- Reklama -

Czas i synchronizacja w telekomunikacji 5G i Przemyśle 4.0

Zobacz

- Reklama -

Wraz ze smartfonami i smartwatchami zanikła potrzeba regulowania zegarków. Ufając technice, przyzwyczajono się do automatycznej synchronizacji czasu i daty z siecią GSM. Dlatego tak zaskakujący jest widok komórek, leżących obok siebie, zalogowanych do różnych operatorów, na których dostrzegamy inną godzinę na wyświetlaczach.

O ile rozbieżności minutowe nie mają dla ludzi wielkiego znaczenia, to tworzą problem dla przemysłu, wkraczającego w erę zautomatyzowanej gospodarki przyszłości. Powodów zróżnicowania czasu między operatorami jest wiele, ale muszą one zniknąć, zanim Przemysł 4.0 na dobre oprze się na rozwiązaniach 5G i całkowicie od nich uzależni. Od tego zależeć będzie bezpieczeństwo i satysfakcja użytkowników najnowszych technologii. W Industry 4.0 zależności między producentem, dostawcą a odbiorcą tworzą „inteligentny” ekosystem oparty na predykcji (przewidywaniu) kolejnych wydarzeń, tych dobrych i tych złych, i pozwalający „na czas” wdrożyć postępowanie optymalizujące lub zastępcze. Tu w realizacji spotykają się modne dziś terminy Big Data, Machine Learning i Sztuczna Inteligencja, a gwarantem poprawnego i stabilnego działania całej tej automatyki będzie czas i synchronizacja.

W telefonii 2G/3G, za wyjątkiem zapewnienia chronologii zapisu zdarzeń systemowych (LOG) oraz pomijając rolę czasu i daty w bilingach, nie było konieczności precyzyjnej synchronizacji. W starej telekomunikacji ważna była częstotliwość, niezbędna do utrzymania stabilności kanałów transmisyjnych sieci radiowej – te zaś wpływały na wydajność (przepustowość), a w konsekwencji decydowały o jakości usługi. Tylko była ona jak sekundnik w zegarku nieposiadającym wskazówek minut i godzin. Jeżeli występowały efekty takie jak echo własnego głosu w trakcie rozmowy, zrywanie połączeń lub transmisji danych podczas podróży, to były one najprawdopodobniej skutkiem niewystarczającego zgrania rozproszonych stacji bazowych (BTS) i urządzeń telekomunikacyjnych.

Sytuacja uległa poprawie z nadejściem 4G/LTE. Telekomy, instalując odbiorniki satelitarne z wzorcem czasu w węzłach i w BTSach, znacząco udoskonaliły synchronizację. Niestety, okazywało się, że coraz częściej opisywane w mediach kłopoty związane z satelitami, powodują niezgodności wskazań czasu między operatorami, a nawet zdarzało się, że różnicują go wewnątrz sieci jednej firmy. A przecież zegar w telefonie wskazuje najczęściej godzinę pobieraną z najbliższego punktu dostępowego.

Okazuje się także, że czas satelitarny nie jest uniwersalny i zależy od konkretnego systemu GNSS (Global Navigation Satelite System) oraz od rodzaju odbiornika tzn. od producenta, modelu, a niekiedy od wersji firmware’u. Różnice nie są duże, ale np. 30-40 nanosekundowa rozbieżność między amerykańskim GPS a rosyjskim GLONASS to istotna komplikacja dla telefonii 5G, a w konsekwencji dla Przemysłu 4.0.

Co prawda, operatorzy GSM posiadają też własne zegary atomowe, a to sugerowałoby, że kwestia zgodności czasu powinna rozwiązywać się samoczynnie. Niestety tak nie jest, bo nie zawsze wzorzec dociera do miejsca, gdzie loguje się telefon użytkownika. Nawet gdyby wskazania z zegarów atomowych docierały do całej infrastruktury, problem nadal by pozostawał chociaż w mniejszym stopniu. Zegary atomowe są stabilne, spóźniają się lub przyspieszają 1 sekundę raz na kilkaset lat, ale dysponują jedynie substytutem zegarowego sekundnika. Nastawienie pozostałych „wskazówek” i kalendarza wymaga ciągle GNSS.

- Reklama -

Polecamy

- Reklama -