في خطوة رائدة لضمان سلامة الملاحة الجوية، ابتكر باحثون سعوديون في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) نهجًا رياضيًا جديدًا لحماية الطائرات من التداخل الناتج عن إشارات الاتصالات المتنقلة، خاصة شبكات الجيل الخامس (5G). وفقًا للبحث الذي نشرت في المجلة العلمية IEEE Transactions on Wireless Communications.
تحديد منطقة العزل المثالية
كما وصف الفريق البحثي شكلًا هندسيًا لـ”منطقة العزل المثالية”التي يمكنها حماية أنظمة الطائرات الحيوية، مثل أجهزة قياس الارتفاع اللاسلكية. مع الحفاظ على أداء شبكات الجيل الخامس. يعد هذا النهج الأول من نوعه الذي يطبق الهندسة العشوائية. وهي طريقة رياضية تستخدم لنمذجة العناصر العشوائية في الشبكات، للتنبؤ بكيفية تفاعل إشارات الجيل الخامس مع أنظمة الطائرات.
تكمن المشكلة في أن شبكات الجيل الخامس تعمل ضمن نطاق ترددي واسع. وقريب من الترددات التي تستخدمها أجهزة قياس الارتفاع اللاسلكية في الطائرات. ما قد يسبب تداخلًا خطيرًا. ولحل هذه المشكلة، اقترح الباحثون إنشاء مناطق عزل بالقرب من المطارات. في هذه المناطق، يتم تشغيل أبراج الجيل الخامس عند ترددات منخفضة فقط. باستخدام الطيف الترددي القديم بدلاً من الطيف الحديث ذي الترددات العالية، ما يقلل من احتمالية التداخل.
تطبيق الهندسة العشوائية
كما استخدم الباحثون تقنية الهندسة العشوائية لتحليل أشكال مختلفة لمناطق العزل. وأظهرت النتائج أن المناطق ذات الشكل المثلث حول مدارج الطائرات هي الأكثر فعالية. حيث تحافظ على إشارة أجهزة قياس الارتفاع اللاسلكي. وتقلل في الوقت نفسه من التأثير على أداء شبكات الجيل الخامس.
بينما أظهرت الدراسة أن أداء شبكات الجيل الخامس قد يتراجع بنسبة 20% بوجود برج واحد داخل المنطقة. وقد يصل الانخفاض إلى 50% مع وجود ثلاثة أبراج.
توجيه السياسات المستقبلية
كما تخطت أهمية هذه الدراسة حدود المملكة العربية السعودية، حيث أدت مخاوف التداخل بالفعل إلى اتخاذ العديد من الدول إجراءات لتقييد عمل شبكات الجيل الخامس بالقرب من المطارات. وبدعم من هيئة الاتصالات والفضاء والتقنية (CST) السعودية. بينما من المتوقع أن تساهم هذه النتائج في توجيه السياسات العالمية. ما يسمح بالتعايش الآمن بين شبكات الجيل الخامس وأنظمة الملاحة الجوية.