5G还未普及,气象学家坐不住了,称其信号将威胁天气预报?
科技日報記者 張佳星
據《自然》雜志 4 月 26 日報道,氣象學家發出警告稱,美國聯邦通信委員會(FCC)即將拍賣的 5G 通信網絡頻段,可能威脅到全球的天氣預報能力。相關報道援引氣象專家的言論表示:將難以預測災害性寒潮等極端天氣現象,將造成人類生死攸關的問題。
5G 通信網絡的發展究竟會不會威脅天氣預報,進而威脅到人類整體?如何避免 5G 信號與天氣預報仰仗的衛星采集信號相互干擾呢?科技日報記者就此問題采訪了業內專家。
5G 信號是電磁波的一種,在天空中以波的形式“奔跑”傳遞。“有的像鹿一樣邁開大步,有的像螞蟻一樣挪著小碎步。”《通信世界》副總編黃海峰解釋,只有都邁著相似的“步子”在同一片區域奔跑,才會出現“撞車”事件,也就是相互干擾。
而 5G 信號由于其承載信息的需要,有不同的波段,大致分布在 450MHz 到 6GHz,以及 24.25GHz 到 52.6GHz 之間。“這里面有兩個‘G’是完全不同的概念。”瑞斯康達電信行業解決方案經理張成提醒,5G 指的是第五代,而 GHz 是指 10 的 9 次方次每秒,是波的震動頻率。5G 信號存在一定的范圍,意味著同是 5G 信號,在頻率上可能大有不同。
5G 頻段可分為低、中、高頻段。爭議的頻段 23.8GHz 屬于高頻段。“高頻穿透障礙能力差(尤其在下雨天),需要建很多基站,但是最大的好處是可瓜分的帶寬多。黃海峰解釋:頻段從低到高,對應的帶寬呈錐體分布,很顯然高頻段能夠瓜分到帶寬更大“蛋糕”。而 5G 要實現理論上的 1 秒鐘下載 10 部電影的速度,需要極大帶寬的支持,所以高頻頻譜具有的極寬的帶寬,就能承載超高速下載,不至于擁擠“卡頓”。可見,發展高頻段 5G 更有利于未來的發展體量,也是 5G 必然之路。
根據報道,5G 信號之所以可能威脅天氣預報的準確性,原因是美國即將用于發展 5G 通信網絡的頻段占用了 23.8GHz(千兆赫茲)左右的波段,而這一頻段的信號與水蒸氣的自然波長給出的信號頻率十分相似,如果 5G 信號大量產生,并和水蒸氣給出的信號“并排邁相似的步子跑”,會產生干擾,難以測量。
“相近波段的信號同時出現在一個區域確實會出現干擾。”黃海峰認為,影響天氣預報的情況確實可能出現。
“但應該并不會那么嚴重。”張成說,5G 信號如果靠地面基站傳遞,或許和水蒸氣的衛星信號存在立體空間的“錯位”,實際情況怎么樣,可能需要一些模擬研究。
圖片來源: NOAA/GOES
“濾波器的使用是避免干擾的手段之一。無論有多少波在跑,有效的信息傳遞是最終的目標。”黃海峰解釋,實際上,信號接收端經常會接收到各種信號的波,只要有效過濾,增加接收端的“定向性”,就會屏蔽掉“雜音”,獲得想要的信號和其承載的信息。
“隔離帶”也是一種常規的方法。“不過這是犧牲帶寬為前提的。”張成解釋,大家各讓一步,保留相互之間不重疊干擾的安全距離。這個安全距離大約是 10M 左右帶寬。此外,也存在很多其他的抗干擾技術。
每個國家都有自己的無線電管理部門,承擔著管理無線電波段的職責。無線電頻段被視為國家的戰略資源,只有獲得使用許可才有權使用頻段資源。
資料顯示,美國的無線電管理部門 FCC 在去年完成的頻段拍賣中獲利近 20 億美元。
“不同行業都希望能夠更多的占用電磁波頻段資源,為己所用。無論是用于獲利還是公益。”黃海峰說。
事實上,通過輿論施加對政府資源配置的影響在美國并不鮮見。美劇的一些律政劇集中曾有過類似情節,行業相關方希望通過包括輿論、游說、調查等在內的手段對政府部門施加影響,改變政府決策,占有更多的戰略資源、空天資源,也將帶動更大的后續產業乃至整個生態的發展。
黃海峰表示,相較而言,在高頻段的 5G 資源的開發利用上,中國應該“加把勁”。加大相關頻段的技術研發和原始創新力。目前中國三大運營商獲得許可使用的 5G 頻段均屬于中頻段。每家運營商的試驗帶寬僅為一兩百兆(中國移動 260MHz,中國電信 100MHz,中國聯通 100MHz)。而一旦我國許可分配高頻段,運營商獲得的頻譜資源將大大增加。
來源:科技日報 文中圖片除注明外均來自網絡
編輯:岳靚
審核:管晶晶
總結
以上是生活随笔為你收集整理的5G还未普及,气象学家坐不住了,称其信号将威胁天气预报?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 谷歌硬件主管:新Pixel 3A开发以原
- 下一篇: 优酷迎来至暗时刻