Precision Time Protocol (PTP)

Precision Time Protocol (PTP) とは

PTPの主な機能とコンポーネントは次のとおりです

• 階層: PTPは、基準時間を提供するグランドソースクロック (GSC) と、時間をGSCと同期させる境界クロックおよび透過クロックを使用して、階層的に動作します。
• 最適なクロックソースアルゴリズム: このアルゴリズムにより、デバイスはクロックの品質、安定性、ネットワークトポロジなどの要素とメトリックに基づいて最適なソースクロックを選択できます。
• 同期メッセージ: PTPはこれらのメッセージを使用して、デバイス間の同期を維持します。
  • 遅延要求および応答メッセージ: これらのメッセージは、ネットワーク遅延を測定するためにソースクロックとシンククロック間で交換され、正確な同期に必要な追加データを提供します。
• タイムスタンプ: PTPは正確なタイムスタンプを使用することでメッセージが送受信された正確な時間を測定し、同期の全体的な精度を向上させ、ネットワーク遅延の正確な計算を可能にします。
• プロファイル: PTPは複数のプロファイルをサポートしており、一般的な使用にはデフォルトプロファイル、通信にはテレコム プロファイルなど、特定のアプリケーション要件に応じて選択できます。 

PTP対応デバイスには、ネットワーク内に存在する可能性のあるクロックと呼ばれる4つの内部時間管理メカニズムのいずれかがあります。

• グランドソースクロック (GSC): ネットワークの残りの部分の時間ソースとして使用される高精度クロック。通常、基準時刻源としてGNSS (全地球衛星測位システム) 受信機を内蔵したデバイス
• 境界クロック (BC): アップストリームPTPクロックのシンクであり、ダウンストリームクロックのソースであるネットワークデバイス。高精度クロックと発振器を内蔵しており、PTPを使用して独自のクロックを同期します。また、大規模または複雑なネットワーク全体にPTP同期を拡張するのにも役立ちます。境界クロック機能は、オーディオビデオブリッジング (AVB) サポートの前提条件です。
• トランスペアレントクロック (TC): シンクでもソースでもない、時間を認識する中間デバイス。アップストリームクロックから受信したPTP同期メッセージを変更し、パケットの既存のタイムスタンプに常駐時間を追加して、変更されたPTP同期メッセージをダウンストリームPTPデバイスに送信します。
• 通常クロック: ネットワークデバイス。一般的にアップストリームクロックのシンクとなるエンドステーション。PTPクライアントデバイスにクロックが組み込まれており、ネットワーク経由で基準クロックとの同期が必要です。マルチメディアブロードキャスト機器、ストリーミング機器、オーディオミキサーなどは、PTP通常クロックとして機能するデバイスの種類の一部です。