Бездротовий зв'язок 5G створює небезпеку для метеопрогнозів
Компанії бездротового зв'язку приступають до створення в усьому світі мереж нового покоління 5G. Нова угода призначена для виділення радіочастот, на яких обладнання 5G зможе передавати сигнал. Але частина цих частот знаходиться в небезпечній близькості до діапазону, що використовується метеорологами, попереджає Nature.
Міжнародне агентство з регулювання світових телекомунікацій погодило нові стандарти радіочастот. Нова угода призначена для виділення радіочастот, на яких зможе передавати сигнал обладнання 5G. Але частина цих частот знаходиться в небезпечній близькості до діапазону, що використовується супутниками для збору важливих даних про погоду і клімат. Щоб ці сигнали не створювали перешкоди один одному, вчені запропонували знизити дозволену кількість перешкод, що створюються під час передачі 5G.
Учасники зустрічі Міжнародного союзу електрозв'язку, що відбулася в єгипетському Шарм-ель-Шейху, домовилися створити два рівня захисту для частот в діапазоні близько 24 гігагерц. Цей діапазон близький до тих частотах, якими користуються метеосупутники, що визначають кількість водяної пари в атмосфері. У операторів мереж 5G до 2027 року будуть не надто суворі стандарти і норми. Після цього їх посилять. Ідея полягає в тому, щоб зараз компанії 5G почали створювати і розвивати свої мережі, а потім, коли обсяг передач в їх діапазоні збільшиться, вони додадуть додаткові заходи захисту.
Але вісім років без строгих правил і норм викликає серйозну стурбованість у метеослужб, каже метеоролог з Тулузи Ерік Аллі, який очолює у Всесвітній метеорологічній організації групу з координації радіочастот. За його словами, ВМО настільки стурбована ситуацією, що склалася, що виступила із заявою з цього приводу, внісши його до протоколу свого засідання.
«Гонка за 5G йде занадто швидко, — каже консультант Рені Ледюк, що працює в Вашингтоні в компанії Narayan Strategy і займається питаннями розподілу спектра. — Аж до середини 2020-х років ми станемо свідками стрімкого нарощування темпів. Тому, хоча в 2027 році в силу вступлять додаткові заходи захисту, мене дуже турбує період до того часу».
Буферна зона
Передача в мережах 5G буде вестися на багатьох частотах, але найчастіше обговорюється діапазон 23,8 ГГц. Водяна пара в атмосфері природним чином породжує слабкий сигнал на цій частоті, і по ньому супутники вимірюють вологість повітря. Ці дані включаються в метеопрогнози. Але якщо передавальна станція 5G буде вести передачу сигналу на частоті в районі 23,8 ГГц, метеосупутник може помилково прийняти його за сигнал про наявність водяної пари. І ці помилкові дані негативно вплинуть на якість метеозведень.
Метеорологи кажуть, що проблема ця вирішується, але треба створити шумовий буфер між передачами 5G і сигналами водяної пари. Цей буфер вимірюється в децибел-ватах, і він схожий на той, як ми зменшуємо звук на своїй стереосистеми, щоб не турбувати сусідів.
Перед конференцією в Єгипті метеорологи, компанії бездротового зв'язку і державні регулятори сперечалися про те, як визначити відповідний рівень перешкод. ВМО наполягала на найбільшому буфері в 55 децибел-ват. Європейські регулятори погодилися на менш сувору рекомендацію в 42 децибел-вата для базових станцій 5G. Американська Федеральна комісія з питань регулювання зв'язку була за менш суворі обмеження в 20 децибел-ват.
Узгоджені стандарти найближче до європейських рекомендацій. До 1 вересня 2027 року ці фірми становитимуть 33 децибел-вата, а після цього 39 децибел-ват.
«Ці два значення були встановлені в результаті довгих переговорів між країнами-членами, — сказав на брифінгу радник Всесвітнього метеорологічного союзу Девід Бота. — Ці значення учасники порахували адекватними в тому сенсі, що вони захистять метеорологічні супутникові системи і супутники з дослідження Землі. Проте, ми відзначили, що у нас є певні побоювання».
Прогнозуючи біду
Навіть більш суворого рівня недостатньо для того, щоб виключити перешкоди при вимірі водяної пари, говорить Ледюк. «39 — це не те значення, яке має бути». NASA спільно з Національним управлінням океанічних і атмосферних досліджень провели дослідження і з'ясували, що базові станції для надійного захисту спостережень за водяною парою повинні передавати сигнал з шумовим буфером в 52,4 децибел-вата.
Метеорологам доведеться думати про те, як зменшити негативні наслідки для супутникових спостережень. Можливо, їм доведеться у співпраці з компаніями бездротового зв'язку знайти способи для відключення або для перенаправлення передач 5G в той момент, коли супутники виробляють свої вимірювання.