5G信号怎么跑？5G会威胁气象预报准确性吗？

据《自然》杂志4月26日报道，气象学家发出警告称，美国联邦通信委员会（FCC）即将拍卖的5G通信网络频段，可能威胁到全球的天气预报能力。相关报道援引气象专家的言论表示：将难以预测灾害性寒潮等极端天气现象，将造成人类生死攸关的问题。

5G通信网络的发展究竟会不会威胁天气预报，进而威胁到人类整体？如何避免5G信号与天气预报仰仗的卫星采集信号相互干扰呢？科技日报记者就此问题采访了业内专家。

5G信号怎么跑？

5G信号是电磁波的一种，在天空中以波的形式“奔跑”传递。“有的像鹿一样迈开大步，有的像蚂蚁一样挪着小碎步。”《通信世界》副总编黄海峰解释，只有都迈着相似的“步子”在同一片区域奔跑，才会出现“撞车”事件，也就是相互干扰。

而5G信号由于其承载信息的需要，有不同的波段，大致分布在450MHz到6GHz，以及24.25GHz到52.6GHz之间。“这里面有两个‘G’是完全不同的概念。”瑞斯康达电信行业解决方案经理张成提醒，5G指的是第五代，而GHz是指10的9次方次每秒，是波的震动频率。5G信号存在一定的范围，意味着同是5G信号，在频率上可能大有不同。

5G频段可分为低、中、高频段。争议的频段23.8GHz属于高频段。“高频穿透障碍能力差（尤其在下雨天），需要建很多基站，但是最大的好处是可瓜分的带宽多。黄海峰解释：频段从低到高，对应的带宽呈锥体分布，很显然高频段能够瓜分到带宽更大“蛋糕”。而5G要实现理论上的1秒钟下载10部电影的速度，需要极大带宽的支持，所以高频频谱具有的极宽的带宽，就能承载超高速下载，不至于拥挤“卡顿”。可见，发展高频段5G更有利于未来的发展体量，也是5G必然之路。

5G会威胁气象预报准确性吗？

根据报道，5G信号之所以可能威胁天气预报的准确性，原因是美国即将用于发展5G通信网络的频段占用了23.8GHz（千兆赫兹）左右的波段，而这一频段的信号与水蒸气的自然波长给出的信号频率十分相似，如果5G信号大量产生，并和水蒸气给出的信号“并排迈相似的步子跑”，会产生干扰，难以测量。

“相近波段的信号同时出现在一个区域确实会出现干扰。”黄海峰认为，影响天气预报的情况确实可能出现。

“但应该并不会那么严重。”张成说，5G信号如果靠地面基站传递，或许和水蒸气的卫星信号存在立体空间的“错位”，实际情况怎么样，可能需要一些模拟研究。

图片来源： NOAA/GOES

有没有手段避免干扰？

“滤波器的使用是避免干扰的手段之一。无论有多少波在跑，有效的信息传递是最终的目标。”黄海峰解释，实际上，信号接收端经常会接收到各种信号的波，只要有效过滤，增加接收端的“定向性”，就会屏蔽掉“杂音”，获得想要的信号和其承载的信息。

“隔离带”也是一种常规的方法。“不过这是牺牲带宽为前提的。”张成解释，大家各让一步，保留相互之间不重叠干扰的安全距离。这个安全距离大约是10M左右带宽。此外，也存在很多其他的抗干扰技术。

可能是频段资源争夺“舆论战”

每个国家都有自己的无线电管理部门，承担着管理无线电波段的职责。无线电频段被视为国家的战略资源，只有获得使用许可才有权使用频段资源。

资料显示，美国的无线电管理部门FCC在去年完成的频段拍卖中获利近20亿美元。

“不同行业都希望能够更多的占用电磁波频段资源，为己所用。无论是用于获利还是公益。”黄海峰说。

事实上，通过舆论施加对政府资源配置的影响在美国并不鲜见。美剧的一些律政剧集中曾有过类似情节，行业相关方希望通过包括舆论、游说、调查等在内的手段对政府部门施加影响，改变政府决策，占有更多的战略资源、空天资源，也将带动更大的后续产业乃至整个生态的发展。

黄海峰表示，相较而言，在高频段的5G资源的开发利用上，中国应该“加把劲”。加大相关频段的技术研发和原始创新力。目前中国三大运营商获得许可使用的5G频段均属于中频段。每家运营商的试验带宽仅为一两百兆（中国移动260MHz，中国电信100MHz，中国联通100MHz）。而一旦我国许可分配高频段，运营商获得的频谱资源将大大增加。