Нет, 5G не будет мешать работе метеорологических спутников. Вот почему

5G будет полностью изменить путь мы используем наши мобильные телефоны, предлагающие сверхвысокую скорость, что означает не только быструю загрузку ваших любимых шоу. Но 5G сопряжено с множеством проблем: от ограниченного радиуса действия и плохого проникновения в здания до опасений по поводу неблагоприятные последствия для здоровья.

Но теперь появилась новая проблема: метеорологические спутники. Апрельская статья в журнале Nature. вызвало бурю негодования в метеорологическом сообществе, подробно описывая потенциальные последствия недавнего аукцион Федеральной комиссии по связи с 24,25 по 24,45 и с 24,75 по 25,25 гигагерц (ГГц) спектр. Есть одна проблема: это близко к частоте, которую метеорологи используют для обнаружения водяного пара в воздухе.

Нарушить погоду?

Водяной пар излучает слабый радиосигнал на частоте 23,8 ГГц, который обнаруживают спутники. Изображения водяного пара стали важной частью прогнозирования погоды, поскольку они помогают метеорологам лучше понять ситуацию. движение в атмосфере и предоставляет компьютерным моделям важные данные для лучшего прогнозирования развития штормы.

«Опасения вполне реальны, поскольку, по оценкам, снижение способности обнаруживать водяной пар вернет точность нашего прогноза к уровень, который в последний раз наблюдался примерно в 1980 году», — Кевин МакМэхон, исполнительный директор по мобильным и новым технологиям в чикагской компании Digital. консультирование СПР, рассказал Digital Trends. «Мы сталкиваемся с природой. Есть косвенные компромиссы рассматривать."

Очевидная атака на дистанционное зондирование погоды также не закончилась. Будущие запланированные аукционы могут повлиять на обнаружение осадков (от 36 до 37 ГГц), температуры (от 50,2 до 50,4 ГГц) и даже на традиционное обнаружение облаков метеорологическими спутниками (от 80 до 90 ГГц).

Но не является ли весь этот страх и ненависть всего лишь высокотехнологичной версией Chicken Little? Наверное, и вот почему.

Все дело в распространении

Чтобы понять почему, нам сначала нужно знать научные данные, лежащие в основе работы радиочастот, и, что наиболее важно, то, как они работают. размножается. Возможно, лучший способ понять это — использовать в качестве примера радиоприемники в наших домах и машинах.

На очень низких частотах радиоволны распространяются дальше, поскольку имеют большую длину волны. Они также могут легко перемещаться между объектами. Представьте себе коротковолновое радио: радиопередачи могут распространяться по всему миру ночью, используя относительно небольшую мощность (это также в «золотое пятно» размножения слишком). Точно так же радиопередачи AM, частоты которых чуть ниже коротковолновых, также могут распространяться ночью на большие расстояния, но не так далеко, как коротковолновые.

Теперь сравните это с FM-сигналом, который использует гораздо более высокую частоту. Имея гораздо более короткую длину волны, FM-радиосигналы в лучшем случае редко преодолевают расстояние более 100 миль или около того. Для передачи на значительное расстояние ваши потребности в мощности намного выше, чем в коротковолновых или AM-диапазонах.

Традиционные мобильные телефоны работают на частотах значительно выше FM-радио. Как вы могли догадаться, длины волн намного короче, поэтому радиус действия сокращается еще больше, а его способность преодолевать препятствия гораздо менее надежна. Вот почему ранние беспроводные сети следующего поколения в США были такими плохими: работая на частотах 1700 и 2100 МГц, радиус действия вышек был значительно меньше, а прием внутри помещений был неровным.

Ситуация стала намного лучше, но только благодаря обширной (и довольно близко расположенной) сети вышек сотовой связи. Но это возможно не везде, и компании беспроводной связи — T-Mobile в первую очередь — накопили спектр нижних частот по мере его появления. Но даже там, пока не совсем понятно, как добиться таких сверхвысоких скоростей, которые Ожидается, что 5G обеспечит — поскольку пропускная способность все еще ограничена.

Так зачем же тогда использовать гигагерцовый спектр в 5G?

Причина простая: пробка. Частотный спектр нижних диапазонов используется десятками, если не сотнями пользователей. В результате небольшие участки спектра обслуживают множество устройств. Когда вы попадаете в часть радиоспектра с частотой несколько ГГц, людей, использующих ее, становится гораздо меньше. Настолько мало, что маленькие шланги полосы пропускания беспроводной связи нижнего диапазона превращаются в большие трубы на этих сверхвысоких частотах, или миллиметровая волна (mmWave).

mmWave охватывает частоты примерно от 30 до 300 ГГц, хотя частоты до 24 ГГц также считаются mmWave. Пропускная способность, доступная в mmWave, огромна: эксперты полагают, что mmWave имеет потенциал для увеличения скорость загрузки до 10 Гбит/с — создание всевозможных приложений, включая живую виртуальную и дополненную реальность, интеллектуальные автономные транспортные средства и многое другое. Любое из этих приложений требует массивный большую полосу пропускания, а спектра в нижних полосах просто нет, чтобы сделать это.

Но вернемся к разговору о распространении. Уже на частотах 1700 и 2100 МГц, где работает большинство современных сетей, возникают проблемы с приемом в помещениях и в местах с сильными помехами. Это усугубляется, когда вы поднимаетесь еще выше по частоте.

«[5G] полагается на спектр миллиметровых волн для достижения максимальной скорости, и это неоспоримый факт. Согласно физике, эти более высокие частоты легче деградируют и не могут распространяться так же, как более низкие. те, Широкополосный доступ сейчас эксперт по вопросам политики Тайлер Купер объяснил Digital Trends. «Это означает, что наибольший потенциал 5G, скорее всего, будет сосредоточен в чрезвычайно густонаселенных городских «карманах».

Verizon обнаруживает это, когда развертывает свою сеть 5G по всей территории США. компания вынуждена размещать мини-башню буквально на каждом углу каждого квартала, как мы выяснили в апрель тестирование сети Verizon 5G и снова в мае, используя Галактика С10 5G. Пройдите квартал от передатчика, и вы снова в сети LTE.

Спутники в безопасности

Реалии миллиметровых волн и старая добрая физика являются причинами того, почему метеорологические спутники и любой другой потенциальный пользователь частот в несколько ГГц, вероятно, будут безопасны в обозримом будущем. Никакие новые технологии этого не изменят. Хотя аукционы, возможно, и открылись для частот, близких к местам работы этих спутников, Продаваемые частоты имеют сомнительную ценность для операторов беспроводной связи, учитывая их плохое распространение. производительность.

Кроме того, не совсем ясно, понадобится ли оператору беспроводной связи или захочет ли он использовать небольшую часть недавно проданных диапазонов частот, которые могут мешать спутниковым изображениям. Ожидается, что лицензиаты спектра будут сводить помехи к минимуму в качестве одного из условий своей лицензии. По большей части операторы хорошо управляют своими сетями, и нет никаких оснований ожидать, что они не будут такими и сейчас.

Могут ли возникнуть проблемы в дороге? Конечно. Но до этого могут пройти годы, если не десятилетия, и к тому времени мы, возможно, перейдем к еще одной технологии следующего поколения. Но пока вашему метеорологу бояться нечего.

Рекомендации редакции

• Огромное преимущество T-Mobile в скорости 5G никуда не денется
• Ваш план Verizon только что претерпел капитальные изменения — вот что нового
• Если вам нравятся дешевые телефоны, вам понравятся эти 2 новых варианта Moto G.
• Новейшие планы T-Mobile интересны новым (и старым) клиентам.
• 5G от T-Mobile по-прежнему не имеет себе равных, но снизилась ли скорость?

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, содержательным редакционным статьям и уникальным кратким обзорам.