EP2 – La concordance de temps – démystification de la synchro
La magie du numérique nous a fait découvrir les clics audio, les signaux distordus et toutes ces problématiques associées à la synchronisation.
Avec les déploiements en réseaux, nous avons aboli le Worldclock et ses fameux câbles coaxiaux récalcitrants.
Pourtant, nos équipements numériques nécessitent toujours une référence commune. En l’absence de convecteur temporel présent dans la DeLorean de Retour vers le futur, comment passe le temps dans nos réseaux ?
La grande horloge
Afin d’éviter les horribles clics audio, nous devons cadencer tous nos équipements numériques ensemble, en utilisant la même référence. Celle-ci va donner la fréquence (48 kHz, 44,1 kHz…), permettre la mise en phase et prémunir de la gigue (dérive dans le temps), aussi appelée le jitter.
Nous avons coutume d’utiliser des signaux électriques continus dits de référence (Worldclock, Blackburst…) ou, le cas échéant, les sources numériques elles-mêmes (AES3, MADI, ADAT…).
Dans un réseau, nous avons appris que les signaux étaient paquetisés, segmentés.
Sous cette forme « hachée », il n’est plus possible d’obtenir du signal une référence continue. Il nous faut faire autrement.
Précision Time Protocol (PTP)
Dans les réseaux informatiques conventionnels, les ordinateurs sont synchronisés entre eux par le protocole NTP (Network Time Protocol). La précision est de l’ordre de 100 ms.
Dans nos applications, nous transmettons des paquets audio toutes les 0,125 ms à 1 ms. Il nous faut donc une référence plus précise et résiliente que le NTP.
La précision, c’est la définition même du PTP (Précision Time Protocole), permettant une précision d’horloge en dessous d’une microseconde (0,001 ms).
Le PTP va véhiculer une information temps, phase, fréquence au travers de paquets dans le réseau, évitant ainsi le déploiement d’une horloge en parallèle.
Principe général
Comme pour tout environnement numérique, il y a une seule horloge de référence, appelée PTP Grand Master, ou
« leader ». Elle fournit la référence à tous ses disciples « followers ».
Le leader va échanger avec les followers par des messages multicast (cf. précédent tuto). Il est nécessaire de disposer de commutateurs, ou switches, managés, acceptant ce mode de diffusion.
Chaque équipement follower va envoyer des requêtes à l’horloge leader pour réajuster sa synchronisation. Ces échanges, opérés plusieurs fois par seconde, permettent de compenser instantanément les perturbations qui adviendraient sur le réseau (gigue, perte de liens).
Les variantes de PTP
Le PTP est défini sous le nom barbare IEEE 1588, un standard utilisé dans toute l’industrie, de l’aéronautique aux télécoms, en passant par la distribution d’énergie.
