Meinberg facilite la migration vers IP des studios Radio et TV

De nombreuses chaines de télévision ou de radio ont des projets concrets qui vont voir arriver l’IP de bout en bout dans les années à venir. Tout comme dans les réseaux télécoms, le transport de la synchronisation est un aspect majeur dans les infrastructures broadcast.

Meinberg, leader des solutions de synchronisation temps-fréquence, s’implique fortement depuis 2014 dans les instances de normalisation liées aux métiers du broadcast et des médias. Partenaire officiel de RAVENNA, Meinberg a rejoint l’association SMPTE en 2015 et AIMS (Alliance for IP Media Solutions) en 2017.

Les nouvelles solutions IMS (Intelligent Modular Synchronization) permettent une rapide adaptation à l’ensemble des industries. Déjà leader des serveur de temps PTP pour de nombreuses industries, le développement de nouveaux modules générant les signaux audio (DARS) et video (Black Burst) offre désormais une solution idéale pour les studios radio et TV désirant effectuer une migration de SDI vers IP.

La solution de synchronisation pour les studios Radio/TV :

Le M1000 est une solution modulaire sur un chassis 1U disposant de 2 slots alimentation, 2 slots horloge de référence, 1 slot CPU et 3 ou 4 slots d’entrées/sorties.

Equipé d’un module PTP HPS-100 et de modules Video Sync Generator (VSG) et « Studio Clock Generator », le M1000 délivre l’ensemble des signaux de synchronisation utiles. Il permet en effet de générer une synchronisation sur IP via le protocole PTP SMPTE ST-2059-2 (broadcast profile), mais également la génération des signaux traditionnels audio (word clock, DARS) et video (bi-level sync/Black Burst, Tri-Level Sync, Sync Signals (H-Sync, V-Sync, …), DARS)

Documentation module VSG

Documentation module SCG

MiFID 2 et la synchronisation des horloges

Une des dispositions issues de la révision de la directive MiFID que les Prestataires de Services d’Investissements (PSI) devront avoir mise en place concerne la synchronisation des horloges. Cet article détaille les aspects techniques permettant sa mise en œuvre.

  1. Qu’est-ce que MiFID 2 ?

La directive sur les marchés des instruments financiers (MiFID 2) est une réglementation européenne pour les marchés financiers. Elle a été publiée dans le Journal officiel de l’UE le 12 juin 2014. La directive permet à l’ESMA, l’Autorité européenne des marchés financiers et de valeurs mobilières d’élaborer des normes techniques réglementaires (RTS) ainsi que la mise en œuvre de normes techniques (STI). L’ESMA a livré trois ensembles de normes techniques en 2015. Le plan initial était de mettre ces normes en vigueur le 1er janvier 2017. En raison de la complexité élevée et des défis techniques, cela a été reporté à janvier 2018.

  1. Qu’est-ce que RTS 25 ?

La Norme technique réglementaire RTS25 fait partie des normes élaborées par l’AEMF dans le cadre de la MiFID II. RTS 25 définit des normes pour la synchronisation de l’horloge, reconnaissant que ce sujet a un impact direct dans de nombreux processus financiers. La vitesse et le volume de transactions financières toujours croissants nécessitent un horodatage plus précis. RTS 25 couvre deux sujets principaux: la référence de temps à utiliser et le niveau de précision requis pour les horodatages utilisés dans les transactions.

L’article 1 du RTS 25 définit que la référence de temps utilisée doit être un Temps Universel Coordonné (UTC). UTC est une échelle de temps maintenue par le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) dont le siège social est situé à Paris. L’échelle de temps provient de la comparaison de plus de 70 horloges atomiques répartie dans le monde.

L’article 2 du RTS25 spécifie les exigences de précision pour les horloges professionnelles en fonction du « gateway-to-gateway latency » de la plate-forme de négociation : la divergence maximale par rapport à l’UTC d’être soit 1 milliseconde (latence de gw-to-gw de> 1 ms), soit 100 microsecondes (gw-to- Gw latence = <1 ms). La granularité des horodatages peut être soit 1 milliseconde, soit 1 microseconde, en fonction également du temps de latence du « gateway-to-gateway latency ». La plupart des opérateurs de marché se trouveront confrontés aux exigences de divergence < 100us et de granularité 1us.

L’article 3 du RTS25 explicite les cinq types d’activité commerciale avec pour chacune la divergence et la granularité exigées. La précision de 100 microsecondes et la granularité de 1 microseconde sont requises pour l’activité de trading algorithmique haute fréquence dans ce tableau.

L’article 4 du RTS25 définit l’obligation d’un système de traçabilité et la capacité à fournir des preuves en documentant la conception et les spécifications du système. Il est également nécessaire d’identifier le point exact auquel un horodatage est appliqué. Enfin, l’article précise que la vérification de la conformité du système de traçabilité UTC doit être effectuée chaque année.

  1. Les solutions Meinberg pour assurer la conformité aux exigences MiFID II

Les exigences du RTS25 : « “Operators of trading venues and their members or participants shall synchronize the business clocks they use to record the date and time of any reportable event with the Coordinated Universal Time (UTC) …». Le terme « business clock » n’est pas clairement défini, mais on peut supposer dans ce contexte qu’il s’agit des horloges des OS des serveurs qui effectuent l’enregistrement de la date et l’heure des événements. Les serveurs de temps NTP et PTP Meinberg permettent de synchroniser ces horloges. Il est important que la majeure partie des 100us de budget reste disponible pour le serveur réalisant l’opération d’enregistrement, et donc que le serveur NTP ou PTP atteigne une précision bien supérieure à 100us.

Il est communément admis par la communauté technique qu’une précision de 100us est difficile à assurer avec le protocole NTP. Cela est possible mais avec un environnement hardware et software (OS) optimisé, et de toute façon prendrait une large part des 100us allouée. Il est fortement conseillé et communément admis que le protocole PTP doit être utilisé pour être conforme aux exigences de MiFID II.

  1. « Compliance Review » : Pourquoi implémenter un outil de monitoring ?

L’article 4 of RTS 25 requiert une revue annuelle prouvant sur une base documentaire la conformité aux exigences. Par ce biais il ne sera pas possible de démontrer que la précision est garantie en permanence, et une bonne solution est d’implémenter un outil de monitoring de la précision des horloges. Meinberg a développé un outil de monitoring des « nœuds PTP » et collabore avec des vendeurs de « PTP stacks » pour s’assurer qu’un maximum d’implémentations PTP supporte cette fonction monitoring. Pour plus d’informations sur cet outil NetSyncMonitor, lire ce document.

NTP Monitoring

Les versions du firmware supérieures à la version 6.17.004 des serveurs Meinberg bénéficient d’une nouvelle fonctionnalité de surveillance NTP.

Cette fonctionnalité permet de surveiller les performances NTP d’un maximum de 100 nœuds NTP (serveurs et clients) connectés au réseau. Les paramètres  NTP, comme l’offset, le retard et le jitter sont interrogées régulièrement à partir des noeuds par un serveur NTP master ayant la fonction de monitoring activée. Les requêtes sont réalisées par une routine similaire à ntpdate avec des intervalles configurés pour chacun des noeud NTP (valeur par défaut est 64 s).

Les données NTP reçues de chaque client sont comparées à l’horloge interne du master NTP (synchronisée par GPS ou un autre signal de référence). Des limites prédéfinies pour l’offset et le stratum peuvent être définies. En cas dépassement, un message d’alarme peut être envoyé via courrier électronique, ou un trap SNMP généré.

Les données surveillées peuvent être représentées graphiquement en fonction du temps. L’échelle est réglable afin de voir un zoom détaillée ou une vue plus générale sur une plus grande échelle de temps.