Bei der Inter-Range Instrumentation Group (IRIG) handelt es sich um eine Reihe von Standards für das Versenden von Zeitcode-Datenframes über ein elektrisches Signal. Jeder IRIG-Standard definiert einen Frame-Typ sowie die Art und Weise, wie er transportiert wird (Trägerfrequenz, Modulation usw.). IRIG-Standards werden wegen ihrer Zuverlässigkeit sehr geschätzt und daher häufig in industriellen und technischen Umgebungen eingesetzt. IRIG erfordert spezielle Hardware und ist für den Einsatz über kurze Entfernungen konzipiert.
Was spricht dafür, IRIG mit anderen Synchronisationsmechanismen zu verknüpfen?
Ein IRIG-Netzwerk kann sich weiterentwickeln, indem andere Geräte integriert werden, die nicht die gleichen Anforderungen an die Zeitsynchronisation haben. In diesem Fall stellt sich die Frage, ob ein neues Synchronisationsprotokoll in das Netzwerk integriert und mit dem bestehenden IRIG-Standard zusammengeführt werden soll.
Die verschiedenen Synchronisationsprotokolle wurden nicht mit Blick auf eine Interoperabilität entwickelt: Sie bieten nicht die gleichen Garantien und benötigen nicht alle die gleiche Hardware, um zu funktionieren.
Es gibt also keine vorgesehene Lösung für die Interoperabilität der verschiedenen Protokolle. Selbst verschiedene Standards wie IRIG A und IRIG B können nicht einfach miteinander kombiniert werden. Sie verwenden verschiedene Frame-Typen, Trägerfrequenzen und Modulationsarten, sodass nicht immer die gleiche Hardware verwendet werden kann. Ebenso ist es nicht möglich, IRIG-Frames in NTP- oder PTP-Protokolle einzubetten (und umgekehrt).
IRIG-Interoperabilität in der Praxis
Eine praktische Lösung, um ein Synchronisationsprotokoll mit IRIG zu kombinieren, besteht darin, die Protokolle an der „Grenze“ zu „übersetzen“. Eine solche Übersetzung kann auf zwei Arten erfolgen: software- oder hardwarebasiert.
Eine softwarebasierte Übersetzung kann zu einer Verzögerung führen und damit die Genauigkeit der Zeitsynchronisation beeinträchtigen. Es wird daher empfohlen, eine spezielle Hardware zu verwenden, um IRIG mit anderen Synchronisationsprotokollen wie NTP oder PTP zu kombinieren.
Zu diesem Zweck ist es notwendig, Zeitserver mit IRIG-Eingängen und NTP- oder PTP-Ausgängen (und umgekehrt) zu verwenden. Diese Art von Servern, z. B. die Netsilon-Zeitserver 9 und 11, übernimmt die Übersetzung der Protokolle untereinander. Dabei muss jedoch darauf geachtet werden, die Anzahl der Hin- und Rückübersetzungen so gering wie möglich zu halten, da jeder Protokollwechsel eine zusätzliche Verzögerungsquelle darstellt und die Zeitgenauigkeit der Systemuhren beeinträchtigt.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Multiprotokoll-Zeitserver direkt an die Referenzuhr anzuschließen. Über seine verschiedenen Ausgänge verteilt der Zeitserver die Referenzzeit über das IRIG-Netzwerk zusammen mit einem NTP- und/oder PTP-Netzwerk. So wird sichergestellt, dass jeder Teil des Netzwerks die gleiche Referenzzeit mit einem für jedes Gerät geeigneten Synchronisationsprotokoll hat.
Einige wichtige Punkte
IRIG bietet eine hohe Genauigkeit. Deshalb ist es im Falle einer interoperablen Nutzung wichtig, keine Referenzuhren aus einem weniger genauen Protokoll zu verwenden.
Das Network Time Protocol (NTP) hat beispielsweise eine Genauigkeit im Millisekundenbereich. Es ist daher nicht ratsam, es als Referenzuhr zu verwenden und seine Nachrichten zur Synchronisierung eines IRIG-Netzwerks umzuwandeln. Allerdings ist es möglich, einen PTP-Zeitserver (Precision Time Protocol) zu verwenden, um zwei entfernte IRIG-Netzwerke zu synchronisieren, da die Genauigkeit von PTP dafür ausreicht.
IRIG ist auf lokale Netzwerke beschränkt. Wenn die Referenzuhr entfernte Rechner synchronisieren soll, empfiehlt es sich, das Protokoll auf ein Netzwerksynchronisationsprotokoll wie NTP oder PTP zu ändern. PTP scheint aufgrund seiner Genauigkeit geeignet zu sein, aber seine Einrichtung ist komplex: Eine Festlegung der Netzwerkarchitektur im Vorfeld ist ebenso erforderlich wie eine spezielle Hardware. Ist eine Genauigkeit im Millisekundenbereich ausreichend, stellt NTP in der Regel den besten Kompromiss dar. Unabhängig von der gewählten Lösung muss vor allem die Kompatibilität der Geräte untereinander sichergestellt werden, damit der Protokollwechsel korrekt und mit möglichst geringer zusätzlicher Latenz erfolgt.
Schlussfolgerung
Die Interaktion von IRIG mit anderen Synchronisationsprotokollen wie NTP oder PTP bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich, sofern die Zeitgenauigkeit erhalten bleiben soll. Keine dieser Herausforderungen ist jedoch unüberwindbar, wenn das Netzwerk gut durchdacht ist und die richtige Ausrüstung verwendet wird.
Mit mehr als 150 Jahren Erfahrung in der Zeiterfassung und einer Präsenz in mehr als 140 Ländern ist Bodet Time ein führender französischer Akteur auf dem Gebiet der Zeitsynchronisation und Zeitfrequenz. Mithilfe von Netsilon-Zeitservern kann IRIG mit den Protokollen NTP und PTP interagieren.
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