Ні, 5G не заважатиме метеорологічним супутникам. Ось чому

5G буде повністю змінити спосіб ми використовуємо наші мобільні телефони, пропонуючи надвисокі швидкості, що означає не лише швидше завантаження ваших улюблених шоу. але 5G пов’язано з безліччю проблем, від обмеженого радіусу дії та поганого проникнення в будівлі до проблем негативний вплив на здоров'я.

Але тепер є нова проблема: метеорологічні супутники. Квітнева стаття в Nature сколихнула метеорологічну спільноту, оскільки вона докладно описувала потенційні наслідки нещодавнього на аукціоні від Федеральної комісії зв’язку від 24,25 до 24,45 і від 24,75 до 25,25 гігагерц (ГГц) спектр. Є одна проблема: це близько до частоти, яку метеорологи використовують для виявлення водяної пари в повітрі.

Порушити погоду?

Водяна пара випромінює слабкий радіосигнал на частоті 23,8 ГГц, який фіксують супутники. Зображення водяної пари стали важливою частиною прогнозування погоди, оскільки допомагають метеорологам краще зрозуміти руху в атмосфері та забезпечує комп’ютерні моделі важливими даними для кращого прогнозування розвитку шторми.

«Побоювання реалістичні, оскільки, за оцінками, зниження здатності виявляти водяну пару поверне точність нашого прогнозу до останній раз спостерігався приблизно в 1980 році», – Кевін МакМахон, виконавчий директор мобільних і нових технологій у чиказькій цифровій компанії. консультації SPR, розповіли Digital Trends. «Ми стикаємося з природою. Є непрямі компроміси вважати."

Очевидний напад на дистанційне зондування погоди також не закінчився. Майбутні заплановані аукціони можуть вплинути на виявлення опадів (36-37 ГГц), температури (50,2-50,4 ГГц) і навіть традиційне визначення хмар метеорологічними супутниками (80-90 ГГц).

Але чи весь цей страх і відраза є лише високотехнологічною версією Chicken Little? Напевно, і ось чому.

Це все про поширення

Щоб зрозуміти чому, нам спочатку потрібно знати, як працює радіочастота, а головне, як вона працює розмножується. Мабуть, найкращий спосіб зрозуміти це — використати радіо в наших будинках і автомобілях як приклад.

На дуже низьких частотах радіохвилі поширюються далі, оскільки мають більшу довжину хвилі. Вони також можуть легко подорожувати крізь предмети. Подумайте про короткохвильове радіо: трансляції можуть подорожувати навколо світу вночі, використовуючи відносно невелику потужність (це також у пропагаторська «солодка точка» теж). Подібним чином радіомовлення AM, які мають частоти трохи нижчі за короткохвильові, також можуть поширюватись на великі відстані вночі, але не так далеко, як на коротких хвилях.

Тепер порівняйте це з FM-сигналом, який використовує набагато вищу частоту. Завдяки набагато коротшій довжині хвилі FM-радіосигнали рідко поширюються на відстань більше 100 миль або близько того. Для передачі на значну відстань ваші потреби в електроенергії набагато вищі, ніж для короткохвильового або AM-діапазонів.

Традиційні мобільні телефони працюють на частотах, значно вищих за FM-радіо. Як ви вже здогадалися, довжини хвиль набагато коротші, тому діапазон ще більше зменшується, а його здатність справлятися з перешкодами набагато менш надійна. Ось чому перші бездротові мережі наступного покоління в США були такими поганими: вони працювали на частотах 1700 і 2100 МГц, радіус дії веж був значно меншим, а прийом у приміщеннях був нерівним.

Він став надзвичайно кращим, але лише завдяки розгалуженій (і досить тісно розташованій) мережі стільникових веж. Але це можливо не всюди, і бездротові компанії — Особливо T-Mobile — накопичили нижчий частотний спектр, коли він стане доступним. але навіть там, поки не зовсім зрозуміло, як отримати такі надвисокі швидкості Очікується, що 5G забезпечить — оскільки пропускна здатність все ще обмежена.

Тоді навіщо використовувати гігагерцовий спектр у 5G?

Причина проста: затори. Спектр частот на нижніх діапазонах спільний для десятків, якщо не сотень застосувань. У результаті невеликі частини спектру обслуговують цілу купу пристроїв. Коли ви потрапляєте в частину радіочастотного діапазону з частотою декількох ГГц, стає набагато менше людей, які ним користуються. Настільки мало, що маленькі шланги з пропускною здатністю нижнього діапазону бездротового зв’язку стають великими трубами на цих надвисоких частотах, або міліметрова хвиля (mmWave).

mmWave охоплює частоти приблизно від 30 до 300 ГГц, хоча частоти до 24 ГГц також вважаються mmWave. Пропускна здатність, доступна в mmWave, величезна: експерти вважають, що mmWave має потенціал для збільшення швидкість завантаження до 10 Гбіт/с — створення можливих різноманітних додатків, включаючи живу віртуальну та доповнену реальність, розумні автономні транспортні засоби тощо. Будь-який із цих додатків вимагає масивний кількість пропускної здатності, і спектр просто не існує в нижніх діапазонах, щоб це зробити.

Але повернемося до дискусії про поширення. Уже на частотах 1700 і 2100 МГц, де працює більшість поточних мереж, виникають проблеми з прийомом у приміщеннях і місцях із великими перешкодами. Це посилюється, коли частота стає ще вищою.

«[5G] покладається на спектр міліметрових хвиль, щоб забезпечити максимальну швидкість, і це неперевершений факт. Фізика свідчить, що ці вищі частоти легше деградують і не можуть поширюватися так добре, як нижчі ті,” BroadbandNow експерт з політики Тайлер Купер пояснив Digital Trends. «Це означає, що найбільший потенціал 5G, швидше за все, буде віднесено до надзвичайно густих міських «кишень»».

Verizon з’ясовує це, розгортаючи свою мережу 5G у США, щоб покрити міста, Компанія змушена розміщувати міні-вежі буквально на кожному розі кожного кварталу, як ми з’ясували в квітень тестування мережі Verizon 5G і знову в травні за допомогою Galaxy S10 5G. Пройдіть квартал від передавача, і ви знову в мережі LTE.

Супутники безпечні

Реалії mmWave і стара добра фізика є причинами, чому метеорологічні супутники та будь-які інші потенційні користувачі частот із кількома ГГц, ймовірно, безпечні в доступному для огляду майбутньому. Жодна нова технологія цього не змінить. Хоча аукціони могли бути відкриті для частот, близьких до того, де працюють ці супутники, продані частоти мають сумнівну цінність для операторів бездротового зв’язку через їх погане поширення продуктивність.

Крім того, не зовсім зрозуміло, чи потребує чи захоче оператор бездротового зв’язку використовувати невелику частину нещодавно проданих смуг, які можуть створювати перешкоди супутниковим зображенням. Очікується, що ліцензіати спектру зведуть перешкоди до мінімуму як умову їхньої ліцензії. Здебільшого оператори зв’язку добре розпоряджалися своїми мережами, і немає жодних причин очікувати, що вони не будуть такими й зараз.

Чи можуть бути проблеми на дорозі? звичайно Але до цього часу можуть залишитися роки, якщо не десятиліття — і до того часу ми, можливо, перейдемо до ще однієї технології наступного покоління. Але наразі вашому метеорологу нема чого боятися.

Рекомендації редакції

• Величезне лідерство T-Mobile у швидкості 5G нікуди не подінеться
• Ваш план Verizon щойно суттєво оновлено — ось що нового
• Якщо вам подобаються дешеві телефони, вам сподобаються ці 2 нові варіанти Moto G
• Найновіші плани T-Mobile захоплюють нових (і старих) клієнтів
• 5G від T-Mobile все ще не має собі рівних — але чи швидкість стала плато?

Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.