Microchip為時(shí)序解決方案提供全新級(jí)別的冗余

Microchip Technology 宣布推出其大師級(jí) 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(qiáng)的安全性，以確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中的計(jì)時(shí)和同步。在接受 EE Times 采訪時(shí)，Microchip Technology 的頻率和時(shí)間系統(tǒng)新興產(chǎn)品負(fù)責(zé)人 Eric Colard 強(qiáng)調(diào)了新解決方案的特點(diǎn)以及對(duì) GNSS（GPS、Galileo、GLONASS 和 BEIDOU）依賴的強(qiáng)烈擔(dān)憂，因此需要更強(qiáng)大的時(shí)序解決方案。

“如果 GPS 出現(xiàn)故障幾個(gè)小時(shí)會(huì)發(fā)生什么。出于安全原因，許多州都圍繞保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和保護(hù)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(biāo)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(dòng)、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(duì)于當(dāng)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(shí)和同步解決方案。

由于精心設(shè)計(jì)的攻擊可能對(duì)社會(huì)的運(yùn)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(yán)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(jí) TimeProvider 4100 2.2 版通過軟件實(shí)現(xiàn)提供冗余，優(yōu)化硬件成本。

微芯片大師

Microchip正在強(qiáng)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(shí)間延遲基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。多頻段 GNSS 對(duì)于最高水平的精度尤其重要，包括主要參考時(shí)鐘 B 類 （PRTC-B） （40 ns） 和增強(qiáng)型主要參考時(shí)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(shí)間協(xié)議 （NTP）、SyncE 和 E1 / T1 的廣泛端口扇出。

同時(shí)需要同步和冗余來降低基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)始終在線技術(shù)以及支持多頻段 GNSS 以消除電離層時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的身份驗(yàn)證，以便授權(quán)人員可以訪問服務(wù)。TimeProvider 4100 2.2 版大師級(jí)集成了其他 Microchip 技術(shù)，包括其 OCXO、超級(jí) OCXO、銣原子鐘、現(xiàn)場可編程門陣列 （FPGA）、以太網(wǎng)交換機(jī)、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(gè)設(shè)備的冗余只是一個(gè)復(fù)制的模塊。

“時(shí)間延遲會(huì)極大地影響時(shí)間準(zhǔn)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(gè)單元中提供多頻段支持，默認(rèn)設(shè)置單頻段，通過軟件許可進(jìn)行多頻段操作，無需添加新硬件，”Colard 說。他補(bǔ)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(qiáng)大的計(jì)時(shí)性能。

直到最近，準(zhǔn)確時(shí)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(jí)到與 GNSS 兼容的接收器和天線以及不斷增加的端點(diǎn)密度相關(guān)的成本，部署 GNSS 對(duì)服務(wù)提供商來說可能是昂貴的。因此，實(shí)施 vPRTC 的電信、有線電視和公用事業(yè)運(yùn)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(zhǔn)確的 5 納秒以下分布。