電氣工程師解釋5G無線服務如何對民航高度計構成風險

            

                
                來源：cnBeta.COM
            

            
美國 5G 無線運營商與各大航空公司之間展開的“安全風險”拉鋸戰(zhàn)，已經(jīng)在聯(lián)邦監(jiān)管機構的協(xié)調(diào)下達成了相對穩(wěn)妥的緩解。盡管問題尚未得到完全解決，AT&T 與 Verizon 還是同意了將在機場附近的 C 波段中頻 5G 基站天線部署推遲六個月。聯(lián)邦航空管理局（FAA）向民眾保證，其能夠確保大多數(shù)商業(yè)航班的運營安全。
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資料圖（來自：American Airlines）
當美國政府于 2021 年以 810 億美元的價格，將部分 C 波段頻譜拍賣給無線運營商時，就已經(jīng)引發(fā)了行業(yè)的沖突與擔憂。
一方面，運營商可借助中頻 5G，實現(xiàn)十倍于 4G 網(wǎng)絡的速度體驗。另一方面，該頻段又與飛機安全著陸所依賴的關鍵電子設備靠得太近。
作為電磁頻譜的一部分，我們相對熟悉，是手機和其它無線設備常用的 3Hz 到 300GHz 中間的多個部分。若同一區(qū)域出現(xiàn)了兩個同頻信號，就會互相產(chǎn)生干擾（串臺了）。
正因如此，世界各地的監(jiān)管機構才會對相關頻段制定極其嚴格的規(guī)范，以確保為無線電臺、運營商和其它組織機構分配合適的信道 / 頻譜，從而達成有序使用的目的。
頻譜區(qū)間示意（來自：CTIA）
現(xiàn)代飛機使用的高度計，需要計算信號從地面反彈回來所需的時間來判斷實時距離。作為自動著陸系統(tǒng)的重要組成部分，其在低能見度情況下特別實用。
但若高度計將來自無線運營商的信號也誤認為地面反彈的信號，那就可能誤導飛行員過早地放下起落架并操縱著陸 —— 即使兩者的頻率還是有些差距。
飛航高度計使用了 4.4 - 4.4 GHz 之間的頻段，而最近拍賣的 C 波段頻譜為 3.7 - 3.98 GHz 之間。
好消息是，事實已證明 0.22 GHz 的間隔窗口，不至于讓中頻 5G 服務對飛航高度計的信號造成破壞性的后果。
資料圖（via Boeing）
電信行業(yè)認為，0.22 GHz 的空窗已經(jīng)足夠，但航空業(yè)顯然更加謹慎。畢竟哪怕一絲風險，都可能無限放大事故的危害。
不過在賓夕法尼亞州立大學信息科學與技術教授 Prasenjit Mitra 看來，這種干擾的可能性極小，然而我們也缺乏足夠的數(shù)據(jù)來支撐“這種干擾永遠不會發(fā)生”的觀點。
在現(xiàn)實生活中，干擾與否，取決于飛航高度計中的接收器及其靈敏度，而目前尚無辦法來確保完全規(guī)避此類雜散的信號干擾。
好消息是，只要系統(tǒng)能夠辨明雜散信號的噪聲并將之過濾，飛航高度計依然可以如預期般正常工作。
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