Precision Time Protocol (PTP)

Qu’est-ce que le protocole Precision Time Protocol (PTP) ?

Les principales caractéristiques et composants du PTP comprennent :

• Hiérarchie : le PTP fonctionne de manière hiérarchique avec des horloges sources majeures (GSC), fournissant l’heure de référence, et des horloges limites et transparentes synchronisant leur heure avec GSC.
• Meilleur algorithme de source d’horloge : cet algorithme permet aux appareils de sélectionner la meilleure horloge source en fonction de facteurs et de mesures tels que la qualité de l’horloge, la stabilité et la topologie du réseau.
• Messages de synchronisation : le PTP utilise ces messages pour maintenir la synchronisation entre les appareils.
  • Messages de demande et de réponse de retard : ces messages sont échangés entre les horloges source et réceptrice pour mesurer le retard du réseau et fournir des données supplémentaires nécessaires à une synchronisation précise.
• Horodatage : le PTP utilise un horodatage précis pour mesurer l’heure exacte à laquelle les messages sont envoyés et reçus, améliorant ainsi la précision globale de la synchronisation et permettant un calcul précis des retards du réseau.
• Profils : le PTP prend en charge plusieurs profils et peut être sélectionné en fonction des exigences spécifiques de l’application, par exemple le profil par défaut pour une utilisation générale et le profil de télécommunication pour les télécommunications, etc. 

Les périphériques compatibles PTP disposent de l’un des quatre mécanismes internes de chronométrage, appelés horloges, qui peuvent exister dans un réseau :

• Horloge source principale (GSC) : horloge de haute précision utilisée comme source de temps pour le reste du réseau. En règle générale, un appareil doté d’un récepteur GNSS (Global Navigation Satellite System) intégré comme source de temps de référence
• Horloge de limite (BC) : un périphérique réseau qui est un récepteur pour les horloges PTP en amont et une source pour les horloges en aval. Il dispose d’une horloge et d’un oscillateur de haute précision intégrés et synchronise sa propre horloge à l’aide du PTP. Il permet également d’étendre la synchronisation PTP sur des réseaux de grande taille ou complexes. La fonctionnalité d’horloge limite est une condition préalable à la prise en charge du pontage audio-vidéo (AVB)
• Horloge transparente (TC) : dispositif intermédiaire sensible au temps qui n’est ni un puits ni une source. Il modifie les messages de synchronisation PTP reçus des horloges en amont, ajoute l’heure résidente à l’horodatage existant du paquet, puis transmet les messages de synchronisation PTP modifiés aux périphériques PTP en aval.
• Horloge ordinaire : un périphérique réseau, généralement une station terminale qui sert de récepteur pour les horloges en amont. Il dispose d’une horloge intégrée dans un périphérique client PTP nécessitant une synchronisation avec une horloge de référence via le réseau. Les équipements de diffusion multimédia, les appareils de streaming et les mixeurs audio sont quelques-uns des types d’appareils qui fonctionnent comme des horloges PTP ordinaires.

Le protocole PTP est largement utilisé par l’industrie des télécommunications depuis longtemps. Aujourd’hui, les réseaux 5G privée (P5G) deviennent de plus en plus répandus pour prendre en charge les applications et services stratégiques qui nécessitent le niveau de précision et d’exactitude PTP. Qu’il s’agisse de surveillance, de contrôle, de communication ou de diffusion vidéo, une synchronisation temporelle précise est fondamentale pour le bon fonctionnement de systèmes complexes et la prévention des erreurs.

Le PTP n’est pas seulement bénéfique pour les opérateurs de télécommunications ou les réseaux 5G publics et privés, mais également pour les besoins émergents des secteurs d’activité tels que l’inférence de l’IA, la qualité de service 5G, la diffusion vidéo et d’autres applications ou cas d’utilisation sensibles à la latence. Il garantit la cohérence des données, la synchronisation vidéo en temps réel et la fiabilité de l’infrastructure cloud et du datacenter IA. Le PTP fournit une synchronisation temporelle précise et extrêmement précise, essentielle dans divers secteurs tels que le secteur financier (pour prévenir les activités commerciales frauduleuses), le secteur manufacturier (pour la logistique et la gestion des stocks), les médias/divertissements (synchronisation audio/vidéo pour le streaming) et les missions gouvernementales critiques. Pour que les entreprises puissent croître, innover et livrer, il est impératif d’adopter le PTP.