كيف تعرض شبكات الجيل الخامس 5G الطائرات للخطر
أثارت شبكات الجيل الخامس 5G مخاوف من التداخل مع عمليات الطائرات ، خاصة مع هبوط الطائرات في المطارات. أكدت إدارة الطيران الفيدرالية للأمريكيين أن معظم الطائرات التجارية آمنة ، واتفقت AT&T و Verizon على تأجيل تركيب هوائيات وابراج الجيل الخامس 5G بالقرب من المطارات لمدة ستة أشهر. لكن المشكلة لم تحل بالكامل.
بدأت المخاوف عندما باعت الحكومة الأمريكية جزءًا من طيف النطاق C لشركات الاتصالات اللاسلكية في عام 2021 مقابل 81 مليار دولار أمريكي. تستخدم شركات الاتصالات طيف النطاق C لتوفير خدمة 5G بأقصى سرعة ، أي 10 أضعاف سرعة شبكات 4G.
طيف النطاق C او مايسمى C-band قريب من الترددات التي تستخدمها الإلكترونيات الرئيسية التي تعتمد عليها الطائرات للهبوط بأمان. إليكم لماذا يمكن أن يكون ذلك مشكلة.
ولكن كيف يمكن أن تتداخل الجيل الخامس 5G مع الطائرات ؟
حفظ النظام على الطيف
يتم نقل الإشارات اللاسلكية بواسطة موجات الراديو. يتراوح الطيف الراديوي من 3 هرتز إلى 3000 جيجا هرتز وهو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي. جزء الطيف الراديوي الذي ينقل الإشارات من هاتفك والأجهزة اللاسلكية الأخرى هو 20 كيلوهرتز إلى 300 جيجاهيرتز .
إذا كانت هناك إشارتان لاسلكيتان في نفس المنطقة تستخدمان نفس التردد ، فستحصل على ضوضاء مشوشة. تسمع هذا عندما تكون في منتصف المسافة بين محطتين راديو تستخدمان نفس نطاقات التردد أو نطاقات تردد مماثلة لإرسال المعلومات الخاصة بهم. تتشوه الإشارات وتسمع أحيانًا محطة واحدة ، وتارة أخرى تسمع المحطة الاخرى ، كلها ممزوجة بالتشويش و الضوضاء.
لذلك ، في الولايات المتحدة ، يتم تنظيم استخدام نطاقات التردد هذه بشكل صارم من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية لضمان تخصيص "ممرات" أو أطياف ترددية لمحطات الراديو وشركات الاتصالات اللاسلكية والمنظمات الأخرى لاستخدامها بطريقة منظمة.
ارتداد موجات الراديو عن الارض
تستخدم الطائرات الحديثة أجهزة قياس الارتفاع ، والتي تحسب الوقت الذي تستغرقه الإشارة للارتداد عن الأرض لتحديد ارتفاع الطائرة. تعد أجهزة قياس الارتفاع هذه جزءًا حيويًا من أنظمة الهبوط التلقائي التي تكون مفيدة بشكل خاص في الحالات التي تكون فيها الرؤية منخفضة.
لذلك ، إذا فسر مقياس الارتفاع إشارة من ناقل لاسلكي على أنها إشارة مرتدة من الأرض ، فقد يعتقد أن الأرض أقرب مما هي عليه ويحاول قبل الأوان خفض معدات الهبوط والقيام بالمناورات الأخرى اللازمة للهبوط الطائرات. إذا تسبب التداخل مع إشارات الموجة الحاملة اللاسلكية في إتلاف الإشارات اللاسلكية لمقياس الارتفاع وإلحاق الضرر بها ، فقد لا يتعرف مقياس الارتفاع على الإشارة المرتدة ، وبالتالي لن يتمكن من معرفة مدى قرب الطائرة من الأرض.
تختلف أجزاء طيف التردد اللاسلكي التي تستخدمها الطائرات وشركات نقل الهواتف المحمولة. تكمن المشكلة في أن أجهزة قياس الارتفاع في الطائرة تستخدم النطاق من 4.2 إلى 4.4 جيجا هرتز ، بينما يتراوح نطاق النطاق C المباع مؤخرًا - وغير المستخدم سابقًا - لشركات الاتصالات اللاسلكية من 3.7 إلى 3.98 جيجا هرتز. اتضح أن الفرق البالغ 0.22 جيجا هرتز بين الإشارات قد لا يكون كافيًا للتأكد تمامًا من أن إشارة حامل الهاتف المحمول لن تكون مخطئة أو تفسد إشارة مقياس الارتفاع.
الابتعاد عن المشاكل - في الوقت الحالي
جادلت صناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية بأن الفجوة البالغة 0.22 جيجا هرتز كافية ولن يكون هناك أي تداخل . كانت صناعة الطيران أكثر حذرا . حتى لو كانت المخاطر صغيرة جدًا ، أعتقد أن عواقب تحطم طائرة هائلة.
من هو الصحيح؟ إن فرص حدوث مثل هذا التدخل صغيرة جدًا ، لكن الحقيقة هي أنه لا يوجد الكثير من البيانات للقول إن مثل هذا التدخل لن يحدث أبدًا. يعتمد احتمال حدوث تداخل على أجهزة الاستقبال في أجهزة قياس الارتفاع وحساسيتها. في رأيي ، لا توجد طريقة للتأكد من أن مثل هذه الإشارات المتداخلة الشاردة لن تصل أبدًا إلى أجهزة قياس الارتفاع.
إذا كان بإمكان أجهزة قياس الارتفاع تسجيل الإشارات الضالة كضوضاء وتصفيتها ، فيمكنها حينئذٍ العمل بشكل صحيح. ومع ذلك ، فإن ترقية أجهزة قياس الارتفاع للطائرات هي عرض مكلف ، وليس من الواضح من سيدفع التكلفة.
تختبر إدارة الطيران الفيدرالية مقاييس الارتفاع وتطهير تلك التي يمكن الاعتماد عليها في المستقبل القريب. اتفقت AT&T و Verizon على عدم طرح أجهزة إرسال واستقبال 5G بالقرب من أكبر 50 مطارًا لمدة ستة أشهر أثناء العمل على حل. لقد أدى هذا إلى تجنب حدوث أزمة كبيرة في المدى القريب ، لكنه ليس حلاً دائمًا.