IP移行で求められるPTP導入

他方、システムのIP／イーサネット移行によって、PTPが必要になった分野の1つが放送だ。

従来放送設備は、同軸ケーブルを用いたSDIベースのシステムが主流で、機器間の同期はブラックバースト（BB）信号などのアナログ基準信号で行われてきた。2020年代に入り、「SMPTE ST 2110」に代表されるイーサネットベースのIP伝送システムへの移行が本格化している。

ST 2110システムでは、放送局全体のタイミングを合わせるために放送向けのPTPプロファイルである「SMPTE ST 2059」が利用される。これにより、多数のカメラや音声機器がIPネットワーク上で同期できる。

ただ、セイコーソリューションズ戦略ネットワーク本部 タイミングソリューション営業部長の鈴木康平氏が「従来システムとの共存や切り替えに課題がある」と指摘するように、少なくない放送局がSDIとIPが混在する環境で運用を行っている。

こうした過渡期には、SDI/IPの混在環境でも時刻同期を維持できる構成が求められる。例えばセイコーソリューションズでは、グランドマスター「TS-2950/2952」を介し、SDI機器向けのBB信号とPTPを同期させる方式を提案し、新旧システムの共存を支えている（図表2）。

図表2　放送局のシステム移行における「TS-2950/2952」活用例

IPへの移行にあたっては、検証やトラブル対応も重要だ。丸文 アントレプレナ事業本部 イーリスカンパニー測位タイミング課 シニアアソシエイトの横塚慎太郎氏は「ネットワーク遅延やジッターが映像・音声同期に与える影響を正確に測定することが不可欠」と述べる。丸文は英Calnex社の測定器やエミュレーターを活用し、PTP導入前後の処理効率や同期精度を定量的に確認できる環境を提供している。

電力分野でもIP／イーサネット化が進んでいる。送電網では、商用電源の50/60Hz波形や1PPS信号などのアナログ／パルス基準で同期を行ってきたが、コスト削減や効率化の観点から、大量の専用銅線を汎用的なイーサネットケーブルに置き換える“デジタル化”が求められている。東陽テクニカ 情報通信技術部 モバイルソリューショングループ 係長の西垣内秀紀氏は、「IEC 61850-9-3などの電力業界用のPTPプロファイル（パワープロファイル）を用いて、PTPによる同期へ置き換えるのが世界的な流れ」と説明する。

こうした動きは欧米が先行しているが、日本でも事例が現れ始めた。その1つが、変電所内の「保護リレー網」のデジタル化だ。停電等のトラブルを防ぐため、変電所では現場キュービクル（MU）が電流・電圧を常時監視し、遮断が必要と判断した場合は遮断信号を制御機器に伝達する。この際、数マイクロ秒級の精度が求められるケースがあり、PTPが必須となる。

金融分野では、HFT（高頻度取引）の拡大に伴い、早くから厳格な時刻同期が利用されてきた。アルゴリズムによる取引では取引所間やシステム間でのタイムスタンプ整合が不可欠であり、従来のNTPでは限界があるため、より高精度なPTPの導入が進んでいる。

欧州では「MiFID II（金融商品市場指令 II）」により、証券会社や取引所に対し、取引記録をマイクロ秒単位で整合させることが義務付けられている。日本では同等の規制はまだ設けられていないが、アジア諸国でも時刻同期要件の整備が進みつつあり、国内市場でも将来の対応を視野に入れる必要がある。

安全保障の分野でも時刻同期は重要視されており、GPSは米国国防総省の軍事研究から生まれ、当初から測位や兵器誘導に利用されてきた。近年はさらに、指揮統制やセンサー統合など低遅延が求められるシステム全体を連携させるうえで、GNSSを利用した高精度時刻同期の重要性が一段と増している。

アドトラン・ネットワークス Business Development Manager Japan OSAの亀岡駿平氏は「GNSSとPTPを組み合わせた同期システムは現代の防衛システムに不可欠だ。防衛省ではミサイル撃墜システムのタイミングを計るために、時刻／タイミング同期が行われている」と話す。