Nie, 5G nebude rušiť meteorologické satelity. Tu je Prečo

5G bude úplne zmeniť spôsob používame naše mobilné telefóny, ktoré ponúkajú super vysoké rýchlosti, ktoré nebudú znamenať len rýchlejšie sťahovanie vašich obľúbených relácií. ale 5G prichádza s množstvom obáv, od obmedzeného dosahu a slabého prieniku do budovy až po obavy z nepriaznivé zdravotné účinky.

Ale teraz je tu nový problém: meteorologické satelity. Aprílový článok v Nature vyvolala v meteorologickej komunite rozruch, pretože podrobne popísala potenciálny dopad nedávnej udalosti aukcia od Federal Communications Commission od 24,25 do 24,45 a od 24,75 do 25,25 gigahertzov (GHz) spektrum. Je tu jeden problém: je to blízko frekvencie, ktorú meteorológovia používajú na zisťovanie vodnej pary vo vzduchu.

Narušiť počasie?

Vodná para vyžaruje slabý rádiový signál na frekvencii 23,8 GHz, ktorý satelity detegujú. Snímky vodnej pary sa stali kľúčovou súčasťou predpovedí počasia, pretože pomáhajú meteorológom lepšie porozumieť pohybu v atmosfére a poskytuje počítačovým modelom kľúčové údaje na lepšie predpovedanie vývoja búrky.

„Obavy sú realistické, pretože sa odhaduje, že zníženie schopnosti detekovať vodnú paru vráti presnosť našej predpovede úrovne naposledy zaznamenané okolo roku 1980,“ Kevin McMahon, výkonný riaditeľ pre mobilné a nové technológie v digitálnej spoločnosti so sídlom v Chicagu poradenstvo SPR, povedal Digital Trends. „Narážame na prírodu. Existujú následné kompromisy zvážiť."

Zjavný útok na diaľkové snímanie počasia sa tiež neskončil. Budúce plánované aukcie môžu ovplyvniť detekciu zrážok (36 až 37 GHz), teploty (50,2 až 50,4 GHz) a dokonca aj tradičné snímanie oblačnosti meteorologických satelitov (80 až 90 GHz).

Ale je všetok tento strach a hnus len high-tech verziou Chicken Little? Pravdepodobne a tu je dôvod.

Všetko je to o propagácii

Aby sme pochopili prečo, musíme najprv poznať vedu, ktorá stojí za fungovaním rádiovej frekvencie, a čo je najdôležitejšie, ako to funguje propaguje. Možno najlepší spôsob, ako to pochopiť, je použiť ako príklad rádiá v našich domácnostiach a autách.

Pri veľmi nízkych frekvenciách sa rádiové vlny šíria ďalej, pretože majú dlhšie vlnové dĺžky. Môžu tiež ľahko cestovať cez predmety. Predstavte si krátkovlnné rádio: vysielanie môže cestovať po celom svete v noci s použitím relatívne malého výkonu (je tiež v propagačné „sladké miesto“ tiež). Podobne aj rozhlasové vysielanie AM, ktoré má frekvencie tesne pod krátkovlnnou frekvenciou, môže v noci cestovať na veľké vzdialenosti, ale nie tak ďaleko ako na krátke vlny.

Teraz to porovnajte so signálom FM, ktorý používa oveľa vyššiu frekvenciu. S oveľa kratšou vlnovou dĺžkou signály rádia FM len zriedka prechádzajú viac ako 100 míľ alebo tak v najlepšom prípade. Ak chcete vysielať na veľkú vzdialenosť, vaše energetické potreby sú oveľa vyššie ako v pásme krátkych vĺn alebo AM.

Tradičné mobilné telefóny fungujú na frekvenciách vysoko nad FM rádiom. Ako by ste uhádli, vlnové dĺžky sú oveľa kratšie, takže dosah je ešte znížený a jeho schopnosť vysporiadať sa s prekážkami je oveľa menej robustná. To je dôvod, prečo boli bezdrôtové siete novej generácie v USA také slabé: fungovali na frekvenciách 1700 a 2100 MHz, dosah veží bol výrazne menší a príjem v interiéri bol špinavý.

Zlepšilo sa to nesmierne, ale len vďaka rozsiahlej (a dosť tesne rozmiestnenej) sieti celulárnych veží. Ale to nie je možné všade a bezdrôtové spoločnosti — Predovšetkým T-Mobile — mať nahromadené nižšie frekvenčné spektrum, keď bude dostupné. ale aj tam, ešte nie je celkom jasné, ako dosiahnuť super vysoké rýchlosti Očakáva sa, že 5G poskytne — keďže šírka pásma je stále úzka.

Prečo teda používať gigahertzové spektrum v 5G?

Jednoduchý dôvod: zápchy. Frekvenčné spektrum na nižších pásmach zdieľajú desiatky, ak nie stovky použití. Výsledkom je, že malé časti spektra slúžia veľkému množstvu zariadení. Keď sa dostanete do multi-GHz časti rádiového spektra, používa ho oveľa menej ľudí. Tak málo, že z malých hadíc so šírkou pásma bezdrôtového spodného pásma sa pri týchto super vysokých frekvenciách stanú veľké potrubia, resp. milimetrová vlna (mmWave).

mmWave pokrýva frekvencie približne 30 až 300 GHz, aj keď frekvencie nižšie ako 24 GHz sa tiež považujú za mmWave. Množstvo dostupného pásma v mmWave je obrovské: odborníci sa domnievajú, že mmWave má potenciál zvýšiť rýchlosť sťahovania až 10 Gbps — Umožnenie všetkých druhov aplikácií vrátane živej virtuálnej a rozšírenej reality, inteligentných autonómnych vozidiel a ďalších. Každá z týchto aplikácií vyžaduje masívne množstvo šírky pásma a spektrum na to v nižších pásmach jednoducho neexistuje.

Ale vráťme sa k diskusii o propagácii. Už pri frekvenciách 1 700 a 2 100 MHz, kde funguje väčšina súčasných sietí, sa vyskytujú problémy s príjmom v interiéroch a v oblastiach so silnou prekážkou. To sa znásobuje, keď idete ešte vyššie vo frekvencii.

„[5G] sa pri poskytovaní svojich najvyšších rýchlostí spolieha na spektrum milimetrových vĺn, a to je tvrdý fakt fyzika, že tieto vyššie frekvencie sa ľahšie degradujú a nemôžu sa šíriť tak dobre ako nižšie jedničky,“ BroadbandNow expert na politiku Tyler Cooper vysvetlil pre Digital Trends. „To znamená, že najväčší potenciál 5G sa s najväčšou pravdepodobnosťou presunie do extrémne hustých mestských „vrstiev“.

Verizon to zisťuje, keď zavádza svoju 5G sieť v USA, aby pokryla mestá, Spoločnosť je nútená umiestniť minivežu doslova na každý roh každého bloku, ako sme zistili v r apríla testovanie siete Verizon 5G a znova v máji pomocou Galaxy S10 5G. Choďte blok od vysielača a ste späť v sieti LTE.

Satelity sú bezpečné

Realita mmWave a dobrá staromódna fyzika sú dôvodmi, prečo sú meteorologické satelity a ďalší potenciálni používatelia multi-GHz frekvencií v dohľadnej budúcnosti pravdepodobne v bezpečí. Žiadna nová technológia to nezmení. Aj keď sa aukcie mohli otvoriť pre frekvencie blízko miest, kde tieto satelity fungujú, Predané frekvencie majú pre bezdrôtových operátorov pochybnú hodnotu vzhľadom na ich slabé šírenie výkon.

Okrem toho nie je úplne jasné, či by bezdrôtový operátor potreboval alebo chcel využívať malú časť nedávno predaných pásiem, ktoré by mohli rušiť satelitné snímky. Od držiteľov licencie na frekvenčné spektrum sa očakáva, že ako podmienku ich licencie budú rušiť rušenie na minime. Dopravcovia boli z väčšej časti dobrými správcami svojich sietí a naozaj nie je dôvod očakávať, že by to tak nebolo teraz.

Môžu nastať problémy na ceste? Samozrejme. Od toho však môžeme byť roky, ak nie desaťročia – a dovtedy sme možno prešli na ďalšiu technológiu novej generácie. Váš meteorológ sa však zatiaľ nemá čoho báť.

Odporúčania redaktorov

• Obrovský náskok T-Mobile v rýchlostiach 5G nikam nevedie
• Váš plán Verizon práve prešiel zásadnou revíziou – tu je to, čo je nové
• Ak máte radi lacné telefóny, tieto 2 nové možnosti Moto G sa vám budú páčiť
• Najnovšie plány T-Mobile sú vzrušujúce pre nových (aj starých) zákazníkov
• Sieť 5G od T-Mobile je stále bezkonkurenčná – ale rýchlosť sa ustálila?

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.