Telekom-Zeitgebung: Masken, Quellen und Voreinstellungen

Diese Seite listet jede Grenze auf, die die Szenarioart telecom-timing prüft, woher jede stammt und was weggelassen wurde. Der Code ist src/telecom_timing.rs. Das Referenzszenario ist scenarios/telecom-prtc-holdover-24h.toml, das zur Frequenzsynchronisation ist scenarios/telecom-synce-eec.toml, und das Beispiel zur Einlesung ist scenarios/telecom-tie-ingest.toml.

Abkürzungen. ITU-T ist der Sektor Telekommunikationsstandardisierung der Internationalen Fernmeldeunion. GNSS ist das Global Navigation Satellite System. TE ist der Zeitfehler, die Differenz zwischen der Zeit einer Uhr und der Referenzzeit. max|TE| ist der größte absolute Zeitfehler. MTIE ist der maximale Zeitintervallfehler: der größte Spitze-Spitze-Zeitfehler innerhalb eines beliebigen Beobachtungsfensters der Länge τ (Tau). TDEV ist die Zeitabweichung, ein Effektivwertmaß für das Zeitwandern bei der Mittelungszeit τ. cTE ist der konstante Zeitfehler (der mittlere Versatz). dTE ist der dynamische Zeitfehler (der sich bewegende Anteil). TE_L und dTE_L sind der Zeitfehler nach einem Tiefpassfilter erster Ordnung mit einer Bandbreite von 0,1 Hertz (Hz); dTE_H ist der Anteil oberhalb dieses Filters. TE_HO ist der Zeitfehler im Holdover. PRTC ist die primäre Referenzzeituhr. ePRTC ist das erweiterte PRTC. T-BC ist die Telekom-Boundary-Clock und T-TSC die Telekom-Time-Slave-Clock. PTP ist das Precision Time Protocol. PPS ist Puls pro Sekunde. OCXO ist der thermostatgeregelte Quarzoszillator. CSAC ist die Atomuhr im Chip-Format. CSV sind kommagetrennte Werte. ADEV ist die Allan-Abweichung (σ_y), das übliche Maß für die Frequenzstabilität. ns steht für Nanosekunden und µs für Mikrosekunden. ppb steht für Teile pro Milliarde (ein relativer Frequenzwert von 1e-9), und MHz steht für Megahertz. Amd. ist ein Amendment zu einer Empfehlung, und Y.1367 und dergleichen sind die Nummer derselben Empfehlung in der ITU-T-Y-Serie.

Was das ist. Die Schätzer (MTIE und TDEV) werden gegen das Drittanbieter-Paket allantools geprüft und sind dafür VALIDATED. Die Maskentabellen sind Abschriften der unten genannten Empfehlungen. Ein synthetischer Holdover ist ein Modell, das aus öffentlichen Datenblattwerten aufgebaut ist. Die Art ist insgesamt MODELLED. Sie ist kein Konformitätstest, und ein PASS hier ist kein Zertifikat.

Gelesene Quellen#

Alle ITU-T-Texte wurden am 2026-09-25 von itu.int heruntergeladen. Verwendet wurde die neueste Ausgabe, die vollständig gelesen werden konnte.

Zwei neuere Amendments existieren, konnten aber nicht gelesen werden: G.8272 (2025) Amd. 1 (08/2026) und G.8272.1 (2024) Amd. 2 (08/2026). Beide sind vorveröffentlicht und auf ITU-Mitglieder beschränkt (Konten des Telecommunication Information Exchange Service, TIES). Falls sie eine der folgenden Zahlen ändern, spiegeln diese Seite und der Code das noch nicht wider.

Wie die Zahlen geprüft wurden. Bei der Textextraktion aus diesen Dateien im Portable Document Format (PDF) gehen der griechische Buchstabe τ und das Mikrozeichen µ verloren, sodass aus „0,275 × 10⁻³τ“ „0,275 × 10⁻³“ wird. Jede Zeile der Tabellen 1 bis 4 von G.8272, der Tabellen 1 bis 5 von G.8272.1, der Tabelle 1 von G.8271 und der Tabelle 7-1 von G.8271.1 wurde daher erneut aus dem gerenderten Seitenbild gelesen. Die Tabellen 7-1 bis 7-5 von G.8273.2 und die Tabellen 7-2 und 7-3 von G.8271.1 wurden aus extrahiertem Text gelesen, in dem τ erhalten blieb. Wo eine Tabelle Stetigkeit an einem Knickpunkt impliziert, prüft das ein Unit-Test.

Implementierte Grenzwerte#

τ ist in Sekunden angegeben. Ein Intervall der Form „0,1 < τ ≤ 273“ ist bei 0,1 s offen und bei 273 s geschlossen, genau wie in der Tabelle, und der Code behandelt beide Enden ebenso.

ITU-T G.8272 (07/2025): PRTC-A und PRTC-B, Locked-Modus#

MTIE (Abschnitt 6,2):

TDEV (Abschnitt 6,2):

Abschnitt 6,2 legt außerdem fest, dass die minimale Messdauer für TDEV das Zwölffache der Integrationsdauer beträgt (T = 12τ). Die Szenarioart wendet diese Regel auf jede berichtete TDEV an, sodass TDEV nur für τ bis zu einem Zwölftel der Aufzeichnung angegeben wird. G.8272 nennt keine Holdover-Anforderung für einen PRTC.

ITU-T G.8272.1 (2024) Amd. 1 (07/2025): ePRTC#

Locked-Modus:

ePRTC-A-Holdover, Zeitfehler (Abschnitt 8.2.1, Tabelle 3). L ist die Zeit in Tagen, in der der ePRTC vor dem Verlust synchronisiert war, und t ist die Zeit seit Beginn des Holdover in Sekunden. Der Grenzwert steigt über die Holdover-Dauer H linear von 30 ns auf 100 ns an.

ePRTC-A-Holdover, Wander (Abschnitt 8.2.2):

Abschnitt 8.3.1 legt den standardmäßigen maximalen Holdover-Zeitfehler max|TE_HO| auf 100 ns fest. Die Szenarioart verwendet ihn als Standardbudget für die Zeit bis zur Überschreitung.

ITU-T G.8273.2 (2023) Amd. 2 (11/2025): T-BC and T-TSC#

In Tabelle 7-5 sind die Klassen A und B als m < τ ≤ 1.000 und Klasse C als m ≤ τ ≤ 1.000 geschrieben. m ist 1/16 s für einen PTP-Strom mit 16 Paketen pro Sekunde und 1 s für einen 1-PPS-Ausgang. Die Szenarioart behandelt die Eingabe als 1-PPS-Zeitintervallfehler, also m = 1 s. Anmerkung 1 zu Tabelle 7-3 besagt, dass cTE durch Mittelung des Zeitfehlers über 1.000 s geschätzt wird. Die Szenarioart berichtet den ungünstigsten Absolutwert des Mittelwerts aufeinanderfolgender Blöcke von 1.000 s.

ITU-T G.8271.1 (2022) Amd. 3 (05/2025): Netzgrenzwerte am Referenzpunkt C#

Alle drei betreffen den Einsatzfall 1 und gelten nach einem Tiefpassfilter erster Ordnung mit 0,1 Hz.

Tabelle 7-3 lässt τ = 400 s selbst ohne Grenzwert (eine Zeile endet mit „< 400“, die nächste beginnt mit „400 <“). Die Szenarioart berichtet dort keinen Grenzwert, statt einen zu wählen. Referenzpunkt A (Abschnitt 7,1) übernimmt seine Grenzwerte aus G.8272, sodass die oben genannten PRTC-Masken ihn abdecken.

Frequenzsynchronisation: G.811, G.812, G.8262 und G.8262.1, Wander-Erzeugung (0,36)#

Sieben Masken, jeweils der Grenzwert der Wander-Erzeugung für MTIE und TDEV bei konstanter Temperatur (innerhalb von ±1 K), definiert über das äquivalente Messfilter, einen Tiefpass erster Ordnung mit 10 Hz, das die Abschnitte nennen. Dieses Filter wirkt vor der Abtastung, daher nimmt die Szenarioart die Aufzeichnung als bereits durch es gemessen an und wendet nichts an. Die PRC-Maske gilt für eine autonome Uhr (G.810 Bild 2a, Konfiguration mit unabhängiger Uhr); die übrigen sind Grenzwerte im Locked-Modus für eine Uhr, die auf eine wanderfreie Referenz synchronisiert ist. Das Referenzszenario ist scenarios/telecom-synce-eec.toml: ein freilaufender OCXO gegen die drei EEC-Masken, was den Beitrag des Oszillators bei Beobachtungsintervallen, die gegenüber der Zeitkonstante jeder Regelschleife lang sind, überschätzt.

Jede Zeile wurde am 2026-10-13 mit dem von itu.int heruntergeladenen Text abgeglichen: G.8262 (10/2024), G.8262.1 (11/2025), G.812 (06/2004) und G.811 (09/1997). G.812 (06/2004) ist als durch eine vorab veröffentlichte Ausgabe 08/2026 ersetzt aufgeführt, und G.811 hat eine Amd. 1 (04/2016); keines von beiden konnte heruntergeladen werden. Falls sie eine der obigen Angaben ändern, spiegeln diese Seite und der Code das nicht wider. Wo gedruckte Koeffizienten einen Knickpunkt unstetig machen (zum Beispiel 40 · 10^0,4 = 100,48 ns gegenüber dem Plateau von 100 ns in G.812 Tabelle 4), werden die Tabellen wie gedruckt beibehalten und die Unit-Tests begrenzen den Sprung. Nicht implementiert: die Zuschläge für veränderliche Temperatur (G.812 Tabelle 5, G.8262 Tabelle 2, G.8262.1 Tabelle 2), Holdover- und Transientenanforderungen, Jitter und die Frequenzgenauigkeit nach G.811 aus Abschnitt 5.

Budgets (Zeit bis zur Überschreitung)#

Die klassische Zahl „1,5 µs Ende zu Ende“. Sie ist die Zeitfehleranforderung der Klasse 4 aus G.8271 Tabelle 1, angegeben gegenüber einer gemeinsamen Referenz an der Endanwendung. G.8271.1 Tabelle V.1 zeigt, wie ein Netz sie im Normalbetrieb zuteilen kann: 100 ns für den PRTC bzw. Telecom-Grandmaster, 200 ns für den dynamischen Zeitfehler der Kette, ein konstanter Zeitfehler für die Uhren und Verbindungen, insgesamt 1.100 ns am Referenzpunkt C, dann 250 ns für Neuanordnungen und kurzen Holdover in der Endanwendung und 150 ns für das Eigenrauschen der Endanwendung, 1.500 ns am Referenzpunkt E. Das Ausfallszenario (c) derselben Tabelle, „lange Holdover-Zeiträume, z. B. 1 Tag“, ergibt 3.350 ns bei C und 3.500 ns bei E (laut ihrer Anmerkung 5 kann ein Überschreiten von 1.500 ns den Dienst beeinträchtigen). Keine der beiden Empfehlungen nennt also eine Anforderung „1,5 µs über 24 Stunden Holdover“, und die Szenarioart implementiert keine.

Nicht bestätigt oder nicht implementiert#

Nichts davon ist als Maske implementiert. Nichts davon wurde per Schätzung ergänzt.

• In den Empfehlungen als „Gegenstand weiterer Untersuchung“ gekennzeichnet: G.8273.2 Klasse D max|TE|, cTE, dTE_L MTIE und TDEV, dTE_H und Holdover; ePRTC-B-Holdover (G.8272.1 Abschnitt 8.2.1); ePRTC-A-Holdover MTIE und TDEV jenseits von 10.000 s (Tabelle 4 Anmerkung 1, Tabelle 5 Anmerkung 2); ePRTC-Phasendiskontinuität (Abschnitt 7); T-BC/T-TSC-Phasen-/Zeit-Holdover bei Verlust sowohl der PTP- als auch der Bitübertragungsschicht-Eingänge (G.8273.2 Abschnitt 7.4.2.1); der TDEV-Netzgrenzwert am Referenzpunkt C (G.8271.1 Abschnitte 7.3.1 bis 7.3.3); Netzgrenzwerte für den Einsatzfall 2 am Punkt C.
• Übertragen, aber in dieser Version nicht implementiert: G.8273.2 Tabelle 7-6 (MTIE bei veränderlicher Temperatur: 40 / 40 / 10 ns bis 10.000 s), Tabelle 7-7 (dTE_H Spitze-Spitze: 70 / 70 / 30 ns, wofür ein Hochpassfilter mit 0,1 Hz nötig ist), Tabelle 7-10 (Holdover-MTIE mit Frequenzunterstützung der Bitübertragungsschicht), relativer Zeitfehler (Tabellen 7-8 und 7-9) sowie die dTE_H-Grenzwerte aus G.8271.1 Abschnitt 7.3.2 (50 ns) und 7.3.3 (70 ns).
• Nicht angewendet: das gleitende Mittelwertfilter über mindestens 100 Abtastwerte, das G.8272 und G.8272.1 für PTP-Schnittstellen nennen. Die Eingabe wird als 1-PPS-Zeitintervallfehler behandelt, den diese Empfehlungen ohne Filter messen.
• Nicht lesbar: die beiden eingeschränkten Änderungen von 2026, die unter „Gelesene Quellen“ genannt sind.
• Redaktionelle Auffälligkeit: In G.8272.1 Amd. 1 trägt der Kopf von Tabelle 3 in der Änderungsauszeichnung eine eingefügte Zeile „TDEV-Grenzwert [ns] 1 / 0,1 < τ ≤ 10.000“, oberhalb der Zeitfehlerspalten. Sie wird nicht als Teil der Zeitfehler-Hüllkurve behandelt. Dieselbe TDEV von 1 ns ist Tabelle 5 und dort implementiert.

Das Messfilter#

G.8273.2 und G.8271.1 definieren ihre gefilterten Grenzwerte über einen Tiefpassfilter erster Ordnung mit 0,1 Hz Bandbreite. Die Szenarioart wendet den diskreten Glätter y_k = y_{k−1} + α (x_k − y_{k−1}), α = 1 − exp(−2π · 0,1 · Δt) an, beginnend beim ersten Abtastwert. Er ist eine Näherung von Messgeräten, keine Kopie eines bestimmten Instruments. Er wird nur angewendet, wenn das Abtastintervall Δt höchstens 1 s beträgt. Eine gröbere Aufzeichnung wird gegen eine gefilterte Maske als NOT-EVALUATED berichtet, statt schlecht gefiltert zu werden.

Oszillator-Voreinstellungen (MODELLED)#

Jede Angabe stammt aus dem jeweiligen Datenblatt, gelesen am 2026-09-25.

Dokumentlinks: OX-208, 8040C, 5071A, SA.45s.

Bewusst weggelassen: die 10-s-Zeile des 8040C, die das Datenblatt als „<1,0 x 10^11“ druckt (ein falsch gedruckter Exponent), und die Zeilen des 5071A unterhalb von 1 s. Der OX-049 wurde für den OCXO erwogen und nicht verwendet, weil seine Alterungszeile aus der verschobenen Tabelle nicht eindeutig lesbar ist.

Wie aus den Angaben ein Modell wird. Dies sind Entscheidungen dieser Engine, und jede davon wird in der Ausgabe des Laufs berichtet:

1. Rauschanpassung. Die Niveaus des weißen, des Flicker- und des Random-Walk-Frequenzrauschens sind eine Anpassung nach der Methode der nichtnegativen kleinsten Quadrate an die ADEV-Maxima, anschließend hochskaliert, bis das Modell bei oder über jedem Punkt liegt. Die Datenblattwerte sind Maxima, daher umhüllt das Modell sie.
2. Flicker-Boden. Der Boden liegt nie unter der ADEV beim längsten aufgeführten τ. Ein Datenblatt hört dort auf zu listen, wo sein Hersteller keine weitere Verbesserung mehr verspricht, daher lässt das Modell die Uhr darüber hinaus nicht besser werden. Das kann einen Holdover nur verschlechtern.
3. Alterung. Ein Monatswert wird mit 30 Tagen pro Monat umgerechnet und ab dem Zeitpunkt des Verlusts als linearer Frequenzdrift angewendet. Die Caesium-Voreinstellung hat keine Alterung.
4. Temperatur. Die angegebene Grenze wird linear über die halbe Betriebsspanne gelesen (zum Beispiel ergibt ±5e-10 über −10 °C bis 70 °C den Wert 1.25e-11 pro Kelvin) und dann von einem sinusförmigen Temperaturverlauf angetrieben, dessen Amplitude und Periode Szenarioeingaben sind. Nichts in einem Datenblatt besagt, dass die Abhängigkeit linear ist; dies ist eine Worst-Case-Lesart.
5. Vor dem Verlust ist die Uhr nachgeführt, und ihr Zeitfehler ist weißes Phasenrauschen mit einem angegebenen 1-Sigma-Wert.

Was das Referenzszenario zeigt. Bei den festgeschriebenen Eingaben (Rubidium, ±2 K tägliche Temperaturschwankung, 24 h Holdover nach 1 h Synchronisation) erreicht die Aufzeichnung einen größten absoluten Zeitfehler von 603,2 ns. Sie überschreitet das ePRTC-Budget von 100 ns 8.206 s nach dem Verlust und die Zuteilung von 400 ns nach 25.713 s und bleibt den ganzen Tag innerhalb von 1.100 ns und 1,5 µs. Sie verfehlt die ePRTC-A-Holdover-Hüllkurve 3.627 s nach dem Verlust, was zu erwarten ist: Diese Anforderung setzt eine Referenz der Caesium-Klasse voraus. Der Temperaturterm allein kann 660 ns erreichen, sodass er bei diesen Eingaben mehr ausmacht als die Alterung (72 ns am Ende des Tages).

Validierung#

tests/telecom_timing_reference.rs prüft MTIE und TDEV der Szenarioart gegen allantools 2024,06 an tests/fixtures/telecom_timing/holdover_te_series.csv, einer CSAC-Holdover-Reihe mit 2 048 Abtastwerten mit Alterung, Flicker und Temperatur. Bei 17 Mittelungsfaktoren für MTIE und 12 für TDEV stimmt MTIE exakt überein, und TDEV stimmt auf 1.1e-15 relativ überein. Dieselben Kurven werden aus einem vollständigen Lauf, der die CSV einliest, wieder ausgelesen. Dies validiert die Schätzer an dieser Aufzeichnung. Es validiert weder den synthetischen Holdover noch die Masken oder die Voreinstellungen, die Zeilen MODELLED in docs/VERIFICATION-MATRIX.md sind.