Nej, 5G vil ikke forstyrre vejrsatellitter. Her er hvorfor

5G vil helt ændre måden vi bruger vores mobiltelefoner og tilbyder superhøje hastigheder, der ikke kun betyder, at du downloader dine yndlingsprogrammer hurtigere. Men 5G kommer med et væld af bekymringer, fra begrænset rækkevidde og dårlig bygningsgennemtrængning til bekymringer om sundhedsskadelige virkninger.

Men nu er der et nyt problem: vejrsatellitter. En april-artikel i Nature satte det meteorologiske samfund i oprør, da det detaljerede det potentielle nedfald fra en nylig auktion fra Federal Communications Commission af 24.25 til 24.45 og 24.75 til 25.25 gigahertz (GHz) spektrum. Der er et problem: det er tæt på den frekvens, meteorologer bruger til at opdage vanddamp i luften.

Forstyrrer vejret?

Vanddamp udsender et svagt radiosignal med en frekvens på 23,8 GHz, som satellitter registrerer. Vanddampbilleder er blevet en afgørende del af forudsigelse af vejret, da det hjælper meteorologer bedre at forstå bevægelse i atmosfæren, og giver computermodeller afgørende data til bedre at forudsige udviklingen af storme.

"Frygten er realistisk, da en reduktion i evnen til at detektere vanddamp anslås at returnere vores prognose nøjagtighed til niveauer sidst set omkring 1980,” Kevin McMahon, administrerende direktør for mobile og nye teknologier hos Chicago-baserede digital rådgivning SPR, fortalte Digital Trends. »Vi støder op mod naturen. Der er følgeafvejninger at overveje."

Det tilsyneladende angreb på fjernmåling af vejret er heller ikke slut. Fremtidige planlagte auktioner kan påvirke detekteringen af ​​nedbør (36 til 37 GHz), temperatur (50,2 til 50,4 GHz) og endda den traditionelle skyføling af vejrsatellitter (80 til 90 GHz).

Men er al denne frygt og afsky blot en højteknologisk version af Chicken Little? Sandsynligvis, og her er hvorfor.

Det hele handler om udbredelse

For at forstå hvorfor, skal vi først kende videnskaben bag, hvordan radiofrekvens fungerer, vigtigst af alt i, hvordan den fungerer forplanter sig. Måske er den bedste måde at forstå dette på at bruge radioerne i vores hjem og biler som eksempel.

Ved meget lave frekvenser rejser radiobølger længere, fordi de har længere bølgelængder. De kan også nemt rejse gennem genstande. Tænk på en kortbølgeradio: udsendelser kan rejse rundt i verden om natten ved brug af relativt lidt strøm (det er også i en udbredende 'sweet spot' også). På samme måde kan AM-radioudsendelser, som har frekvenser lige under kortbølgefrekvensen, også rejse lange afstande om natten, men ikke så langt som kortbølget.

Sammenlign nu dette med et FM-signal, som bruger meget højere frekvens. Med en meget kortere bølgelængde rejser FM-radiosignaler sjældent mere end 100 miles eller deromkring i bedste fald. For at sende over en betydelig afstand er dit strømbehov meget højere end kortbølge- eller AM-båndene.

Traditionelle mobiltelefoner fungerer på frekvenser langt over FM-radio. Som du vil gætte, er bølgelængderne meget kortere, så rækkevidden reduceres endnu mere, og dens evne til at håndtere forhindringer er langt mindre robust. Det er grunden til, at den tidlige næste generations trådløse netværk i USA var så dårlige: Ved frekvenser på 1700 og 2100 MHz var rækkevidden af ​​tårne ​​betydeligt mindre, og indendørs modtagelse var plettet.

Det er blevet enormt bedre, men kun takket være et ekspansivt (og ret tæt placeret) netværk af cellulære tårne. Men det er ikke muligt alle steder, og trådløse virksomheder - T-Mobile mest bemærkelsesværdigt — har gemt et lavere frekvensspektrum, efterhånden som det bliver tilgængeligt. Men selv der, det er ikke helt klart endnu, hvordan man får de superhøje hastigheder, der 5G forventes at give — da båndbredden stadig er stram.

Så hvorfor bruge gigahertz-spektrum i 5G?

En simpel grund: overbelastning. Frekvensspektret på de lavere bånd deles af snesevis, hvis ikke hundredvis af anvendelser. Som et resultat tjener små portioner af spektrum en hel masse enheder. Når du kommer ind i multi-GHz-delen af ​​radiospektret, er der langt færre mennesker, der bruger det. Så lidt, at de små slanger med båndbredde af lavere bånd trådløs bliver til store rør ved disse superhøje frekvenser, eller millimeterbølge (mmWave).

mmWave dækker frekvenser omkring 30 til 300GHz, selvom frekvenser så lave som 24GHz også betragtes som mmWave. Mængden af ​​tilgængelig båndbredde i mmWave er enorm: Eksperter mener, at mmWave har potentialet til at booste downloadhastigheder op til så meget som 10 Gbps — gør alle former for applikationer mulige, inklusive live virtual og augmented reality, smarte autonome køretøjer og mere. Enhver af disse applikationer kræver massiv mængder af båndbredde, og spektret er der bare ikke på tværs af de lavere bånd til at gøre det.

Men lad os vende tilbage til diskussionen om udbredelse. Allerede ved frekvenser på 1700 og 2100MHz, hvor de fleste nuværende netværk opererer, er der modtageproblemer indendørs og stærkt blokerede områder. Dette forstærkes, efterhånden som du går endnu højere i frekvens.

"[5G] er afhængig af millimeterbølgespektret for at levere dets tophastigheder, og det er en hård kendsgerning af fysik, at disse højere frekvenser nedbrydes lettere, og ikke kan udbrede sig så godt som lavere dem," Bredbånd Nu politikekspert Tyler Cooper forklarede til Digital Trends. "Dette betyder, at 5G's største potentiale højst sandsynligt vil blive henvist til ekstremt tætte urbane 'lommer'."

Det finder Verizon ud af, da det udruller sit 5G-netværk i hele USA. For at dække byer, Virksomheden er tvunget til at placere et minitårn på bogstaveligt talt hvert hjørne af hver blok, som vi fandt ud af i April test af Verizon 5G-netværket og igen i maj ved hjælp af Galaxy S10 5G. Gå en blok væk fra en sender, og du er tilbage på LTE-netværket.

Satellitter er sikre

Virkeligheden af ​​mmWave og god gammeldags fysik er grundene til, at vejrsatellitter og enhver anden potentiel bruger af multi-GHz-frekvenser sandsynligvis er sikre i en overskuelig fremtid. Ingen ny teknologi vil ændre dette. Mens auktioner kan have åbnet op for frekvenser tæt på hvor disse satellitter opererer, solgte frekvenser er af tvivlsom værdi for trådløse operatører på grund af deres dårlige udbredelse ydeevne.

Desuden er det ikke helt klart, at en trådløs operatør enten har brug for eller ønsker at bruge den lille del af de nyligt solgte bånd, der kan forstyrre satellitbilleder. Spektrumlicenstagere forventes at holde interferens på et minimum som en betingelse for deres licens. For det meste har transportører været gode forvaltere af deres netværk, og der er virkelig ingen grund til at forvente, at de ikke ville være det nu.

Kan der være problemer hen ad vejen? Jo da. Men vi kan være år hvis ikke årtier fra det - og på det tidspunkt er vi måske gået videre til endnu en næste generations teknologi. Men for nu har din meteorolog intet at frygte.

Redaktørens anbefalinger

• T-Mobiles store forspring inden for 5G-hastigheder går ingen vegne
• Din Verizon-plan har lige fået en større revision - her er hvad der er nyt
• Hvis du kan lide billige telefoner, vil du elske disse 2 nye Moto G-muligheder
• T-Mobiles nyeste planer er spændende for nye (og gamle) kunder
• T-Mobiles 5G er stadig uovertruffen - men er hastighederne plateauet?

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.