Introductie
SURF Time&Frequency voorziet instellingen van een betrouwbaar en zeer accuraat tijd (onder de 1 nanoseconde) en frequency signaal over het glasvezel netwerk van SURF. Instellingen gebruiken dit Time and Frequency (TFT) signaal bijvoorbeeld als referentie voor fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, het synchroniseren van (quantum) (meet) apparatuur, als alternatief voor GPS of als traceerbare bron van de tijd.
Installatie SURF Time&Frequency
Wil je starten met SURF Time&Frequency dan heb je zelf een White Rabbit Switch nodig. Deze Switches worden volgens de Open hardware standaard van CERN gebouwd en zijn interoperabel met elkaar.
Op dit moment zijn er een paar aanbieders van White Rabbit Switches: Safran en Creotech zijn de grootste aanbieders.
Voordat je begint is het goed om je in te lezen over TFT een goed begin is de website van de White Rabbit Collaboration. Zij beheren de standaard en stellen informatie beschikbaar over het gebruik en de callibratie.
Aanvraagproces SURF Time&Frequency
Wil je gebruik maken van SURF Time&Frequency? Stuur dan een email naar Changes@SURF.nl
Technische Details SURF Time&Frequency
Gebruikers van de Surf Time&Frequency van SURF krijgen een koppeling gebaseerd op 1 Gbps ethernet technologie via glasvezel. Over deze koppeling wordt White-Rabbit gebruikt om de tijd die is afgeleid van UTC(VSL) bij de afnemende instelling te krijgen. In tegenstelling tot de overige netwerkdiensten van SURF wordt deze dienst via een enkelvoudige glasvezel aangeboden. Voor een nauwkeurig transport van de tijd door de glasvezelkabels moet het signaal namelijk heen en weer gaan door dezelfde vezel. Zo kan het tijdsignaal worden gecorrigeerd voor de vertraging door het transport.
De verstuurde tijdschaal bestaat uit drie componenten:
Een nauwkeurige frequentie van 10 MHz
Nauwkeurige tijdmarkeringen van 1 puls per seconde (1PPS)
Tijdstempels uitgedrukt volgens de internationale atoomtijdschaal (TAI)
Leveringsvoorwaarden op het demarcatiepunt bij VSL:
Afwijking van de geleverde tijd ten opzichte van UTC(VSL) < 0,5 ns
Afwijking van de geleverde tijd ten opzichte van UTC is typisch < 25 ns
Frequentieafwijking ten opzichte van UTC is typisch < 3 x 10-14 Hz/Hz
De verwachte beschikbaarheid is naar schatting > 99,5 %.
Let op: Tijdens de pilot fase kan SURF nog geen beschikbaarheid garanderen.
Overige condities zijn:
Frequentiestabiliteit (Allan Deviation) van de klok <10-13 bij een middelingstijd van meer dan 1000 s.
Uitleg over de gebruikte TFT technologie: Het White Rabbit Protocol.
SURF gebruikt voor SURF Time&Frequency het Open Source White Rabbit Protocol ontwikkeld door CERN om in de Large Hadron Colider (LHC) met hoge precisie apparatuur te kunnen aansturen en metingen kunnen loggen met hogere precisie.
Deze technologie maakt het mogelijk om de vertragingen in het signaal welke optreden in onder andere de fiber, filters, optics en netwerkapparatuur, te meten door bv kalibratie en hiervoor te compenseren. Door het signaal over de zelfde fiber bi directioneel heen en weer te sturen kan ook de variatie in vertraging in de fiber door weer en temperatuur omstandigheden dynamisch gecompenseerd worden.
Het White Rabbit Protocol is open source en wordt beheerd door de White Rabbit Collaboration waar SURF ook, sinds 2024, lid van is.
Het TFT signaal wordt gebruikt een deel van het lichtspectrum (channel 57 t/m 60) dat door middel van filters om de reguliere netwerkapparatuur heen geleid wordt naar de White Rabbit apparatuur. Hierdoor is het mogelijk om de fibers van het bestaande netwerk te gebruiken.
De zogeheten grandmaster White Rabbit Switch staat bij VSL (het nationaal metrologisch instituut in Delft) in het lab en wordt gevoed met een UTC tijd signaal en een 10mhz frequentie signaal vanuit de verschillende type atoomklokken van VSL. Het signaal wordt verstuurd vanaf de grandmaster naar een volgende switch waar het binnenkomende signaal wordt gecorrigeerd door de gemeten vertragingen op alle tussenliggende onderdelen: Optic, Filter, Fiber en de switch zelf. Dit gecorrigeerde signaal wordt doorgestuurd naar de volgende switch waar het signaal wederom gecorrigeerd wordt voor de gemeten vertragingen die gelden voor dat traject.
Zo is het mogelijk om een onder 1 nanoseconden precies tijdsignaal door Nederland te distribueren.
SURF gebruikt voor SURF Time&Frequency het Open Source White Rabbit Protocol ontwikkeld door CERN om in de Large Hadron Colider (LHC) met hoge precisie apparatuur te kunnen aansturen en metingen kunnen loggen met hogere precisie.