负责监管全球电信的国际机构于 11 月 21 日就新的无线电频率标准达成一致。气象学家表示,这项期待已久的决定威胁到全球天气预报的未来,因为它允许移动电话网络的传输降低太空地球观测的质量。
无线公司正开始在全球范围内推出下一代网络,即 5G。新协议旨在指定 5G 设备可以传输的无线电频率。但是,其中一些频率非常接近卫星用来收集关键天气和气候数据的频率。为了防止信号相互干扰,研究人员提出了降低 5G 传输泄漏的噪音量。
在埃及沙姆沙伊赫举行的国际电信联盟会议上,谈判代表同意为接近 24 千兆赫的频率引入两个保护阶段——这个范围接近天气卫星用来探测大气中水量所使用的频率。运营 5G 网络的公司将从现在到 2027 年采用相对宽松的标准。之后,监管将更加严格。这个想法是让 5G 公司现在开始建设网络,然后随着 5G 传输变得更加密集,增加对地球观测的更多保护。
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但对于天气预报员来说,拥有八年相对宽松的监管是“非常令人担忧的”,位于图卢兹的法国气象局气象学家、世界气象组织 (WMO) 无线电频率协调小组负责人埃里克·阿拉克斯表示。他说,世界气象组织对此非常不满,以至于在会议纪要中宣读了一份关注声明。
“5G 的竞争将很快,”华盛顿特区纳拉扬战略咨询公司的频谱共享问题顾问蕾妮·勒杜克说。“在 2020 年代初期到中期,我们将看到非常快速的增长。” 因此,虽然对地球观测的更多保护将在 2027 年生效,“但我仍然非常担心现在到那时之间的时间段。”
缓冲区域
5G 传输将涉及许多频率,但讨论的关键频率是 23.8 千兆赫。大气中的水蒸气会在这个频率上自然产生一个微弱的信号,卫星会利用它来测量湿度。这些数据用于天气预报。但是,如果 5G 基站正在传输接近 23.8 千兆赫频率的信号,天气卫星可能会接收到它并将其解释为水蒸气。而那些错误的数据可能会降低预报的准确性。
气象学家表示,这个问题是可控的,但前提是 5G 传输和水蒸气信号之间有足够的噪音缓冲。缓冲以分贝瓦特为单位测量,类似于您为了不打扰邻居而降低立体声音量的大小。
在埃及会议召开之前,气象学家、无线行业和政府监管机构一直在争论如何定义适当的干扰水平。世界气象组织一直在推动最大的缓冲,即 -55 分贝瓦特。欧洲监管机构已为 5G 基站确定了较低要求的 -42 分贝瓦特建议。在美国,联邦通信委员会提倡更宽松的限制,仅为 -20 分贝瓦特——导致噪音量比欧洲提案允许的噪音量高出 150 多倍。
新商定的标准最接近欧洲的建议:在 2027 年 9 月 1 日之前为 -33 分贝瓦特,之后为 -39 分贝瓦特。
国际电信联盟顾问大卫·博塔在 11 月 22 日的新闻发布会上表示:“这两个值是成员国之间经过长期谈判确定的。” “这些值被认为是足够的,因为它们可以为气象卫星系统和地球探测卫星系统提供保护。尽管如此,我们还是注意到了一些提出的担忧。”
预报问题
勒杜克说,即使是更严格的水平也不足以避免干扰水蒸气测量。“39 仍然不是我们需要达到的水平,”她说。美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局进行的一项研究发现,5G 基站需要以 -52.4 分贝瓦特的噪音缓冲传输,才能保护水蒸气观测。
天气预报员将不得不找出如何减轻对卫星观测的影响——也许可以通过与无线行业合作,研究在卫星进行测量时关闭或重定向 5G 传输的方法。博塔表示,新协议要求“持续监测” 5G 网络如何影响天气观测,但没有提供有关监测将涉及什么或如果天气数据被降级将会产生什么后果的详细信息。
本周在沙姆沙伊赫达成的其他协议包括大型卫星群必须多快发射(以避免占用无线电频率频谱)以及“伪卫星”(例如高空飞艇和无人机)可以传输的频率。
本文经许可转载,并于2019 年 11 月 22 日首次发表。