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航空VS.通信,5G部署正在美國點燃産業大戰

最近,美國多個民機制造商、航空公司以及航空監管機構與通信設備供應商“杠”上了。

起因是美國兩大通信設備供應商美國電話電報公司(AT&T)和威瑞森通信公司( )原計劃在2021年12月啟動在美國所有民航機場部署C波段5G網絡應用。

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按照計劃,美國将增加1400個5G基站。

但在美國航空業界的幾乎一緻“抵制”下,這一計劃多次推遲。雖然目前公布的最新的實施節點為1月19日,但能否準時啟動依然成謎。

2021年12月,波音CEO戴夫·卡爾霍恩、空客美洲公司CEO傑弗裡·克尼特爾聯名緻信拜登政府,要求美國政府推遲原計劃中的C波段5G部署計劃。随後,FAA也通過媒體表示,兩位行業高管的表态有一定道理。

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一番斡旋後,FAA于1月初發布公告,詳細說明新的5G無線服務對敏感飛機電子設備的潛在影響程度。到1月16日,FAA又表示,批準大約45%的美國商用飛機可以在部署5G信号的機場起降。但今天,一些美國航司依然表示“還沒有準備好接受5G信号,可能會形成對飛行安全的威脅。”

5G:民航業過于“保守”?

這并不是一個突發性的事件。近幾年來,西方航空産業和通信産業圍繞着5G部署問題一直沖突不斷。

波音、空客、FAA等航空産業鍊代表普遍認為,地面部署的5G基站所發射的電磁信号會對無線電高度計等敏感設備形成潛在的幹擾威脅,進而危及飛行安全。

目前一些航空制造企業正在推動相關提案,要求在美國的機場,以及一些關鍵區域限制5G基站的安裝部署。

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航空史上,高度計故障問題曾引發多次嚴重事故,比如2009年土耳其航空的号航班空難,事故造成9人遇難,126人生還。

這樣的擔憂不無道理:如果被幹擾的測高信号誤導了飛行員,令其誤判了飛機高度,就會在降落時錯誤操縱飛機,在極端情況下甚至會導緻機毀人亡的災難性事故。

而以美國電話電報公司和威瑞森通信公司為代表的通信行業企業/機構,針對上述質疑,一方面不斷推遲商業發布和實際部署工作,追加技術改進方案以預防潛在幹擾;另一方面也不斷予以回擊,稱5G技術上是完全安全的,航空産業正在散布恐懼、歪曲事實。

從決策傳統上講,由于航空飛行本身具備低容錯、損失代價極大的特性,因此航空産業的從業者在涉及安全性相關的問題時,除非有明确且足夠強烈的收益前景,都會偏向于謹慎保守的立場。

關機:來自制造商或機組的要求?

最為典型的例子就是飛機上能否使用手機的問題。雖然目前還沒有确實可靠的案例,顯示手機、平闆、筆記本電腦能對目前全球主流商業飛機的導航通信和任務系統形成幹擾,但為了避免科學上“即便是萬分之一”的風險,在很長時期内,這些設備在飛機上都是被禁止使用的——即使是現在,機組也會要求乘客在飛行最關鍵的起降階段關閉手機,或者轉換到飛行模式。

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現在,乘客在民航飛機上可以限制性地使用手機。

但5G網絡在民航業的部署問題,與在飛機上使用手機并不能同日而語。讓我們将航空産業細分為三方:制造方——以波音和空客等為代表,運營方——以各航空公司、機場為代表,管理方——以FAA為代表,來理解多方在兩個問題上的不同态度。

就乘客能否在飛機上使用手機這一問題來說,作為制造方,在期待保證安全的同時,也希望能夠提供更好的旅行體驗,因此波音與空客等主機制造商不斷以科研結論和數據來說明,手機等民用無線設備對機載設備不存在常規的電子幹擾。

但對于飛行員為主的一線機組人員來說,飛行安全不存在“概率”問題,一旦電子幹擾發生,就是可能付出生命代價。因此,為了避免任何可能的風險和責任,運營方和管理方都選擇了更為保守性的決策:直接禁止或者限制手機等設備的使用。

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但在5G部署的問題上,美國航空産業中的制造方、運營方和管理方态度堅決且一緻地攜手抵制。其中制造方是最主要、最堅決的抵制者。其根源自然在于風險和收益的不平衡。

風險:理論上确實存在?

5G網絡以大帶寬、低延時、海量并發(狹小區域内存在同時使用的巨大數量用戶)為主要特點。其中,可能對航空運作形成潛在威脅的,主要是實現大帶寬特性所需要的支持條件——低延時與海量并發目前尚未形成協議凍結。換句話說,低延時和海量并發這倆特點,還是尚且還是PPT階段的“紙上大餅”。

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通信基站

5G的大帶寬特性,依賴于比傳統3G、4G更多的頻譜資源和更大的發射功率。從頻譜上講,5G必須使用頻率更高、波長更短的信号。這就是為什麼5G基站的信号覆蓋範圍更小的原因。從個人體驗上來說,不少人評價“關個門,5G速度都要掉一截”——畢竟承載信号的電磁信号波段本身極易衰減,穿透能力就弱得多。

為了彌補這個缺陷,基站和手機必須加大發射功率(這也是為什麼5G手機普遍比4G手機更為耗電)——尤其是身處5G基站信号覆蓋的邊緣範圍,手機不斷在5G和4G之間切換、嘗試建立穩定的5G通信時。

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因此,在3G和4G的時代,通信蜂窩基站與以無線電高度計為代表的導航、通信、探測等機載設備相比,兩者信号不僅在頻率上相差顯著、難以形成幹擾效應;而且由于基站發射功率低,即使是間隔距離較小,基站信号的強度也是比較低的。

但如果5G網絡大規模部署,蜂窩基站所采用的波段(具體波段要視情況而定)就可能與機載設備非常相近。而且由于基站本身的發射功率要高得多,在飛機起降的近地階段就有可能形成非常強烈的幹擾效應。

基于目前波音、空客等制造商的嚴肅抗議,我們可以推測歐美航空産業不僅主觀上傾向于“5G基站将幹擾到飛行運行”這一觀點,更也許已經獲得了相關科研試驗結論的支持。

收益:直接收益幾乎不可見

在安全性之外,制造商與航司之所以聯合抵制5G的部署,另一重要原因在于5G的部署對航空制造商、運營商來說幾乎不帶來任何直接性收益。

5G産業的受益方自然是不斷推動通信升級的通信設備制造商和電子制造業。而對航空業來說,5G産業發展所間接帶來的對原材料(比如氮化镓)和基礎部件(比如射頻芯片)等技術的拉動,可能就是全部的好處了。

而在帶寬、可靠性和保密性等主要性能上,無線通信在任何時代自然都無法與有線通信相比。因此,對歐美航空産業來說,不論是制造商、運營商,或者是監管方都對5G沒有明确的需求。

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對企業級用戶來說,光纖+Wi-Fi才多數用戶的主力方案。

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跑測速目前幾乎成為了5G産品的唯一賣點,但很多地方的5G産品速度事實上還沒達到完整4G方案的性能上限。

而從滿足乘客通信需求的角度來說,機場Wi-Fi和現有的4G技術組合已經足夠了。也就是說,5G最大的“賣點”:通信速度快,對航空産業各方來說,還沒有體現出明顯的利潤點——這不會為航司帶來更多乘客,航司更不能因此把票賣的更貴。

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作為個人用戶,4G網速已經能夠乘客的需求。

綜合考量風險與收益之後,美國航空産業各方有如上反應就非常自然了。

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