Нові міжнародні стандарти бездротових технологій можуть негативно вплинути на важливі супутникові вимірювання водяних випарів. Все тому, що сигнал мереж стільникового зв’язку 5G значно погіршує якість спостережень за Землею з космосу. Про це повідомляє «ZIK».

Міжнародне агентство по регулюванню світових телекомунікацій 21 листопада погодило нові стандарти радіочастот. Але метеорологи кажуть, що це довгоочікуване рішення створює загрозу метеорологам у всьому світі, оскільки сигнал мереж стільникового зв’язку погіршить якість спостережень за Землею з космосу.

Компанії бездротового зв’язку приступають до створення у усьому світі мереж нового покоління, відомих як 5G. 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 частот, якими користуються метеосупутники, що визначають кількість водяної пари в атмосфері. У операторів мереж 5G до 2027 року будуть не дуже жорсткі 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 екстра заходи захисту.

Але вісім років без строгих правил і норм – це викликає серйозну стурбованість у метеослужб, каже метеоролог з Тулузи Ерік Аллі (Eric Allaix), що очолює у Всесвітньої метеорологічної організації групу з координації радіочастот. За його словами, ВМО настільки стурбована ситуацією, що виступила з заявою з цього приводу, внісши його в протокол свого засідання.

«Гонка за 5G йде занадто швидко, – сказала консультант Рені Ледюк (Renee Leduc), яка працює в Вашингтоні в компанії “Нараян Стратежі” (Narayan Strategy) і займається питаннями розподілу спектру. – 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 за нього супутники вимірюють вологість повітря. Ці дані включаються до метеопрогнозу. Але якщо передавальна станція 5G буде вести передачу сигналу на частоті в районі 23,8 ГГц, метеосупутник може помилково прийняти його за сигнал про наявності водяної пари. І ці помилкові дані негативно вплинуть на якість метеозведень.

Метеорологи кажуть, що ця проблема вирішувана, але треба створити шумовий буфер між передачами 5G і сигналами водяної пари. Цей буфер вимірюється в децибел-ватах, і він подібен до того, як ви зменшуєте звук на своій стереосистемі, 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 в буфері 55 децибел-ват. Європейські регулятори погодилися на менш сувору рекомендацію 42 децибел-ват для базових станцій 5G. Американська Федеральна комісія з питань регулювання зв’язку була за менш суворі обмеження в 20 децибел-ват.

Узгоджені стандарти ближче всього до європейських рекомендацій. До 1 вересня 2027 року вони становитимуть 33 децибел-ват, а після цього 39 децибел-ват.

«Ці два значення були встановлені в результаті довгих переговорів між країнами-членами, – сказав 22 листопада на брифінгу для ЗМІ радник Всесвітнього метеорологічного союзу Девід Бота (David Botha). Ці значення учасники вважають адекватними в тому сенсі, що вони захистять метеорологічні супутникові системи і супутники по дослідженню Землі. Тим не менш, 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 повинно бути”. НАСА 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-вати.

Метеорологам доведеться думати про те, як зменшити негативні наслідки для супутникових спостережень. Можливо, їм доведеться в співробітництві з компаніями бездротового зв’язку знайти способи для відключення або для перенаправлення передач 5G в той момент, коли супутники виробляють свої виміри. Бота сказав, що нова угода вимагає постійного моніторингу» того, як мережі 5G впливають на спостереження за погодою, але не став вдаватися в подробиці про те, що має на увазі такий моніторинг, і які будуть наслідки, якщо якість даних про погоду погіршиться.

На цьому тижні в Шарм-ель-Шейху були укладені і інші угоди, зокрема, про те, як швидко повинні запускатися великі угруповання супутників (щоб не створювати перешкоди радіочастотного спектру), і на яких частотах можуть вести передачу «псевдоспутники» (такі як висотні дирижаблі і безпілотники).