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FAA担心5G通讯影响航空安全

 乌巢法师 2021-11-02
今天是“5G”在中国商用2周年的纪念日。5G全称是“第五代移动通讯技术”,以华为为代表的中国企业在该技术上全球领先。但因为运营成本太高,展示活动虽多,普及应用程度还远远不够。
 

15G天线  网络图片
 
有消息说中国已建设了超过80万个5G基站,远远超过了美国。美国的5G很早就开始了实验,但实用和普及程度比中国还差。美国FAA(联邦航空局)认为5G通讯可能影响航空安全,而美国FCC(联邦通讯委员会)则持反对意见,两者最近闹得不可开交。
 
双方争论的焦点之一是“频率”。FCC在拍卖了780亿美元之后,将3.7-3.98GHz频段划拔给美国主要电信服务商们使用,他们准备125日在美国46个城市正式推出5G电话业务。而民航飞机普遍使用4.24.4 GHz进行雷达测高,FAA认为如此接近的频率可能会产生干扰。
 

2:航空高度计  网络图片
 
现代化机场的盲降系统已非常高明,特别是在CAT IIIB等级时,完全看不到跑道也能降落,被戏称为“蒙上眼睛开飞机”。如此刺激的方式,完全依赖感应器提供高度、速度和方位等信息。因此飞机的高度雷达若受到干扰,将危及乘客生命安全。高度雷达同时也向飞机提供“近地告警”,所以就算航空公司不使用CAT III,理论上也有安全隐患。
 

3:各种CAT都有隐患  摄影:拉上窗帘
 
FCC的论点也不是没有道理。这两个频率相差还有一定距离,民航的无线电调制技术很先进,如果这么轻易地遭受干扰,干脆就不要玩了嘛!3 GHz已经属于微波,比民航通讯使用的甚高频波长还短,连卫星通讯都用它,从未听说过“易受干扰”。
 
要理解FCC的观点,需要了解一点点无线电知识。“波”是能量传递的基本形式之一,我们赖以生存的太阳,其能量就是通过“电磁波”传导到地球的。电磁波的波长越长,频率越低,能量越小;反之频率越高,波长就越短,能传递的信息就越多——当然,频率越高越费电。
 

1:波长与频率表
 
“波”也可以比喻为“两个人抖绳子”,抖慢一些就是“长波”,抖快就是“短波”。如果约定好“抖大抖小”或“抖急抖缓”各代表什么,就可以传递信息。我们常用的“调频收音机”与机场塔台使用的是甚高频的“米波”,波长在1米-10米之间。而5G通讯的频率属于“厘米波”,波长在1厘米-10厘米之间——绳子抖这么快足以把人累死,想插入干扰信息真的很难。
 
当然账也不能这么算。大自然中充满了各种各样的电磁波,例如波长极短的太阳光,例如波长短到能对人体造成伤害的紫外线,还有数不清的电气产品在有意无意地发射着电磁波——这些不同波长的电磁波充斥空间,就象水面上的两道波纹,经常交叉而过,彼此不会改变什么。然而——要是往水面上扔块石头呢?
 

4:交叉潮 网络图片
 
这正是FAA担心的第二点。它担心功率强大的5G基站过于接近飞机时,产生的干扰足以破坏高度雷达的精准性。按拉总的常识,发射器除了指定频率还会在周边频率产生一定振荡,就像往水面扔石头一样,总要“咚”一声水花四溅之后,稳定的波纹才能传开。只不过这个干扰影响的范围非常有限。以前CRT时代把手机放在电脑显示器旁,来电时就有干扰——只要拿开半米左右,干扰就消失了。
 
总之FAA因此要求FCC共享电信运营商们5G基站的位置、功率和角度等信息,遭到了FCC的拒绝。FCC认为既然已经有40多个国家都是这样做的,美国应该也不会有“干扰和危害”的问题。
 

5FAA想知道基站都在哪儿 网络图片
 
全球5G最先进的国家是韩国。韩国的信息化工作雄冠全球,互联网访问速度据说比本地硬盘还快。韩国是否允许在跑道边设置5G基站,拉总没有查到资料。不过加拿大是禁止这么干的,加拿大“无委会”禁止在主要机场附近开设5G基站,因此被电信运营商们抗议,这影响了他们做生意。
 
凭心而论,依靠先进的调制技术,正常情况下两段频率之间产生干扰的可能性不大。只要适当拉开距离,发射功率影响飞机高度雷达的可能性也不高。但这是事关人命的事情,美国人因此很“较真”,只要理论上有这种可能,FAAFCC的口水战就无法了断。
 

6FAA可能对飞行员提出告警 摄影:拉上窗帘
 
3.74.2 GHz5G完美的传输频段,也是高度雷达理想的测距波长。还有一个月美国的5G就要大规模商用了,有人说FAA也许会对航空公司发出警告,让它们提防“高度雷达可能被干扰”的情况。此事最后如何了断?——咱们等着瞧。

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