GNSS に関する情報
産業用オートメーションと制御、電力、および軍事ネットワークでは、正確かつ同期された時刻を得るために、ネットワーク内に多数のデバイスが必要です。IR8340 タイミングモジュールにはグローバルナビゲーション衛星システム（GNSS）受信機が内蔵されているため、ルータは自分の位置を特定し、衛星コンステレーションから正確な時刻を取得できます。GNSS 機能は、ネットワーク同期の計画を簡素化し、階層型ネットワークにおけるネットワーク同期の問題を解決する柔軟性と復元性を提供します。
GNSS ハードウェア
IR8340 タイミングモジュールは、ホストシステムに対して正確な周波数と位相を出力する GNSS 受信機を使用します。受信機には、外部の GNSS アンテナに接続して、GNSS 衛星信号を自動的に取得し、最大 32 個の GNSS 衛星を追跡し、位置、速度、方位、時間を計算するために必要なすべての回路が含まれます。正確な 1 Pulse-Per-Second（PPS）と安定した 10 MHz 周波数出力を提供します。詳細については、GNSS シグナリングを参照してください。
 （注） |
すべての GNSS アラームを確認できるように、GNSS には GPS LRM-400 ケーブルを選択することをお勧めします。サポートされるアンテナおよびケーブルのリストについては、『Cisco Catalyst IR8340 Rugged Series Router Hardware Installation Guide』を参照してください。 |
GNSS チップは、次の周波数帯域をサポートしています。
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自動：GPS + QZSS + GLONASS（デフォルト）
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GPS
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GLONASS
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BeiDou
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Galileo
ソフトウェア
GNSS 機能では、次の機能をサポートしています。
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時刻モード：受信機の位置が既知で固定されている場合の特別な受信機モードで、利用可能なすべての衛星を使用して時刻のみが計算されます。
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測量：時刻モードを使用する前に実行する手順。すべての有効な 3D 位置ソリューションの加重平均を算出することにより、静止した受信機の位置を決定します。受信機は、事前定義された標準偏差に達し、最小観測時間が経過するまで、長時間にわたって平均位置を計算します。その後、受信機は自動的に固定モードに設定され、タイミング機能がアクティブになります。
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測量および固定位置ナビゲーションにより、信号レベルが低い場合でもタイミングジッターが減少し、たった 1 つの衛星が視界にあるだけで同期を維持できます。
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時刻パルス精度：晴天時：20 ns | 屋内：500 ns。
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GNSS 受信機を設定します。
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受信機がロックを取得した後、ソフトウェアは次の機能を 1 秒に 1 回実行します。
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新しい時刻/日付を読み取ります。
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ハードウェアから対応する PPS タイムスタンプを読み取ります。
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時刻/日付と PPS タイムスタンプを GNSS 用のタイムサービス SW 仮想クロック/サーボにフィードします。
GNSS SW 仮想クロック時間は、PTP 出力を駆動するために使用できます。
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constellation CLI を使用すると、これらのコンステレーションを選択できます。コンステレーションが変更されると、新しいコンステレーションにロックするために測量プロセスが再起動されます。詳細については、GNSS 用の衛星コンステレーションの設定を参照してください。
デフォルトの TOD 形式は ubx で、出力 1PPS は GNSS がロックされているとき（たとえば、PRTC モード）に取得できます。
周波数 1hz：ロックを有効にするには、次のコマンドが必要です。
Router(config)#network-clock synchronization automatic
Router(config)#network-clock synchronization mode QL-enabled
Router(config)#network-clock quality-level rx QL-PRC External R0 1hz
Router(config)#network-clock input-source 1 External R0 1hz
Router(config)#network-clock wait-to-restore 10 global
GNSS シグナリング
GNSS 受信機が衛星を捕捉し、ホストシステムにタイミング信号を提供するプロセスには 2 つの段階があります。
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自己測量モード：リセット時、GNSS 受信機が自己測量モードで起動し、最低 4 つの異なる衛星にロックして、現在位置で 3-D FIX を取得しようとします。これらの衛星では約 2,000 の異なる位置を計算します。これには約 35 分かかります。また、この段階で、GNSS 受信機は正確なタイミング信号を生成し、「正常（GPS にロック）」状態を実現できます。自己測量モードで取得されたタイミング信号は、20 秒間オフにすることができます。したがって、Cisco IOS は、OD モードでのみ PPS を収集します。
自己測量が完了すると、結果が GNSS 受信機フラッシュに保存されるため、次回の自己測量の実行時に OD モードへの移行が高速化されます。gnss self-survey restart Cisco IOS コマンドを使用して、自己測量プロセスを手動で再起動できます。自己測量モードが再び完了すると、GNSS 受信機フラッシュの結果は更新された結果で上書きされます。
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Over-Determined（OD）クロックモード：自己測量モードが完了し、位置情報がデバイスの不揮発性メモリに保存されると、デバイスは OD モードに移行します。このモードでは、GNSS 受信機は、自己測量モードで取得した衛星位置に基づいてタイミング情報を出力します。
GNSS 受信機は、次のような理由があるまで OD モードのままです。
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100 m を超えるアンテナの位置移動の検出。これにより、自己測量の自動再起動がトリガーされます。
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gnss self-survey restart コマンドを使用した自己測量の手動再起動。
GNSS 受信機が衛星システムにロックすると、10 ミリ秒幅の PPS パルスと、衛星システムに応じた現在の時刻/日付を Cisco IOS タイムサービスに送信します。
GNSS LED
GNSS LED（ケーブル側と電源側の LED に「GPS」のラベルが付いています）は、GNSS ステータスを示します。次の表に、LED の色とその意味を示します。
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色 |
ステータス |
|---|---|
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緑の点滅 |
衛星 FIX を取得しようとしています。 |
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緑の点灯 |
GNSS には有効な信号/FIX があります。 |
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橙の点滅 |
アンテナ障害があります。 |
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消灯 |
GNSS は設定されていません。 |
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