Nej, 5G kommer inte att störa vädersatelliter. Här är varför

5G kommer helt ändra vägen vi använder våra mobiltelefoner och erbjuder superhöga hastigheter som inte bara innebär att du laddar ner dina favoritprogram snabbare. Men 5G kommer med en mängd bekymmer, från begränsad räckvidd och dålig byggnadspenetration till oro för negativa hälsoeffekter.

Men nu finns det ett nytt problem: vädersatelliter. En aprilartikel i Nature satte det meteorologiska samhället i uppståndelse, eftersom det detaljerade det potentiella nedfallet från en nyligen genomförd auktion från Federal Communications Commission 24.25 till 24.45 och 24.75 till 25.25 gigahertz (GHz) spektrum. Det finns ett problem: det är nära den frekvens som meteorologer använder för att upptäcka vattenånga i luften.

Störa vädret?

Vattenånga avger en svag radiosignal med en frekvens på 23,8 GHz, som satelliter upptäcker. Vattenånga bilder har blivit en avgörande del av väderprognoser, eftersom det hjälper meteorologer att bättre förstå rörelse i atmosfären, och förser datormodeller med avgörande data för att bättre kunna förutse utvecklingen av stormar.

"Rädslan är realistisk, eftersom en minskning av förmågan att upptäcka vattenånga beräknas returnera vår prognosnoggrannhet till nivåer som sågs senast runt 1980,” Kevin McMahon, verkställande direktör för mobil och framväxande teknologier på Chicago-baserade digitala konsulttjänster SPR, berättade för Digital Trends. "Vi stöter på naturen. Det finns följdavvägningar att överväga."

Den uppenbara attacken mot fjärravkänning av väder är inte heller över. Framtida planerade auktioner kan påverka detekteringen av nederbörd (36 till 37 GHz), temperatur (50,2 till 50,4 GHz) och till och med den traditionella molnavkänningen av vädersatelliter (80 till 90 GHz).

Men är all denna rädsla och avsky bara en högteknologisk version av Chicken Little? Förmodligen, och här är varför.

Allt handlar om förökning

För att förstå varför måste vi först känna till vetenskapen bakom hur radiofrekvens fungerar, viktigast av allt hur det fungerar fortplantar sig. Det kanske bästa sättet att förstå detta är att använda radioapparaterna i våra hem och bilar som exempel.

Vid mycket låga frekvenser färdas radiovågor längre eftersom de har längre våglängder. De kan också enkelt resa genom föremål. Tänk på en kortvågsradio: sändningar kan resa runt i världen på natten med relativt lite ström (det är också i en förökande "sweet spot" för). På samma sätt kan AM-radiosändningar, som har frekvenser strax under kortvågsfrekvensen, också färdas långa sträckor på natten, men inte så långt som kortvågigt.

Jämför nu detta med en FM-signal, som använder mycket högre frekvens. Med en mycket kortare våglängd färdas FM-radiosignaler sällan mer än 100 miles eller så i bästa fall. För att sända över ett stort avstånd är ditt effektbehov mycket högre än kortvågs- ​​eller AM-banden.

Traditionella mobiltelefoner fungerar på frekvenser långt över FM-radio. Som du kan gissa är våglängderna mycket kortare så räckvidden minskas ytterligare, och dess förmåga att hantera hinder är mycket mindre robust. Detta är anledningen till att de tidiga nästa generations trådlösa nätverk i USA var så dåliga: med frekvenser på 1700 och 2100MHz var räckvidden av torn betydligt mindre och inomhusmottagningen var ojämn.

Det har blivit oerhört bättre, men bara tack vare ett expansivt (och ganska tätt placerat) nätverk av mobiltorn. Men det är inte möjligt överallt, och trådlösa företag — T-Mobile framför allt — har samlat lägre frekvensspektrum när det blir tillgängligt. Men även där, det är inte klart ännu hur man får de superhöga hastigheterna som 5G förväntas ge — eftersom bandbredden fortfarande är knapp.

Så varför använda gigahertz-spektrum i 5G då?

En enkel anledning: trängsel. Frekvensspektrum på de lägre banden delas av dussintals om inte hundratals användningar. Som ett resultat tjänar små delar av spektrum en hel massa enheter. När du kommer in i multi-GHz-delen av radiospektrumet är det mycket färre som använder det. Så lite att de små bandbreddsslangarna på lägre band trådlösa blir stora rör vid dessa superhöga frekvenser, eller millimetervåg (mmvåg).

mmWave täcker frekvenser ungefär 30 till 300GHz, även om frekvenser så låga som 24GHz också anses vara mmWave. Mängden tillgänglig bandbredd i mmWave är enorm: experter tror att mmWave har potential att öka nedladdningshastigheter upp till så mycket som 10 Gbps — gör alla typer av applikationer möjliga inklusive live virtuell och förstärkt verklighet, smarta autonoma fordon och mer. Någon av dessa applikationer kräver massiv mängder av bandbredd, och spektrumet finns helt enkelt inte där över de lägre banden för att göra det.

Men låt oss återgå till diskussionen om spridning. Redan vid frekvenser på 1700 och 2100MHz där de flesta nuvarande nät fungerar, finns det mottagningsproblem inomhus och hårt blockerade områden. Detta förvärras när du går ännu högre i frekvens.

"[5G] förlitar sig på millimetervågspektrumet för att leverera sina topphastigheter, och det är ett svårt faktum att fysik att dessa högre frekvenser försämras lättare och inte kan spridas lika bra som lägre ettor", Bredband nu policyexperten Tyler Cooper förklarade för Digital Trends. "Detta betyder att 5G: s största potential med största sannolikhet kommer att förpassas till extremt täta urbana "fickor."

Verizon tar reda på detta när det rullar ut sitt 5G-nätverk över hela USA. För att täcka städer, företaget tvingas placera ett minitorn på bokstavligen varje hörn av varje block, som vi fick reda på i april testar Verizon 5G-nätverket och igen i maj med hjälp av Galaxy S10 5G. Gå ett kvarter bort från en sändare och du är tillbaka på LTE-nätverket.

Satelliter är säkra

Verkligheten i mmWave, och god gammaldags fysik, är anledningarna till att vädersatelliter och alla andra potentiella användare av multi-GHz-frekvenser sannolikt är säkra under överskådlig framtid. Ingen ny teknik kommer att förändra detta. Även om auktioner kan ha öppnat upp för frekvenser nära där dessa satelliter verkar, Sålda frekvenser är av tvivelaktigt värde för trådlösa operatörer med tanke på deras dåliga spridning prestanda.

Dessutom är det inte helt klart att en trådlös operatör antingen skulle behöva eller vilja använda den lilla del av de band som nyligen sålts som kan störa satellitbilder. Spektrumlicenstagare förväntas hålla störningar till ett minimum som ett villkor för sin licens. För det mesta har transportörer varit goda förvaltare av sina nätverk, och det finns verkligen ingen anledning att förvänta sig att de inte skulle vara det nu.

Kan det vara problem på vägen? Säker. Men vi kan vara år om inte decennier från det - och då kan vi ha gått vidare till ännu en nästa generations teknik. Men för tillfället har din meteorolog ingenting att frukta.

Redaktörens rekommendationer

• T-Mobiles enorma ledning inom 5G-hastigheter kommer inte någonstans
• Din Verizon-plan har precis fått en större översyn - här är vad som är nytt
• Om du gillar billiga telefoner kommer du att älska dessa 2 nya Moto G-alternativ
• T-Mobiles senaste planer är spännande för nya (och gamla) kunder
• T-Mobiles 5G är fortfarande oöverträffad - men har hastigheterna sjunkit?

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.