张阳帆︱5G在即——航空业对5G干扰无线电高度计的担心成为过去时

  原标题：张阳帆︱5G在即——航空业对5G干扰无线电高度计的担心成为过去时

  自2021年以来，机场的5G服务（包括5G AeroMACS、5G智慧出行等）可能对无线电高度计造成干扰一直是航空业担心的主体问题。无线电高度计的高度数据是飞行管理系统（FMS）、地形警报告警系统（TAWS）、近地告警系统（GPWS）、合成视觉系统（SVS）、失速保护系统和机载维护和诊断系统的输入，工作在4.2-4.4GHz，是飞机起飞和进近阶段的关键设备。超过53个国家138家运营商的实时5G网络正在使用3.3-4.2 GHz（3.5 GHz范围）的频谱。各国政府以及航司对待5G对无线电高度计的影响问题非常谨慎。

  美国航空无线电技术委员会（RTCA）在2020年10月发表的白皮书认为，5G网络存在干扰无线电高度计的可能性，并在之后立即向美国联邦通信委员会（FCC）提交，该份白皮书起初并没有掀起什么波澜。

  在2021年末，该份报告引起美国政府重视，美国联邦航空管理局（FAA）称某些5G信号可能会影响飞行员在能见度低的情况下用来测量离地距离的高度计。FAA称，收到420多份在5G C频段部署的已知位置内发生无线电高度计异常的报告，尽管其中315份报告已证实与5G C频段干扰无关、100余份报告中的异常原因已得到排除，不能确定5G C频段干扰是无线电高度计异常的潜在来源，但FAA在声明中仍对美国电信运营商部署5G C频段服务表示了担忧，引起了航空业对干扰问题的广泛关注。

  以Version和AT&T为代表的二十余家美国电信运营商同意了推迟5G C频段（3.7-3.8 GHz频段）在机场的部署工作，采取一系列临时、自愿的预防的方法，降低某些机场周围的5G基站发射功率。

  2022年10月，RTCA发布了《雷达高度计射频干扰抑制与容忍指导文件》征求意见。该出版物旨在“为雷达高度计的设计者和制造商、飞机制造商和系统集成商以及其他参与雷达高度仪改装和开发的人员提供指导，使其在当前最先进的飞机级射频干扰和4.2-4.4GHz频段雷达高度计的容限方面具有射频干扰稳健性”。RTCA以及航空业开始指定无线电高度计新规范，以制定新标准，使无线电高度计与相邻频谱中的其他用户之间可以更加好地共存以及高效地利用。

  到目前为止，5G和航空之间还没再次出现实际的干扰案例。在FAA声称存在干扰的期间，国际电联和各国政府也对该问题进行了广泛研究。

  为保证飞行安全，FAA于2021年12月7日针对运输和通勤类飞机以及直升机发布了两份适航指令，要求修订飞行手册，当飞行通告识别出存在5G中低频干扰时，禁止需要无线电高度计的操作。随后，FAA在跑道周围定义了一个矩形空域，在该区域内禁止部署5G基站，以保护飞机在降落时免受5G干扰。2022年7月后，FAA将矩形区域重塑为梯形区域，允许扩展5G C频段基站的部署。

  电信运营商也做出了让步，同意延迟部署5G中低频段的部署工作。在FAA于2022年1月7日公布设立5G“缓冲区”机场，电信运营商关闭了这部分机场的5G中低频端发射器，并在附近进行为期6个月的调整，通过例如向下倾斜天线角度、降低发射功率的措施，最好能够降低5G对飞机着陆的潜在干扰。

  在FAA和美国电信运营商的共同努力下，美国开始推动无线电高度计的更新换代工作，计划通过更新无线G有几率存在的干扰问题。2023年6月，时任FAA代理局长比利·诺伦表示，FAA “允许航空公司在今年7月之前进行改装。从7月1日起，若航司的高度计没有更新，将被禁止在某些能见度低的情况下降落飞机；若在2024年前没有更新，将无法在美国领空运营。拟议的指令影响了4800架美国注册飞机和14600架全球飞机。他们要求在6月30日前修订飞机飞行手册，禁止一些着陆情况，包括在存在5G C频段干扰的情况下计算着陆距离和某些进近的具体操作程序。2023年，FAA、美国电话电报公司和威瑞森公司进行广泛讨论后，与T-Mobile US（TMUS.O）和UScellular（USM.N）达成了协议，允许运营商在7月1日前提高功率水平，全面使用C频段。

  在7月1日前，美国大部分航空公司的飞机已完成了无线日，达美航空完成了最后190架飞机无线电高度计的改装工作。

  2023年5月，全球移动通信系统协会（GSMA）出具了一份名为《5G和无线电高度计》的报告，报告中介绍了各国开展的监管活动和测试验证工作。

  大多数在3.3-4.2 GHz频段使用5G的国家都没有额外的限制（如换装高度计等强制措施），对5G干扰飞行系统的担忧集中在美国。5G已经在法国和日本等其他几个国家广泛部署，每天都有数千架次航班在其机场安全起降。只有少数几个国家出于谨慎采取了额外或临时措施：

  日本在5G中使用3.6-4.1 GHz（和4.5-4.6 GHz）的频谱，在机场跑道附近仅在4-4.1 GHz部分实施了一系列限制。法国和比利时在3.4-3.8 GHz的机场周围采取了一系列措施。美国运营商在自愿和临时的基础上，根据法国模式的修改版本，采用了3.7-3.8 GHz的限制。加拿大还在3.45-3.65 GHz的着陆带周围采取了措施。巴西已决定在3.3-3.7 GHz的机场周围采取临时预防的方法。澳大利亚已决定在机场周围采取预防措施，3.8-4.0 GHz的功率限制为62 dBm。印度已决定在机场周围采取预防措施：信号衰减，将3.3-3.7 GHz的功率限制为58 dBm。在欧洲，CEPT ECC PT1正在讨论无线G的共存问题。

  美国进行了四个阶段的测试：实验室设置；飞行中联合测试和评估；高度计功率水平的收集；以及5G基站在3.3-3.6 GHz、3.7-3.98 GHz和3.3-3.98 GHz发射的辐射图特征。美国的测试结果认为：一方面5G在低功率发射状态下，对无线电高度计工作频谱的影响可忽略不计，因此不太会造成潜在的有害干扰；另一方面，在5G发射机和相邻频带雷达接收机之间有极大几率会出现电磁兼容性问题，解决这一问题的技术方案可能是在雷达接收机上安装或改装更有效的射频功率抑制滤波器。

  法国公布了宪兵直升机的试验结果，该直升机在3.643.71 GHz、有效各向辐射功率为78dBm的极端5G信号背景下进行了飞行测试。直升机在测试回路中围绕高功率5G基站飞行，试图模拟5G对高度计的干扰。试验中未观察到干扰。

  此外，挪威、日本、捷克共和国等国家部署了多种飞机针对不一样类型的高度计进行的测试，结果显示未检测到无线电高度计的功能异常。

  无论5G C波段是否会对无线电高度计造成干扰，在美国航空业和电信公司的合作与努力下，随着8月31日达美航空公司全面更新机载无线G基站造成飞行干扰的担忧可能至此结束。7月以来，美国电信公司在美国各地的机场加大了5G网络的部署力度。5G历经两年跨过高度计这个绊脚石，未来将在民用航空的深度应用中绽放光彩。