Esta nueva tecnología es importante para la implementación de una variedad de aplicaciones basadas en la ubicación, incluidos los vehículos automatizados, la comunicación cuántica y los sistemas de comunicación móvil de próxima generación. Los resultados se publicaron hoy (16 de noviembre) en Nature.
Gran parte de nuestra infraestructura vital se basa en sistemas globales de navegación por satélite, como el GPS de EE. UU. y Galileo de la UE. Sin embargo, estos sistemas que dependen de satélites tienen sus limitaciones y vulnerabilidades. Sus señales de radio son débiles cuando se reciben en la Tierra, y ya no es posible un posicionamiento preciso si los edificios reflejan o bloquean las señales de radio.
«Esto puede hacer que el GPS no sea confiable en entornos urbanos, por ejemplo», dice Christiaan Tiberius de la Universidad Tecnológica de Delft y coordinador del proyecto, «lo cual es un problema si alguna vez queremos usar vehículos automatizados. Además, los ciudadanos y nuestras autoridades en realidad dependen en GPS para muchas aplicaciones basadas en la ubicación y dispositivos de navegación. Además, hasta ahora no teníamos ningún sistema de respaldo».
El objetivo del proyecto SuperGPS era desarrollar un sistema de posicionamiento alternativo que hiciera uso de la red de telecomunicaciones móviles en lugar de los satélites y que pudiera ser más robusto y preciso que el GPS.
«Nos dimos cuenta de que con algunas innovaciones de vanguardia, la red de telecomunicaciones podría transformarse en un sistema de posicionamiento alternativo muy preciso que es independiente del GPS», dice Jeroen Koelemeij de Vrije Universiteit Amsterdam. «Hemos tenido éxito y hemos desarrollado con éxito un sistema que puede proporcionar conectividad tal como lo hacen las redes móviles y Wi-Fi existentes, así como posicionamiento preciso y distribución del tiempo como GPS».
Una de estas innovaciones es conectar la red móvil a un reloj atómico muy preciso, de manera que pueda transmitir mensajes de posicionamiento perfectamente sincronizados, tal como lo hacen los satélites GPS con la ayuda de los relojes atómicos que llevan a bordo.
Estas conexiones se realizan a través de la red de fibra óptica existente. «Ya habíamos estado investigando técnicas para distribuir la hora nacional producida por nuestros relojes atómicos a usuarios de otros lugares a través de la red de telecomunicaciones», dice Erik Dierikx de VSL.
«Con estas técnicas podemos convertir la red en un reloj atómico distribuido a nivel nacional, con muchas aplicaciones nuevas, como un posicionamiento muy preciso a través de redes móviles. Con el sistema híbrido óptico-inalámbrico que hemos demostrado ahora, en principio, cualquiera puede tener acceso inalámbrico a la hora nacional producida en VSL. Básicamente forma un reloj de radio extremadamente preciso que es bueno en una milmillonésima de segundo».
Además, el sistema emplea señales de radio con un ancho de banda mucho mayor que el comúnmente utilizado. «Los edificios reflejan señales de radio, que pueden confundir los dispositivos de navegación. El gran ancho de banda de nuestro sistema ayuda a resolver estos reflejos de señales confusos y permite una mayor precisión de posicionamiento», explica Gerard Janssen de la Universidad Tecnológica de Delft.
«Al mismo tiempo, el ancho de banda dentro del espectro de radio es escaso y, por lo tanto, costoso. Evitamos esto mediante el uso de una serie de señales de radio de pequeño ancho de banda relacionadas distribuidas en un gran ancho de banda virtual. Esto tiene la ventaja de que solo una pequeña fracción del ancho de banda virtual se usa realmente y las señales pueden ser muy similares a las de los teléfonos móviles».
