5G는 비행기를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 전기 엔지니어가 설명하는 방법

Feb 02 2022
5G 통신 사업자에서 사용하는 C 대역 스펙트럼은 항공기가 안전하게 착륙하기 위해 의존하는 주요 전자 장치에서 사용하는 주파수에 가깝고 신호를 왜곡할 수 있습니다.
FAA는 공항 근처의 새로운 전속 5G 휴대전화 서비스가 항공기 운항을 방해할 수 있다는 우려를 제기했습니다. Bernal Saborio/Flickr, CC BY-SA

새로운 고속 휴대전화 서비스는 특히 항공기가 공항에 착륙할 때 항공기 운영에 방해가 될 수 있다는 우려를 불러일으켰습니다. FAA(연방항공청)는 미국인들에게 대부분의 상업용 항공기는 안전하다고 보증 했으며 AT&T와 Verizon은 공항 근처에 새 휴대전화 안테나 설치를 6개월 동안 보류 하기로 합의했습니다. 그러나 문제가 완전히 해결되지 않았습니다.

우려는 미국 정부 가 2021년에 C-대역 스펙트럼 의 일부 를 무선 통신 사업자에게 810억 달러에 경매 하면서 시작되었습니다. 통신사들은 4G 네트워크 속도의 10배인 최고 속도로 5G 서비스를 제공 하기 위해 C-밴드 스펙트럼을 사용 하고 있다.

C-대역 스펙트럼은 항공기가 안전하게 착륙하는 주요 전자 장치에서 사용하는 주파수에 가깝습니다. 이것이 문제가 될 수 있는 이유입니다.

스펙트럼의 질서 유지

무선 신호는 전파를 통해 전달됩니다. 무선 스펙트럼은 3헤르츠에서 3,000기가헤르츠 범위이며 전자기 스펙트럼의 일부입니다. 전화기 및 기타 무선 장치의 신호를 전달하는 무선 스펙트럼 부분은 20kHz ~ 300GHz 입니다.

동일한 영역에 있는 두 개의 무선 신호가 동일한 주파수를 사용하면 잡음이 왜곡됩니다. 정보를 보내기 위해 동일하거나 유사한 주파수 대역을 사용하는 두 라디오 방송국 사이에 있을 때 이 소리를 듣습니다. 신호가 깨져 가끔은 한 방송국이, 다른 방송국에서는 다른 방송국이 모두 정상적인 노이즈와 혼합되어 들립니다.

따라서 미국에서 이러한 주파수 대역의 사용은 라디오 방송국, 무선 통신 사업자 및 기타 조직에 질서 있는 방식으로 사용하도록 "레인" 또는 주파수 스펙트럼이 할당되도록 하기 위해 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission)에 의해 엄격하게 규제됩니다.

지상에서 전파 수신 거부

현대 비행기는 고도계를 사용합니다. 이 고도계는 신호가 지상에서 반사되어 비행기의 고도를 결정하는 데 걸리는 시간을 계산합니다. 이러한 고도계는 가시성이 낮은 경우에 특히 유용한 자동 착륙 시스템의 중요한 부분입니다.

오른쪽에 있는 항공기의 전파 고도계는 조종사에게 항공기가 지상에서 얼마나 떨어져 있는지 알려줍니다.

따라서 고도계가 무선 통신 사업자의 신호를 지상의 반동 신호로 해석하면 지상이 현재보다 더 가깝다고 생각하고 조기에 착륙 장치를 낮추고 착륙에 필요한 다른 기동을 시도할 수 있습니다. 항공기. 무선 캐리어 신호의 간섭이 고도계의 무선 신호를 손상시키고 왜곡하는 경우 고도계는 반동된 신호를 인식하지 못하여 비행기가 지면에 얼마나 가까운지 파악하지 못할 수 있습니다.

비행기와 휴대전화 통신사에서 사용하는 무선 주파수 스펙트럼 부분은 다릅니다. 문제는 비행기 고도계가 4.2 ~ 4.4GHz 범위를 사용하는 반면 최근에 판매되고 이전에 사용되지 않은 무선 통신 사업자용 C-밴드 스펙트럼 범위는 3.7 ~ 3.98GHz 범위라는 것입니다. 신호 간의 0.22GHz 차이는 휴대전화 캐리어 신호가 고도계의 신호로 오인되거나 손상되지 않는다는 것을 절대적으로 확신하기에 충분하지 않을 수 있습니다.

문제 해결 - 지금은

통신업계에서는 0.22GHz의 간격이면 충분하며 간섭은 없을 것이라고 주장하고 있다 . 항공 업계 는 더 신중 했습니다 . 위험이 아주 작더라도 비행기 추락의 결과는 엄청나다고 생각합니다.

누가 맞습니까? 이러한 간섭의 가능성은 매우 적지만, 그런 간섭이 절대 일어나지 않을 것이라고 말할 수 있는 데이터는 많지 않은 것이 사실입니다. 간섭이 있는지 여부는 고도계의 수신기와 감도에 따라 다릅니다. 내 생각에는 그러한 표류 간섭 신호가 고도계에 도달하지 않을 것이라고 보장할 방법은 없습니다.

무선 통신사가 현재 출시하고 있는 서비스와 같은 전속 5G 신호는 항공기 고도계를 방해할 수 있습니다.

고도계가 표류 신호를 노이즈로 등록하고 필터링할 수 있다면 제대로 작동할 수 있습니다. 그러나 항공기 고도계 를 업그레이드하는 것은 비용이 많이 드는 제안 이며 누가 비용을 지불할 것인지는 분명하지 않습니다.

FAA는 고도계를 테스트 하고 가까운 장래에 신뢰할 수 있는 고도계를 제거했습니다 . AT&T와 Verizon은 솔루션을 마련하는 동안 6개월 동안 50개 가장 큰 공항 근처에 5G 송신기와 수신기를 설치하지 않기로 합의했습니다. 이것은 단기간에 중대한 위기를 피했지만 영구적인 해결책은 아닙니다.

더욱이 지역 항공사와 시골 공항 은 여전히 ​​간섭의 위험에 처해 있습니다 .

Prasenjit Mitra 는 Penn State University의 정보 과학 및 기술 교수입니다.

이 기사는 Creative Commons 라이선스에 따라 The Conversation 에서 다시 게시되었습니다. 여기에서 원본 기사 를 찾을 수 있습니다 .