5G trådløs kan føre til unøjagtige vejrudsigter

Kommende trådløse 5G-netværk, der vil give hurtigere mobiltelefonservice, kan føre til unøjagtige vejrudsigter, ifølge en Rutgers-undersøgelse om et kontroversielt spørgsmål, der har skabt angst blandt meteorologer.

"Vores undersøgelse - den første af sin slags, der kvantificerer effekten af ​​5G på vejrudsigelsesfejl - tyder på, at der er en indvirkning på nøjagtigheden af ​​vejrudsigter, " sagde seniorforfatter Narayan B. Mandayam, en fremtrædende professor ved Wireless Information Network Laboratory (WINLAB), som også er formand for Institut for Elektro- og Computerteknik i School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick.

Den peer-reviewede undersøgelse blev offentliggjort i denne måned på 2020 IEEE 5G World Forum, sponsoreret af Institute of Electrical and Electronics Engineers. Femte generations mobil trådløs teknologi (5G) stammer fra ny, smartere måder at bruge de højere (mmWave) frekvenser til mobilkommunikation. Denne teknologi vil revolutionere internetkommunikation og telekommunikation. Det har hurtigere forbindelsestider, øger antallet af enheder, der kan oprette forbindelse til et netværk og vil være mere bredt tilgængelige i løbet af de næste to til tre år, ifølge IEEE.

Rutgers-undersøgelsen brugte computermodellering til at undersøge virkningen af ​​5G-"lækage" - utilsigtet stråling fra en sender til et tilstødende frekvensbånd eller kanal - på forudsigelsen af ​​det dødelige 2008 Super Tuesday Tornado-udbrud i Syd- og Midtvesten.

Signalerne fra 5G-frekvensbåndene kan potentielt lække ind i båndet, der bruges af vejrsensorer på satellitter, der måler mængden af ​​vanddamp i atmosfæren og påvirker vejrudsigter og forudsigelser. Meteorologer er afhængige af satellitter for de data, der er nødvendige for at forudsige vejret.

Baseret på modellering, 5G-lækageeffekt på -15 til -20 decibel watt (en decibel watt er en effektenhed, der beskriver styrken af ​​radiobølger) påvirkede nøjagtigheden af ​​prognosen for nedbør (med op til 0,9 millimeter) under tornado-udbruddet og temperaturer nær jorden niveau (med op til 2,34 grader Fahrenheit).

"Det kan argumenteres for, at størrelsen af ​​fejl fundet i vores undersøgelse er ubetydelig eller signifikant, afhængigt af om du repræsenterer 5G-samfundet eller det meteorologiske samfund, henholdsvis, " sagde Mandayam. "En af vores ting er, at hvis vi ønsker, at lækage skal være på niveauer, som foretrækkes af 5G-samfundet, vi skal arbejde på mere detaljerede modeller samt antenneteknologi, dynamisk omfordeling af spektrumressourcer og forbedrede vejrudsigtsalgoritmer, der kan tage højde for 5G-lækage."

Hovedforfatteren er Mohammad Yousefvand, en Rutgers elektroingeniør doktorand. Medforfattere inkluderer professor Chung-Tse Michael Wu i Institut for Elektro- og Computerteknik, Professor Ruo-Qian (Roger) Wang i Institut for Bygge- og Miljøteknik og Joseph Brodie, direktør for atmosfærisk forskning i Rutgers Center for Ocean Observing Leadership.