周波数同期化について
次世代ネットワークは、ネットワーク全体に高精度の周波数を配信する機能を提供する必要があります。これは、周波数同期化と呼ばれます。高精度周波数は、回線エミュレーションやセル タワー周波数参照などのアプリケーションに必要です。TDM の ITU 仕様への準拠を実現するには、差分方式の回線エミュレーションが使用される必要があります。これには、エミュレートされた回線の両端で、既知で共通の精密周波数基準が必要です。
たとえば、ネットワーク内の2つのノード間のパケット遅延を正確に計算するために、異なるネットワーク デバイス間で時刻を正確に同期することが望ましい場合もあります。
次第に、SDH および SONET 機器はイーサネット機器と置き換えられつつあります。これは、周波数の同期機能がイーサネット ポートを介して必要になってきたためです。同期イーサネット（SyncE）は、既知で共通の精密周波数基準の PHY レベルの周波数の配布を提供します。
SyncE リンクを維持するには、一連の処理メッセージが必要です。これらのメッセージは、ノードが常に最も信頼できるソースからタイミングを取得していることを確認し、SyncE リンクのクロック制御に使用されているタイミング ソースの品質に関する情報を転送します。イーサネットを介した同期ステータス メッセージ（SSM）のトランスポート チャネルを提供する単純なプロトコルは、ITU 標準 G.8264 およびその関連する推奨事項に記載されています。
各タイミング ソースには、関連付けられている品質レベル（QL）があり、クロックの精度が提供されます。この QL 情報は、Ethernet Synchronization Messaging Channel（ESMC）上の SSM を介してネットワーク全体に送信されます。これにより、デバイスは同期のための利用可能で最適なソースを認識できます。推奨ネットワーク同期の流れを定義して、タイミング ループを防止するために、各ルータの特定のタイミング ソースにプライオリティ値を割り当てることができます。QL 情報およびユーザ割り当てのプライオリティ レベルを組み合わせることにより、ITU 標準 G.781 に従って SyncE のクロック制御に使用するタイミング ソースを各ルータが選択できるようになります。
SyncE は時刻情報を伝送しません。時刻同期は、PTP などのパケットベースのテクノロジーを使用して実現されます。GNSS/GPS などのクロック ソースを使用して、正確な時刻と周波数をネットワークに注入できます。ネットワーク内の各スイッチは、時刻のソースと頻度のソースを選択し（または、可能かつ望ましい場合は両方に同じ送信元を選択し）、パケット ベースのプロトコルを使用して時刻情報をピアに渡すことができます。時刻情報には QL に相当するものがないため、設定を使用して時刻の異なるソースを選択できます。
外部 PRC ソースを使用した Hybrid SyncE-PTP
Cisco NX-OS リリース 9.3(5) 以降では、ハイブリッド SyncE-PTP トポロジがサポートされ、回線エミュレーションとセル タワー周波数参照に必要なエンドツーエンド ネットワークの高精度周波数を実現します。
次の図に、外部タイミング ソースを、テレコム境界クロック（T-BC）のタイミング ソースを提供するグランドマスター/プライマリ基準時間クロック（GM / PRTC）として示します。
タイミング ソース
以下に説明するように、システム/ネットワークにタイミング クロック信号を入力するさまざまなタイミング ソースと、システムからタイミング クロック信号を出力するタイミング ソースがあります。
タイミング入力
入力クロック信号は、プラットフォーム ハードウェアから、GPS / GNSS などのタイミング ソースからの入力、内部発振器からの入力、SyncE 対応インターフェイスの回線からの回復、または Precision Time Protocol（PTP）などのタイミング オーバー パケットから受信できます。
プラットフォームに依存しない（PI）ソフトウェアは、それぞれに関連付けられた品質レベル（QL）と優先度レベルを含む、これらすべての入力のデータベースを保持します。プライオリティ レベルは設定によって制御され、QL 値はさまざまな方法で取得できます。
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SyncE 対応インターフェイスは、イーサネット低速プロトコル（ESMC）を介して SSM を受信します。
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GPS および GNSS では、プラットフォーム依存（PD）ソフトウェアによって維持される QL が修正され、PI 機能に通知されます。
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PTP は、プラットフォーム API を介して周波数同期 PI ソフトウェアに QL を伝達します。
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デフォルトの QL 値は、タイミング コネクタおよび内部発振器の PD レイヤで定義できます。
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タイミング ソースの QL を定義する設定を行うことができます。
可能な入力ソース：
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内部発振器
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回復済み SyncE クロック
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外部クロック 1588/PTP
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外部クロック（GPS）
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内部クロック（GNSS）
タイミング出力
プラットフォーム ハードウェアには、SyncE からのタイミング クロック出力や GPS の有効なインターフェイスなど、クロック信号用の出力が多数あります（現在はサポートされていません）。
ソフトウェアは、これらの出力を駆動するために使用されるクロック信号に関連付けられた QL 情報を含む、これらのすべての出力をデータベースに保持します。QL 情報には、QL 値、ステップ削除カウンタ、発信元クロック ID、および発信元クロックから現在のクロックまでのパスに関する情報を含む一連のフラグが含まれます。QL 値は、入力で説明したのと同じ方法で送信されます（つまり、SyncE インターフェイスは ESMC SSM を送信します）。
可能な出力ソース：
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SyncE
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1588/PTP：パケット出力は、PTP ソフトウェアで個別に処理されます。
タイミング ソース選択ポイント
システム全体でタイミング クロックを同期するさまざまな段階で、プラットフォームは、使用可能なタイミング クロックのいずれをさらに処理するかを選択する可能性があります。これらの選択ポイントは、システムを通過するタイミング クロック信号のフローを定義し、最終的には、タイミング出力に使用する入力タイミング ソースを全体的に決定します。
各プラットフォームでのこれらの選択ポイントの設定方法はハードウェアに依存しますが、プラットフォーム独立（PI）レイヤは、任意のプラットフォーム選択ポイント ハードウェアを柔軟に表すことができる汎用選択ポイント抽象化を定義し、各プラットフォームがどの選択ポイントを持つか、また接続方法を定義できます。PI コードは、これらの選択ポイントを制御し、タイミング ソースに関する必要な情報を追跡および配信し、プラットフォーム依存（PD）レイヤと対話して、各段階でのPD選択の結果を検出します。
PI タイミング ソース選択ポイント：
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選択可能なタイミング入力：プラットフォーム選択ポイントのハードウェアで選択可能な多数のタイミング クロック入力を使用できます。可用性および関連する QL 情報と優先順位は PI ソフトウェアによって追跡されます。PI ソフトウェアは、使用可能な入力を、関連する品質レベルと優先順位とともに全体的な順序で PD レイヤに通知します。
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プラットフォーム固有の選択：プラットフォーム レイヤは、PI から取得した情報、およびその他のプラットフォーム レイヤの決定（クロック信号のハードウェアレベル認定など）に基づいて、使用する入力を決定します。実際の決定は、PD ソフトウェアで行う（およびハードウェアにプログラムする）ことも、ハードウェア自体で決定して PD ソフトウェアに戻すこともできます。
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選択されたタイミング ソース出力：プラットフォームは、選択されたクロック信号を選択ポイントからの出力として渡します。PD レイヤは、使用可能な入力のステータスと、選択された入力を PI ソフトウェアに通知します。
プラットフォーム レイヤは、選択ポイントが何であるかを定義し、それらが潜在的な入力、相互、および潜在的な出力に接続される方法を定義します。PD で定義された選択ポイントのそれぞれで、プラットフォームは PI ソフトウェアとやり取りする方法を選択して、その特定のハードウェアを PI ソフトウェアに表すことができます。ハードウェアは、各選択ポイントでクロッキング認定を実行する必要はありません。各選択ポイントは、ハードウェアが複数の入力を選択する場所を表し、1 つまたは複数の入力からのクロックを転送します。
スイッチ スーパーバイザ上の SyncE の選択ポイント タイプは 1 つだけサポートされます。これは T0 および 1588 選択ポイントと呼ばれます。T0 選択ポイントは、SyncE DPLL のソースとその選択を表します。1588 の選択ポイントは、1588 の Assist DPLL のソースとその選択を表します。
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