Ciencia y Tecnología

Como la nueva tecnología 5G pone en riesgo a los aviones

Antena 5G en primer plano y en el fondo un avión volando

Los nuevos servicios 5G para señales de transmisión de datos de alta velocidad han generado preocupaciones sobre la interferencia en las comunicaciones entre los aviones y las torres de control en los aeropuertos. 

La Administración Federal de Aviación aseguró a los estadounidenses que la mayoría de los aviones comerciales son seguros , y AT&T y Verizon acordaron posponer la instalación de sus nuevas antenas de telefonía celular cerca de los aeropuertos durante seis meses. Pero el problema no se ha resuelto del todo.

Las preocupaciones comenzaron cuando el gobierno de EE . UU. subastó parte del espectro de la banda C a los operadores inalámbricos en 2021 por 81 mil millones de dólares. Los operadores están utilizando el espectro de banda C para brindar un servicio 5G a toda velocidad, 10 veces la velocidad de las redes 4G.

El espectro de la banda C está cerca de las frecuencias utilizadas por la electrónica clave en la que confían las aeronaves para aterrizar de manera segura. He aquí por qué eso puede ser un problema.

radioaltimetro en un avion

Mantener el orden en el espectro

Las señales inalámbricas son transportadas por ondas de radio. El espectro de radio va desde los 3 hercios hasta los 3.000 gigahercios y forma parte del espectro electromagnético. La parte del espectro de radio que transporta las señales de su teléfono y otros dispositivos inalámbricos es de 20 kilohercios a 300 gigahercios .

Si dos señales inalámbricas en la misma área usan la misma frecuencia, se obtiene un ruido distorsionado. Escuchas esto cuando estás a mitad de camino entre dos estaciones de radio que usan bandas de frecuencia iguales o similares para enviar su información. Las señales se confunden y a veces escuchas una estación, otras veces la otra, todo mezclado con una buena dosis de ruido.

Por lo tanto, en los EE. UU., el uso de estas bandas de frecuencia está estrictamente regulado por la Comisión Federal de Comunicaciones para garantizar que a las estaciones de radio, los proveedores de servicios inalámbricos y otras organizaciones se les asignen "carriles" o espectros de frecuencia para usar de manera ordenada.

Gráfico que muestra como los aviones utilizan las señales que rebotan en el suelo en el mismo rango que las señales 5G

Rebotando ondas de radio en el suelo

Los aviones modernos usan altímetros, que calculan el tiempo que tarda una señal en rebotar desde el suelo para determinar la altitud de un avión. Estos altímetros son una parte vital de los sistemas de aterrizaje automático que son especialmente útiles en casos donde hay poca visibilidad. 

Por lo tanto, si un altímetro interpreta una señal de un operador inalámbrico como la señal rebotada desde el suelo, puede pensar que el suelo está más cerca de lo que está y prematuramente intentar bajar el tren de aterrizaje y hacer las demás maniobras necesarias para aterrizar un avión. aeronave. Si la interferencia con las señales del operador inalámbrico corrompe y distorsiona las señales de radio del altímetro, es posible que el altímetro no reconozca la señal rebotada y, por lo tanto, no pueda determinar qué tan cerca del suelo está el avión.

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Las porciones del espectro de radiofrecuencia que utilizan los aviones y los operadores de telefonía celular son diferentes. El problema es que los altímetros de los aviones utilizan el rango de 4,2 a 4,4 gigahercios, mientras que el espectro de banda C recientemente vendido y no utilizado anteriormente para operadores inalámbricos oscila entre 3,7 y 3,98 gigahercios. Resulta que la diferencia de 0,22 gigahercios entre las señales puede no ser suficiente para estar absolutamente seguro de que la señal de un operador de telefonía celular no se confundirá con la señal de un altímetro ni la corromperá.


Avión volando visto desde el suelo

Manejar sin problemas, por ahora

La industria de las telecomunicaciones ha argumentado que la brecha de 0,22 gigahercios es suficiente y que no habrá interferencias . La industria de las aerolíneas ha sido más cautelosa . Incluso si el riesgo es muy pequeño, creo que las consecuencias de un accidente aéreo son enormes.

¿Quién tiene razón? Las posibilidades de tal interferencia son muy pequeñas, pero la verdad es que no hay muchos datos para decir que tal interferencia nunca sucederá. Que haya interferencia depende de los receptores de los altímetros y de su sensibilidad. Desde mi punto de vista, no hay forma de garantizar que tales señales de interferencia extraviadas nunca lleguen a los altímetros.

Si los altímetros pueden registrar las señales perdidas como ruido y filtrarlas, entonces pueden funcionar correctamente. Sin embargo, actualizar los altímetros de los aviones es una propuesta costosa y no está claro quién pagaría el costo.

La FAA ha estado probando altímetros y limpiando algunos en los que se puede confiar en un futuro próximo. AT&T y Verizon acordaron no colocar transmisores y receptores 5G cerca de los 50 aeropuertos más grandes durante seis meses mientras se busca una solución. Esto ha evitado una gran crisis a corto plazo, pero no es una solución permanente.

Además, las aerolíneas regionales y los aeropuertos rurales siguen estando en riesgo de interferencia.

Artículo original en inglés: How 5G puts airplanes at risk – an electrical engineer explains

 

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