לא, 5G לא יפריע ללווייני מזג האוויר. הנה למה

5G יהיה לשנות לגמרי את הדרך אנו משתמשים בטלפונים הניידים שלנו, ומציעים מהירויות סופר גבוהות שלא רק אומר להוריד את התוכניות האהובות עליך מהר יותר. אבל 5G מגיע עם שורה של חששות, מטווח מוגבל וחדירה לקויה לבניינים ועד לדאגות השפעות בריאותיות שליליות.

אבל עכשיו יש בעיה חדשה: לווייני מזג אוויר. כתבה באפריל ב-Nature הכניס את הקהילה המטאורולוגית לסערה, שכן היא פירטה את הנפילה הפוטנציאלית של אירוע לאחרונה מכירה פומבית של ועדת התקשורת הפדרלית של 24.25 עד 24.45 ו-24.75 עד 25.25 גיגה הרץ (GHz) ספֵּקטרוּם. יש בעיה אחת: זה קרוב לתדירות שבה משתמשים מטאורולוגים כדי לזהות אדי מים באוויר.

משבשים את מזג האוויר?

אדי מים פולטים אות רדיו חלש בתדר של 23.8 גיגה-הרץ, אותו מזהים לוויינים. תמונות אדי מים הפכו לחלק מכריע בחיזוי מזג האוויר, מכיוון שהם עוזרים למטאורולוגים להבין טוב יותר תנועה באטמוספירה, ומספקת למודלים ממוחשבים נתונים חיוניים כדי לחזות טוב יותר את ההתפתחות של סערות.

"החששות הם מציאותיים, שכן הפחתה ביכולת לזהות אדי מים מוערכת כדי להחזיר את דיוק התחזית שלנו ל רמות שנראו לאחרונה בסביבות 1980", קווין מקמהן, מנכ"ל מובייל וטכנולוגיות מתפתחות בדיגיטל המבוססת בשיקגו ייעוץ SPR, אמר ל-Digital Trends. "אנחנו נתקלים בטבע. יש פשרות תוצאתיות לשקול."

גם המתקפה לכאורה על חישה מרחוק של מזג האוויר לא הסתיימה. מכירות פומביות מתוכננות עתידיות עשויות להשפיע על זיהוי משקעים (36 עד 37 גיגה-הרץ), טמפרטורה (50.2 עד 50.4 גיגה-הרץ), ואפילו על חישת הענן המסורתית של לווייני מזג אוויר (80 עד 90 גיגה-הרץ).

אבל האם כל הפחד והתיעוב הזה הם רק גרסת הייטק של צ'יקן ליטל? כנראה, והנה הסיבה.

הכל עניין של ריבוי

כדי להבין מדוע, ראשית עלינו להכיר את המדע שמאחורי אופן פעולתו של תדר רדיו, והכי חשוב כיצד הוא פועל מתפשט. אולי הדרך הטובה ביותר להבין זאת היא להשתמש במכשירי הרדיו בבתים ובמכוניות שלנו כדוגמה.

בתדרים נמוכים מאוד, גלי רדיו נעים רחוק יותר מכיוון שיש להם אורכי גל ארוכים יותר. הם גם יכולים לעבור דרך חפצים בקלות. תחשוב על רדיו גל קצר: שידורים יכולים להסתובב ברחבי העולם בלילה תוך שימוש בכוח קטן יחסית (זה גם ב "נקודה מתוקה" מתפשטת גַם). באופן דומה, שידורי רדיו AM, שיש להם תדרים ממש מתחת לזה של גלים קצרים, יכולים גם לעבור מרחקים ארוכים בלילה, אך לא עד לגלים קצרים.

כעת השווה זאת לאות FM, המשתמש בתדר גבוה בהרבה. עם אורך גל קצר בהרבה, אותות רדיו FM רק לעתים רחוקות עוברים יותר מ-100 מייל או משהו כזה במקרה הטוב. כדי לשדר על פני מרחק משמעותי, צרכי ההספק שלך גבוהים בהרבה מרצועות הגל הקצר או AM.

טלפונים ניידים מסורתיים פועלים בתדרים הרבה מעל רדיו FM. כפי שאתה מנחש, אורכי הגל קצרים בהרבה כך שהטווח מצטמצם עוד יותר, והיכולת שלו להתמודד עם חסימות הרבה פחות חזקה. זו הסיבה שהרשתות האלחוטיות המוקדמות של הדור הבא בארה"ב היו כל כך גרועות: פעלו בתדרים של 1700 ו-2100 מגה-הרץ, טווח המגדלים היה קטן משמעותית והקליטה הפנימית הייתה נקודתית.

זה השתפר לאין ערוך, אבל רק הודות לרשת נרחבת (ודי ברווחה) של מגדלי סלולר. אבל זה לא אפשרי בכל מקום, וחברות אלחוטיות - במיוחד T-Mobile - אגר ספקטרום תדר נמוך יותר כאשר הוא הופך זמין. אבל אפילו שם, עדיין לא ברור איך להשיג את המהירויות הסופר גבוהות ש 5G צפוי לספק - מכיוון שרוחב הפס עדיין צר.

אז למה להשתמש בספקטרום גיגה-הרץ ב-5G?

סיבה פשוטה: עומס. ספקטרום התדרים ברצועות התחתונות משותף לעשרות אם לא מאות שימושים. כתוצאה מכך, חלקים קטנים של ספקטרום משרתים המון מכשירים. כשנכנסים לחלק הרב-GHz של ספקטרום הרדיו, יש הרבה פחות אנשים שמשתמשים בו. כל כך מעט, שהצינורות הקטנים של רוחב הפס של האלחוטי בפס התחתון הופכים לצינורות גדולים בתדרים הסופר גבוהים האלה, או גל מילימטר (mmWave).

mmWave מכסה תדרים של בערך 30 עד 300GHz, אם כי גם תדרים נמוכים של 24GHz נחשבים ל-mmWave. כמות רוחב הפס הזמינה ב-mmWave היא עצומה: מומחים מאמינים של-mmWave יש פוטנציאל להגביר מהירויות הורדה של עד 10Gbps - מה שהופך כל מיני יישומים לאפשריים כולל מציאות מדומה ורבודה חיה, רכבים אוטונומיים חכמים ועוד. כל אחד מהיישומים הללו דורש מַסִיבִי כמויות של רוחב פס, והספקטרום פשוט לא קיים ברצועות הנמוכות כדי לעשות זאת.

אבל נחזור לדיון על ההפצה. כבר בתדרים של 1700 ו-2100MHz שבהם פועלות רוב הרשתות הנוכחיות, יש בעיות קליטה בתוך הבית ואזורים חסומים מאוד. זה מתחזק ככל שאתה עולה אפילו יותר בתדירות.

"[5G] מסתמך על ספקטרום הגלים של המילימטר כדי לספק את המהירויות הגבוהות שלו, וזו עובדה קשה של פיזיקה שהתדרים הגבוהים הללו מתכלים ביתר קלות, ואינם יכולים להפיץ כמו גם נמוכים יותר יחידות," פס רחב עכשיו מומחה המדיניות טיילר קופר הסביר ל-Digital Trends. "משמעות הדבר היא שסביר להניח שהפוטנציאל הגדול ביותר של 5G יידרדר ל'כיסים' עירוניים צפופים במיוחד."

Verizon מגלה זאת בזמן שהיא מוציאה את רשת ה-5G שלה ברחבי ארה"ב. כדי לכסות ערים, החברה נאלצת להציב מיני-מגדל ממש בכל פינה של כל בלוק, כפי שגילינו בו אַפּרִיל בדיקת רשת Verizon 5G ושוב במאי באמצעות Galaxy S10 5G. לך במרחק של רחוב אחד ממשדר וחזרת לרשת ה-LTE.

לוויינים בטוחים

המציאות של mmWave, והפיזיקה הישנה והטובה, הן הסיבות לכך שלווייני מזג אוויר וכל משתמש פוטנציאלי אחר בתדרי ריבוי גיגה-הרץ בטוחים ככל הנראה לעתיד הנראה לעין. שום טכנולוגיה חדשה לא תשנה את זה. בעוד מכירות פומביות אולי נפתחו לתדרים הקרובים למקום שבו פועלים הלוויינים הללו, ה לתדרים הנמכרים יש ערך מפוקפק עבור ספקים אלחוטיים בהתחשב בהתפשטותם הגרועה ביצועים.

יתר על כן, לא לגמרי ברור שספק אלחוטי יזדקק או ירצה להשתמש בחלק הקטן של הלהקות שנמכרו לאחרונה שעלול להפריע לתמונות לוויין. מחייבים בעלי רישיונות ספקטרום לשמור על הפרעות למינימום כתנאי לרישיון שלהם. על פי רוב, ספקים היו מנהלים טובים של הרשתות שלהם, ואין באמת סיבה לצפות שהם לא יהיו עכשיו.

האם יכולות להיות בעיות בהמשך הדרך? בטוח. אבל אולי אנחנו נמצאים במרחק של שנים אם לא עשרות שנים מזה - ועד אז אולי עברנו לעוד טכנולוגיה של הדור הבא. אבל לעת עתה, אין למטאורולוג שלך ממה לחשוש.

המלצות עורכים

• ההובלה העצומה של T-Mobile במהירויות 5G לא הולכת לשום מקום
• תוכנית Verizon שלך עברה שיפוץ משמעותי - הנה מה חדש
• אם אתה אוהב טלפונים זולים, אתה תאהב את 2 האפשרויות החדשות של Moto G
• התוכניות החדשות ביותר של T-Mobile מרגשות עבור לקוחות חדשים (וותיקים).
• ה-5G של T-Mobile עדיין חסר תחרות - אבל האם המהירויות עלו ברמה?

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.