Ne, 5G ne bo motil vremenskih satelitov. Evo zakaj

5G bo povsem spremeniti način uporabljamo svoje mobilne telefone, ki ponujajo super visoke hitrosti, kar ne pomeni le hitrejšega prenosa vaših najljubših oddaj. Ampak 5G prihaja s številnimi pomisleki, od omejenega dosega in slabega prodora v stavbe do skrbi škodljivi učinki na zdravje.

Toda zdaj je tu nova težava: vremenski sateliti. Aprilski članek v Nature razburil meteorološko skupnost, saj je podrobno opisal morebitne posledice nedavnega dražba Zvezne komisije za komunikacije od 24,25 do 24,45 in 24,75 do 25,25 gigahercev (GHz) spekter. Obstaja ena težava: to je blizu frekvence, ki jo meteorologi uporabljajo za zaznavanje vodne pare v zraku.

Moti vreme?

Vodna para oddaja šibek radijski signal na frekvenci 23,8 GHz, ki ga sateliti zaznajo. Posnetki vodne pare so postali ključni del napovedovanja vremena, saj meteorologom pomagajo bolje razumeti gibanje v ozračju in računalniškim modelom zagotavlja ključne podatke za boljše napovedovanje razvoja nevihte.

»Strahovi so realni, saj naj bi zmanjšanje zmožnosti zaznavanja vodne pare vrnilo našo natančnost napovedi na ravni nazadnje opažene okoli leta 1980,« Kevin McMahon, izvršni direktor za mobilne in nastajajoče tehnologije pri digitalni družbi s sedežem v Chicagu. svetovanje SPR, je povedal za Digital Trends. »Spopadamo z naravo. obstajajo posledične kompromise upoštevati."

Tudi očiten napad na daljinsko zaznavanje vremena še ni končan. Prihodnje načrtovane dražbe lahko vplivajo na zaznavanje padavin (36 do 37 GHz), temperature (50,2 do 50,4 GHz) in celo na tradicionalno zaznavanje oblakov vremenskih satelitov (80 do 90 GHz).

Toda ali sta ves ta strah in gnus le visokotehnološka različica Chicken Little? Verjetno in tukaj je razlog.

Vse se nanaša na razmnoževanje

Da bi razumeli, zakaj, moramo najprej poznati znanost, ki stoji za delovanjem radijske frekvence, predvsem pa kako razmnožuje. Morda je najboljši način, da to razumemo, če za primer uporabimo radijske sprejemnike v naših domovih in avtomobilih.

Pri zelo nizkih frekvencah radijski valovi potujejo dlje, ker imajo daljše valovne dolžine. Prav tako lahko zlahka potujejo skozi predmete. Pomislite na kratkovalovni radio: oddajanje lahko ponoči potuje po svetu z razmeroma malo energije (je tudi v razmnoževalna "sladka točka" preveč). Podobno lahko radijske postaje AM, ki imajo frekvence tik pod kratkovalovnimi, ponoči potujejo na dolge razdalje, vendar ne tako daleč kot na kratkih valovih.

Primerjajte to s signalom FM, ki uporablja veliko višjo frekvenco. Zaradi veliko krajše valovne dolžine radijski signali FM v najboljšem primeru redko potujejo več kot 100 milj. Za oddajanje na velike razdalje so vaše potrebe po energiji veliko večje kot pri kratkovalovnih ali AM pasovih.

Tradicionalni mobilni telefoni delujejo na frekvencah, ki so precej višje od radia FM. Kot bi uganili, so valovne dolžine veliko krajše, zato je obseg še bolj zmanjšan, njegova sposobnost za spopadanje z ovirami pa je veliko manj robustna. Zato so bila zgodnja brezžična omrežja naslednje generacije v ZDA tako slaba: delovala so na frekvencah 1700 in 2100 MHz, doseg stolpov je bil bistveno manjši, sprejem v zaprtih prostorih pa je bil nejasen.

Postalo je neizmerno boljše, vendar le po zaslugi obsežnega (in precej tesno razporejenega) omrežja celičnih stolpov. Vendar to ni mogoče povsod in brezžična podjetja – Predvsem T-Mobile — so shranili nižji frekvenčni spekter, ko bo na voljo. Ampak celo tam, še ni povsem jasno, kako doseči super visoke hitrosti, ki jih 5G naj bi zagotovil — ker je pasovna širina še vedno omejena.

Zakaj bi torej uporabljali gigaherčni spekter v 5G?

Preprost razlog: zastoji. Frekvenčni spekter na spodnjih pasovih si deli na desetine, če ne na stotine uporab. Kot rezultat, majhni deli spektra služijo številnim napravam. Ko vstopite v večGHz del radijskega spektra, ga uporablja veliko manj ljudi. Tako malo, da majhne cevi pasovne širine nižjepasovnega brezžičnega omrežja postanejo velike cevi pri teh super visokih frekvencah ali milimetrski val (mmWave).

mmWave pokriva frekvence približno od 30 do 300 GHz, čeprav se za mmWave štejejo tudi frekvence do 24 GHz. Količina pasovne širine, ki je na voljo v mmWave, je ogromna: strokovnjaki verjamejo, da lahko mmWave poveča hitrosti prenosa do kar 10 Gbps — omogočanje vseh vrst aplikacij, vključno z živo virtualno in razširjeno resničnostjo, pametnimi avtonomnimi vozili in še več. Katera koli od teh aplikacij zahteva zelo veliko količine pasovne širine, spekter pa preprosto ni na spodnjih pasovih, da bi to naredil.

Toda vrnimo se k razpravi o razmnoževanju. Že pri frekvencah 1700 in 2100MHz, kjer deluje večina trenutnih omrežij, prihaja do težav s sprejemom v zaprtih prostorih in na močno oviranih območjih. To se poveča, ko greste še višje v frekvenci.

»[5G] se pri zagotavljanju najvišjih hitrosti zanaša na spekter milimetrskih valov in težko je dejstvo, fizike, da se te višje frekvence lažje razgradijo in se ne morejo širiti tako dobro kot nižje tiste,« BroadbandNow je za Digital Trends pojasnil strokovnjak za politike Tyler Cooper. "To pomeni, da bo največji potencial 5G najverjetneje potisnjen v izjemno goste mestne 'žepe'."

Verizon je to ugotovil, ko uvaja svoje omrežje 5G po ZDA, da bi pokril mesta, podjetje je prisiljeno postaviti mini stolpnico dobesedno na vsak vogal vsakega bloka, kot smo izvedeli v aprila testiranje omrežja Verizon 5G in spet maja z uporabo Galaxy S10 5G. Stopite ulico stran od oddajnika in spet ste v omrežju LTE.

Sateliti so varni

Realnost mmWave in dobra staromodna fizika sta razloga, zakaj so meteorološki sateliti in vsi drugi morebitni uporabniki frekvenc več GHz verjetno varni v bližnji prihodnosti. Nobena nova tehnologija tega ne bo spremenila. Medtem ko so se morda odprle dražbe za frekvence blizu teh satelitov, je prodane frekvence so vprašljive vrednosti za brezžične operaterje zaradi njihovega slabega širjenja izvedba.

Poleg tega ni povsem jasno, ali bi brezžični operater potreboval ali želel uporabiti majhen del nedavno prodanih pasov, ki bi lahko motil satelitske posnetke. Od imetnikov licenc za spekter se pričakuje, da bodo motnje čim manjše, kar je pogoj za njihovo licenco. Prevozniki so bili večinoma dobri skrbniki svojih omrežij in res ni razloga, da bi pričakovali, da ne bodo tudi zdaj.

Bi lahko na poti prišlo do težav? seveda. Toda do tega nas lahko ločijo leta, če ne celo desetletja - in do takrat bomo morda prešli na še eno tehnologijo naslednje generacije. Toda za zdaj se vašemu meteorologu ni treba bati.

Priporočila urednikov

• Ogromna prednost T-Mobilea pri hitrostih 5G ne gre nikamor
• Vaš paket Verizon je bil pravkar obsežno prenovljen – to je novost
• Če imate radi poceni telefone, vam bosta všeč ti dve novi možnosti Moto G
• Najnovejši paketi T-Mobile so vznemirljivi za nove (in stare) stranke
• 5G družbe T-Mobile še vedno nima para - a so se hitrosti ustavile?

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.