Oleh: Wan Nuur Fariah bt Wan Zakaria,
Nota: Penulis merupakan penuntut Sarjana Pendidikan Fizik di Universiti Pendidikan Sultan Idris. Rencana ini diolah daripada Lopatka, A. (2019). Fifth-generation broadband wireless threatens weather forecasting. Physics Today, 72(8), 24-26. https://doi.org/10.1063/PT.3.4267
Perkembangan teknologi komunikasi semakin rancak dengan pengenalan teknologi jalur 5G menjelang tahun 2020. Namun terdapat segelintir ahli kaji cuaca yang menyuarakan kebimbangan bahawa teknologi 5G ini akan mengganggu sistem satelit ramalan cuaca.
Pada awal tahun 2019, dua buah syarikat telekom dari Korea Selatan telah melancarkan jaringan 5G secara kecil-kecilan yang mengguna pakai julat frekuensi rendah yang sesak, manakala ujian rintis oleh syarikat Verizon dari Amerika Syarikat telah menggunakan menjalankan ujian jaringan 5G yang mengguna pakai julat frekuensi yang lebih tinggi di Chicago.
Teknologi 5G amat menggalakkan kerana keupayaan kadar yang lebih pantas dan jumlah yang lebih banyak, iaitu antara 10 sehingga 100 kali ganda lebih banyak selain menggunakan julat frekuensi yang lebih tinggi berbanding 4G. Perkembangan teknologi 5G menuntut pembangunan infrastruktur telekomunikasi yang baru. Syarikat-syarikat telekomunikasi di Amerika Syarikat menyokong penggunaan isyarat 5G pada frekuensi 24 GHz memandangkan lebar jalur yang digunakan lebih besar dan spektrum sistem jaringan radio frekuensi 1 GHz hingga 6 GHz telah terlalu padat dengan talian 4G, digital TV, radar dan aplikasi lain. (Jalur 24 GHz merangkumi 24.23 hingga 24.45 GHz dan 24.75 hingga 25.25 GHz).
Kajian rintis yang telah dijalankan di Amerika Syarikat telah menimbulkan isu interferens luar jalur, di mana isyarat 5G dikhuatiri mengganggu fungsi satelit kaji cuaca, khususnya yang bertumpu kepada frekuensi 24 GHz.
Ini kerana molekul-molekul wap air memancarkan gelombang elektromagnet berfrekuensi 23.8 GHz secara semula jadi manakala satelit kaji cuaca mengutip data mentah kelembapan dan suhu udara daripada julat frekuensi 23.6 sehingga 24.0 GHz. Data mentah ini kemudiannya digunakan untuk menentu ukur dan menentu sah model berkomputer ramalan cuaca seperti Sistem Ramalan Global NOAA (NOAA’s Global Forecast System).
Memandangkan isyarat 5G yang dipancarkan pada frekuensi 24 GHz hampir bertindih dengan frekuensi pancaran molekul-molekul wap air, hal ini menyukarkan satelit kaji cuaca untuk membezakan sinaran elektromagnet yang dipancarkan oleh sistem telekomunikasi 5G daripada sinaran elektromagnet yang dipancarkan semulajadi oleh molekul-molekul wap air, sekaligus menyebabkan kemerosotan dari segi kejituan dan ketepatan data tentang kelembapan dan suhu udara. Justeru itu, data cerapan satelit kaji cuaca yang bergantung kepada pancaran daripada molekul-molekul wap air dalam atmosfera akan terjejas dengan penyebaran isyarat 5G.
Mengikut pihak NOAA, jikalau isyarat 5G dihantar pada keamatan -20 dBW per 200MHz seperti yang dicadangkan oleh FCC, data mentah yang dikutip perolehi oleh alat pengesan mikrogelombang bagi tujuan ramalan cuaca akan merosot sebanyak 77%. Selain itu, isyarat 5G tidak mampu merambat menerusi bangunan. Maka antena-antena khas perlu dibina yang berfungsi untuk menguatkan amplitud isyarat 5G yang akan menyusut pada jarak tertentu. Isyarat 5G yang memuncak sekitar frekuensi 24 GHz juga boleh melimpah ke frekuensi berdekatan, misalnya ke dalam ruang di antara frekuensi sinaran yang dipancarkan oleh molekul-molekul wap air (23.8 GHz) dengan frekuensi puncak isyarat 5G pada 24 GHz. Alat-alat penderia mikrogelombang tidak memiliki kemampuan untuk membeza dan menyaring sinaran yang dipancarkan oleh wap air daripada sinaran yang dipancarkan oleh ribuan peranti yang menggunakan 5G, seperti telefon bimbit. Dengan pemasangan antena 5G yang semakin meluas, masalah gangguan isyarat akan menjadi semakin serius seterusnya menjejaskan mutu data kaji cuaca.
Sebenarnya banyak lagi kajian harus dijalankan tentang teknologi 5G sebelum dilancarkan. Merenungkan kesan penggunaan teknologi 5G pada frekuensi 24 GHz yang boleh menimbulkan masalah ketepatan ramalan cuaca, kajian lanjut boleh dijalankan terhadap penggunaan frekuensi yang lebih tinggi seperti 28, 37, 39 dan 47 GHz.
NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration
FCC: Federal Communications Commission
Daftar Istilah
- lebar jalur bandwidth
- spektrum spectrum
- ramalan forecast
- frekuensi frequency
- panjang gelombang wavelength
- Isyarat signal
- merambat transmit
- Interferens interference
- interferens luar jalur out of bands interferens
- jalur pancaran emission band
- wap air water vapour
