2010年1月13日,由美國空軍控製的全球衛星定位係統GPS進行係統升級,嚴重依賴GPS授時服務的中國電信CDMA網絡出現大範圍告警。中國電信表示,“這幾天,GPS正在進行升級維護,CDMA現網中部分廠家的基站設備在告警機製設置上,每隔12分鍾有一秒鍾的丟星現象,現網中出現了大量網絡告警”。
GPS是美國空軍主導的定位係統,是向所有用戶免費開放的全球衛星導航係統。GPS發射信號分為軍用和民用兩種,其中軍用信號專供美國軍方,民用信號免費開放給全球用戶。GPS係統的開關掌握在美國手中,美國隨時可以擴大信號誤差、關閉信號,讓幾百萬平方公裏的人員、設備突然“消失”,甚至可以關閉特定區域信號,讓GPS失靈。例如,1993年7月23日,美國指控中國“銀河號”貨輪將製造化學武器的原料運往伊朗,製造“銀河號”事件。當天,“銀河號”上的GPS導航設備突然失靈,失去航行方向。直到美軍強行搜查後,船上GPS才恢複正常。
近幾年,GPS因其強大的定位導航功能,使民用用戶數量呈幾何級增長,成為眾多國家民眾生活的重要組成部分。許多國家的政府、專業部門甚至對GPS產生了嚴重依賴。由於中國電信CDMA在網絡同步實現等方麵依賴GPS係統,CDMA通信基站在工作的切換、漫遊等方麵都需要GPS的精確時間控製。因此,當GPS係統升級時,CDMA網絡就會受到影響。1月13日出現的網絡告警,涉及中國絕大多數省份,但並沒有引發網絡中斷和延時,用戶沒有多大感知。但是,中國電信的外企設備商稱,如果GPS在72小時內中斷授時,電信CDMA係統就會全麵癱瘓。
CDMA網絡技術要求全網同步,對授時要求非常高。目前,中國自主研發的北鬥係統服役星太少,而PTN(分組傳送網)技術中1588V2還不能完全做到全網同步,俄羅斯的“格洛納斯”勉強符合要求。所以說,除了GPS外,還很難找到替代品。這次告警事件也表明:中國網絡安全的關鍵技術還掌握在別人手裏。中國在通信網絡技術上如果完全依賴於美國GPS係統,是存在很大安全隱患的。
早在中國聯通開通CDMA時,就曾因為美國GPS未授時,出現癱瘓事件。在很長一段時間內,由於缺乏先進的網絡同步技術,中國移動自行發展的TD-SCDMA技術也采用GPS同步。從2008年3月開始,中國移動啟動了“TD-SCDMA係統GPS替代方案”等技術工作,探討采用1588v2替代GPS時鍾傳送技術,並建設PTN傳輸網,實現GPS之外的授時方案。一方麵通過有線傳輸網絡傳送精確時間同步信號;另一方麵利用我國自主發射的北鬥衛星作為時間信號源,使用北鬥衛星與GPS衛星雙模授時,互為主備用。最終從時間信號的來源和傳輸兩個方麵相結合,徹底擺脫GPS依賴。但是,PTN隻是解決了網絡節點間的時間同步,現有網絡節點眾多,覆蓋範圍太大,最終還是需要一個時鍾源。而現有通信網絡,目前隻能普遍選擇GPS作為時鍾源頭。