Las señales de tiempo de precisión enviadas a través del Sistema de Posicionamiento Global GPS sincronizan las llamadas de teléfonos celulares, sellan las transacciones financieras y respaldan los viajes seguros en avión, barco, tren y automóvil.
¿Qué pasa si el GPS falla? El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST y el Observatorio Naval de los EE. UU. USNO, que operan los estándares de tiempo civil y militar de los EE. UU., Respectivamente, han trabajado con dos compañías: con sede en Monroe, LouisianaCenturyLink y Microsemi, con sede en Aliso Viejo, California, para identificar una posibilidad práctica de respaldo: redes comerciales de telecomunicaciones de fibra óptica.
En los sistemas GPS, las transmisiones pueden verse interrumpidas involuntariamente por interferencia de radio o por el clima en el espacio, por ejemplo. También son posibles varios tipos de interferencia intencional. Las agencias federales han reconocido desde hace tiempo la necesidad de respaldar el GPS, una colección de varias docenas de satélitesque ha proporcionado a los usuarios información sobre el tiempo y la posición desde la década de 1970.
Para explorar la posibilidad de utilizar redes de telecomunicaciones comerciales como respaldo para los servicios de tiempo, un experimento en curso conecta las escalas de tiempo NIST en Boulder, Colorado, con la escala de tiempo alternativa de USNO en la Base de la Fuerza Aérea Schriever en Colorado Springs mediante la fibra de CenturyLink- cables ópticos. Las dos escalas de tiempo federales, separadas por 150 kilómetros, son conjuntos de relojes que generan versiones del estándar internacional de tiempo, Tiempo Universal Coordinado conocido como UTC, en tiempo real.
En este experimento, se enviaron señales de tiempo a intervalos regulares en ambas direcciones entre las dos ubicaciones. Los investigadores midieron las diferencias entre la hora remota transmitida y la local.
Los resultados, recién presentados en una conferencia, mostraron que UTC podría transferirse con una estabilidad de menos de 100 nanosegundos ns, o billonésimas de segundo, cumpliendo así el objetivo original del proyecto para esta métrica, siempre que la conexiónpermaneció intacta. La estabilidad se refiere a qué tan bien los relojes remotos y locales permanecen sincronizados. Debido a que las señales fueron enviadas por varios equipos a lo largo de cada ruta, experimentaron retrasos desiguales significativos en las dos direcciones diferentes. Esto redujo el rendimiento general, lo que resultó en una precisiónque no cumplió con el objetivo establecido de 1 microsegundo millonésimas de segundo. Con el GPS disponible para calibrar y así corregir los retrasos desiguales, la transferencia de tiempo podría lograrse manteniendo esa calibración dentro de 100 ns si el GPS "desapareciera"", sugiere el estudio.
"El nivel de estabilidad de 100 ns es lo suficientemente bueno como para cumplir con un nuevo estándar de telecomunicaciones", dijo el autor principal Marc Weiss, físico matemático de NIST. "Continuaremos tratando de alcanzar el nivel de precisión de 1 microsegundo, que es necesario para los críticosinfraestructura como la industria energética "
El documento de la conferencia señala que si la red de fibra óptica o su fuente de alimentación se cayera y tuviera que restablecerse, entonces se necesitaría GPS u otra referencia de tiempo alternativa para recalibrar el circuito de fibra óptica. Los autores sugieren quela red de fibra podría servir como una copia de seguridad parcial del GPS, y el GPS podría usarse para la calibración para corregir retrasos de temporización, o, para proporcionar una copia de seguridad más confiable para el GPS, podrían usarse dos rutas de red de telecomunicaciones independientes.
En el experimento, los cables de fibra óptica se extienden desde NIST y USNO hasta sus respectivas oficinas cercanas de CenturyLink, donde las señales se multiplexan en la red en una longitud de onda dedicada que no se comparte con ningún otro cliente. El experimento comenzó en abril de 2014 y se ejecutaráhasta finales de 2016.
"Parece que hay al menos un mecanismo de transporte comercial que podría servir para hacer una copia de seguridad del GPS para la transferencia de tiempo al nivel de 100 ns", concluye el documento. "Tenemos cierta certeza de que se aplicarían resultados similares si se utilizara esta técnicacomo un servicio en todo el país "
La necesidad de una copia de seguridad de sincronización precisa ha crecido junto con la importancia del GPS. Según un estudio de 2013 realizado por la Oficina de Responsabilidad del Gobierno, "el GPS es esencial para la seguridad nacional de los EE. UU. Y es un componente clave en el crecimiento económico, la seguridad y la crítica nacionalsectores de infraestructura ". Una incapacidad para mitigar las interrupciones del GPS podría resultar en pérdidas económicas de miles de millones de dólares, según el estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :