美國光平方寬帶網(wǎng)絡對GPS信號的干擾

（許建國編譯）

總部設在弗吉尼亞州雷斯頓的光平方公司從2003年就開始規(guī)劃一個覆蓋全美的L頻段移動寬帶通信網(wǎng)。該網(wǎng)包括兩顆靜止軌道大型通信衛(wèi)星和幾萬個地面廣播塔。公司已投入了大約10億美元，一顆衛(wèi)星業(yè)已在軌。目前該公司正在設法融資幾十億美元用于地面系統(tǒng)的建設。但是該公司的地面網(wǎng)絡有可能干擾GPS信號。這引起了有關(guān)方面的關(guān)注，并展開了一系列研究與試驗。

2011年6月9日，美國政府授權(quán)的國家天基定位、導航和授時系統(tǒng)工程論壇（NPEF），及美國航空無線電技術(shù)委員會各自發(fā)表了調(diào)查報告，稱如果允許光平方公司部署其網(wǎng)絡，美國境內(nèi)大量的GPS用戶將會受到不可接受的干擾。

此外，由光平方公司牽頭，并有政府和業(yè)界專家參加的技術(shù)工作小組，也于2011年6月15日向美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）提交一份分析報告，以便FCC權(quán)衡是否需要調(diào)整對光平方網(wǎng)絡的政策。

兩篇調(diào)查報告對解決干擾的方案進行了研究，包括降低光平方基站的功率，或給GPS接收機加裝專用的濾波器。研究認為，實際上高功率的光平方地面網(wǎng)絡與低功率的GPS是無法共存的，這二者的信號頻率靠得太近。

對于這兩篇調(diào)查報告所列的問題和觀點，光平方公司副總裁Jeff Carlisle并無異議。但他說，通過降低其地面基站發(fā)射功率等措施，干擾問題可以得以緩解。

FCC頒發(fā)給光平方公司的營業(yè)許可，最初是有嚴格限制的，目的就是要保證光平方的網(wǎng)絡是一個基于衛(wèi)星的系統(tǒng)，其地面部分只是備份，以備萬一與衛(wèi)星線路聯(lián)系不暢時使用。但是營業(yè)許可幾經(jīng)修改，其限制性條款不斷軟化。FCC最終允許光平方公司出售地面網(wǎng)絡使用的手機，這一措施有助于光平方的融資。

但這一行動引起GPS管理機構(gòu)的警覺。他們認為，這樣就會使光平方公司的用戶數(shù)量大增，不得不提高地面廣播塔的發(fā)射功率，進而影響GPS用戶。正是這一關(guān)注，才引發(fā)了對光平方的調(diào)查，以明確其網(wǎng)絡對GPS民用和軍用的潛在影響。

過去的幾個月來，包括軍方、政府和業(yè)界專家在內(nèi)的研究小組進行了一系列實驗室和現(xiàn)場試驗。美國空軍航天司令部司令William Shelton將軍5月向參院武裝力量委員會報告，在試驗中，GPS的軍用、民用和商業(yè)用戶都受到了影響。

NPEF主席Deane Bunce說，試驗的最終結(jié)果表明，光平方網(wǎng)絡對GPS的許多政府用戶都有重大影響，比如空管和應急反應等。NPEF是白宮授權(quán)的一個委員會，負責協(xié)調(diào)政府各部門參與對與GPS有關(guān)的研究。NPEF于6月1日向FCC遞交了最終報告。

根據(jù)光平方提供的最新資料，NPEF對其網(wǎng)絡進行了模擬，結(jié)果顯示，航空用戶可能會遭受GPS信號中斷，尤其是在人口稠密區(qū)。在這些區(qū)域，光平方地面站的間隔僅為400～800m，如果飛機的飛行高度在3040m以下，則在首都華盛頓特區(qū)、弗吉尼亞大部、賓夕法尼亞大部、馬里蘭州和新澤西州都無法使用GPS導航。Bunce說，測試中GPS航空接收機效果最差。

NPEF的報告還表明，當光平方的地面廣播塔以15kw的最大允許功率發(fā)射信號時，警車在距塔182米以內(nèi)接收不到GPS信號，而救護車和消防車在距塔304米之內(nèi)也接收不到GPS信號。

Bunce說，如何降低光平方系統(tǒng)的干擾，目前似乎并無行之有效的辦法。分析表明，給航空GPS接收機加專用裝濾波器以消除光平方的信號干擾可能要用7～15年，而且耗資巨大，另外，加裝濾波器會影響接收機的性能。其他辦法，諸如改進光平方的天線方向圖或排除某些區(qū)域或降低信號電平，則要求增加地面站的數(shù)量、提高系統(tǒng)的總功率輸出。對光平方來說，唯一可行的辦法是申請另外的頻率建站運行。

同樣是在2011年6月1日，美國航空無線電技術(shù)委員會向FCC遞交的另一份報告也得出同樣的結(jié)論。該機構(gòu)所試驗的所有航空GPS接收機都發(fā)生了不可接受的信號衰減。

光平方的地面網(wǎng)絡可以使用L頻段中的兩個頻段。美國航空無線電技術(shù)委員會的報告建議FCC不要批準光平方在這兩個頻段的高頻率端運行?？磥?，光平方和GPS的頻率沖突，短期內(nèi)很難解決。