اختلال در TD-LTE به خاطر اختلال در GPS است

به گزارش گروه رسانه‌ای شرق،

همانطور که رگولاتوری خبر داده سرویس TD-LTE یا نسل چهارم اینترنت ثابت به شدت به GPS وابسته است، اما نه برای مکان‌یابی، بلکه برای زمان‌بندی دقیق. در کنار کاهش سرعت و اختلال در سرویس‌های TD-LTE مسیریابی از طریق مسیریاب‌ها توسط کاربران و رانندگان تاکسی اینترنتی هم با مشکل شدیدی همراه شده است. 

چرا TD-LTE به GPS وابسته است؟

TD-LTE یا Time Division LTE نسخه‌ای از LTE است که زمان را بین ارسال (uplink) و دریافت (downlink) تقسیم می‌کند. برخلاف FDD-LTE که ارسال و دریافت هم‌زمان است، در TD-LTE همه چیز بر اساس زمان‌بندی خیلی دقیق انجام می‌شود. در نهایت در این تکنولوژی زمان‌بندی دقیق بسیار حیاتی می‌شود. برای این زمان‌بندی، BTS یا همان آنتن‌های TD-LTE از سیگنال GPS استفاده می‌کنند تا همه سلول‌های شبکه با هم سینک (synchronized) شوند. در واقع GPS نقش «ساعت مرکزی» برای کل شبکه را بازی می‌کند.

اگر GPS مختل شود و زمان‌بندی هم به دنبال آن دقیق نباشد، سلول‌ها با هم تداخل پیدا می‌کنند، بسته‌های داده جا افتاده یا دچار خطا می‌شوند و زوی دیگر کیفیت سرویس به شدت کاهش و حتی قطع می‌شود.

چرا GPS در شرایط بحرانی مختل می‌شود؟

سیستم‌های حمل‌ونقل، ناوبری هوایی و ارتباطات زمان‌محور از GPS استفاده می‌کنند. درگیری در یک منطقه باعث می‌شود عمدی یا ناخواسته GPS منطقه مختل شود تا مانع ارسال تجهیزات یا عملیات امداد شود. در برخی جنگ‌های اخیر (مانند حمله اسرائیل به غزه یا روسیه و اوکراین)، اختلال در GPS حتی پروازهای تجاری رو هم مختل کرده بود. GPS یک ابزار کلیدی برای جنگ مدرن، هدایت تسلیحات، شناسایی، ارتباط، و عملیات لجستیک محسوب می‌شود. به باور برخی کارشناسان، اختلال در آن، یک ابزار دفاعی و هجومی مهم محسوب می‌شود. 

راه جایگزینی وجود دارد؟

در شرایطی که اختلال در GPS برای جلوگیری از خراب‌کاری‌ها در زمان جنگ ضروری به نظر می‌رسد، اما آیا راهی برای کاهش اثرات این اختلال در سرویس‌های اینترنت ثابت نسل چهارم وجود دارد. 

علی راد، کارشناس شبکه، در گفت‌وگو با «شرق» اعلام می‌کند که راه‌های مختلفی برای کاهش وابستگی به GPS در سرویس TD-LTE وجود دارد که هر کدام مزایا و چالش‌‌های خودشان را دارند. 

به گفته او اولین راه استفاده از سیستم‌های زمان‌بندی مبتنی بر شبکه (IEEE 1588/PTP) است. پروتکل Precision Time Protocol (PTP) یا IEEE 1588 زمان دقیق را از یک "سرور مرجع" (master clock) به آنتن‌های BTS و eNodeB از طریق شبکه منتقل می‌کند. از جمله مزایای این روش مستقل بودن از GPS و مناسب برای شبکه‌های شهری با فیبرنوری است. اما به گفته راد این روش معایبی هم به دنبال دارد، ازجمله اینکه به تجهیزات شبکه دقیق و پایدار نیاز دارد. همچنین در شبکه‌های باز زیرساخت ضعیف یا مناطق روستایی قابل اعتماد نیست. از سوی دیگر استفاده از این روش نسبت به قطعی یا حمله به شبکه IP آسیب‌پذیرتر است.

راد یکی دیگر از راه‌های کاهش وابستگی به GPS در سرویسی مانند TD-LTE را استفاده از ساعت‌های اتمی محلی یا OCXO/TCXO عنوان می‌کند. او در مورد این روش توضیح می‌دهد: «آنتن‌ها می‌توانند به ساعت‌های کریستالی پایدار یا حتی ساعت اتمی روبیدیوم مجهز شوند که زمان را با دقت بسیار بالا حفظ می‌کند، حتی اگر GPS قطع شود.»

البته به گفته او این روش در کنار پیاده‌سازی پیچیده نیازمند صرف هزینه بسیار بالایی هم هست.