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聯邦通信委員會選擇令人驚得掉下巴的干擾GPS標準

添加時間:2020-05-20 10:17:13 來源:斗室智庫
  為了讓力嘎多網絡(Ligado Networks)使用衛星頻率進行地面無線服務,美國聯邦通信委員會(FCC)為該公司的運營設定了條件,但僅限于最末端。這些條件可以幫助保護GPS接收機免受干擾,但是FCC仍然承認很有可能發生干擾。這些          要求是必要的,因為FCC忽視了已建立的保護GPS的標準準繩,而是基于有害的干擾來保護GPS。也就是說,在干擾嚴重到接收機無法正常工作之前,還允許進行干擾。換句話說:只要沒有問題,干擾可以照常不誤。一旦開始干擾破壞事件,再將研究如何防止它們破壞。
 


 
  長期以來,全球公認的保護GPS的標準是C / N0(載噪功率密度比)下降1分貝(1 dB)。這也稱為干擾保護標準。這是描述GPS信號相對于周圍噪聲的強度的一種方式。GPS信號的強度自然會有所變化(信號來自移動的衛星),周圍的噪聲也會變化。 GPS專家使用此易于測量的組合標準來確定您可以增加多少信號噪聲,并且仍然使接收機可靠地工作。
 
  這是我們之前所做的。FCC寫道:“在確定一項新服務是否會對現有服務造成有害干擾時,我們開始并依靠我們規則中體現的委員會長期定義:'有害干擾'是'[i]干擾,危害無線電導航服務或其他安全服務的功能,或嚴重降低,阻礙或反復中斷根據[ITU]無線電規則運行的無線電通信服務。'我們將該定義用于評估對所有服務的潛在干擾和分配,包括與GPS運作所在的1559-1610 MHz頻帶中的RNSS相關的分配。”FCC權衡了政府和Ligado進行的若干測試,并確定“ 1 dB C / N0降級指標不評估GPS設備的實際性能是否受到影響,因此,不直接解決是否存在委員會定義的任何“有害干擾”。這項決定尤其重要,因為GPS接收機只能正常工作,直到不能工作為止。洛根·斯科特(Logan Scott)在2016年的一次采訪中說,眾所周知,即使受到嚴重干擾,GPS接收機也可以提供準確的位置信息。斯科特是GPS信號專家和顧問,專門從事通信、導航和其他系統的射頻信號處理和波形設計。他說,只要GPS接收機跟蹤衛星,它們就可以提供相當準確的定位信息,直到干擾使它們失去對衛星的鎖定為止。用位置誤差代替C / NO降級可以有效消除安全冗余度。斯科特說:“ GPS絕對是一種生命安全系統。”GPS接收機制造商天寶公司在4月16日致電FCC員工時說,1 dB標準是“最容易識別和預測的度量,它將確保避免有害干擾水平。” “這是確保對GNSS接收機進行充分保護的唯一可靠機制。考慮到GNSS接收器和應用的多樣性,替代性指標(例如關鍵性能指標)在管理上不切實際,并且僅在有害干擾已經發生之后才揭示問題,從而使GPS用戶獲得不準確或誤導性的信息。”
 
  一系列條件。選擇降低門檻后,FCC為力嘎多提供了一系列條件,以幫助防止出現問題。它采納了力嘎多的較早提議,即不將最接近GPS頻段的頻譜用于地面服務。FCC還使用+/- 45度交叉極化基站天線將1526-1536 MHz的下行鏈路功率限制為9.8 dBW(10 W)。 FCC寫道:“基于FAA分析,六邊形網格中的最小站間分隔距離應為433米。”該機構還規定了其他位置限制和帶外發射限制以及報告和通知要求。力嘎多還必須更換或維修“受到或可能會受到力嘎多運營的有害干擾的聯邦政府設備”。為了做到這一點,他們必須有一種方法,至少要在下行鏈路頻帶中部署基站之前至少30天與當地政府交換信息,這是一小段可用的力嘎多頻譜,最接近GPS,這對運營構成了最大的風險。在開始該頻段的操作之前,他們必須向聯邦機構詳細說明基站的位置和技術操作參數,并與受影響的機構一起確定可能受影響的設備。他們還必須制定程序來修理或更換那些設備。如果無法修復或更換設備,該公司“應與受影響的政府機構協商,以確定軍事設施可接受的接收功率水平。”
 
  可靠性是關鍵。C / N0方法包括一些余量,以允許自然波動和挑戰(如沉重的樹木覆蓋物)帶來的挑戰,削弱信號接收能力。為什么?您不希望依賴于不可靠接收器的基本或生命安全系統。積極的火車控制使用GPS來幫助防止火車之間的碰撞并保護在鐵軌旁工作的人。在美國注冊的無人機超過150萬個,基于GPS的地理圍欄自動使它們遠離機場并避免與載人飛機相撞。根據國土安全部的說法,GPS是一項國家關鍵職能,絕大多數關鍵基礎設施都依賴GPS。因此,就像土木工程師利用一定的余量來確保駕駛員在被強風吹襲的吊橋上安全一樣,頻譜工程師也要通過在GPS干擾測量中建立安全余量來確保人們的安全。根據FCC的決定,這一余量將在很大程度上消失。
 
  民用用戶又如何應對吶?民用用戶接受者的情況尚不清楚。力嘎多必須保留免費電話號碼,以使公眾能夠有機會報告干擾。該公司不僅負責接聽電話和調查報告情況,還必須在一小時內通知FCC存在干擾。人們一定會對這種安排感到好奇,因為這使力嘎多和FCC都處在必須解決原本不會出現的問題的困境中。力嘎多還必須提前六個月通知GPS接收機制造商,讓他們逐個縣地了解基站所在的位置,并每六個月更新一次覆蓋圖。這表明即使只是回答客戶的問題,接收機制造商也應在處理干擾問題上發揮一定作用。不清楚是誰為非政府所有的接收機進行維修或更換。由于力嘎多明確表示了使用現有基礎架構部署其無線服務的意圖,因此該公司可以很快開始運營。但是,FCC依然命令說,力嘎多至少要90天后才能開始運作。因此,有一些時間來考慮下一步。FCC要求的功率限制,預先通知和糾正機制的組合將如何有效地保護GPS,還有待觀察。實際上,FCC似乎正在預料到存在一些問題。因此,FCC寫道:“我們的分析不應被解釋為不會對當前正在運行或在市場中的任何GPS設備造成有害干擾。” 歐盟委員會確實表示,它承認即使由力嘎多支持的測試也表明“對某些設備,特別是高精度設備,存在潛在的有害干擾”。該機構充滿信心地得出結論,“基于力嘎多與多家GPS設備制造商的承諾,提前通知和其他條件……將解決(基于地面的)網絡運營開始之前對GPS的任何潛在有害干擾。”應該說,只有時間和可能痛苦的經歷才能證明一切。
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