負責監管全球電信的國際機構於 11 月 21 日就新的無線電頻率標準達成一致。氣象學家表示,這項期待已久的決定威脅到全球天氣預報的未來,因為它允許行動電話網路的傳輸降低太空地球觀測的質量。
無線公司正開始在全球範圍內推出下一代網路,即 5G。新協議旨在指定 5G 裝置可以傳輸的無線電頻率。但是,其中一些頻率非常接近衛星用來收集關鍵天氣和氣候資料的頻率。為了防止訊號相互干擾,研究人員提出了降低 5G 傳輸洩漏的噪音量。
在埃及沙姆沙伊赫舉行的國際電信聯盟會議上,談判代表同意為接近 24 千兆赫的頻率引入兩個保護階段——這個範圍接近天氣衛星用來探測大氣中水量所使用的頻率。運營 5G 網路的公司將從現在到 2027 年採用相對寬鬆的標準。之後,監管將更加嚴格。這個想法是讓 5G 公司現在開始建設網路,然後隨著 5G 傳輸變得更加密集,增加對地球觀測的更多保護。
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但對於天氣預報員來說,擁有八年相對寬鬆的監管是“非常令人擔憂的”,位於圖盧茲的法國氣象局氣象學家、世界氣象組織 (WMO) 無線電頻率協調小組負責人埃裡克·阿拉克斯表示。他說,世界氣象組織對此非常不滿,以至於在會議紀要中宣讀了一份關注宣告。
“5G 的競爭將很快,”華盛頓特區納拉揚戰略諮詢公司的頻譜共享問題顧問蕾妮·勒杜克說。“在 2020 年代初期到中期,我們將看到非常快速的增長。” 因此,雖然對地球觀測的更多保護將在 2027 年生效,“但我仍然非常擔心現在到那時之間的時間段。”
緩衝區域
5G 傳輸將涉及許多頻率,但討論的關鍵頻率是 23.8 千兆赫。大氣中的水蒸氣會在這個頻率上自然產生一個微弱的訊號,衛星會利用它來測量溼度。這些資料用於天氣預報。但是,如果 5G 基站正在傳輸接近 23.8 千兆赫頻率的訊號,天氣衛星可能會接收到它並將其解釋為水蒸氣。而那些錯誤的資料可能會降低預報的準確性。
氣象學家表示,這個問題是可控的,但前提是 5G 傳輸和水蒸氣訊號之間有足夠的噪音緩衝。緩衝以分貝瓦特為單位測量,類似於您為了不打擾鄰居而降低立體聲音量的大小。
在埃及會議召開之前,氣象學家、無線行業和政府監管機構一直在爭論如何定義適當的干擾水平。世界氣象組織一直在推動最大的緩衝,即 -55 分貝瓦特。歐洲監管機構已為 5G 基站確定了較低要求的 -42 分貝瓦特建議。在美國,聯邦通訊委員會提倡更寬鬆的限制,僅為 -20 分貝瓦特——導致噪音量比歐洲提案允許的噪音量高出 150 多倍。
新商定的標準最接近歐洲的建議:在 2027 年 9 月 1 日之前為 -33 分貝瓦特,之後為 -39 分貝瓦特。
國際電信聯盟顧問大衛·博塔在 11 月 22 日的新聞釋出會上表示:“這兩個值是成員國之間經過長期談判確定的。” “這些值被認為是足夠的,因為它們可以為氣象衛星系統和地球探測衛星系統提供保護。儘管如此,我們還是注意到了一些提出的擔憂。”
預報問題
勒杜克說,即使是更嚴格的水平也不足以避免干擾水蒸氣測量。“39 仍然不是我們需要達到的水平,”她說。美國宇航局和美國國家海洋和大氣管理局進行的一項研究發現,5G 基站需要以 -52.4 分貝瓦特的噪音緩衝傳輸,才能保護水蒸氣觀測。
天氣預報員將不得不找出如何減輕對衛星觀測的影響——也許可以透過與無線行業合作,研究在衛星進行測量時關閉或重定向 5G 傳輸的方法。博塔表示,新協議要求“持續監測” 5G 網路如何影響天氣觀測,但沒有提供有關監測將涉及什麼或如果天氣資料被降級將會產生什麼後果的詳細資訊。
本週在沙姆沙伊赫達成的其他協議包括大型衛星群必須多快發射(以避免佔用無線電頻率頻譜)以及“偽衛星”(例如高空飛艇和無人機)可以傳輸的頻率。
本文經許可轉載,並於2019 年 11 月 22 日首次發表。
