当社が解決する問題: あらゆる科学設備、特に粒子加速器やレーザー点火施設の重要な要素の 1 つはタイミング システムです。

タイミングシステムは、施設内のすべての要素に同期した正確な時刻を提供するだけでなく、各要素に必要な個別のトリガーイベントや周期信号を生成するために使用されます。さらに、施設全体への無線周波数配信にも使用できます。

このタイミングシステムアーキテクチャは現在、同期トリガーの分配用にSafranによって開発中です。このシステムでは、トリガーの方向、パルス数、パルスレート、パルス周期、遅延を柔軟に設定できます。

なぜ重要なのか：施設では、より高い性能がますます求められています。Safranのタイミングシステムは、5psオーダーの分解能で高精度のトリガーを実現するように意図されています。

解決方法: 当社のタイミング システムは、次の主な要素に基づいています。

1. 低ジッターのマスターオシレーターであり、GNSS受信機との統合によるUTC(k)スケールへの整合が可能で、高可用性システム向けにレジリエンシーオプションも備えています。
2. White-Rabbitスイッチをベースとした時刻転送と低ジッタ周波数配信: イーサネット技術を採用することで、同一のWhite-Rabbitネットワークを用いて、あらゆるデータ配信に同一のタイミングネットワークを活用できます。このソリューションは、数キロメートルにわたる数千ノードまで拡張可能です。
3. 相互運用性を高めるために、複数のインターフェースを備えたエンドノード。

パフォーマンステスト／結果：

ピコ秒精度

基準PPS信号に対して3～15ピコ秒から1.8ナノ秒の遅延で高精度信号を生成できる。下の画像は、基準信号（青）と、ピコ秒遅延させた信号（黄色）を示しています。

セットアップ

サブナノ秒同期

タイミング・システムは、当社のHATI IPコアを統合しており、マスター（WR-ZEN）と複数のスレーブ・デバイス間のサブナノ秒同期を可能にします。

画像に表示されるPPS信号間の遅延は、時間と共に維持され、ケーブルの遅延を補正するために較正することができる。

キャプチャは、信号のジッターが有意な場合には見えるように連続的に保証する。

当社を選ぶ理由：当社のタイミングシステムは、White-Rabbit / IEEE-1588に基づいています。精密なタイミングと同期を実現する他のソリューションはすでに市場に存在していますが、そのほとんどはパフォーマンスや柔軟性に制限があったり、サポートや可用性が不十分な複雑なアドホック要素を使用しています。当社は、White Rabbitプロトコルが以下の特徴により、長期的な投資として最適であると考えています：

• WRデバイスはFPGAで駆動されるため、ハードウェアの再プログラミングが容易で、常に最新の状態に保つことができる。
• WRプロトコルは、研究分野で最高の科学機関のひとつであるCERNによって考案され、当社が製造するOHWR製品の設計に積極的に協力している。
• White Rabbitソリューションのすべての要素は、メンテナンスとアップグレードのコストを削減するために、可能な限りモジュール化できるように設計されている。
• WRスイッチはハイブリッドネットワークを実現します。WRスイッチは通常のスイッチとして使用し、PCに直接接続することで、ネットワークへの迅速な接続を実現します。WRプロトコルの特定の機能を必要としない場合は、専用のネットワークカードを使用する必要はありません。また、マイクロ秒単位の精度のみが必要な場合は、WRデバイスのPTP機能のみを使用することもできます。
• WRデバイスはIEEE-1588-2019高精度プロファイルに準拠しています。ファームウェアをアップグレードするだけで、完全に標準化されたデバイスを使用でき、相互運用性の問題を回避し、将来のアップグレードにも対応できます。
• Safranは、ZENファミリーをベースとしたモジュール型デバイスやLENなどの低コスト機器を含む、包括的な製品エコシステムを提供しています。LLRFやBPMなどの制御・診断機器も容易に統合できます。当社のエンジニアリングチームとサポート体制により、ネットワークの導入とカスタマイズをサポートし、お客様の施設に最適なタイミングシステムを実現します。