mensajes generan tráfico IP que puede ser analizado cuidadosamente con herramientas como TEKTRONIX PRISM.
  • BMCA (Best Master Clock Algorithm) es la clave para el éxito de implementación de PTP en el mundo del Broadcast. Este algoritmo calcula cuál es el mejor reloj. En función de diferentes parámetros, cada ‘Maestro’ podría convertirse en un “Gran Maestro” si fuera necesario:
    • Prioridad definible por el usuario.
    • Clase de reloj (Ej:GPS vs funcionamiento libre)
    • La precisión del reloj
    • Variación del reloj (jitter y wander)
    • Fuente de reloj:Port ID (Nº de MAC en Ethernet)

Es obvio que los próximos años serán híbridos (SDI / IP). Será por tanto necesario que los equipos sean capaces de operar con total fiabilidad en ese entorno. Además será necesaria la adaptación de los procesos actuales a los nuevos sistemas de sincronización basados en IP como el Tektronix SPG-8000a.

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