Zeitsynchronisation

In einer vernetzten Welt ist die Zeitsynchronisation unerlässlich. Ob für Computerserver, Telekommunikationsnetze oder kritische Infrastrukturen – es muss unbedingt sichergestellt werden, dass alle Geräte die gleiche Zeit anzeigen und diese zuverlässig ist.

Hauptuhren und Zeitserver ermöglichen die Verteilung der Zeit an Uhren und andere Systeme. Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Synchronisation. Für Anzeigegeräte sind die beiden wichtigsten Übertragungsmodi die AFNOR-Zeit und NTP.

Arten der Zeitsynchronisation

Synchronisation über das NTP-Netzwerk (Network Time Protocol)

NTP ist heute eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Synchronisierung von Computeruhren über lokale Netzwerke. Sie ermöglicht eine hochpräzise Synchronisierung unter Verwendung eines Zeitservers als Referenz.

Vorteile :

Einfache Integration in IP-Netzwerke
Skalierbar und zuverlässig
Genauigkeit in der Regel im Millisekundenbereich

Das über TCP/IP-Netzwerke übertragene Zeitprotokoll Network Time Protocol RFC 5905 berechnet und korrigiert die Zeitabweichung dieser Informationen in lokalen oder entfernten Netzwerken (kabelgebundene Ethernet- oder drahtlose Wi-Fi-Netzwerke).

Diese Lösung nutzt Kommunikationsnetze zur Übertragung eines Zeitprotokolls NTP (Network Time Protocol) gemäß der Norm RFC 5905 im Unicast-, Multicast- oder Broadcast-Modus über ein TCP/IP-Netzwerk. Die Implementierung und Verkabelung sind besonders kostengünstig und nutzen das in den Gebäuden vorhandene Computernetzwerk. ermöglicht die Synchronisation von NTP-Uhren aber auch aller angeschlossenen IT-Geräte, ohne dass Schnittstellenboxen erforderlich sind.

Der Zeitserver ermöglicht die Zeiteinstellung von Computernetzwerken in einem oder mehreren entfernten Gebäuden.

Zwei Arten der Stromversorgung für die Empfängeruhren: 230 VAC oder PoE*
Anschluss der NTP-Uhren: Über einen RJ45-Anschluss oder über WLAN

*In der PoE-Version werden die Uhren über denselben RJ45-Anschluss mit Strom versorgt.

Konfiguration der NTP-Empfangsuhren
Bei der Installation erfolgt die Parametrierung der Uhren direkt per Fernzugriff im Batch-Modus oder bei ausgewählten Modellen: IP-Adresse des NTP-Servers und der Uhren (DHCP oder feste IP), Auswahl der Zeitzone, automatische Umstellung von Sommer- auf Winterzeit.

Die NTP-Zeitsynchronisation wird heutzutage in neuen Gebäuden am häufigsten verwendet, da die IP-Infrastruktur vorhanden ist.

Synchronisation über PTP (Precision Time Protocol)

Le PTP (IEEE 1588) wurde für Anwendungen entwickelt, die eine genauere Synchronisation als NTP erfordern, insbesondere in industriellen Umgebungen und Telekommunikationssystemen. Es ermöglicht die Synchronisation von Uhren mit einer Genauigkeit im Nanosekundenbereich, was in Systemen mit sehr hohen Genauigkeitsanforderungen unerlässlich ist.

Vorteile :

Deutlich höhere Genauigkeit als NTP
Ideal für lokale Netzwerke (LAN), in denen die Latenz gering ist
Verwendung in spezifischen Branchen wie Audiovisuelle Medien, Telekommunikation und industrielle Automatisierung

Zeitcodierte Übertragung AFNOR NFS 87500

Dieser Code in Form von Zeit- und Frequenzmeldungen ist standardisiert. Er ist amplitudenmoduliert und kann die Zeit über eine einfache Telefonleitung an mehr als 200 Uhren in einer Entfernung von bis zu 20 km verteilen. Er hat den Vorteil, dass er die umliegenden Leitungen nicht stört und kaum durch industrielle Störquellen beeinträchtigt wird.

Übertragung der Zeitmeldung über ein Telefonpaar
Einweg-Zeitsignal
Max. Anzahl Uhren: 200
Entfernung bis zu 20 km: Verbindung zwischen den Uhren über 1 Telefonleitung
Stromversorgung der Uhren: 230 VAC oder 24 VDC

Zeitsynchronisationsquellen

GPS-Synchronisation (Global Positioning System)

GPS ist eine der genauesten verfügbaren Zeitquellen. GPS-Empfänger, die Signale von Satelliten empfangen, ermöglichen die Synchronisierung von Geräten mit einer Genauigkeit im Nanosekundenbereich. Diese Lösung wird häufig in Telekommunikationssystemen Bankennetzwerken , und für wissenschaftliche Anwendungen eingesetzt.

Vorteile :

Extrem hohe Genauigkeit
Unabhängig vom lokalen Netzwerk
Wird für Anwendungen verwendet, die eine weltweite Synchronisation erfordern

GNSS-Synchronisation (Global Navigation Satellite System)

GNSS-Synchronisation bezeichnet die Verwendung globaler Satellitennavigationssysteme (GNSS) zur Ermittlung einer präzisen und konsistenten Zeitreferenz. Diese Systeme, wie GPS (USA), Galileo (Europäische Union), GLONASS (Russland) und BeiDou (China), ermöglichen die Bereitstellung einer äußerst präzisen Zeitangabe.

Die GNSS-Synchronisation basiert auf der Übertragung von Funksignalen durch Satelliten, die Informationen über den genauen Zeitpunkt der Signalausgabe und die Position der Satelliten zu diesem Zeitpunkt enthalten. Wenn ein GNSS-Empfänger diese Signale empfängt, berechnet er anhand dieser Informationen seine eigene Zeit und Position.

Vorteile :

Maximale Genauigkeit
Weltweite Verfügbarkeit
Einsatz in verschiedenen Branchen: Telekommunikation, Energie, Finanzen, Transport
Hohe Zuverlässigkeit

Radiofrequenzen

Das DCF77- oder ALS162-System verwendet Zeitsignale von einer zuverlässigen externen Quelle, die auf Antennen in Deutschland bzw. Frankreich basiert. Diese Synchronisationsquellen ermöglichen eine präzise Synchronisation innerhalb eines Netzwerks.

Zeitcodes

AFNOR NFS 87500, ASCII 485, NMEA 0183

Vorteile :

Herkunft aus einer bekannten Quelle dank Kabelverbindung
Gute Störfestigkeit gegenüber industriellen Störquellen (Afnor NFS 87500)

NTP-Zeitprotokoll

Vorteile :

UTC-Zeit
Standardisierte Protokolle
Bidirektionale Meldung für Fernüberwachung und Rückverfolgbarkeit
Anschluss über RJ45-Buchse

Das Know-how von Gorgy Time

Seit über 50 Jahren entwickelt, produziert und vertreibt Gorgy Time, ein französisches KMU und anerkannter Technologieführer im hochspezialisierten Bereich der Zeitsynchronisation, Uhren, modulare Zeitsteuerungszentralen und Zeitserver.

Gorgy Time ist seit seiner Gründung technologisch führend. Das Unternehmen ist sowohl in Bezug auf Leistung als auch auf Umweltverantwortung auf dem neuesten Stand.

Vorausschauende Bedarfsermittlung

Unser Unternehmen hat die Entwicklungen der Übertragungsarten (Impuls, Zeitcode, PPS, NTP, PTP...) sowie der externen Synchronisationsquellen (Funksender, GPS, GNSS...) verfolgt und oft vorweggenommen.

Damit unsere Uhren auch bei Störungen äußerst präzise und zuverlässig funktionieren, haben wir Quarz-Zeitbasen mit immer höherer Genauigkeit entwickelt

In 50 Jahren hat Gorgy Time, ein überzeugter Verfechter standardisierter und sicherer Synchronisationen, Quarz-Zeitbasen entwickelt, die den Anforderungen des internationalen Marktes entsprechen.

Synchronisation über eine Referenzzeitbasis	1974	Impulszeitverteilung: Eine Hauptuhr sendet über ein Telefonpaar jede Minute einen polarisierten Impuls von 1 Sekunde. Diese Technologie, die nach wie vor für kleine Anlagen verwendet wird, wurde 1920 entwickelt.
Synchronisation über eine Referenzzeitbasis	1987	Die standardisierte codierte Zeitverteilung (Code AFNOR NFS 87500) wurde 1987 auf Initiative von Gorgy Timing eingeführt. Diese Art der drahtgebundenen Übertragung ist weltweit am weitesten verbreitet.
Netzwerksynchronisation	2001	Zeitsynchronisation über ETHERNET- und WIFI-Netzwerke: Dank des NTP-Protokolls überträgt ein LEDI NETWORK-Zeitserver oder eine RT 4000-Zentrale die Zeitinformationen über das ETHERNET-Netzwerk. Die Uhren empfangen diese Informationen kontinuierlich und zeigen alle die gleiche Uhrzeit an, ebenso wie das gesamte IT-System des Unternehmens.