Математики нашли способ, как технология 5G обойдет помехи для самолетов

Ученые разработали новый математический подход для защиты самолетов от помех, которые создают сети мобильной связи. Предложенное решение описывает форму идеальной зоны отчуждения, которая позволяет обезопасить воздушные суда и одновременно максимально сохранить производительность сетей пятого поколения. Ожидается, что данная разработка послужит основой для авиационных регуляторов и телекоммуникационных властей при развертывании сетей 5G вблизи аэропортов и воздушных трасс.

Впервые для прогнозирования взаимодействия сигналов 5G с радиовысотомерами самолетов была применена стохастическая геометрия — математический метод для моделирования случайно расположенных сетевых элементов, сообщает King Abdullah University of Science and Technology. Проблема заключается в том, что сети 5G работают в частотном диапазоне, близком к тому, который используют авиационные радиовысотомеры. Это может создавать помехи для сигнала высотомера, что требует создания специальных зон для минимизации такого воздействия.

Радиовысотомеры являются важнейшими датчиками на борту самолета, отвечающими за контроль высоты полета над местностью и препятствиями. Их сигналы имеют критическое значение при взлете и посадке, а также при полетах на малых высотах или в условиях плохой видимости. Минимизация помех для их сигналов является приоритетом в обеспечении безопасности полетов. Технология 5G создает самый высокий на сегодняшний день уровень помех, что уже приводило к отмене многих рейсов. Решением является развертывание зон отчуждения, внутри которых вышки 5G будут работать только в более низких частотных диапазонах.

Исследователи применили стохастическую геометрию для анализа различных форм зон отчуждения и пришли к выводу, что треугольные зоны вокруг взлетно-посадочных полос наилучшим образом сохраняют сигнал радиовысотомера, сводя к минимуму площадь потери производительности 5G. По словам одного из авторов, работа такой зоны похожа на закрытие одной полосы на автомагистрали: данные продолжают передаваться, но не так быстро, как за ее пределами. Было установлено, что производительность сети падает на 20% при наличии всего одной вышки 5G внутри зоны и на 50% при наличии трех.

Результаты исследования имеют глобальное значение, поскольку многие страны уже ввели ограничения на использование сетей 5G вблизи аэропортов из-за опасений, связанных с работой радиовысотомеров. Ожидается, что данная работа, поддержанная саудовской Комиссией по связи, космосу и технологиям, будет и впредь служить ориентиром для международных авиационных и коммуникационных агентств при разработке правил, обеспечивающих безопасное сосуществование технологии 5G и авиационных систем.