Suchen

Zeitsynchronisation Wie man die Zeit im Ethernet synchronisiert

| Redakteur: Katharina Juschkat

Alle Geräte mit der exakt gleichen Uhrzeit auszustatten spielt in vielen Anwendungen eine wichtige Rolle, ist aber nicht immer einfach umzusetzen. Omicron zeigt mit der Zeitreferenz OTMC 100 auf der Sensor+Test 2016, wie man ohne Kabellaufzeiten ein präzises Zeitsignal zwischen verschiedenen Geräten realisieren kann.

Firma zum Thema

Die von Omicron Lab entwickelte Zeitreferenz OTMC 100 kombiniert GPS-Antenne und -Receiver mit der eigentlichen Grandmaster Clock in einem wetterfesten Gehäuse. Die Verlegung eines Koaxialkabels zur Zeitsynchronisation ist nicht mehr notwendig.
Die von Omicron Lab entwickelte Zeitreferenz OTMC 100 kombiniert GPS-Antenne und -Receiver mit der eigentlichen Grandmaster Clock in einem wetterfesten Gehäuse. Die Verlegung eines Koaxialkabels zur Zeitsynchronisation ist nicht mehr notwendig.
(Omicron Lab/Jens Ellensohn)

„Zeitsynchronisationslösungen werden in vielen Bereichen eingesetzt“, sagt Markus Pfitscher, Sales und Business Development Manager bei Omicron Lab. „Einfach ausgedrückt sorgen sie dafür, dass der Computer an Ihrem Arbeitsplatz nicht 11:06 Uhr anzeigt und bei einem Kollegen zwei Zimmer weiter 11:13 Uhr. Das mag unerheblich klingen, aber in einem Elektroniklabor beispielsweise muss ein Rechner, der ein sensibles Messgerät steuert, mit anderen Geräten synchron sein, um die Genauigkeit einer Messung nicht zu gefährden.“ In solchen Fällen können Zeitunterschiede von wenigen µs innerhalb eines Netzwerkes bereits ein großes Problem darstellen.

GPS-Signal übermittelt Weltzeit an alle Geräte

Damit Geräte in einem Netzwerk synchron zueinander sind und auch die absolute Uhrzeit verwenden, bindet der Techniker sie an eine zentrale Zeitreferenz an. Diese sogenannte Grandmaster Clock empfängt im Normalfall über GPS die Weltzeit. Die dazu benötigte GPS-Antenne wird über ein Koaxialkabel an die Grandmaster Clock angeschlossen.

Je nach Kabellänge kommt es dabei jedoch zu Signallaufzeiten von bis zu einer halben µs. Bisher muss diese Verzögern manuell korrigiert werden – das kann zusätzlich erschwert werden, wenn der Techniker die Länge des Kabels nicht genau kennt.

Omicron kombiniert GPS-Antenne und Zeitreferenz

Um die Abweichungen zwischen der GPS-Zeit und der Zeit innerhalb des Netzwerks zu verkleinern, hat Omicron Lab ein Gerät entwickelt, das die GPS-Antenne und die eigentliche Zeitreferenz in einem kleinen wetterfesten Gehäuse vereint. Die Grandmaster Clock OTMC 100, die über die Antenne integriert ist, kann der Techniker an einer geeigneten Stelle installieren und direkt mit dem Ethernet verbinden. Ein Koaxialkabel zwischen GPS-Antenne und der Grandmaster Clock muss nicht mehr verlegt werden.

Die zentrale Zeitreferenz, die sogenannte Grandmaster Clock, kommuniziert dann über Ethernet mit den zu synchronisierenden Geräten. So soll sie dafür sorgen, dass alle Geräte im Netzwerk immer die gleiche Uhrzeit haben. Dazu verwendet die Uhr wahlweise das Network Time Protocol (NTP, SNTP) oder für Anwendungen mit besonders hohen Genauigkeitsanforderungen das Precision Time Protocol (PTP) nach dem Standard IEEE 1588-2008.

Kabellängen von bis zu 100 m möglich

Da das Gerät mittels eines Netzwerkkabels ans Ethernet angeschlossen wird, entfällt das koaxiale Antennenkabel vollständig. Dabei kann das Netzwerkkabel bis zu 100 m zwischen dem OTMC 100 und dem Ethernet Switch lang sein. Bei der Uhr handelt es sich um ein PoE-Gerät (Power over Ethernet), welches über das Netzwerkkabel auch mit der benötigten Betriebsspannung versorgt wird. Zusätzliche Stromversorgungskabel sind deshalb nicht notwendig. Die Uhr benötigt laut Hersteller weniger als 2 W – ein Bruchteil der Energie, die andere Zeitreferenzen benötigen.

(ID:43982287)