美國(guó)政府已經(jīng)開(kāi)始拍賣(mài)下一代通信網(wǎng)絡(luò)——5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線電頻段,但其中部分頻譜,與一些主要測(cè)地衛(wèi)星的工作頻譜非常接近。這讓氣象學(xué)家非常擔(dān)憂(yōu),他們認(rèn)為5G信號(hào)傳輸很可能會(huì)干擾正常的數(shù)據(jù)采集工作,進(jìn)而影響全球天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
而據(jù)英國(guó)《自然》新聞一篇文章稱(chēng),鑒于美國(guó)的通信市場(chǎng)規(guī)模龐大,美國(guó)政府如何部署5G網(wǎng)絡(luò)的決定,亦可能影響其他國(guó)家的后續(xù)監(jiān)管政策。
共享頻譜,“鄰居很吵”怎么辦?
其實(shí),天文學(xué)家、氣象學(xué)家和其他科學(xué)家早就開(kāi)始與其他用戶(hù)共享觀測(cè)頻譜,也會(huì)用轉(zhuǎn)到不同頻段的方式來(lái)防止干擾。但這次卻是“有史以來(lái)第一次受到威脅”,供職于歐洲中等尺度天氣預(yù)報(bào)中心的氣象學(xué)家史蒂芬·英格列說(shuō),現(xiàn)在他們開(kāi)始想方設(shè)法“捍衛(wèi)”這些頻段。
這些極為重要的頻段包含了23.8GHz(千兆赫)——大氣中的水蒸氣會(huì)在這一頻率釋放微弱的信號(hào),而歐洲MetOp探測(cè)器等衛(wèi)星專(zhuān)職負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)這一頻率的地球輻射能量,并以此評(píng)估地球上大氣的濕度。這些測(cè)量日以繼夜地進(jìn)行著,氣象研究員們會(huì)將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入大氣模型,預(yù)測(cè)暴風(fēng)雨和其他天氣系統(tǒng)在接下來(lái)幾小時(shí)至幾天內(nèi)的變化。
現(xiàn)在問(wèn)題是,傳輸頻率幾乎相同的5G基站,會(huì)產(chǎn)生與水蒸氣釋放信號(hào)非常類(lèi)似的信號(hào),造成一定混淆。美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的氣象學(xué)家喬丹·戈?duì)査贡硎荆骸拔覀儫o(wú)法判斷信號(hào)是否有人工成分?!倍鴶?shù)據(jù)的混淆會(huì)讓天氣預(yù)報(bào)不再準(zhǔn)確。
喬丹·戈?duì)査拱堰@種情況比喻成家隔壁住了一個(gè)很吵的鄰居。如果鄰居用超大的音量放音樂(lè),噪聲也會(huì)干擾你的房間,只能希望鄰居把音量調(diào)低。
開(kāi)會(huì)商討,F(xiàn)CC拿出誠(chéng)意了嗎?
《自然》文章表示,美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)以及美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)正在與掌管美國(guó)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分配的聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)進(jìn)行一場(chǎng)重要的談判。NOAA和NASA希望,F(xiàn)CC能一起參與到保護(hù)地球觀測(cè)的頻段不受5G信號(hào)的干擾。
不過(guò),F(xiàn)CC上個(gè)月剛完成首輪5G頻譜的拍賣(mài),人們幾乎沒(méi)看到什么保護(hù)措施。
這場(chǎng)拍賣(mài)會(huì)于4月中旬落下帷幕,中標(biāo)的總金額約20億美元。而在距拍賣(mài)會(huì)開(kāi)始不到一周之際,F(xiàn)CC主席帕伊甚至對(duì)地球科學(xué)界的持續(xù)擔(dān)憂(yōu)和修改美國(guó)政府立場(chǎng)的請(qǐng)求表達(dá)了他的不耐煩——在寫(xiě)給商務(wù)部長(zhǎng)羅斯和NASA局長(zhǎng)布萊登斯坦的信中,帕伊強(qiáng)調(diào)特朗普政府應(yīng)盡快推出5G并為其騰出頻譜。
已經(jīng)結(jié)束的拍賣(mài)會(huì)涉及兩個(gè)頻段:24.25-24.45GHz,另一個(gè)是24.75-25.25GHz。如果監(jiān)管機(jī)構(gòu)、電信公司不采取措施降低干擾風(fēng)險(xiǎn),那么經(jīng)由美國(guó)5G無(wú)線信號(hào)覆蓋區(qū)上空的測(cè)地衛(wèi)星,將無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)大氣中的水蒸氣濃度。這一參數(shù)的失效可能會(huì)影響全球天氣預(yù)報(bào)。
通常,監(jiān)管機(jī)構(gòu)都會(huì)設(shè)定允許的噪聲上限,數(shù)字越負(fù)表明噪聲控制越嚴(yán)格。此前FCC拍賣(mài)將美國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的噪聲上限設(shè)定在-20分貝瓦,這幾乎比所有國(guó)家正在考慮的5G噪聲都要高——?dú)W盟委員會(huì)設(shè)定5G基站噪聲上限為-42分貝瓦,世界氣象組織(WMO)推薦上限為-55分貝瓦。
下半年埃及將召開(kāi)一次相關(guān)會(huì)議,來(lái)自世界各地的監(jiān)管機(jī)構(gòu)齊聚,共同確定可商用的5G頻段,以及測(cè)地信號(hào)干擾水平。但法國(guó)氣象局專(zhuān)家、領(lǐng)導(dǎo)WMO無(wú)線電頻率協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組的埃里克·阿萊克斯表示,由于噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的不同,美國(guó)提案所允許的噪聲可能是歐洲提案的150多倍,更是WMO的3000多倍。
氣象不準(zhǔn),還可能是連鎖反應(yīng)?
這不是美國(guó)一家的問(wèn)題。美國(guó)當(dāng)?shù)氐臍庀髮W(xué)者當(dāng)然需要準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為模型參數(shù),但實(shí)際上,參數(shù)的失效可能會(huì)影響全球的天氣預(yù)報(bào)。
據(jù)悉,NOAA和NASA已經(jīng)完成了對(duì)不同噪聲干擾水平所產(chǎn)生影響的研究。在美國(guó)國(guó)會(huì)可能不止一次的正式要求下,該研究至今尚未公諸于眾。而據(jù)2010年一份來(lái)自美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院的報(bào)告得出的結(jié)論,如果科學(xué)家們無(wú)法獲得23.8 GHz頻段傳輸?shù)男盘?hào),就會(huì)失去30%的微波頻率數(shù)據(jù)——這些有用數(shù)據(jù)對(duì)全球天氣預(yù)報(bào)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
史蒂芬·英格列表示,如果缺失美國(guó)的大氣數(shù)據(jù),歐洲的天氣預(yù)報(bào)就會(huì)受到嚴(yán)重影響,因?yàn)闅W洲的天氣模式往往取決于之前三、四天美國(guó)的天氣情況。
NOAA隸屬的美國(guó)商務(wù)部則表示:將堅(jiān)定支持美國(guó)政府鞏固其5G領(lǐng)導(dǎo)地位的相關(guān)政策,同時(shí)持續(xù)推進(jìn)政府和科研層面的重大項(xiàng)目。
NASA局長(zhǎng)布萊登斯坦拒絕發(fā)表評(píng)論,但在4月的一次會(huì)議上他表達(dá)了自己對(duì)此事的憂(yōu)慮,“這問(wèn)題關(guān)系重大”,他說(shuō)。
FCC的下一輪5G拍賣(mài)計(jì)劃,將于今年12月啟動(dòng),這也將是美國(guó)史上最大規(guī)模的一次拍賣(mài)。新一輪的拍賣(mài)還將增加三個(gè)頻段帶——其中依然包括了衛(wèi)星工作頻段,科學(xué)家們一直用它來(lái)觀測(cè)降水、海冰和云層。
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原文標(biāo)題:美國(guó)開(kāi)始拍賣(mài)5G頻段,信號(hào)將影響全球科學(xué)數(shù)據(jù)?
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