FAA担心5G通讯影响航空安全

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。

图1：5G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12月5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4.2－4.4 GHz进行雷达测高，FAA认为如此接近的频率可能会产生干扰。

图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。

图3：各种CAT都有隐患  摄影：拉上窗帘

但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。

表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？

图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。

图5：FAA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，FAA和FCC的口水战就无法了断。

图6：FAA可能对飞行员提出告警　摄影：拉上窗帘

3.7－4.2 GHz是5G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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