Synchronointi

Synchronointi tarkoittaa tapahtumien, prosessien tai signaalien ajallista koordinoimista siten, että ne toteutuvat samaan aikaan tai määritellyn aikataulun mukaan. Termi juontaa kreikkalaisista sanoista syn- „yhdessä” ja chronos „aika”.

Tietoverkoissa synchronointi varmistaa, että eri laitteet ja palvelimet käyttävät samaa aikaa ja merkitsevät tapahtumansa oikealla aikaleimalla. Tämä edellyttää kellojen virheiden hallintaa ja viiveen kompensaatiota. Yleisiä ratkaisuja ovat Network Time Protocol (NTP) ja Precision Time Protocol (PTP). Järjestelmät voivat muodostaa hierarkian, jossa johtava kello (grandmaster) määrittää ajan ja muut seuraavat (stratum).

Signaalinkäsittelyssä ja viestinnässä synchronointi tarkoittaa ajoituksen ja taajuuden sovittamista: symbolin ajoitus, kehysten rajaus ja carrier-synkronointi. Tähän käytetään usein PLL- eli phase-locked loop -sovelluksia sekä ajastusalgoritmeja, jotka minimoivat virheet vastaanotetussa signaalissa.

Multimediasovelluksissa synchronointi varmistaa äänen ja kuvan oikean ajoituksen sekä lip-syncin sujuvan toiston. Viivettä ja eriaikaisuutta kompensoidaan sekä laitteistossa että ohjelmistossa.

Sovellukset kattavat hajautetut järjestelmät, reaaliaikaiset ohjausjärjestelmät, tallennus- ja suoratoistoalustat sekä teollisuusautomaatio. Haasteita ovat viive, jitter, kellon ero, verkon katkokset sekä erilaiset viive- ja ajoitusolosuhteet, joihin kehitetään erityisiä synkronointimalleja.

Keskeisiä käsitteitä ovat NTP, PTP ja PLL sekä lip-sync.