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在北美5G的C波段拍賣引起了人們的擔(dān)憂，原因是其信號(hào)可能會(huì)干擾飛機(jī)高度計(jì)的運(yùn)行。飛機(jī)上的無線電高度計(jì)能夠測(cè)量該架飛機(jī)距離地面的高度，提供導(dǎo)航系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)。 當(dāng)FCC拍賣C波段(3.7GHz至3.98GHz)的頻譜時(shí)，包括Verizon和AT&T在內(nèi)的贏家花費(fèi)了超過810億美元來收購該頻譜的一部分。而將C頻段用于5G,這引起了航空業(yè)對(duì)其可能干擾飛機(jī)高度計(jì)測(cè)量的擔(dān)憂。 由此問題已導(dǎo)致C波段部署的延誤，原實(shí)施計(jì)劃是于2022年1月5日在美國(guó)開始。此外加拿大已限制在26個(gè)機(jī)場(chǎng)周圍使用C波段。作為回應(yīng)Verizon和 AT&T 不情愿地同意降低C波段的發(fā)射功率，航空業(yè)稱之為“不足”。在另一項(xiàng)行動(dòng)中，F(xiàn)AA針對(duì)該問題限制了一些飛行操作。 射頻濾波器制造商Resonant的企業(yè)業(yè)務(wù)開發(fā)和產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁Mike Eddy表示，雖然這些措施可能會(huì)解決潛在問題，但它們并不是一個(gè)長(zhǎng)期的解決方案。“來自5G頻段的能量可以進(jìn)入高度計(jì)的接收器，”Eddy在接受5G Technology World 采訪時(shí)說：“任何發(fā)射系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生雜散噪聲，它可以進(jìn)入接收器的頻帶。” 美國(guó)航空無線電技術(shù)委員會(huì)(RTCA)在2020年11月發(fā)布的一份231頁報(bào)告解釋這個(gè)問題：5G的基本發(fā)射可能導(dǎo)致雷達(dá)高度計(jì)接收器中的阻塞干擾，其中正常接收帶寬之外的強(qiáng)信號(hào)無法在接收器中被充分過濾以防止前端過載或其他影響。另一方面，雜散發(fā)射落在雷達(dá)高度計(jì)的正常接收帶寬內(nèi)，并且可能會(huì)產(chǎn)生不良影響，例如由于信干噪比(SINR)降低而導(dǎo)致的靈敏度降低，或由于錯(cuò)誤的高度確定將干擾信號(hào)誤檢測(cè)為雷達(dá)回波。 改編自該報(bào)告的圖1顯示了基站信號(hào)如何在高度計(jì)信號(hào)附近同時(shí)出現(xiàn)可視化。
圖 1. 來自使用C波段的5G信號(hào)塔的信號(hào)可能與從飛機(jī)高度計(jì)發(fā)射的信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，盡管頻率不同。圖片中RTCA報(bào)告“評(píng)估C波段移動(dòng)電信干擾對(duì)低距離雷達(dá)高度計(jì)操作的影響，RTCA論文 No. 274-20/PMC-2073”。 “高度計(jì)的過濾器很差”艾迪說。“在這種情況下雜散噪聲可以進(jìn)入接收機(jī)頻段。這種噪音可能來自基站和手機(jī)。Eddy聲稱接收器的不良濾波會(huì)引發(fā)潛在的問題，盡管他指出這些干擾問題在世界其他地區(qū)并不存在。正如您所料，電信行業(yè)通過CTIA聲稱“使用一組稱為'C 波段頻譜’的無線電波的 5G 網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行，不會(huì)對(duì)航空設(shè)備造成有害干擾。”
圖 2. 根據(jù)RTCA報(bào)告，盡管有200 MHz的保護(hù)頻帶，但高度計(jì)接收器濾波器不足以防止C波段傳輸能量干擾高度計(jì)的接收器。圖片中RTCA報(bào)告“評(píng)估 C 波段移動(dòng)電信干擾對(duì)低距離雷達(dá)高度計(jì)操作的影響，RTCA 論文 No. 274-20/PMC-2073”。 報(bào)告中的圖2顯示了航空業(yè)引起關(guān)注的原因。來自5G傳輸?shù)闹C波等雜散發(fā)射可能會(huì)泄漏到高度計(jì)的接收器中，從而可能阻止其接收從地面反射的信號(hào)。高度計(jì)的接收器濾波器缺乏銳截止——即使有200MHz的保護(hù)頻帶——是主要問題。
德科技5G/6G項(xiàng)目經(jīng)理Roger Nichols認(rèn)為：“相鄰信道泄漏比(ACLR)和相鄰信道功率比(ACPR)的測(cè)量表明發(fā)射機(jī)(Tx)是否泄漏到相鄰的無線電信道中。有一種稱為'雜散發(fā)射’的相關(guān)測(cè)量，不一定存在于相鄰的無線電信道中，但考慮到一種稱為無源互調(diào)失真(PIM)的現(xiàn)象，它們可能會(huì)以復(fù)雜的方式對(duì)相鄰信道造成干擾。” Nichols繼續(xù)發(fā)問:“我的接收器能影響鄰近設(shè)備嗎？接收器測(cè)量包括鄰道抑制，即無線電接收器 (Rx) 在接收器無法提供足夠的靈敏度之前阻止來自不需要的發(fā)射信號(hào)的干擾能量的能力“。 雖然這些測(cè)量很重要，但它們是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的，而我們?cè)谶@里遇到的是一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的問題。正如報(bào)告指出的那樣，一個(gè)機(jī)場(chǎng)周圍可以有多個(gè)基站。這使得模仿現(xiàn)實(shí)世界變得困難。 此外飛機(jī)上的手機(jī)也可能會(huì)產(chǎn)生干擾?！帮w機(jī)上的手機(jī)可能是個(gè)問題，它們以比基站更低的功率傳輸，但更靠近高度計(jì)?！蔽覀兌贾廊藗兘?jīng)常不遵守規(guī)則，將手機(jī)設(shè)置為飛行模式，也不關(guān)閉 5G 功能。確實(shí)很多人連飛行模式都不知道怎么開啟，更別提關(guān)掉5G了。沒有5G的手機(jī)根本不會(huì)干擾高度計(jì)，但人們每天都在用5G替換他們的LTE手機(jī)。 “雷達(dá)高度計(jì)使用垂直方向傳播的信號(hào)，并且在商 C波段和雷達(dá)高度計(jì)波段之間有一個(gè)重要的保護(hù)波段(200 MHz)。日本、韓國(guó)、中國(guó)、歐洲已經(jīng)部署了大量C波段，并且共存(或相鄰存在)似乎不是問題。當(dāng)商用飛機(jī)的雷達(dá)高度計(jì)在靠近相對(duì)密集的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)飛越人口稠密的城市地區(qū)時(shí)，更高的Tx能量水平代表著更高的安全性和安保風(fēng)險(xiǎn)。這就是為什么理解這個(gè)問題至關(guān)重要?！?/p> “如果需要長(zhǎng)期的解決方案是改裝或更換高度計(jì)，并使用截止頻率更高的接收器濾波器。這可以顯著減少不需要的能量到達(dá)接收器。這需要金錢、時(shí)間，并給飛機(jī)制造商和飛機(jī)運(yùn)營(yíng)商帶來負(fù)擔(dān)，這肯定會(huì)引起航空業(yè)的注意?！?/p> 正如新聞報(bào)道所表明的那樣，Verizon和AT&T降低其基站發(fā)射功率以及加拿大限制C波段傳輸充其量只是短期解決方案。讓我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧，風(fēng)險(xiǎn)太大了。電信行業(yè)將繼續(xù)推動(dòng)使用C波段提供的主要頻譜。 “有一個(gè)潛在的問題就是政治和參與者：CTIA和FCC負(fù)責(zé)電信行業(yè)，而FAA 負(fù)責(zé)飛機(jī)行業(yè)。報(bào)告是各有各的理！”
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