BPS เป็นเทคโนโลยีทางเลือกแทน GPS ที่ทำงานผ่านสัญญาณทีวีดิจิทัล ATSC 3.0

Broadcast Positioning System (BPS) เป็นระบบระบุตำแหน่งทางเลือกแทน GPS ที่ออกแบบมาเพื่อให้บริการด้านเวลาและตำแหน่งผ่านสัญญาณทีวีดิจิทัล ATSC 3.0 โดยมีจุดประสงค์หลักเพื่อใช้เป็นระบบสำรองเพื่อความมั่นคงของประเทศ

GPS มีความสำคัญอย่างยิ่งในการให้บริการไม่เพียงแค่ข้อมูลพิกัดตำแหน่งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลเวลา (timing) ที่จำเป็นต่อโครงสร้างพื้นฐานสำคัญ เช่น โครงข่ายไฟฟ้า ระบบโทรคมนาคม และอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม สัญญาณ GPS อาจถูกหลอกลวง (spoofed) ได้ หรือดาวเทียมอาจได้รับความเสียหายหรือถูกโจมตีจนไม่สามารถใช้งานได้ ตรงจุดนี้เองที่ BPS เข้ามามีบทบาทในฐานะทางเลือก ด้วยเครือข่ายสถานีฐาน (base stations) ที่กว้างขวางกว่า และสามารถนำสัญญาณจาก GPS และ BPS มาเปรียบเทียบกันได้ ทำให้สามารถใช้ตรวจจับการโจมตีแบบสปูฟ (spoofing) ได้เช่นกัน

ระบบนี้ทำงานโดยการเพิ่ม preamble ที่มีข้อมูลเวลา (timing data) และ Data PLP (Physical Layer Pipe) ที่บรรจุข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของเสาส่งและข้อมูลตัวเสา การรับข้อมูลเวลานั้นสามารถทำได้จากเพียงเสาส่งเพียงต้นเดียวก็เพียงพอ ส่วนการระบุตำแหน่ง (positioning) จะสามารถทำได้เมื่อมีเสาส่งอย่างน้อย 4 ต้นภายในระยะที่ครอบคลุม ความแม่นยำของเวลาอยู่ที่ประมาณ 100 นาโนวินาที (ใน 95% ของเวลา) และความแม่นยำในการระบุตำแหน่งคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 100 เมตรโดยเฉลี่ย และแน่นอนว่า เราคงยังไม่เห็นเสาอากาศแบบติดบนหลังคารถยนต์เพื่อใช้งานระบบนี้ในเร็ว ๆ นี้

ขณะนี้ NAB (National Association of Broadcasters) Technology กำลังทดสอบระบบ BPS กับสถานีฐาน ATSC 3.0 จำนวนจำกัด อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบสามารถดูได้จากภาพด้านล่าง โดยประกอบด้วย: คอมพิวเตอร์สำหรับกำหนดค่าการทำงานของอุปกรณ์ผู้ใช้งาน BPS (BPS UE), ออสซิลโลสโคประดับสูง (high-end oscilloscope) สำหรับวัดและเปรียบเทียบสัญญาณ 1PPS (One Pulse Per Second) ของทั้ง GPS และ BPS, แร็ก (rack) แบบพกพาที่ติดตั้งตัวรับสัญญาณทั้ง GPS และ BPS

ระบบ BPS กำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนาโดยแบ่งออกเป็น 6 ระยะ โดยมีแผนดำเนินการดังนี้:

ระยะที่ 4 (ปี 2025–2027): เริ่มให้บริการข้อมูลเวลา (timing) สู่สาธารณะผ่านระบบ ATSC 3.0
ระยะที่ 5 (ปี 2026–2027): ทำการทดสอบระบบระบุตำแหน่ง (positioning) ของ BPS
ระยะสุดท้าย (ปี 2027–2029): เริ่มให้บริการทั้งระบบเวลาและระบุตำแหน่งผ่าน ATSC 3.0 อย่างเต็มรูปแบบ

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมได้ในสไลด์การนำเสนอ ของ NAB Technology, และวิดีโอด้านล่างซึ่งอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของระบบนี้อย่างชัดเจน

ระบบ BPS นั้นถือว่ามีแนวคิดที่ดีและมีประโยชน์ แต่ข้อจำกัดคือสามารถใช้งานได้เฉพาะกับระบบ ATSC 3.0 ซึ่งใช้ในสหรัฐอเมริกาและบางประเทศเท่านั้น แล้วคำถามคือ แล้วมาตรฐานทีวีดิจิทัลอื่น ๆ อย่าง DVB-T2, ISDB-T หรือ DTMB ล่ะ? สามารถรองรับ PNT (Positioning, Navigation, and Timing) ได้หรือไม่? จนถึงตอนนี้ยังไม่พบข้อมูลหรือความพยายามที่ชัดเจนในการใช้ ISDB-T หรือ DTMB เพื่อวัตถุประสงค์ด้าน PNT และแม้ว่าจะมีเอกสารวิจัย ที่กล่าวถึงการใช้ DVB-T2 ในเครือข่ายความถี่เดียว (SFN: Single Frequency Network) เพื่อการระบุตำแหน่ง แต่ดูเหมือนว่ายังไม่มีการพัฒนาโซลูชันที่คล้ายกับ BPS อย่างจริงจังในยุโรป หรือถ้ามีก็อาจจะยังอยู่ในระยะเริ่มต้นหรือยังไม่เปิดเผยเป็นวงกว้าง

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : BPS is a GPS alternative working over ATSC 3.0 digital TV signals