Het uitrollen van het 5G-netwerk is begonnen. Meteorologen kijken gespannen toe. Het mobiele netwerk kan namelijk slecht nieuws zijn voor de weersvoorspellingen.

Sommige 5G-radiofrequenties liggen namelijk in de buurt van de frequenties die weersatellieten gebruiken voor metingen. Onderzoekers van de Rutgers-universiteit hebben nu de effecten van 5G op fouten in weersvoorspellingen onderzocht.

Aan de bel

5G moet sneller en betrouwbaarder internet gaan leveren. De hoge datasnelheid die het netwerk belooft, wordt gehaald door gebruik te maken van hogere frequenties dan voorlopers als 3G en 4G. Zendmasten sturen die hoogfrequente radiosignalen naar mobiele telefoons en andere apparatuur.

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’
LEES OOK

‘Ik wil uiteindelijk een mooie ribeye-steak maken’

Tien jaar geleden presenteerde Mark Post de eerste in het lab gemaakte hamburger. Wanneer kunnen wij daar onze tanden in zetten?

Er zijn verschillende frequentiedomeinen waarop 5G uitgezonden zal worden. Telecomaanbieders kunnen de komende tijd bieden om beschikking te krijgen over een of meer van die domeinen.

Begin vorig jaar trokken meteorologen aan de bel toen bekend werd welke radiofrequenties telecombedrijven mogen gaan gebruiken voor 5G. Ze waarschuwen dat de kwaliteit van de weersvoorspellingen achteruit kan gaan als bepaalde frequenties vrijgegeven worden voor mobiele netwerken.

Zware stormen en orkanen

Weer- en klimaatmodellen leunen namelijk zwaar op metingen van weersatellieten – naast observaties door instrumenten op de grond en weerballonnen. Waterdampobservaties van satellieten zijn bijvoorbeeld belangrijk voor het voorspellen van zware stormen en orkanen. En voor die metingen aan waterdamp in de atmosfeer maken de satellieten gebruik van frequenties die vlak bij het 5G-domein zitten.

Het frequentiedomein waar meteorologen zich zorgen om maken, is het 26-GHz-gebied, dat van ongeveer 24,2 tot 27,5 GHz loopt. Dat ligt namelijk vlak naast 23,8 GHz, de frequentie van de straling die waterdamp absorbeert. Als satellieten naar het frequentiespectrum van de atmosfeer kijken en ergens weinig straling van die frequentie zien, weten ze dat daar veel waterdamp in de lucht zit. Als zendmasten deze straling gaan uitzenden, kan het herkenbare signaal van waterdamp verdwijnen in de 5G-ruis.

Afwijkingen door verstorende 5G-signalen

De onderzoekers van de Rutgers-universiteit gebruikten computermodellen waarmee ze het effect van de 5G-signalen simuleerden. Ze keken onder meer naar de straling van zendmasten die buiten het 26-GHz-domein ‘lekt’. Deze straling kan overlappen met 23,8 GHz en zo waterdampmetingen en weersvoorspellingen verstoren.

Om de invloed te onderzoeken simuleerden ze de weermetingen op 5 februari 2008, toen de Super Tuesday tornado outbreak plaatsvond in het zuiden van de Verenigde Staten. Die dag ontstonden er in korte tijd tientallen tornado’s, met veel schade en tientallen doden tot gevolg.

Uit de berekeningen bleek dat als er destijds 5G geweest was, de neerslagvoorspelling 0,9 millimeter had afgeweken en de temperatuurvoorspelling 1,5 graden Celsius. Dat zijn geen enorme afwijkingen, maar ze maken weersvoorspellingen in elk geval niet beter dan ze nu zijn.

Of, zoals Narayan Mandayam van Rutgers University zegt: ‘Of deze afwijkingen onbeduidend of significant zijn, hangt ervan af of je respectievelijk de 5G-gemeenschap of de meteorologische gemeenschap vertegenwoordigt.’

Minimale lekkage

Volgens de onderzoekers tonen de computermodellen dat als telecomaanbieders inderdaad dit frequentiedomein gaan gebruiken voor 5G, het belangrijk is om de invloed ervan goed te begrijpen. Dan kunnen algoritmes die op basis van de satellietmetingen weervoorspellingen produceren er rekening mee houden. Ook stellen de onderzoekers voor om de antennetechnologie van de zendmasten zo te ontwerpen dat er minimale lekkage van de signalen is, zodat de 5G-frequentie niet overlapt met 23,8 GHz.