Nie myślimy o nim zbyt często, a on reguluje całe nasze życie. Czas to pojęcie abstrakcyjne, jednak namacalnie doświadczamy jego upływu. Jest też niezbędny w telekomunikacji, dlatego w Orange zajęliśmy się jego synchronizacją.
– Pierwotnym punktem odniesienia dla skali czasu był ruch obrotowy Ziemi. Nasza planeta porusza się wokół własnej osi w różnym tempie – szybciej lub wolniej. To oznacza, że sekunda nie zawsze trwałaby tyle samo – wyjaśnia Marek Brawański, zajmujący się w Orange synchronizacją czasu.
Sekunda na 150 milionów lat
Ta niejednoznaczność skłoniła naukowców do poszukania regularniejszych zjawisk, na których można oprzeć pomiar czasu. Najlepszymi okazały się zjawiska fizyczne np. przejścia energetyczne w atomach cezu, rezonatory optyczne generujące fale o bardzo dobrze określonej częstotliwości. Popularnie nazywamy je zegarami atomowymi. Jedne z lepszych tego typu zegarów – ”fontanny cezowe”, mogą pomylić się o jedną sekundę na… 150 mln lat!
W Polsce takie zasoby ma Główny Instytut Miar (GUM), ośrodki naukowe m.in. Obserwatorium Astrogeodynamiczne CBK PAN w Borówcu a także Orange Polska. Posiadanie wzorca w postaci zegara atomowego to nie wszystko. Równie istotne jest nieustanne porównywanie go z krajową i międzynarodową skalą czasu UTC (Coordinated Universal Time). Wzorce czasu na całym świecie (także GUM) na bieżąco porównują dane i wysyłają je do centrum Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), międzynarodowego biura miar pod Paryżem. Po przeliczeniu otrzymują informację korygującą. Wzorce czasu od Orange Polska są składnikiem polskiej skali czasu UTC PL.
Czas atomowy
Czas odmierzany przez zegary atomowe (tzw. TAI, Temps Atomique International) biegnie cały czas jednakowo. Stąd wynika rozbieżność z czasem odmierzanym ruchem obrotowym Ziemi. Żeby zniwelować różnice dodaje się lub odejmuje tzw. sekundy przestępne. Skorygowany czas atomowy to Uniwersalny Czas Skoordynowany UTC (Coordinated Universal Time). Korygujemy go, aby doba astronomiczna zgadzała się ze skalą czasu UTC.
– W ostatnich latach ruch obrotowy Ziemi zwalnia, dlatego czas UTC jest coraz bardziej opóźniony względem czasu atomowego, czyli TAI. Obecnie opóźnienie wynosi ok. 37 sekund – wyjaśnia Marek.
Na czym polega synchronizacja
– Synchronizacja czasu to sztuka korekt i porównań. To jak ustawianie czasu w swoim zegarku. Nie mając innego źródła, nie ustawimy prawidłowej godziny. Dawniej dzwoniliśmy do zegarynki. Dzisiaj firmy korzystają z usługi synchronizacji dostarczanej przez wiarygodne źródła, przede wszystkim Główny Urząd Miar albo Orange – mówi Marek.
Wzorce to nie tylko dokładność, ale bezpieczeństwo, dostępność i ciągłość usługi. Orange oferuje synchronizację w pakiecie z innymi usługami, na tym samym łączu.
To spore ułatwienie dla klienta. Skorzystać mogą z niego małe i średnie przedsiębiorstwa, a także ogromne centra danych. Korzystanie z usługi synchronizacji czasu PTP od Orange to wygoda, wysoka jakość i spora oszczędność.
Orange, jako jedyny operator, posiada kompleksowy system monitoringu jakości synchronizacji czasu dostarczanej klientom.
Biały Królik
Jak przekazać czas? Najbardziej precyzyjne są łącza optyczne. Orange jest partnerem firmy Creotech uczestniczącej w projekcie White Rabbit z CERN, prowadzonym przez Europejską Organizację Badań Jądrowych. White Rabbit to technologia, której celem jest stworzenie na potrzeby Wielkiego Zderzacza Hadronów niezawodnej synchronizacji czasu. Jest niezwykle precyzyjnym protokołem transferu czasu, o dokładności poniżej nanosekundy (10-9 s) oraz z precyzją na poziomie dziesiątek pikosekund (10-12 s).
Co Orange ma wspólnego z CERN-owym królikiem? – Pracujemy nad tym by zaadoptować technologię White Rabbit na potrzeby synchronizacji sieci telekomunikacyjnych – tłumaczy Marek.
Mamy czas dla biznesu
Dlaczego to wszystko robimy? Orange jest źródłem synchronizacji dla innych operatorów. Rozszerzamy dotychczasową ofertę o precyzyjną synchronizację czasu w oparciu o protokół PTP, (Precision Time Protocol), zdefiniowany przez organizację IEEE (obok już dostępnej usługi NTP, Network Time Protocol). Czas ma ogromne znaczenie dla sieci 5G, energetyki, banków, czy giełdy, czyli wszędzie tam, gdzie niezbędne jest świadczenie usług o bardzo wysokiej precyzji oraz wiarygodność.
Synchronizacja – po co to komu
Synchronizacja jest niezbędna dla prawidłowego działania urządzeń sieciowych. Od stabilizacji częstotliwości nadawania stacji bazowych, poprzez prawidłowe oznaczenie czasu rozpoczęcia i zakończenia połączeń telefonicznych, aż po precyzyjną synchronizację nadajników stacji bazowych najnowszego standardu telefonii komórkowej 5G.
Żelazna dyscyplina czasowa sygnałów 5G umożliwia świadczenie zaawansowanych usług niedostępnych w sieciach poprzedniej generacji. Sieć 5G może być źródłem czasu dla autonomicznych maszyn w Przemyśle 4.0. Prawidłowy, pewny i certyfikowany czas jest także elementem bezpieczeństwa cybernetycznego. Atak na zegary to element wojny cybernetycznej.
Ultraprecyzyjna synchronizacja czasu dostarczana przez sieć 5G może być wykorzystywana przez sieci energetyczne m.in. do namierzania miejsca awarii i zapobiegania blackoutom. Jest także warunkiem koniecznym integracji zielonych źródeł energii z siecią energetyczną.
