As transmissões globais de 5G continuam preocupando os meteorologistas
Apesar de prometer um grande avanço tecnológico no campo de acesso e uso da internet wireless, a nova tecnologia 5G está levantando também grandes preocupações para a comunidade científica, pelo menos da forma como está sendo proposta. No último dia 21 de novembro, a agência internacional que regula as telecomunicações globais concordou com novos padrões visando uma frequência de rádio na qual o 5G opera. Meteorologistas afirmam que a longa aguardada decisão ameaça o futuro das previsões do tempo ao redor do mundo ao permitir que transmissões a partir de redes de dispositivos móveis de telefonia degradem a qualidade das observações da Terra via satélites.
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As companhias de wireless (tecnologias de transmissão de ondas eletromagnéticas sem fio) estão começando a se preparar para as redes da nova geração, conhecidas como 5G, ao redor do mundo. O novo acordo visa designar as frequências de rádio as quais os equipamentos 5G podem transmitir. Porém, algumas das frequências - no espectro eletromagnético das ondas de rádio - se aproximam perigosamente daquelas usadas por satélites para reunir cruciais dados do tempo (estado da atmosfera em um local determinado e em um momento definido). Para impedir os sinais de interferirem um com o outro, cientistas propuseram diminuir a quantidade de ruído permitido de vazar das transmissões 5G.
Nesse sentido, negociadores no encontro anual União Internacional de Telecomunicações em Sharm E-Sheikh, Egito, concordaram com a ideia de introduzirem dois estágios de proteção para as frequências próximas de 24 gigahertz (GHz) - na banda próxima daquela usada por satélites climáticos para a detecção da quantidade de vapor de água na atmosfera. Companhias que operam redes 5G irão ter um padrão relativamente não-rígido até 2027. Após esse período, a regulação se tornará mais estrita. O objetivo é permitir que as companhias 5G iniciem a construção das redes agora e, então, adicionem mais proteção para as observações espaciais do clima terrestre à medida que as transmissões 5G se tornem mais densas.
Porém, a comunidade científica, no geral, não aprovou a nova estratégia visada no acordo. Para os pesquisadores, um espaço de 8 anos sem rígidas regulações traz graves preocupações para as previsões do tempo, especialmente porque a corrida pelo 5G já está bastante aquecida e se tornará extremamente competitiva em breve, com uma provável rápida expansão do início até meados de 2020.
5G E A ATMOSFERA
Devido à escassez de espectro disponível em bandas de frequência sub-6 GHz para a comunicação de celulares, bandas de frequência com maior espectro disponível (bandas mmWave) são consideradas no 5G para permitir fornecedores de serviço de celular para lidar com o aumento de demanda para taxas de dados e serviços de ultra-baixa latência. As principais bandas 5G mmWave são 26 GHz (banda n258), 28 GHz (banda n257), 39 GHz (banda n260), e 47 GHz.
A banda alocada no espectro 26 GHz referida como banda 3GPP n258 tem gerado grande preocupação na comunidade científica, incluindo a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA). Nesse caso, o problema tem origem de vazamentos das transmissões da banda n258 impactando as observações de sensores passivos (ex.: AMSU-A) operando a 23,8 GHz em satélites meteorológicos usados para detectar vapor de água na atmosfera. O vazamento de energia das bandas 5G na banda de 23,8 GHz perturba a radiância (emissão radiativa temperatura-equivalente) de emissões termais atmosféricas que é observada e medida pelos sensores passivos nos satélites meteorológicos, portanto baixando a validade e a precisão de modelos de previsão do tempo.
Em específico, o vapor de água na atmosfera - extremamente importante para diversos eventos e tendências climáticas e temporais - naturalmente produzem um fraco sinal nessa frequência, a qual os satélites usam para quantificar a umidade atmosférica. Esses dados alimentam previsões do tempo ao redor do mundo inteiro. Porém, se uma estação 5G está transmitindo um sinal próximo de 23,8 GHz, um satélite pode pegá-lo e interpretar como vapor de água. E essa confusão analítica pode prejudicar substancialmente as previsões do tempo, cujas projeções já são naturalmente complexas.
Segundo os especialistas, o problema pode ser prontamente resolvido - ou pelo menos bem administrado - se existir um sistema suficiente de proteção para abafar o ruído entre o sinal oriundo das transmissões 5G e o sinal oriundo do vapor de água. O abafamento é medido em unidades de decibéis watts, e é similar à medida do quão você pode aumentar o volume do seu equipamento de som sem incomodar os vizinhos.
Na conferência do Egito, meteorologistas, a indústria do wireless e os reguladores governamentais fervorosamente debateram sobre como definir um nível apropriado de interferência. A Organização Mundial de Meteorologia (WMO) foi a que defendeu o maior abafamento, de -55 decibéis watts. Os reguladores Europeus concordaram com uma recomendação menos restritiva de -42 decibéis watts para as estações 5G. Nos EUA, a Comissão Federal de Comunicações advogou por apenas -20 decibéis watts, o que permitiria mais de 150 vezes mais ruído do que a proposta Europeia.
Na conferência, o novo padrão de recomendação concordou com algo próximo da recomendação Europeia: -33 decibéis watts até 1 de setembro de 2027, e -39 decibéis watts após essa data. No entanto, esse acordo final desagradou os cientistas.
Um estudo recente conduzido pela NASA e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA) encontrou que as estações 5G precisavam transmitir com um abafamento de -52,4 decibéis watts para proteger satisfatoriamente as observações espaciais do vapor de água.
Uma alternativa que pode permitir uma redução menor no nível de ruídos de não interferir com as observações do tempo é talvez trabalhar com a indústria do wireless para pesquisar modos de desligar ou redirecionar as transmissões 5G quando um satélite estiver fazendo medidas da atmosfera.
De qualquer forma, nos próximos anos a comunidade científica terá que trabalhar para entender como as transmissões 5G irão interferir com as observações espaciais na prática quando as redes 5G estiverem mais disseminadas. Até lá, as negociações e preocupações continuam.
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Segundo os especialistas, o problema pode ser prontamente resolvido - ou pelo menos bem administrado - se existir um sistema suficiente de proteção para abafar o ruído entre o sinal oriundo das transmissões 5G e o sinal oriundo do vapor de água. O abafamento é medido em unidades de decibéis watts, e é similar à medida do quão você pode aumentar o volume do seu equipamento de som sem incomodar os vizinhos.
Na conferência do Egito, meteorologistas, a indústria do wireless e os reguladores governamentais fervorosamente debateram sobre como definir um nível apropriado de interferência. A Organização Mundial de Meteorologia (WMO) foi a que defendeu o maior abafamento, de -55 decibéis watts. Os reguladores Europeus concordaram com uma recomendação menos restritiva de -42 decibéis watts para as estações 5G. Nos EUA, a Comissão Federal de Comunicações advogou por apenas -20 decibéis watts, o que permitiria mais de 150 vezes mais ruído do que a proposta Europeia.
Na conferência, o novo padrão de recomendação concordou com algo próximo da recomendação Europeia: -33 decibéis watts até 1 de setembro de 2027, e -39 decibéis watts após essa data. No entanto, esse acordo final desagradou os cientistas.
Um estudo recente conduzido pela NASA e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA) encontrou que as estações 5G precisavam transmitir com um abafamento de -52,4 decibéis watts para proteger satisfatoriamente as observações espaciais do vapor de água.
Uma alternativa que pode permitir uma redução menor no nível de ruídos de não interferir com as observações do tempo é talvez trabalhar com a indústria do wireless para pesquisar modos de desligar ou redirecionar as transmissões 5G quando um satélite estiver fazendo medidas da atmosfera.
De qualquer forma, nos próximos anos a comunidade científica terá que trabalhar para entender como as transmissões 5G irão interferir com as observações espaciais na prática quando as redes 5G estiverem mais disseminadas. Até lá, as negociações e preocupações continuam.
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ATUALIZAÇÃO (25/09/20): Em um estudo apresentado no IEEE 5G World Forum, pesquisadores da Universidade de Rutgers, EUA, usaram modelagem computacional para examinar o impacto do vazamento de 5G na previsão dos Tornados da Super-Terça que ocorreram em março deste ano e que deixou 22 mortos nos EUA. Eles encontraram, na simulação, que o vazamento 5G na banda 3GPP n258 afetou a acuracidade da previsão desses tornados em termos de precipitação (até 0,9 milímetros) e as temperaturas no nível do solo (até 1,3°C), valores que podem ser considerados significativos. Os pesquisadores concluíram que melhores modelos e algoritmos precisam ser desenvolvidos para melhor entender os impactos do 5G nas previsões meteorológicas e criar meios para a co-existência dessa nova tecnologia e os serviços meteorológicos.
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(1) Referência: Nature (Magazine)
As transmissões globais de 5G continuam preocupando os meteorologistas
Reviewed by Saber Atualizado
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novembro 25, 2019
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