Keysight Time Sync Analyzer — решение для тестирования синхронизации
Time Sync Analyzer — TimeSync
Введение
Синхронизация времени и частоты стала критически важной для самых разных сетей и отраслей. С внедрением Ethernet-фронтхола в сети радиодоступа 5G (RAN) требования к синхронизации устройств в RAN стали значительно жёстче. ITU-T расширил рекомендации серии G.827x и определил новые телекоммуникационные часы классов C и D. Многие устройства RAN теперь должны поддерживать технологии синхронизации на базе Ethernet с повышенной точностью. Для обеспечения надёжной Ethernet-инфраструктуры синхронизации, необходимой для успешного предоставления услуг 5G, критически важно проверять совместимость и оценивать производительность синхронизации устройств и сетей.
Keysight Time Sync Analyzer (TSA) — платформа анализа качества тактовых сигналов, ориентированная на сети 5G O-RAN, транспорт xHaul и сети центров обработки данных. TSA подходит как для исследований и разработок, так и для выполнения стандартизованных квалификационных испытаний. Система проверяет характеристики синхронизации устройств и сетей и позволяет анализировать цифровые тактовые сигналы, пакетную синхронизацию и тактовые сигналы Ethernet PHY. Она предназначена для работы с жёсткими требованиями к синхронизации, совершенствования методик испытаний за счёт реалистичной сетевой нагрузки, одновременного мониторинга нескольких сетевых путей и повышения производительности благодаря параллельному выполнению тестов.
Рисунок 1.
Time Sync Analyzer — высокопроизводительный эмулятор DU и тестер TimeSyncОбзор платформы
Time Sync Analyzer поставляется в виде собранного на заводе устройства с гибкими вариантами конфигурации. В состав входят одна плата синхронизации Timing и до трёх линейных Ethernet-плат.
Плата синхронизации оснащена стандартными входами/выходами опорных сигналов 10 МГц и 1 PPS для работы системы, управления внешними устройствами и подачи тестового сигнала на измерение. Также предусмотрены встроенный GNSS-приёмник, порт ToD+ стандарта ITU-T и опциональный рубидиевый стандарт частоты.
Каждая линейная Ethernet-плата поддерживает два многоскоростных порта Ethernet и несколько интерфейсных портов цифровых тактовых сигналов для их анализа. Каждый Ethernet-порт может работать как PTP TimeTransmitter и TimeReceiver, генерировать тактовый сигнал SyncE, вносить ухудшения в тактовый сигнал и измерять его качество. Вместе с потоками PTP можно подавать трафик данных, чтобы оценивать характеристики синхронизации при реалистичной сетевой нагрузке.
Time Sync Analyzer управляется через удобный веб-интерфейс и предоставляет полный интерфейс автоматизации Python/REST. Масштабируемая многопользовательская архитектура с распределением ресурсов на уровне линейной Ethernet-платы позволяет совместно использовать систему максимум трём пользователям и параллельно выполнять независимые тесты.
Основные преимущества
Ключевые функции
Тестирование протоколов PTP и ESMC
Time Sync Analyzer предоставляет простой режим «Quick Setup» для настройки PTP, а также управление содержимым кадров ESMC, которое может быть независимым от фактического тактового сигнала PHY. Пользователь может настраивать таблицу конфигурации и добавлять дополнительные параметры для позитивного и негативного тестирования. Представление статистики PTP и ESMC содержит сведения протокольного уровня, необходимые для проверки работы и поиска неисправностей.
Рисунок 2.
Настройка протокола PTP и статистика в Time Sync AnalyzerАнализ качества тактовых сигналов
Time Sync Analyzer выполняет Clock Quality Analysis (CQA) для PTP, SyncE и входных цифровых тактовых сигналов, например 1PPS или 10 МГц. Поддерживаются испытания на соответствие требованиям ITU-T и O-RAN. Пользователь может выбрать требуемые метрики, включая TE/TIE, MTIE и TDEV, а затем оценить результат PASS/FAIL по стандартным или пользовательским маскам. Анализ можно выполнять по данным текущего измерения или по автономному набору данных. Для сравнения и корреляции можно параллельно анализировать несколько путей синхронизации.
Рисунок 3.
Измерение качества тактовых сигналов в Time Sync AnalyzerАнализ тактового сигнала PTP
Precision Time Protocol (PTP), определённый стандартом IEEE 1588v2, обеспечивает высокоточную синхронизацию в пакетной сети за счёт передачи информации о частоте, фазе и времени суток. Точность и характеристики 1588v2 (PTP) зависят от точности timestamping, а также от характеристик сети между источником времени и приёмниками.
Time Sync Analyzer эмулирует PTP TimeTransmitter и TimeReceiver. Он проверяет протокол PTP и характеристики PTP-синхронизации устройств, работающих как ordinary clock, boundary clock или transparent clock, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.8273.x.
Анализ тактового сигнала SyncE
Synchronous Ethernet (SyncE) по ITU-T обеспечивает механизм частотной синхронизации в Ethernet-сетях. SyncE стандартизует распределение тактовой частоты по Ethernet-каналам с использованием протокола Ethernet Synchronization Messaging Channel (ESMC).
Time Sync Analyzer поддерживает гибкую генерацию и измерение wander тактового сигнала Ethernet PHY для испытаний SyncE на генерацию wander, устойчивость к wander и передачу wander в соответствии с ITU-T G.8262/G.8262.1.
Тестирование O-RAN S-Plane
Рабочие группы O-RAN определяют спецификации испытаний S-Plane для устройств и сетей RAN, включая O-RU, O-DU, транспортные коммутаторы и различные сети.
Time Sync Analyzer поддерживает испытания O-RU S-Plane на соответствие требованиям с интегрированной поддержкой CUSM Plane в единой системе фронтхола. Он обеспечивает управляемую и детерминированную тестовую среду, полностью соответствующую спецификации WG4 Conformance, а также расширенные возможности тестирования S-Plane для оценки характеристик синхронизации отдельных узлов радиомодуля и сквозного тракта от Ethernet до RF.
Рисунок 4.
Решение Time Sync Analyzer для испытаний O-RU S-Plane на соответствие требованиямTime Sync Analyzer поддерживает испытания O-DU S-Plane на соответствие спецификациям O-RAN для различных топологий синхронизации. Система генерирует PTP- и SyncE-тактовые сигналы, моделирует шумовые профили в различных топологиях синхронизации и измеряет PTP/SyncE/1PPS для функциональных и эксплуатационных испытаний в соответствии со спецификацией O-RAN WG4 CONF.
Рисунок 5.
Решение Time Sync Analyzer для испытаний O-DU S-Plane на соответствие требованиямTime Sync Analyzer поддерживает тестирование S-Plane транспортных устройств и транспортных сетей в соответствии с рекомендациями ITU-T и спецификацией испытаний O-RAN WG9. Система эмулирует PTP TimeTransmitter и TimeReceiver по обе стороны транспортных устройств или сквозной сети для анализа характеристик синхронизации транспортных сетевых путей.
Рисунок 6.
Time Sync Analyzer для тестирования S-Plane транспортной сети 5G xHaulГибкая архитектура для повышения производительности
Time Sync Analyzer имеет гибкую заводскую конфигурацию и многопользовательскую архитектуру. Поддерживается один тестовый пользователь на линейную плату и до трёх тестовых пользователей на систему, благодаря чему устройство можно совместно использовать для параллельного выполнения тестов, экономя место в стойке и энергопотребление. Заказчик может задействовать всю производительность системы для multidrop-теста одним пользователем либо разделить систему между несколькими пользователями для параллельного анализа нескольких тактовых сигналов.
Технические характеристики Time Sync Analyzer
| Ключевая характеристика | Описание |
|---|---|
| Модульное устройство | •Time Sync Analyzer •1 плата синхронизации Timing с опциональным Rubidium •До 3 линейных Ethernet-плат, конфигурация выполняется на заводе |
| Плата синхронизации | •Внутренний опорный генератор (с Rubidium): ◦Стабильность частоты в диапазоне температур −10 ◦Кратковременная стабильность (Tau 10 с, TDEV): 30 пс или лучше (типичное значение) ◦Долговременная стабильность (Tau 1000 с, ADEV): −12 •Порты FlexREF 1 и 2 SMB: ◦Вход опорных сигналов частоты и фазы: 10 МГц и 1PPS •Порты FlexIO 1–4 SMB: ◦Выход опорной частоты: от 2,2 Гц до 10 МГц ◦Выход опорного фазового сигнала (1PPS) ◦Тестовый вход: 1 PPS или от 0,9 Гц до 10 МГц •Входы FlexIO: от +0,1 до +3,3 В; входное сопротивление 50 Ом •Выходы FlexIO: меандр +1,65 В на нагрузке 50 Ом •Встроенный многосистемный GNSS-приёмник (GPS, GALILEO, QZSS) •Интерфейс ToD с разъёмом RJ48, поддержка данных формата ITU-T G.8271 |
| Линейная Ethernet-плата | •2 × Ethernet-порта на линейную плату с SFP28 и QSFP28 •Поддержка скоростей 1GE (оптика), 10GE, 25GE и 100GE •Опция скорости лицензируется отдельно для каждой платы •Независимые скорость и режим работы разных линейных плат |
| 1588v2 (PTP) | •Эмуляция TimeTransmitter и TimeReceiver с поддержкой PTP G.8275.1/G.8275.2/1588v2-2008 •Динамическое изменение PTP clock class •Генерация ухудшения Time Error •Статистика PTP с состоянием сессии и протокольной информацией |
| SyncE | •Генерация сообщений ESMC (SSM) согласно ITU-T G.8264 ◦Настраиваемые MAC и VLAN ◦Поддержка QL TLV и extended QL TLV с пользовательским Quality Level •Управление фазой и Frequency Offset тактового сигнала PHY •Генерация и измерение wander согласно ITU-T G.8262/G.8262.1 |
| Захват | •Буфер захвата на порт: Tx 512 МБ, Rx 512 МБ •Двунаправленный аппаратный и программный захват •Захват и декодирование протокольных сообщений PTP и ESMC |
| Статистика | •Port Stats •PTP Stats •ESMC Stats |
| Измерения | •Измерение PTP, SyncE, 1PPS и частоты •Встроенные стандартные и пользовательские маски •Программируемые цифровые фильтры нижних и верхних частот •Несколько параллельных линий измерения качества тактовых сигналов •Метрики: TE, TIE, MTIE, TDEV, MDEV, OADEV, MATIE, cTE, PE, FFO •Точность генерации и измерения PTP TE: типично 1 нс или лучше |
| Общие характеристики | •Веб-интерфейс •API автоматизации: Python/RestAPI |
| Шасси | •Комплект для установки в стойку и настольного использования включён •Размеры: 3RU, 17,27 × 14,61 × 5,21 дюйма (438 × 371 × 132 мм) •Масса: 29,9 фунта / 13,6 кг (при максимальной конфигурации из 3 линейных плат) •Уровень шума: 60 dBA при нормальной работе, максимум 70 dBA •Тепловые условия: ◦Рабочая температура: от 5 °C до 40 °C (от 41 °F до 104 °F) ◦Рабочая влажность: от 10 % до 85 % RH, без конденсации ◦Температура хранения: от −40 °C до 70 °C (от −40 °F до 158 °F) ◦Влажность при хранении: от 5 % до 95 % RH, без конденсации •Входное питание: ◦100–127 Vac / 200–240 Vac, 10 / 5 A, 50/60 Гц (×2), либо ◦100–127 Vac / 200–240 Vac, 10 / 5 A, 50/60 Гц (×1) •Потребляемая мощность: ◦Система с 1 линейной платой — максимум 380 Вт, типично 268 Вт ◦Система с 2 линейными платами — максимум 540 Вт, типично 328 Вт ◦Система с 3 линейными платами — максимум 700 Вт, типично 388 Вт |
| Безопасность | •UL 62368-1 / CSA C22.2 No. 62368-1 •EN 62368-1 / IEC 62368-1 |
| Электромагнитные излучения и помехоустойчивость | •FCC Part 15B, Class A •CAN ICES-003(A)/NMB-003(A) •EN 55032 Class A / EN 55035 / EN 61000-3-2 / EN 61000-3-3 •AS/NZS CISPR 32 Class A •KS C 9832 Class A / KS C 9835 / KS C 9610-3-2 / KS C 9610-3-3 •VCCI – CISPR 32 Class A |
| Регуляторные одобрения | •CSA (США, Канада) •CE (Европа) •UKCA (Великобритания) •RCM (Австралия) •KCC (Корея) •VCCI (Япония) |
| Экологические требования | •RoHS Directive 2011/65/EU; Annex II, Directive (EU) 2015/863 •WEEE Directive 2012/19/EU •China RoHS |
Информация для заказа
| Партномер | Описание |
|---|---|
| Аппаратная платформа Time Sync Analyzer | |
| 941-0120 | Keysight Time Sync Analyzer Appliance (941-0121) и Base Software (930-7300); стоечное устройство 3U. ВКЛЮЧАЕТ: Keysight Time Sync Analyzer Appliance, базовое ПО Keysight Time Sync Analyzer Base Software, обеспечивающее вход/выход опорных сигналов синхронизации 10 МГц и 1PPS, а также вход опорного сигнала GPS и TOD+; 2 модуля питания; 1 комплект для монтажа в стойку; 1 транспортировочный комплект. ТРЕБУЕТСЯ: 1 плата Timing и минимум 1 линейная Ethernet-плата. ПРИМЕЧАНИЕ: дополнительные аппаратные аксессуары можно приобрести отдельно для повышения доступности системы или резервирования. |
| 944-1801 | Keysight Time Sync Analyzer TIMING Card (944-1801); обеспечивает управление и распределение системной синхронизации с внутренним и внешним источником времени, вывод опорного сигнала синхронизации во внешнюю систему, поддержку тестовых входов/выходов и триггерных входов/выходов. |
| 944-1802 | Keysight Time Sync Analyzer TIMING Card with Rubidium (944-1802); обеспечивает управление и распределение системной синхронизации с внутренним и внешним источником времени, вывод опорного сигнала синхронизации во внешнюю систему, поддержку тестовых входов/выходов и триггерных входов/выходов. |
| 944-1811 | Keysight Time Sync Analyzer 2-port Ethernet Line Card (944-1811); поддерживает 2 Ethernet-порта с физическими интерфейсами SFP28 и/или QSFP28. ТРЕБУЕТСЯ: приобрести минимум одну опцию скорости. |
| Программные опции Time Sync Analyzer | |
| 930-7200 | Keysight Time Sync Analyzer Ethernet Line Card 100G Speed Enablement (930-7200); включает скорость QSFP28 100G ровно для одной линейной Ethernet-платы. |
| 930-7201 | Keysight Time Sync Analyzer Ethernet Line Card 25GE Speed Enablement (930-7201); включает скорость 25GE ровно для одной линейной Ethernet-платы. |
| 930-7202 | Keysight Time Sync Analyzer Ethernet Line Card 10GE/1GE Speed Enablement (930-7202); включает скорость 10GE ровно для одной линейной Ethernet-платы. |
| 930-7301 | Keysight Time Sync Analyzer Advanced Software (930-7301); включает внесение ухудшений цифрового тактового сигнала и его измерение, а также Clock Quality Analysis. ТРЕБУЕТСЯ: 930-7300 Keysight Time Sync Analyzer Base Software Package. |
| 930-7302 | Keysight Time Sync Analyzer IEEE 1588v2 (PTP) Generation and Measurement (930-7302); включает эмуляцию PTP TimeTransmitter и TimeReceiver для тестирования G.8273.x Boundary Clock, Transparent Clock и Ordinary Clock; включает сбор TIE и анализ качества тактового сигнала по производным метрикам. ТРЕБУЕТСЯ: 930-7301 Keysight Time Sync Analyzer Advanced Software. |
| 930-7303 | Keysight Time Sync Analyzer SyncE Clock Generation and Measurement (930-7303); включает генерацию и анализ ESMC для EEC и enhanced EEC clock согласно ITU-T G.8264, сбор TIE и анализ качества тактового сигнала по всем производным метрикам. ТРЕБУЕТСЯ: 930-7301 Keysight Time Sync Analyzer Advanced Software. |
| 930-7305 | Keysight Time Sync Analyzer O-RU S-Plane Conformance Test for O-RU (930-7305); включает испытания O-RU S-Plane на соответствие требованиям для функциональных и эксплуатационных тест-кейсов согласно спецификации O-RAN WG4 S-Plane Conformance. ТРЕБУЕТСЯ: 930-7300 Keysight Time Sync Analyzer Base Software. |
| 930-7306 | Keysight Time Sync Analyzer Custom Traffic Generation (930-7306); включает Custom Traffic Generation для оценки характеристик синхронизации. ТРЕБУЕТСЯ: 930-7301 Keysight Time Sync Analyzer Advanced Software. |
Примечание:930-7305 включает набор функций для испытаний O-RU S-Plane на соответствие требованиям, являющийся подмножеством 930-7302 + 930-7303. | |
| Оптика и кабели | |
| SFP28-SR-XCVR | Подключаемый оптический трансивер SFP28 Dual-Rate 25GBASE-SR 25GE и 10GBASE-SR 10GE. |
| SFP28-LR-XCVR | Подключаемый оптический трансивер SFP28 Dual-Rate 25GBASE-LR 25GE и 10GBASE-LR 10GE. |
| QSFP28-SR4-XCVR | Подключаемый оптический трансивер QSFP28 100GBASE-SR4 100GE, MMF (многомодовое волокно), 850 нм, дальность 100 м (948-0036). |
| QSFP28-LR4-XCVR | Ixia, подключаемый оптический трансивер QSFP28 100GBASE-LR4 100GE, SMF (одномодовое волокно), 1310 нм, дальность 10 км (948-0038). |
| SFP-PLUS-SR-XCVR-D-T | Подключаемый двухскоростной оптический трансивер SFP+ 10/1GBASE Dual Rate SR, MMF (многомодовое волокно), 850 нм, дальность 300 м, LC. |
| SFP-PLUS-LR-XCVR-D-T | Подключаемый двухскоростной оптический трансивер SFP+ 10/1GBASE Dual Rate LR, 1310 нм, MMF (одномодовое волокно), дальность 10 км, LC. |
Характеристики Keysight Time Sync Analyzer — решение для тестирования синхронизации времени и частоты в
Документация Keysight Time Sync Analyzer — решение для тестирования синхронизации времени и частоты в
Возможность автоматизации с помощью собственного ПО: интеграция, автоматизация измерений, собственные база данных и VISA-мост.
СПОАИ — специальное программное обеспечение для автоматизации измерений, разработанное на мощностях "Акметрон" — отечественного разработчика программного обеспечения, производителя и крупнейшего поставщика оборудования с 2012 года.
Это клиент-серверное приложение с многопользовательской распределённой архитектурой, которое решает задачи повышения производительности труда на производстве, сокращения длительности измерений и снижения требований к квалификации персонала. ПО внесено в реестр Минцифры: №28145
Ключевые преимущества:
- Полный цикл «под ключ»: от разработки до сопровождения
- Клиент-серверная архитектура с самостоятельной переналадкой
- Централизованный сбор и хранение результатов в БД с возможностью миграции в вашу БД
- Генератор отчетов на основе ваших шаблонов (docx. и xlsx.)
- Управление приборами с любым типом интерфейса
- ПО работает на системах Windows, Linux, MacOS, доступна веб-версия
Результаты внедрений:
- Непрерывная работа в автоматическом режиме до 48 часов
- До 4 500 измерений за этап
- Одновременное управление 15+ приборами
- Автоматизация техтренировки и полной программы испытаний выпускаемых изделий — более 10 контролируемых приборов на одном рабочем месте, до 4 500 автоматизированных измерений в каждом этапе, непрерывная работа в автоматическом режиме 24–48 часов
- Измерение радиотехнических характеристик приемопередающих модулей
- Автоматизация тестирования фотонных интегральных схем
- Контроль и испытания СВЧ-усилителей для космических аппаратов
Для каждого продукта мы предоставляем полный комплект документации: инструкция по установке с пошаговой настройкой, руководство по эксплуатации с описанием требований и рабочих процессов, презентация с обзором возможностей и кейсов внедрения.
Предоставим систему с учётом требований промышленных стандартов и рассчитанную на многолетнюю эксплуатацию. Также мы обеспечиваем соответствие отраслевым требованиям, надёжность архитектуры для критических систем и масштабируемость без потери стабильности.
Наши специалисты помогут вам решить самые сложные задачи по автоматизации, измерениям и интеграции
Сервисное обслуживание
