Ne, 5G nebude rušit meteorologické satelity. Zde je Proč

5G bude úplně změnit způsob používáme naše mobilní telefony a nabízíme super vysoké rychlosti, které nebudou znamenat pouze rychlejší stahování vašich oblíbených pořadů. Ale 5G přichází s řadou problémů, od omezeného dosahu a špatného pronikání do budovy až po obavy z nepříznivé zdravotní účinky.

Ale teď je tu nový problém: meteorologické satelity. Dubnový článek v Nature vyvolala v meteorologické komunitě pozdvižení, protože podrobně popsala potenciální dopad nedávné události aukce od Federal Communications Commission ve výši 24,25 až 24,45 a 24,75 až 25,25 gigahertzů (GHz) spektrum. Je tu jeden problém: je to blízko frekvence, kterou meteorologové používají k detekci vodní páry ve vzduchu.

Narušit počasí?

Vodní pára vysílá slabý rádiový signál na frekvenci 23,8 GHz, který družice detekují. Snímky vodní páry se staly zásadní součástí předpovědí počasí, protože pomáhají meteorologům lépe porozumět pohybu v atmosféře a poskytuje počítačovým modelům klíčová data pro lepší předpověď vývoje bouřky.

„Obavy jsou realistické, protože se odhaduje, že snížení schopnosti detekovat vodní páry vrátí naši přesnost předpovědi na úroveň úrovně, které byly naposledy zaznamenány kolem roku 1980,“ Kevin McMahon, výkonný ředitel mobilních a nově vznikajících technologií společnosti Digital v Chicagu poradenství SPR, řekl Digital Trends. „Narážíme na přírodu. Existují následné kompromisy zvážit."

Ani zjevný útok na dálkové snímání počasí není u konce. Budoucí plánované aukce mohou ovlivnit detekci srážek (36 až 37 GHz), teplotu (50,2 až 50,4 GHz) a dokonce i tradiční cloudové snímání meteorologických satelitů (80 až 90 GHz).

Ale je všechen ten strach a hnus jen high-tech verze Chicken Little? Pravděpodobně a zde je důvod.

Všechno je to o propagaci

Abychom pochopili proč, musíme nejprve znát vědu, která stojí za tím, jak funguje rádiová frekvence, a to především v tom, jak funguje propaguje. Snad nejlepší způsob, jak to pochopit, je použít jako příklad rádia v našich domovech a autech.

Při velmi nízkých frekvencích se rádiové vlny šíří dále, protože mají delší vlnové délky. Mohou také snadno procházet předměty. Představte si krátkovlnné rádio: vysílání může v noci cestovat po celém světě s použitím relativně malého výkonu (je také v rozmnožovací ‘sladká skvrna’ také). Podobně rozhlasové vysílání AM, které má frekvence těsně pod krátkovlnnou frekvencí, může v noci také cestovat na dlouhé vzdálenosti, ale ne tak daleko jako na krátkých vlnách.

Nyní to porovnejte se signálem FM, který používá mnohem vyšší frekvenci. S mnohem kratší vlnovou délkou, FM rádiové signály zřídka cestují více než 100 mil nebo tak v nejlepším případě. Chcete-li vysílat na značnou vzdálenost, vaše potřeby energie jsou mnohem vyšší než v pásmech krátkých vln nebo AM.

Tradiční mobilní telefony pracují na frekvencích vysoko nad FM rádiem. Jak byste uhodli, vlnové délky jsou mnohem kratší, takže dosah je ještě snížený a jeho schopnost vypořádat se s překážkami je mnohem méně robustní. To je důvod, proč byly bezdrátové sítě první generace v USA tak špatné: fungovaly na frekvencích 1 700 a 2 100 MHz, dosah věží byl výrazně menší a příjem uvnitř byl špinavý.

Zlepšilo se to nesmírně, ale pouze díky rozsáhlé (a spíše těsně rozmístěné) síti celulárních věží. Ale to není možné všude a bezdrátové společnosti — T-Mobile především — mít nahromaděné nižší frekvenční spektrum, jakmile bude k dispozici. Ale i tam, zatím není zcela jasné, jak dosáhnout super vysokých rychlostí Očekává se, že 5G poskytne — protože šířka pásma je stále malá.

Proč tedy používat gigahertzové spektrum v 5G?

Jednoduchý důvod: zácpa. Kmitočtové spektrum na spodních pásmech je sdíleno desítkami, ne-li stovkami využití. Výsledkem je, že malé části spektra slouží mnoha zařízením. Jak se dostanete do multi-GHz části rádiového spektra, používá je mnohem méně lidí. Tak málo, že se z malých hadic šířky pásma bezdrátového nižšího pásma stanou velké trubky na těchto super vysokých frekvencích, popř. milimetrová vlna (mmWave).

mmWave pokrývá frekvence zhruba 30 až 300 GHz, i když frekvence tak nízké, jako je 24 GHz, jsou také považovány za mmWave. Množství dostupné šířky pásma v mmWave je obrovské: odborníci se domnívají, že mmWave má potenciál zvýšit rychlost stahování až 10 Gbps — zpřístupnění všech druhů aplikací včetně živé virtuální a rozšířené reality, chytrých autonomních vozidel a dalších. Každá z těchto aplikací vyžaduje masivní množství šířky pásma a spektrum prostě není v nižších pásmech, aby to bylo možné.

Ale vraťme se k diskusi o propagaci. Již na frekvencích 1700 a 2100 MHz, kde funguje většina současných sítí, dochází k problémům s příjmem uvnitř budov a v oblastech se silnou překážkou. To se sčítá s tím, jak se frekvence ještě zvyšuje.

„[5G] spoléhá na spektrum milimetrových vln, aby dosáhlo svých nejvyšších rychlostí, a to je tvrdý fakt fyzika, že tyto vyšší frekvence se snadněji degradují a nemohou se šířit tak dobře jako nižší jedničky,“ BroadbandNow expert na politiku Tyler Cooper vysvětlil pro Digital Trends. "To znamená, že největší potenciál 5G bude s největší pravděpodobností odsunut do extrémně hustých městských "kaps."

Verizon to zjišťuje, když zavádí svou 5G síť po celých USA, aby pokryl města, Společnost je nucena umístit minivěž doslova na každý roh každého bloku, jak jsme zjistili v duben testování sítě Verizon 5G a znovu v květnu pomocí Galaxy S10 5G. Odejděte blok od vysílače a jste zpět v síti LTE.

Satelity jsou bezpečné

Realita mmWave a stará dobrá fyzika jsou důvody, proč jsou meteorologické satelity a jakýkoli jiný potenciální uživatel multi-GHz frekvencí pravděpodobně v dohledné budoucnosti bezpečný. Žádná nová technologie to nezmění. Zatímco aukce se mohly otevřít pro frekvence blízko míst, kde tyto satelity operují, prodávané frekvence mají pro bezdrátové operátory spornou hodnotu vzhledem k jejich špatnému šíření výkon.

Kromě toho není zcela jasné, že by bezdrátový operátor buď potřeboval nebo chtěl využít malou část nedávno prodaných pásem, která by mohla rušit satelitní snímky. Od držitelů licence ke spektru se očekává, že jako podmínku své licence udrží rušení na minimu. Přepravci byli z velké části dobrými správci svých sítí a opravdu není důvod očekávat, že by tomu tak nebylo nyní.

Mohou na cestě nastat problémy? Tak určitě. Ale možná nás od toho dělí roky, ne-li desetiletí – a do té doby jsme možná přešli na další technologii nové generace. Ale zatím se váš meteorolog nemá čeho bát.

Doporučení redakce

• Obrovský náskok T-Mobile v rychlostech 5G nikam nevede
• Váš plán Verizon právě prošel zásadní revizí – zde je to, co je nového
• Pokud máte rádi levné telefony, zamilujete si tyto 2 nové možnosti Moto G
• Nejnovější plány T-Mobile jsou zajímavé pro nové (i staré) zákazníky
• 5G T-Mobile je stále bezkonkurenční – ale rychlost se ustálila?

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.