5G może powodować problemy z radiowysokościomierzem

5G może powodować problemy z radiowysokościomierzem, który jest kluczowy do zachowania odpowiedniej wysokości samolotu podczas lotu.

Technologia 5G obiecywała szybsze przesyłanie danych, stabilniejsze i szybsze połączenie Internetowe, sprawniej działające samochody autonomiczne, a nawet zdalną medycynę. Jednak wraz z nadejściem nowej technologii pojawił się też problem, o którym nie myśleli zwykli użytkownicy smartfonów.

Okazuje się, że część pasm używanych przez 5G znajduje się niebezpiecznie blisko częstotliwości wykorzystywanych przez radiowysokościomierze, czyli kluczowe urządzenia mierzące wysokość samolotu nad ziemią, szczególnie ważne podczas lądowania w trudnych warunkach. To potencjalne źródło zakłóceń, które w skrajnych sytuacjach mogłoby zagrażać bezpieczeństwu pasażerów.

Zespół naukowców z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) w Arabii Saudyjskiej zaproponował świeże podejście do tego problemu. W artykule opublikowanym w IEEE Transactions on Wireless Communications opisali, jak dzięki wykorzystaniu geometrii stochastycznej można precyzyjnie wyznaczyć strefy ochronne wokół lotnisk.

Te tzw. strefy wykluczenia pozwalają tak zaplanować pracę nadajników 5G, aby nie zakłócały sygnału radiowysokościomierzy. Co ciekawe, badacze odkryli, że najlepiej sprawdzają się strefy o kształcie trójkąta, obejmujące obszar podejścia do pasa startowego. Taka konfiguracja minimalizuje ryzyko dla samolotów, a jednocześnie ogranicza utratę wydajności sieci tylko do wąskiego fragmentu przestrzeni.

Profesor Mohamed-Slim Alouini porównał to do ruchu drogowego. Wyłączenie pasma częstotliwości w obrębie lotniska działa jak zamknięcie jednego pasa na autostradzie. Ruch wciąż płynie, tylko trochę wolniej.

Problem kolizji 5G z lotnictwem nie jest nowy i nie dotyczy wyłącznie Arabii Saudyjskiej. W Stanach Zjednoczonych w 2022 roku doszło do masowych odwołań i opóźnień lotów, gdy linie lotnicze zgłosiły obawy o zakłócenia systemów pokładowych. Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) wprowadziła wtedy restrykcje na instalację masztów 5G wokół największych portów lotniczych.

W Europie podejście było bardziej zrównoważone np. we Francji nakazano operatorom stosowanie dodatkowych filtrów i ograniczeń mocy nadajników w pobliżu lotnisk. Z kolei Japonia i Korea Południowa, które uchodzą za liderów we wdrażaniu 5G, wcześniej zsynchronizowały politykę telekomunikacyjną z agencjami lotniczymi, aby uniknąć podobnych kryzysów.

Spór wokół 5G i lotnictwa jest świetnym przykładem tego, jak rozwój technologii wymaga kompromisów. Z jednej strony społeczeństwa oczekują szybkiego internetu i cyfrowych usług, które poprawiają komfort życia. Z drugiej jednak strony, bezpieczeństwo transportu lotniczego nie może być narażone na ryzyko.

Podobne napięcia widzieliśmy wcześniej. Gdy pojawiły się pierwsze telefony komórkowe, pasażerów proszono o wyłączanie ich w trakcie lotu nie dlatego, że mogły „strącić samolot”, ale dlatego, że nie było pewności, jak zakłócają wrażliwe systemy pokładowe. Dziś już wiemy, że ryzyko było niewielkie, ale zasada ostrożności uratowała branżę przed możliwymi incydentami.

Badania KAUST to krok w stronę współistnienia 5G i lotnictwa. Strefy wykluczenia to rozwiązanie, które może być wdrażane globalnie w zależności od lokalnych warunków i regulacji. Już dziś wiele krajów ogranicza działanie sieci 5G w pobliżu lotnisk, ale często robi to w sposób zbyt ogólny, blokując całe pasma częstotliwości.

Matematyczny model opracowany w Arabii Saudyjskiej daje szansę na bardziej precyzyjne i efektywne zarządzanie przestrzenią radiową. To dobra wiadomość zarówno dla pasażerów, którzy chcą latać bezpiecznie, jak i dla operatorów telekomunikacyjnych, którzy mogą rozwijać swoje sieci bez kosztownych ograniczeń.

Na koniec warto zauważyć, że żadne, nawet najbardziej eleganckie rozwiązanie naukowe, nie wystarczy, jeśli zabraknie odpowiednich regulacji i współpracy między państwami. Międzynarodowa Organizacja Lotnictwa Cywilnego (ICAO) już analizuje problem, a takie badania jak te z KAUST będą kluczowe w tworzeniu jednolitych standardów.

Przykład 5G pokazuje nam, że każda innowacja ma swoją cenę, a rolą nauki i regulacji jest znaleźć złoty środek między postępem a bezpieczeństwem.

Szymon Ślubowski