EuroLab e la dipendenza da GPS

Una nuova opzione non solo per i broadcaster: grandi orizzonti nella sincronizzazione tempo-frequenza
Articolo in pubblicazione su Millecanali, tutti i diritti riservati
Compagnia Generale per lo Spazio (CGS) ed EuroLab assieme stanno sviluppando una nuova proposta in ambito “sincronizzazione tempo-frequenza".
Partiamo da un approccio delle due strutture: Compagnia Generale per lo Spazio (CGS), ex Carlo Gavazzi Space, per sintetizzare, si occupa di “elementi” a terra per aree satellitari e per gli enti che si occupano dei lanci per clienti internazionali in ambito istituzionale di satelliti per missioni ed applicazioni scientifiche, militari, per le esplorazioni planetarie e l'osservazione del suolo terrestre,.
Per semplificare potremmo dire che il suo core business è la realizzazione di apparecchiature per missioni satellitari e applicazioni scientifiche, ossia satelliti e payload, vale a dire il “carico utile".
Quando si parla di satelliti bisogna distinguere sempre due “parti”: il “bus” ossia la “carrozza” o “piattaforma” che ha lo scopo di portare in missione la seconda parte, ossia il payload - o l'unità di interesse col carico scientifico - dove serve. Cioè la carrozza è tutto ciò che serve per mettere in orbita il payload.
Una parte importante -soprattutto per i satelliti che necessitano di un puntamento preciso- è il sistema di propulsione che serve per mantenere l'assetto. Nelle varie orbite i satelliti operano in gravità ridotta e le spinte per mantenere l'assetto sono nell'ordine di milliNewton a volte vengono realizzate mediante dei micro truster -oggetto delle attività di ricerca della CGS- che sono dei micro motori incisi sul silicio. La precisione del satellite verso l'obiettivo a terra deve essere perfetta così come il puntamento dei pannelli che forniscono l'energia, verso il sole.

EuroLab da parte sua è un'azienda alle porte di Milano che da molti anni si occupa espressamente di broadcast con una vocazione nella sincronizzazione fin dal tempo dell'offset di precisione e con l'avvento del digitale ci si è spostati verso la realizzazione di apparati con GPS a bordo per la sincronizzazione delle reti tv digitali, con clienti di grande calibro ossia i broadcaster nazionali e altri enti.
La EuroLab da tempo sta affrontando l'idea di trovare un'alternativa alla sincronizzazione via GPS e da due anni è partita questa collaborazione" con la CGS e anche la successiva sperimentazione che ha coinvolto alcuni broadcaster. L'idea era verificare fin da subito nel “mondo reale” il funzionamento di questo nuovo concetto, col chiaro intento di arrivare a creare un prodotto finito fruibile a tutti. Il sistema non è ancora ingegnerizzato per l'utilizzo finale ma è valido e funzionale.
All'ultimo convegno di Tor Vergata, dove è stato presentato al pubblico degli addetti ai lavori, ha dimostrato di riscuotere molto interesse.
Il sistema centrato sulla sincronizzazione tempo-frequenza è basato su un riferimento di trasmissione satellitare ed è quindi fruibile non solo dai broadcaster ma da tutti coloro che ne avessero l'esigenza. Quindi l'idea vincente è di proporre non solo un servizio per il broadcaster - e quindi fine a se stesso per l'SFN - ma anche di dare un servizio di timing per gli enti che ne hanno bisogno. Sono un esempio le strutture come il settore energia e trasporti, banche e moltissimi altri anche difficilmente identificabili in questo momento.
In pratica la EuroLab sta iniziando a proporre un sistema di riferimento di sincronizzazione tempo-frequenza alternativo all'esistente GPS. Esistono oggi già degli studi relativi a questa problematica che si basano sulle infrastrutture esistenti. Con un sistema satellitare -invece- si può addirittura avere una doppia possibilità di sfruttamento di una simile intuizione: da un lato l'offerta potrebbe prevedere un servizio con un grado di riferimento di altissima precisione (come quello utile ai broadcaster nell'SFN) e dall'altro, ma a fianco, anche un grado di riferimento inferiore, magari solo di timing e proporre i due servizi a prezzi differenziati. In questa parte del discorso la EuroLab non fa mistero che le procedure, i business model e i dettagli sono ancora da studiare e qui le opzioni potrebbero ancora essere piuttosto diverse o anche miste.
Per esempio una dispositivo hardware da acquisire (come un set top box), un canone da pagare, un consorzio creato ad hoc per rendere disponibile questo servizio. Chi utilizza questo segnale lo potrà impiegare per loggare tutti i propri sistemi e il loro funzionamento. Ciò si rivela molto utile per avere sotto controllo la situazione sia a livello italiano sia a livello europeo se il segnale viene diffuso via satellite.
Dal punto di vista della effettiva implementazione gli scenari possono essere almeno due: utilizzando un transponder già impiegato dalla banda tv e aggiungendo un segnale particolare basato su determinate caratteristiche che lo rendono adatto come riferimento.
L'altra alternativa è quella di imbarcare questa soluzione a bordo di un satellite geostazionario, visto che l'ESA (Agenzia Spaziale Europea) mette a disposizione una simile opportunità.
Uno di questi satelliti si chiama EDRSC e la Comunità Spaziale Europea ha dato il permesso di imbarcarvi un certo numero di payload aggiuntivi, cui la CGS ha risposto proponendo di imbarcare un payload che si occuperà appunto di effettuare la sincronizzazione tempo-frequenza di cui ci occupiamo qui. Lo scopo primario è proprio la copertura di un gap, ossia la generazione di un backup di timing per le resi SFN in sostituzione o in backup rispetto al GPS esistente e proporre il servizio -certamente- anche ad altri utenti su svariati mercati.
Chi si occupa di tv sa che la sincronizzazione SFN è un'esigenza esasperata in quanto si opera nell'ambito dei nanosecondi ed essendo l'attuale sistema di satelliti GPS gestito dal governo americano, le reti televisive ne sono completamente dipendenti. Non a caso si narra che in occasione delle recente operazioni militari in Libia in una zona del Sud d'Italia un deliberato malfunzionamento della rete GPS abbia causato problemi alle reti televisive della zona.
Non solo, un pericolo poco calcolato ma del tutto effettivo è che un dispositivo anche molto economico acquistato sul web e nelle mani di un malintenzionato potrebbe disturbare parecchio e compromettere il corretto funzionamento di una postazione tv qualora (come ora!) non esista un sistema di backup della sincronizzazione. In pratica, la considerazione appena espressa rivela a piene lettere l'evidente vulnerabilità delle attuali reti tv in SFN.
Ma per creare danni basterebbe anche un disturbo in quella banda, anche non generato intenzionalmente. Infatti un semplice ritardo superiore anche di poco rispetto una certa “finestra” nel sistema SFN è sufficiente a creare un problema che il demodulatore del televisore non è più in grado di risolvere e si ottiene uno schermo nero. Infatti tutti i trasmettitori delle moderne reti tv digitali operano in isofrequenza, quindi bastano pochi nanosecondi di differenza l'uno dall'altro e nelle zone di confine si generano problemi; e questo può avvenire in qualsiasi punto nel resto della catena, del transport stream, a partire dall'emissione fino al trasmettitore più lontano nella dorsale.
La bontà del nuovo sistema proposto da EuroLab in collaborazione con CGS è che è robusto e meno influenzabile; per di più è molto “in divenire", visto che è in grado di accogliere future espansioni.
Oggi gli apparati realizzati dalla EuroLab, vista la propria estesa esperienza nel settore broadcast, prevedono un segnale GPS che va a sincronizzare un oscillatore residente che a sua volta elabora questo tempo e distribuisce frequenza e tempo sincronizzato; quindi il segnale viene sincronizzato con il GPS ma in autonomia, basandosi su un oscillatore interno. Tali apparati danno la possibilità di sincronizzarsi con un'altra unità di tempo (PPS): sono macchine che, non appena il sistema di cui stiamo parlando sarà pronto, saranno in grado di ricevere la nuova unità di tempo così da alternare secondo esigenze anche in automatico il riferimento di precisione, o il GPS o quello nuovo.
Il nuovo sistema può così essere completamente autonomo, in alternativa al GPS, oppure può diventare un backup ridondato e in tipologia diversa.
Da notare inoltre che questo sistema “viaggia per conto suo" e non transita su alcun altro sistema di comunicazione e come tale non lo può influenzare, oltre a non essere un sistema costoso.
La CGS opera in ambito prototipale o crea “modelli unici”, mentre la EuroLab mette sul piatto grosse competenze “commerciali”, di produzione, e una lunga esperienza nel settore timing.

Ogni progetto scientifico che si rispetti deve -inoltre- essere certificato, e ratificato, ed ecco quindi che l'INRIM (L'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica) è stato coinvolto in qualità di certificatore ufficiale di questo sistema.
La EuroLab, dopo aver seguito direttamente tutta la fase di sperimentazione e di lancio del nuovo sistema oggi e domani si dichiara disponibile a creare delle partnership per poter crescere in modo adeguato, infatti ogni partner potrà anche seguire le nuove ingegnerizzazioni del caso e le personalizzazioni direttamente.
In altri settori esterni al broadcast, poi, la costruzione degli apparati e la “distribuzione” del sistema darà certo adito a future collaborazioni, quindi si è ben disposti a far salire a bordo di questo progetto tutto italiano anche altri attori, persino internazionali.
Il difetto di chi ha in parte già esplorato queste strade è che finora tali soluzioni sono praticamente chiuse solo per il mercato broadcast, mentre nel nostro caso EuroLab e CGS si spingono assieme verso settori molto differenti e persino impensabili ad oggi, quindi ricchi di fascino.
Si parla di timing puro anche verso utilizzi che ora non ci immaginiamo nemmeno, in alternativa o meno al GPS.


Dida
La CGS opera in ambito prototipale o crea “modelli unici”, mentre la EuroLab mette sul piatto grosse competenze “commerciali”, di produzione, e una lunga esperienza nel settore timing.

Dida
Il difetto di chi ha in parte già esplorato queste strade è che finora tali soluzioni sono praticamente chiuse solo per il mercato broadcast, mentre nel nostro caso EuroLab e CGS si spingono assieme verso settori molto differenti e persino impensabili ad oggi, quindi ricchi di fascino.

Dida
Si parla di timing puro anche verso utilizzi che ora non ci immaginiamo nemmeno, in alternativa o meno al GPS.