Ei, 5G ei häiritse sääsatelliitteja. Tässä on miksi

5G tulee muuttaa tapaa täysin käytämme matkapuhelimiamme ja tarjoamme erittäin suuria nopeuksia, jotka eivät tarkoita vain suosikkiohjelmiesi lataamista nopeammin. Mutta 5G tuo mukanaan monia huolenaiheita, rajallisesta kantamasta ja huonosta rakennuksen tunkeutumisesta huoleen haitallisia terveysvaikutuksia.

Mutta nyt on uusi ongelma: sääsatelliitit. Huhtikuun artikkeli Naturessa aiheutti meteorologisen yhteisön meteliin, koska se esitti viimeaikaisen tapahtuman mahdollisia seurauksia Federal Communications Commissionin huutokauppa 24,25–24,45 ja 24,75–25,25 gigahertsiä (GHz) spektri. On yksi ongelma: se on lähellä taajuutta, jolla meteorologit havaitsevat vesihöyryn ilmassa.

Häiritseekö säätä?

Vesihöyry lähettää heikkoa radiosignaalia 23,8 GHz: n taajuudella, jonka satelliitit havaitsevat. Vesihöyrykuvista on tullut keskeinen osa sään ennustamista, koska se auttaa meteorologeja ymmärtämään paremmin liikettä ilmakehässä ja tarjoaa tietokonemalleille tärkeitä tietoja, joiden avulla voidaan ennustaa paremmin kehitystä myrskyt.

"Pelot ovat realistisia, sillä vesihöyryn havaitsemiskyvyn heikkenemisen arvioidaan palauttavan ennusteemme tarkkuuden viimeksi nähty noin vuonna 1980", Kevin McMahon, Chicagossa sijaitsevan digitaalisen yrityksen mobiili- ja kehittyvien teknologioiden johtaja. konsultointi SPR, kertoi Digital Trendsille. ”Korraamme luontoa vastaan. On seurauksista aiheutuvia kompromisseja harkita."

Näennäinen hyökkäys sään kaukokartoitusta vastaan ​​ei myöskään ole ohi. Tulevat suunnitellut huutokaupat voivat vaikuttaa sateen (36–37 GHz), lämpötilan (50,2–50,4 GHz) havaitsemiseen ja jopa sääsatelliittien perinteiseen pilven havaitsemiseen (80–90 GHz).

Mutta onko kaikki tämä pelko ja inho vain Chicken Littlen huipputekninen versio? Luultavasti, ja tässä syy.

Kaikki on kiinni levittämisestä

Ymmärtääksemme miksi, meidän on ensin tiedettävä radiotaajuuden taustalla oleva tiede, mikä tärkeintä, miten se toimii leviää. Ehkä paras tapa ymmärtää tämä on käyttää kodeissamme ja autoissamme olevia radioita esimerkkinä.

Hyvin matalilla taajuuksilla radioaallot kulkevat kauemmas, koska niillä on pidemmät aallonpituudet. Ne voivat myös kulkea helposti esineiden läpi. Ajattele lyhytaaltoradiota: lähetykset voivat matkustaa ympäri maailmaa yöllä suhteellisen pienellä teholla (se on myös propagatiivinen "sweet spot" liian). Samoin AM-radiolähetykset, joiden taajuudet ovat hieman alle lyhytaaltoaaltojen, voivat kulkea pitkiä matkoja yöllä, mutta eivät niin pitkälle kuin lyhytaaltoina.

Vertaa nyt tätä FM-signaaliin, joka käyttää paljon korkeampaa taajuutta. Paljon lyhyemmällä aallonpituudella FM-radiosignaalit kulkevat harvoin yli 100 mailia parhaimmillaan. Lähettääksesi huomattavan matkan, virrantarpeesi ovat paljon suuremmat kuin lyhytaalto- tai AM-kaistat.

Perinteiset matkapuhelimet toimivat selvästi FM-radiota korkeammilla taajuuksilla. Kuten arvata saattaa, aallonpituudet ovat paljon lyhyempiä, joten kantama pienenee entisestään ja sen kyky käsitellä esteitä on paljon vähemmän vankka. Tästä syystä varhaiset seuraavan sukupolven langattomat verkot olivat Yhdysvalloissa niin huonoja: toimivat 1700 ja 2100 MHz taajuuksilla, tornien kantama oli huomattavasti pienempi ja sisävastaanotto oli epätasaista.

Se on parantunut valtavasti, mutta vain laajan (ja melko lähekkäin sijaitsevan) solukkotorniverkoston ansiosta. Mutta se ei ole mahdollista kaikkialla, ja langattomat yritykset - T-Mobile erityisesti - ovat hamstrannut matalampia taajuuksia, kun se tulee saataville. Mutta jopa siellä, ei ole vielä täysin selvää, kuinka saada huippunopeat nopeudet 5G: n odotetaan tarjoavan - koska kaistanleveys on edelleen tiukka.

Miksi sitten käyttää gigahertsispektriä 5G: ssä?

Yksinkertainen syy: ruuhkat. Taajuusspektri alemmilla kaistoilla on jaettu kymmenille ellei sadoille käyttötarkoituksille. Tämän seurauksena pienet osat spektristä palvelevat monia laitteita. Kun pääset radiospektrin usean GHz: n osaan, sitä käyttävät paljon vähemmän ihmiset. Niin vähän, että alemman kaistan langattoman kaistanleveyden pienet letkut muuttuvat suuriksi putkiksi näillä superkorkeilla taajuuksilla, tai millimetriaalto (mmWave).

mmWave kattaa taajuudet noin 30-300 GHz, vaikka niinkin alhaiset taajuudet kuin 24 GHz katsotaan myös mmWaveksi. mmWaven käytettävissä oleva kaistanleveys on valtava: asiantuntijat uskovat, että mmWave voi tehostaa latausnopeus jopa 10 Gbps — kaikenlaisten sovellusten mahdollistaminen, mukaan lukien elävä virtuaalinen ja lisätty todellisuus, älykkäät autonomiset ajoneuvot ja paljon muuta. Mikä tahansa näistä sovelluksista vaatii massiivinen paljon kaistanleveyttä, ja spektriä ei vain ole alemmilla kaistoilla sitä varten.

Mutta palataanpa keskusteluun leviämisestä. Jo taajuuksilla 1700 ja 2100MHz, joilla useimmat nykyiset verkot toimivat, on vastaanottoongelmia sisätiloissa ja voimakkaasti estetyillä alueilla. Tämä lisääntyy, kun nouset vielä korkeammalle taajuudelle.

"[5G] luottaa millimetriaaltospektriin huippunopeutensa tuottamiseksi, ja se on kova tosiasia fysiikkaa, että nämä korkeammat taajuudet hajoavat helpommin eivätkä voi levitä yhtä hyvin alemmas yhdet," LaajakaistaNyt politiikan asiantuntija Tyler Cooper selitti Digital Trendsille. "Tämä tarkoittaa, että 5G: n suurin potentiaali jää todennäköisesti erittäin tiheään kaupunkien "taskuihin".

Verizon saa tämän selville, kun se ottaa 5G-verkkonsa käyttöön kaikkialla Yhdysvalloissa. Kaupunkien kattamiseksi Yrityksen on pakko sijoittaa minitorni kirjaimellisesti jokaisen korttelin jokaiseen nurkkaan, kuten huomasimme huhtikuu Verizon 5G -verkon testaus ja uudelleen toukokuussa käyttämällä Galaxy S10 5G. Kävele korttelin päässä lähettimestä ja olet taas LTE-verkossa.

Satelliitit ovat turvallisia

mmWaven todellisuus ja hyvä vanhanaikainen fysiikka ovat syyt siihen, miksi sääsatelliitit ja muut mahdolliset usean GHz: n taajuuksien käyttäjät ovat todennäköisesti turvallisia lähitulevaisuudessa. Mikään uusi tekniikka ei muuta tätä. Vaikka huutokaupat ovat saaneet avautua taajuuksille, jotka ovat lähellä näiden satelliittien toimintapaikkaa, myydyt taajuudet ovat kyseenalaisia ​​langattomille operaattoreille niiden huonon leviämisen vuoksi esitys.

Lisäksi ei ole täysin selvää, että langaton operaattori joko tarvitsisi tai haluaisi käyttää sitä pientä osaa hiljattain myydyistä taajuuksista, jotka saattavat häiritä satelliittikuvia. Taajuusluvan haltijoiden odotetaan pitävän häiriöt mahdollisimman vähäisinä lisenssinsä edellytyksenä. Suurin osa operaattorit ovat olleet hyviä verkkojensa ylläpitäjiä, eikä ole oikeastaan ​​mitään syytä odottaa, etteivät he olisi nyt.

Voiko tiellä olla ongelmia? Varma. Mutta voimme olla vuosien ellei vuosikymmenien päässä siitä – ja siihen mennessä olemme saaneet siirtyä toiseen seuraavan sukupolven tekniikkaan. Mutta toistaiseksi meteorologillasi ei ole mitään pelättävää.

Toimittajien suositukset

• T-Mobilen valtava etumatka 5G-nopeuksissa ei katoa mihinkään
• Verizon-suunnitelmaasi on juuri uudistettu – tässä on uutta
• Jos pidät halvoista puhelimista, tulet rakastamaan näitä kahta uutta Moto G -vaihtoehtoa
• T-Mobilen uusimmat suunnitelmat ovat jännittäviä uusille (ja vanhoille) asiakkaille
• T-Mobilen 5G on edelleen vertaansa vailla – mutta ovatko nopeudet tasaantuneet?

Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.