Не, 5G няма да пречи на метеорологичните сателити. Ето защо

5G ще напълно промени начина ние използваме нашите мобилни телефони, предлагайки супер високи скорости, които не означават само по-бързо изтегляне на любимите ви предавания. Но 5G идва с множество притеснения, от ограничен обхват и лошо проникване в сградата до притеснения за неблагоприятни последици за здравето.

Но сега има нов проблем: метеорологичните сателити. Априлска статия в Nature предизвика метеорологичната общност в смут, тъй като описа потенциалните последици от скорошно търг от Федералната комисия по комуникациите от 24,25 до 24,45 и 24,75 до 25,25 гигахерца (GHz) спектър. Има един проблем: това е близо до честотата, която метеоролозите използват за откриване на водни пари във въздуха.

Нарушаване на времето?

Водната пара излъчва слаб радиосигнал с честота 23,8 GHz, който сателитите засичат. Изображенията на водната пара се превърнаха в решаваща част от прогнозирането на времето, тъй като помагат на метеоролозите да разберат по-добре движение в атмосферата и предоставя на компютърни модели важни данни за по-добро прогнозиране на развитието бури.

„Страховете са реалистични, тъй като се смята, че намаляването на способността за откриване на водни пари ще върне точността на нашата прогноза до нива, наблюдавани за последен път около 1980 г.“, Кевин Макмеън, изпълнителен директор за мобилни и нововъзникващи технологии в базираната в Чикаго цифрова консултации SPR, каза Digital Trends. „Ние се сблъскваме с природата. Има последващи компромиси да обмисли."

Очевидното нападение срещу дистанционното наблюдение на времето също не е приключило. Бъдещите планирани търгове може да повлияят на откриването на валежи (36 до 37 GHz), температура (50,2 до 50,4 GHz) и дори традиционното засичане на облаци от метеорологичните сателити (80 до 90 GHz).

Но дали целият този страх и омраза е само високотехнологична версия на Chicken Little? Вероятно и ето защо.

Всичко е въпрос на разпространение

За да разберем защо, първо трябва да знаем науката зад това как работи радиочестотата, най-важното как работи размножава. Може би най-добрият начин да разберем това е да използваме радиостанциите в домовете и колите си като пример.

При много ниски честоти радиовълните се разпространяват по-далеч, защото имат по-голяма дължина на вълната. Те също могат лесно да пътуват през обекти. Помислете за радио с къси вълни: предаванията могат да пътуват по света през нощта, използвайки сравнително малко мощност (също така е в размножително „сладко място“ също). По същия начин AM радиопредаванията, които имат честоти точно под тези на късите вълни, също могат да изминават дълги разстояния през нощта, но не толкова далеч, колкото късите вълни.

Сега сравнете това с FM сигнал, който използва много по-висока честота. С много по-къса дължина на вълната, FM радиосигналите рядко изминават повече от 100 мили в най-добрия случай. За да предавате на значително разстояние, вашите нужди от енергия са много по-високи от късовълновите или AM лентите.

Традиционните мобилни телефони работят на честоти доста над FM радиото. Както бихте предположили, дължините на вълните са много по-къси, така че обхватът е намален още повече, а способността му да се справя с препятствията е много по-малко стабилна. Ето защо ранните безжични мрежи от следващо поколение в САЩ бяха толкова лоши: работещи на честоти от 1700 и 2100MHz, обхватът на кулите беше значително по-малък и приемането на закрито беше на петна.

Той стана изключително по-добър, но само благодарение на широка (и доста тясно разположена) мрежа от клетъчни кули. Но това не е възможно навсякъде и безжичните компании - T-Mobile най-вече — са съхранили по-нискочестотен спектър, когато стане наличен. Но даже там, все още не е съвсем ясно как да постигнем тези супер високи скорости Очаква се 5G да осигури — тъй като честотната лента все още е ограничена.

Тогава защо да използвате гигахерцов спектър в 5G?

Проста причина: задръстванията. Честотният спектър на долните ленти се споделя от десетки, ако не и стотици употреби. В резултат на това малки части от спектъра обслужват много устройства. Когато навлезете в многогигахерцовата част на радиочестотния спектър, има много по-малко хора, които го използват. Толкова малко, че малките маркучи с честотна лента на по-нискочестотната безжична връзка се превръщат в големи тръби при тези супер високи честоти, или милиметрова вълна (mmWave).

mmWave покрива честоти приблизително от 30 до 300 GHz, въпреки че честоти до 24 GHz също се считат за mmWave. Размерът на наличната честотна лента в mmWave е огромен: експертите смятат, че mmWave има потенциала да увеличи скорости на изтегляне до 10Gbps — прави възможни всички видове приложения, включително виртуална и разширена реалност на живо, интелигентни автономни превозни средства и др. Всяко от тези приложения изисква масивна количество честотна лента и спектърът просто не е там в долните ленти, за да го направи.

Но да се върнем към дискусията за размножаването. Вече при честоти от 1700 и 2100MHz, където работят повечето настоящи мрежи, има проблеми с приемането на закрито и в силно препречени зони. Това се усложнява, когато честотата става още по-висока.

„[5G] разчита на спектъра на милиметровите вълни, за да осигури най-високите си скорости, и това е труден факт, физика, че тези по-високи честоти се разграждат по-лесно и не могат да се разпространяват толкова добре, колкото по-ниските нечий," BroadbandNow политическият експерт Тайлър Купър обясни на Digital Trends. „Това означава, че най-големият потенциал на 5G най-вероятно ще бъде преместен в изключително гъсти градски „джобове“.“

Verizon открива това, докато разгръща своята 5G мрежа в САЩ, за да покрие градовете, компанията е принудена да постави мини-кула буквално на всеки ъгъл на всеки блок, както разбрахме в април тестване на мрежата Verizon 5G и отново през май с помощта на Galaxy S10 5G. Разходете се на една пресечка от предавател и отново сте в LTE мрежата.

Сателитите са безопасни

Реалностите на mmWave и добрата старомодна физика са причините, поради които сателитите за времето и всеки друг потенциален потребител на честоти от няколко GHz вероятно са безопасни в обозримо бъдеще. Никоя нова технология няма да промени това. Въпреки че може да са открити търгове за честотите, близки до тези, където работят тези сателити, продадените честоти са със съмнителна стойност за безжичните оператори предвид лошото им разпространение производителност.

Освен това не е съвсем ясно дали един безжичен оператор ще има нужда или ще иска да използва малката част от наскоро продадените ленти, които могат да попречат на сателитните изображения. От лицензополучателите на спектъра се очаква да сведат смущенията до минимум като условие за техния лиценз. В по-голямата си част превозвачите са били добри стопани на своите мрежи и наистина няма причина да очакваме, че няма да бъдат сега.

Може ли да има проблеми по пътя? Сигурен. Но може да ни делят години, ако не и десетилетия от това - и дотогава може да сме преминали към друга технология от следващо поколение. Но засега вашият метеоролог няма от какво да се страхува.

Препоръки на редакторите

• Огромната преднина на T-Mobile в скоростите на 5G не отива никъде
• Вашият план на Verizon току-що претърпя основен ремонт — ето какво е новото
• Ако харесвате евтини телефони, ще харесате тези 2 нови опции за Moto G
• Най-новите планове на T-Mobile са вълнуващи за нови (и стари) клиенти
• 5G на T-Mobile все още е несравним – но дали скоростите са стабилни?

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.