Tijd (en wat je erover moet weten)
Tijd speelt een essentiële rol in elektronische systemen en zeker bij de werking van DAB+. Een basiskennis van de verschillende tijdschalen is noodzakelijk om de synchronisatie binnen een Single Frequency Network (SFN) goed te begrijpen.
DAB+ beschikt over verschillende mechanismen om deze synchronisatie mogelijk te maken. Welke daarvan worden gebruikt, hangt af van de implementatie van de fabrikant en de configuratie van het netwerk.
In dit hoofdstuk bespreken we de belangrijkste begrippen die nodig zijn om de tijdsreferenties binnen DAB+ te begrijpen.
De SI-seconde
De SI-seconde is de officiële tijdseenheid van het Internationale Stelsel van Eenheden (SI). Ze vormt de basis van vrijwel alle moderne tijdsystemen en is essentieel voor toepassingen waarbij nauwkeurigheid en synchronisatie van groot belang zijn.
De SI-seconde wordt gedefinieerd als 9.192.631.770 perioden van de straling die overeenkomt met de overgang tussen twee hyperfijne energieniveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom. Deze uiterst stabiele referentie wordt gerealiseerd met behulp van atoomklokken.
Atoomtijd (TAI)
TAI (Temps Atomique International) is de internationale atoomtijd en is volledig gebaseerd op de SI-seconde. In tegenstelling tot UTC bevat TAI geen schrikkelseconden en verloopt de tijd volledig continu.
OPGELET:
Er is een belangrijke nuance tussen TAI en de op “TAI gebaseerde” tijd gebruikt in de EDI-interface. Zo begint TAI te tellen van 1 januari 1958! De EDI-standaard voor DAB+ doet hier een belangrijke aanpassing en start op 1 januari 2000!
Binnen de EDI-standaard wordt de tijd weergegeven als het aantal verstreken SI-seconden sinds 1 januari 2000 om 00:00:00 TAI. Dit is dus geen volledige TAI-tijdschaal, maar een TAI-gebaseerde tijdstelling met een vaste referentiedatum.
Deze continue tijdschaal vormt de basis voor de synchronisatie van DAB+-zenders binnen een SFN-netwerk.
TAI is een volledig continue tijdschaal die uitsluitend gebaseerd is op atoomklokken.
UTC-tijd
UTC (Coordinated Universal Time) is de internationale burgerlijke tijd die wereldwijd door onze klokken wordt weergegeven. Omdat de rotatiesnelheid van de aarde niet volledig constant is, wordt UTC aangepast door het toevoegen (of in theorie verwijderen) van schrikkelseconden. Op die manier blijft UTC nauw aansluiten bij de aardrotatie.
Door deze schrikkelseconden is UTC minder geschikt als tijdsreferentie voor nauwkeurige synchronisatietoepassingen zoals een DAB+ SFN. Daarom wordt voor de synchronisatie een continue atoomtijdreferentie gebruikt.
UTC blijft echter noodzakelijk voor toepassingen waarbij een leesbare datum- en tijdsaanduiding gewenst is, zoals logbestanden, foutmeldingen en gebeurtenisregistratie.
UTC probeert daarnaast de aardrotatie te volgen. Wanneer de aarde iets trager draait, wordt een positieve schrikkelseconde toegevoegd aan UTC. Daardoor blijft UTC steeds iets achter op TAI.
UTCO (UTC Offset)
Om uit de TAI-gebaseerde tijd UTC te kunnen afleiden, wordt in EDI het veld UTCO (UTC Offset) meegestuurd. Dit veld bestaat uit 8 bits en bevat het aantal schrikkelseconden dat sinds 1 januari 2000 werd ingevoerd.
Met behulp van deze offset kan de UTC-tijd eenvoudig worden berekend:
UTC = TAI-gebaseerde tijd − UTCO
De combinatie van een continue atoomtijd en de UTC-offset maakt het mogelijk om enerzijds een uiterst nauwkeurige SFN-synchronisatie te realiseren en anderzijds logbestanden en gebeurtenissen in de vertrouwde UTC-tijd weer te geven.