Holdover NTP: TCXO, OCXO y Rubidium comparados

Un servidor de tiempo obtiene su hora precisa normalmente de satélites (GPS). Pero ¿qué pasa si esa señal desaparece un momento? Entonces el servidor debe seguir latiendo con su propio reloj interno sin desviarse. Eso se llama holdover. Cuánto dura depende del tipo de reloj interno, el oscilador.

Tres tipos, de barato a caro

• TCXO: aguanta de minutos a unas horas. Adecuado para TI corriente.
• OCXO: aguanta de un día a varios días. El estándar para broadcast e industria.
• Rubidio: un mini reloj atómico, aguanta semanas. Para defensa, telecomunicaciones y aplicaciones críticas.

Nuestro consejo

Muchos clientes compran rubidio porque «es lo mejor». En 9 de cada 10 casos basta un OCXO, por la mitad del precio. Más importante que un reloj caro es una buena antena GPS: si tiene señal casi siempre, el holdover rara vez es necesario. Hacemos las preguntas correctas para que no pague de más.

Holdover es la capacidad de un servidor de tiempo de mantenerse dentro de tolerancia tras la pérdida de la referencia externa (GNSS, IRIG, etc.). El tipo de oscilador determina cuánto tiempo dura — desde horas hasta meses.

¿Qué fuentes de holdover existen?

TCXO — Temperature-Compensated Crystal Oscillator

• Estabilidad: ±0,5 ppm típico, deriva ~50 μs/hora
• Holdover dentro del spec UTC (±1 ms): 30 minutos a unas pocas horas
• Coste: bajo
• Aplicación: servidores TI, entornos de oficina, aplicaciones no críticas

Un TCXO compensa la deriva de frecuencia inducida por temperatura mediante un termistor interno. Económico pero relativamente impreciso. Para la mayoría de los fines TI es más que suficiente.

OCXO — Oven-Controlled Crystal Oscillator

• Estabilidad: ±0,01–0,05 ppm típico, deriva ~1–5 μs/hora
• Holdover dentro del spec UTC: 24 horas a varios días
• Coste: medio
• Aplicación: broadcast, trading financiero, centros de datos que necesitan demostrar trazabilidad UTC

Un OCXO mantiene el cristal a una temperatura fija mediante un pequeño horno (de ahí el nombre). Esto elimina prácticamente del todo la deriva por temperatura. El cristal consume continuamente unos pocos vatios — tenga en cuenta la disipación de calor en salas de rack densas.

Rubidium — Atomic Frequency Standard

• Estabilidad: ±1e-11 típico, deriva ~36 ns/hora
• Holdover dentro del spec UTC: varios meses
• Coste: alto
• Aplicación: defensa, fronthaul de telecomunicaciones, científico (radioastronomía), high-frequency trading

Un patrón de Rubidium utiliza un fenómeno físico-atómico (la transición hiperfina del rubidio-87) para generar su frecuencia. En efecto, es un reloj atómico en miniatura en su chasis de rack. Muy estable, pero la célula de rubidio «vive» de 10 a 15 años y debe sustituirse después.

¿Qué oscilador para qué situación?

Caso de uso	Recomendado	Motivo
Servidores corporativos, sincronización de logs	TCXO (NTP100 por defecto)	Económico, precisión ms suficiente
Estudio TV broadcast	OCXO (NTP100-OSC)	Sincronización frame-accurate debe sobrevivir horas
Centro de datos con SLA	OCXO	Holdover demostrable para auditoría
Trading floor MiFID compliance	Rubidium o OCXO + secundario	100 μs durante 24 h, sin margen para deriva
Subestación digital IEC 61850	OCXO + PTP	Power Profile exige nivel μs
Defensa misión crítica	Rubidium	Puentear días a meses sin GNSS

## ¿Por qué el holdover es un problema de cadena?

El oscilador es un eslabón. Otros eslabones débiles: apantallamiento del cable de antena, jitter del switch, bucles de tierra. Un Rubidium con una antena deficiente es dinero perdido. Buen conjunto GNSS primero, holdover caro solo después — si tiene lock el 99% del tiempo, un TCXO u OCXO ya es suficiente.

¿Cómo ayuda Daylight a elegir la fuente de holdover adecuada?

Vemos demasiados clientes que compran Rubidium porque «es el mejor». En 9 de cada 10 casos un OCXO es suficiente, a mitad de precio. Llame a Daylight y haremos las preguntas correctas — caro no siempre es necesario.

Fuentes

• NIST Time and Frequency Division
• Banerjee & Matsakis — Modern Timekeeping (referencia académica)