SunVizion Network Inventory provee la visualización total de los activos de sincronización, cada vez más importantes para apoyar el desarrollo de 5G y el Internet de las cosas.

La sincronización de tiempo en las redes de telecomunicaciones no es necesariamente tan espectacular como 5G o el Internet de las cosas.  Sin embargo, sin ella no se hubiera materializado la mayoría de los avances socioeconómicos de la transformación digital. Habría sufrido el rendimiento mismo si los operadores hubieran tenido que abordar todas las ineficiencias en redes.  

Ahora, con la llegada de 5G, creció la necesidad de sincronización en las RAN. ¿Por qué es así? Una de las razones es un mayor uso del espectro basado en el dúplex de división de tiempo (time-division duplexing, TDD). Otra es que surgieron unas nuevas tecnologías de radio y arquitecturas de red para aumentar la eficiencia: éstas apoyaron los modos de uso avanzados y exigentes de 5G. Cada uno de estos avances subraya la importancia de la sincronización.

En las fábricas inteligentes y en el caso de la automatización industrial, donde los robots, las máquinas y los dispositivos de IoT “hablan” entre sí, se precisa de unas redes capaces de respuesta inmediata (time-sensitive networking, TSN). Los vehículos autónomos son otro caso muy parecido del uso de TSN. Para que la industria 4.0 y el "network slicing" de 5G puedan demostrar su potencial completo y generar nuevas fuentes de ingresos para los operadores de redes móviles, el personal de operaciones debe de estar seguro de la sincronización correcta.

Según el experto de sincronización de Deutsche Telecom, Helmut Imlau, ésta debe medirse en "cientos de picosegundos" entre los nodos TSN, para que las redes 5G puedan conseguir su plena capacidad.

Tomasz Widomski, el experto principal de ingeniería en ELPROMA, una empresa specialista de sincronización de redes, es todavía más radical y recomienda la suspensión inmediata del llamado "segundo intercalar”: el ajuste de un segundo, aplicado periódicamente al tiempo solar medio (UTC). El ajuste es para adaptarse a la diferencia entre el “tiempo preciso”, medido por los relojes atómicos –que es el mecanismo de temporización preferido por ELPROMA–, y el observado e impreciso “tiempo solar”.

Widomski advirtió en la carta a la UIT que mantener el segundo intercalar "constituye un alto riesgo de fallo para TI e industria 4.0".

Tiempo: el aliado obligatorio de las empresas de telecomunicaciones

 

La sincronización en las redes de telecomunicaciones es el proceso de alinear las escalas de tiempo de los equipos de transmisión y conmutación. Al mantener alto nivel de precisión, los operadores pueden estar tranquilos: las operaciones se ejecutarán en el tiempo exacto y, lo que es igual de crucial, en el orden correcto. Se consigue una harmonización.

Como señaló recientemente Ericsson, no se trata de que se volvieran más estrictos los requisitos de sincronización; lo que cambió es realmente su importancia todavía más vital frente a las nuevas tecnologías y formas de uso.

Pongamos el ejemplo de las redes autónomas. En 2019, el TM Forum, en colaboración con BT, China Mobile, Huawei, Orange y Telstra, publicó un documento técnico (white paper) que describe su visión de las redes autónomas, donde la necesidad de intervención humana manual se reduce drásticamente.

Los autores del white paper quieren que la planificación de redes, el diseño y la configuración se realicen automáticamente y que el tiempo de implementación de servicios se reduzca hasta en una décima parte. Además, utilizando los llamados mecanismos de circuito cerrado (lo que significa que la red se cuida a sí misma en términos de cumplimiento y garantía del servicio), el grupo optó decididamente por la experiencia de usuario óptima, dirección que indicó a toda la industria.

Sin embargo, esta visión tan atractiva no será realidad sin un mechanismo de sincronización de tiempo entre diferentes elementos de la red y en grandes áreas confiable y preciso.

Lo mismo ocurre con 5G. Las RAN, tanto para 4G como para las tecnologías de la próxima generación, están diseñadas para optimizar el rendimiento y la confiabilidad de servicios para lo cual la sincronización es indispensable. Es especialmente relevante para dar apoyo a las arquitecturas RAN nuevas y distribuidas, donde la RAN 5G se divide en diferentes unidades lógicas: la unidad centralizada, la unidad distribuida y la unidad de radio.  

Además, muchas redes comerciales 5G utilizan las tramas de radio TDD, cuya calidad innata es que requieren alineación de tiempo y fase entre las estaciones base de radio para evitar interferencias y pérdida de tráfico. La sincronización es necesaria también en las redes que utilizan dúplex por división de frecuencia (FDD) al aplicar diferentes funciones de coordinación de radio.

BT del Reino Unido es un operador de red que presta más atención a la sincronización basada, a partir de ahora, en la "tecnología de sincronización de alta capacidad" para aprovechar mejor los activos de espectro, tanto para 4G como para 5G.

La nueva forma de temporización distribuye la información de fase y hora del día de manera estable y con precisión superior a la escala de microsegundos, y en definitiva, reemplazará la antigua red de temporización de BT, basada en la sincronización de frecuencia. BT afirmó que iba a hacerse con la tecnología con el fin de implementar la cobertura 4G en las áreas de cobertura poca o limitada, y también, para activar los servicios 5G en todo el Reino Unido. El arquitecto principal de BT Group, Neil McRae, dijo que la nueva forma de temporización era "clave" para las aspiraciones 5G del grupo.

¿Cómo llegar a tiempo?

Los operadores de red tienen varios protocolos de temporización para cumplir con los requisitos de sincronización entre todos los componentes de la red y los "relojes grandmaster" (aquellos que reciben las referencias UTC de una fuente externa, usualmente perteneciente al sistema de navegación por satélite global (GNSS)).

De una parte, tenemos el protocolo de tiempo de precisión (Precision Time Protocol, PTP), desarrollado por IEEE 1588 para los sistemas locales que necesitan una precisión mayor que la que puede proporcionar el protocolo de tiempo de red (Network Time Protocol, NTP). NTP fue desarrollado por David Mills en la Universidad de Delaware en 1981 como tolerante a fallas y escalable. De otra parte, están las pautas del reloj de tiempo de referencia principal (Primary Reference Time Clock, PRTC), establecidas por la UIT en la recomendación G.8272.

Existe también la solución PRTC "avanzada" (enhanced PRTC), diseñada para proteger a gobiernos, operadores de red y empresas ante las cortes de GNSS regionales e incluso globales.

Al establecer una escala de tiempo independiente sincronizada con GNSS, pero que está simultáneamente mantiendo la autonomía de las salidas de señal de fase, tiempo y frecuencia generadas por ePRTC, la solución reduce la dependencia de GNSS. ELPROMA está muy a favor de esto: ePRTC permite que un operador de red recupere el control de la fuente de temporización en caso de que GNSS falle.

Dada la importancia de la sincronización de la red, Suntech se asoció con ELPROMA y demostró que las herramientas y conexiones de sincronización temporales pueden incluirse en el SunVizion Network Inventory Management System. Con todos los demás activos de red, distribuidos en diferentes dominios, SunVizion proporciona una visualización integral y verificación de rendimiento actualizadas de los equipos de sincronización.