Siete 5G sa hlásia aj na Slovensku. Pohltia 700 MHz pásmo DVB-T

Siete 5G sa od tých súčasných líšia v mnohých aspektoch. Popri dramaticky vyššej rýchlosti a nízkej latencie prinesú aj podstatne vyššiu kapacitu na jednotku plochy a omnoho príjemnejšiu užívateľskú skúsenosť oproti sieťam 3G a 4G. O 2G nehovoriac.

V praxi to znamená, že „marketingové“ parametre nebudú také odlišné od tých reálnych, ako je tomu dnes, zvlášť v okrajových oblastiach pokrytia.

Pozrite si27 Gbit/s v aute! NTT DOCOMO a Mitsubishi Electric dosiahli rekord 5G

Aby tieto ciele dosiahli, budú nové siete využívať masívne MIMO pripojenie s veľkým počtom súčasne aktívnych kanálov na prenos dát. S tým je spojená potreba veľkých prídelov spektra, ktoré budú kombináciou viacerých frekvenčných pásiem.

Ich počet nemá v histórii bezdrôtovej komunikácie obdobu, pretože siete 5G využijú pásma od bývalej TV (od 450 MHz) na spodnej hranici po milimetrové vlny (30 GHz a vyššie) v hornej časti spektra.

 

Využijú sa dva nové rozsahy frekvencií:

Frekvenčný rozsah 1 prekrýva a rozširuje frekvencie 4G/LTE od 450 MHz do 6 GHz. Pásma sú pritom očíslované od 1 do 255 a tento rozsah sa bežne nazýva „nové rádio“ (New Radio, NR) alebo „sub-6GHz“ (čiže pod 6 GHz).

Frekvenčný rozsah 2 pracuje na vysokých kmitočtoch od 24,250 GHz, do 52,600 GHz. Tieto pásma sú číslované od 257 do 511 a rozsah sa označuje aj ako „milimetrové vlny“ (mmWave).

Odsunú televíziu

Niektoré časti spektra nebude možné použiť bez predchádzajúcej koordinácie s doterajšími používateľmi dotknutých, alebo susediacich frekvenčných pásiem (viď napríklad obavy leteckej komunity z ohrozenia rádiových výškomerov sieťami 5G v pásme C-band).   ......     Celý článok TU.

Milimetrové vlny 5G sietí sú rovnaké ako v nebezpečnom kozmickom žiarení

Nie každý vie, že priamo v Bratislave žije jeden z najväčších svetových odborníkov na vplyv elektromagnetického žiarenia na ľudský organizmus a na naše zdravie. Doc. Ing. Igor Beliaev, DrSc., pochádza z Ruska, dnes pôsobí ako vedúci Oddelenia rádiobiológie v Ústave experimentálnej onkológie v Biomedicínskom centre SAV. Okrem toho je alebo bol členom viacerých prestížnych národných a medzinárodných organizácií, vrátane IARC, ktorá zaradila elektromagnetické žiarenie do kategórie potenciálnych karcinogénov. V rámci našej témy mesiaca sme na Slovensku už nikoho kompetentnejšieho osloviť nemohli. Ťažko však povedať, čo je znepokojivejšie: či informácie a jasné výsledky štúdií, ktoré docent Beliaev prezentuje, alebo skutočnosť, že jeho varovania nikto z kompetentných zamestnancov štátnej správy neberie vážne.

Mohli by ste nám viac priblížiť medzinárodnú organizáciu IARC?

Ide o International Agency for Research on Cancer, po slovensky by to bola Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny. Patrí do Svetovej zdravotníckej organizácie a zodpovedá za klasifikáciu rôznych rizikových faktorov vzniku rakoviny. To môžu byť aj fyzikálne, chemické, biologické faktory. Táto medzinárodná agentúra hodnotí, či má vplyv na vznik rakoviny, alebo nemá. Používa na to klasifikáciu do štyroch skupín. Skupina 4 znamená, že faktor je úplne nekarcinogénny. Skupina 1 znamená, že ide o jasný karcinogén. No a je tam skupina 2, ktorá je viac-menej bližšie ku skupine 1, a skupina 3 bližšie ku skupine 4. Skupina 2 má podskupiny 2A a 2B, tzv. probable a possible. Po slovensky by sa to dalo vyjadriť ako možný, ale neviem presne rozdiel medzi possible a probable.

Probable je skôr pravdepodobný.

Probable je silnejšie hodnotenie. A possible menej silné. V roku 2011 ma Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny vybrala do skupiny 30 svetových vedcov, ktorá hodnotila, či je karcinogénom rádiofrekvenčné žiarenie vrátane rádiofrekvenčného žiarenia mobilných telefónov. A v roku 2013 vyšla monografia, v ktorej bolo detailnejšie popísané, prečo a ako sme hodnotili. A podľa tohto hodnotenia IARC uznala, že rádiofrekvenčné žiarenie vrátane žiarenia z mobilných telefónov je možný (possible) karcinogén skupiny 2B.

Odvtedy aj technológie pokročili a predpokladám, že aj pribudli nejaké nové výskumy a vy ich sledujete. Máme dnes, v roku 2020, nové dôkazy v rámci pôsobenia elektromagnetického žiarenia na človeka?

V roku 2014 vyšla štúdia z Francúzska, v ktorej tiež ukázali, že dlhodobí používatelia mobilných telefónov majú zvýšené riziká vzniku rakoviny mozgu. A v posledných rokoch vyšli minimálne štyri alebo päť rôznych metaanalýz. Metaanalýza je štúdia, ktorá dáva dokopy originálne štúdie rôznych vedeckých skupín a pomocou špeciálnych metód uskutoční súhrn ich výsledkov. Všetky metaanalýzy, ktoré vyšli minulé roky, ukázali zvýšenie rizika vzniku rakoviny mozgu u ľudí, ktorí dlhodobo používajú mobilné telefóny. V tomto zmysle máme jasný dôkaz na úrovni epidemiologických štúdií. Hovoríme o takzvaných prípadových kontrolných štúdiách, keď sa porovnávajú dve skupiny. Jedna skupina používateľov mobilných telefónov a kontrolná skupina ľudí, ktorí mobilný telefón nepoužívajú. Tieto štúdie ukázali, že dlhodobé používanie mobilných telefónov súvisí so zvýšením rizika vzniku rakoviny mozgu. Sú ešte takzvané kohortové štúdie. To znamená, že vedci dostanú informáciu od mobilných operátorov, ako dlho a ako často človek používal mobilný telefón, a na základe údajov od mobilných operátorov urobia nejaký uzáver. Tieto štúdie obyčajne neukazujú zvýšenie rizika vzniku rakoviny, ale sú dosť kontroverzné, pretože výsledky od mobilných operátorov sú dosť nepresné. Napríklad ja mám dve mobilné čísla, jedno používam ja a jedno môj syn. Ale keďže sú obe čísla písané na mňa, z pohľadu mobilného operátora obidve používam ja.

Teraz sa bavíme o tom, že časté používanie mobilu zvyšuje riziko zdravotných dopadov. Aktivisti proti zavádzaniu 5G sietí argumentujú tým, že aj ľudia, ktorí mobily nemajú, sú vystavovaní žiareniu z vykrývačov. Existujú teda dôkazy o nebezpečnosti žiarenia zo samotných sietí?

To je veľmi dôležitá otázka, pretože expozícia obyvateľstva rádiofrekvenčného žiarenia z bázových základní, staníc alebo vysielačov stále rastie. Existujú štúdie, v ktorých používali takzvané osobné alebo individuálne dozimetre.

Dozimeter meria rádioaktivitu, nie?

Dozimeter môže byť na akýkoľvek typ ožarovania. Môže byť na ionizačné ožarovanie a môžu byť na neionizačné ožarovanie, ktorým je rádiofrekvenčná vlna. Dávka alebo dóza, to je v podstate energia, ktorú pri ožarovaní dostane hmotnosť tela. Jeden joule je jednotka dávky, ktorú môžete dostať aj ionizačným, aj neionizačným ožarovaním.

Meria sa to teda v jouloch na kilogram?

Áno, presne tak. Existujú individuálne dozimetre na rádiofrekvenčné žiarenie. Dozimetre, ktoré vám vymerajú dávku, to znamená, koľko dostanete joulov, a ešte k tomu zmerajú, z akého zdroja to dostanete, pretože dozimetria je v rôznych frekvenčných rozsahoch. Napríklad frekvenčnom rozsahu wi-fi, frekvenčnom rozsahu uplink, čo znamená od telefónu, downlink – to, čo dostanete od vysielača atď. V každom frekvenčnom rozsahu spočíta ten individuálny dozimeter dávku. A podľa tých štúdií vyplýva, že od základných staníc niekedy dostanete dávku približne takú istú ako od svojho mobilného telefónu. Dávka sa meria dlhodobo, napríklad v priebehu jedného dňa, jedného týždňa a niekedy aj jedného mesiaca. A spočíta to dávku, ktorú dostanete z každého zdroja. V niektorých štúdiách napríklad zistili, že tretinu celého rádiofrekvenčného ožarovania dostane telo od bázových staníc a tretinu od mobilných telefónov. No a zvyšok od ostatných bezdrôtových zariadení. Samozrejme, táto distribúcia dávok záleží od miesta pobytu, od práce, ktorú človek robí, rádiofrekvenčných zdrojov v okolí, ako často používa mobil atď. Preto sú aj výsledky z rôznych štúdií rozličné, čo sa týka dávky, ktorú dostanete z bázových staníc. No celkovo dávka od základných staníc je už v podstate približne rovnaká ako dávka, ktorú dostanete od súkromného mobilného telefónu, tá akumulovaná dávka za dlhý čas, za mesiace, roky…

Čiže predtým tie siete neboli také nebezpečné?

Predtým neboli, pretože predtým bolo málo základných staníc a málo zdrojov rádiofrekvenčného ožiarenia. Teraz ich je stále viac a viac. A to nás ešte čaká internet vecí. Predpokladá sa, že každý prístroj, ktorý budete kupovať, aj žehlička či mraznička, bude mať zdroj rádiofrekvenčného žiarenia na komunikáciu s internetom. Aj každé auto. Vysielač, bázová stanica aj samotný prístroj musí mať nejaký zdroj rádiofrekvenčného žiarenia, aby sa dalo takto komunikovať. Počet zdrojov bude mnohonásobne vyšší ako teraz. Dávky z vysielačov teda pribúdajú a vy ich nemôžete kontrolovať. Môžete kontrolovať svoje súkromné mobilné telefóny alebo nejaký zdroj, ktorý ešte používate doma, ako je wi-fi. Intenzita ožarovania z bázových staníc je neporovnateľne malá v porovnaní s mobilným telefónom. Lenže rizikom sú netepelné účinky. Sú dva typy účinkov rádiofrekvenčného žiarenia. Tepelné sú podobné, ako keď dáte jedlo do mikrovlnnej rúry. Pri netepelných nevidíte merateľný ohrev, no stále vidíte nejaký biologický alebo zdravotný efekt. A pri netepelných účinkoch je veľmi dôležitá akumulácia efektu. To znamená, že pri dlhodobom ožarovaní efekt môže stále rásť. Čo sa týka tých základných bázových staníc a ich účinkov, k dispozícii je len veľmi málo štúdií, zatiaľ asi dvadsať. Ale už aj tie naznačujú nepriaznivé účinky ožarovania z bázových staníc vrátane rakoviny a iných zdravotných efektov. Veľmi dôležitú štúdiu spravili na Taiwane, kde analyzovali vznik rakoviny u detí, to je epidemiologická štúdia. Analyzovali v celej populácii od roku 2003 do roku 2007 a porovnali vznik leukémie s dávkou, ktorú deti dostali z vedľajších bázových staníc dlhodobo v priebehu 5 rokov do vzniku rakoviny. A zistili, že u detí, ktoré dostali viac ako priemernú dávku, bolo štatisticky signifikantné zvýšené riziko vzniku všetkých typov nádorov. Najčastejšie boli nádory mozgu a leukémia. To bol dôkaz, že dlhodobo – 5 rokov akumulovaná dávka súvisela s rizikom vzniku rakoviny u detí.

Proti predchádzajúcim sieťam sa neprotestovalo toľko ako proti 5G. Zmení sa po ich zavedení niečo podstatné z hľadiska zdravotných rizík?

Sieť 5G bude používať dva typy vysielačov. Prvý typ bude dosť zriedkavý a odstup medzi vysielačmi bude približne taký istý ako teraz. Budú to približne tie isté vysielače ako používajú mobilné siete 3G a 4G. A k tomu bude nový typ vysielača, ale ten už bude častejší. Medzi nimi bude vzdialenosť nejakých sto metrov, čo znamená, že prakticky na každej budove. Budú používať milimetrové vlny. To je rádiofrekvenčné žiarenie, ktoré má dĺžku vlny od 1 do 10 mm a frekvenciu od 30 do 300 GHz. A budú rozmiestnené veľmi nahusto. Prečo? Pretože milimetrové vlny sa veľmi rýchlo absorbujú v atmosfére, vo vzduchu.

Problém je teda v tom, že bude viac zdrojov a človek bude dostávať viac žiarenia?

To znamená, že bude viac zdrojov a človek dostane kumulovanejšiu dávku.

Autor: Marián Benka

5G siete nastupujú, sú na mieste obavy o zdravie?

Na lepšie pochopenie problematiky si musíme ozrejmiť, ako vlastne 5G siete pracujú a aké frekvenčné pásma využívajú. Mobilné siete 5. generácie prinášajú najmä vysokorýchlostný prenos dát vzduchom s veľmi nízkou latenciou, ktorá bola na doterajších technológiách nedosiahnuteľná. Nižšia latencia sa pohybuje na úrovni 1 – 3 ms oproti hodnotám 15 – 30 ms v 4G sieťach. Priemerná rýchlosť sťahovania v 5G sieti dosahuje 100 Mb/s, pričom špičkové hodnoty siahajú až k 1 Gb/s. To sú 2 až 4-krát vyššie hodnoty ako pri súčasných 4G sieťach. Technologické možnosti však siahajú až k rýchlostiam prekračujúcim 5 Gb/s. Základňové stanice 5G môžu v oblastiach s veľkou hustotou terminálov využívať technológiu Massive MIMO 64T64R, ktorá umožňuje podstatné zvýšenie kapacity základňovej stanice 5G, takže pri pripojení na jednu môže podstatne viac zákazníkov využívať maximálnu prenosovú rýchlosť. Nezanedbateľný aspekt 5G sietí je takzvaná vrstvená architektúra siete (tzv. Network Slicing), keď jednotlivé vrstvy siete poskytujú rôzne úrovne kvalitatívnych parametrov pre rozdielne typy služieb.

5G siete sú v prvej fáze stavané na takzvanej Non Standalone Architecture (NSA), ktorá bola štandardizovaná v decembri 2017 a využíva na prenos signálnych kontrolných dát 4G siete, pričom na prenos používateľských dát sa používa 5G sieť na inej frekvencii ako 4G.

Standalone Architecture (SA) bola štandardizovaná v júni 2018 a siete podľa nej sa budú budovať až v ďalšej fáze.

V súvislosti s architektúrou 5G sietí sa dostávame k používaným frekvenciám, ktoré niektorým „odborníkom“ najviac vŕtajú v hlave. V Európe sú pre potreby 5G sietí použiteľné tri frekvenčné pásma. Prvé je pásmo 700 MHz, ktoré sa v 5G sieťach plánuje využívať pre tzv. coverage vrstvu pre veľké územie.

Nízka frekvencia má výhodu vo vysokom dosahu vysielačov, čo umožňuje z jednej základňovej stanice 5G pokryť väčšie územie a zabezpečiť tak pokrytie aj odľahlejších a menej obývaných lokalít. Nevýhodné sú nižšie kapacity a prenosové rýchlosti, to však práve v takýchto oblastiach nehrá hlavnú rolu. Pásmo 700 MHz sa v súčasnosti využíva na vysielanie DVB-T a pre potreby 5G bude uvoľnené v budúcom roku. Ďalšie pásmo, ktoré sa bude v EÚ používať pre 5G, je 3,4 – 3,8 GHz. Ide o hlavné pásmo, v ktorom bude vysielať väčšina základňových staníc 5G na pokrytie miest a hustejšie osídlených oblastí. Dosah vysielačov sa tu ráta zhruba v stovkách metrov až jednotkách kilometrov. V súčasnosti sa využíva takzvaná NSA (Non Standalone Architecture), kde treba okrem hlavnej 5G frekvencie 3,4 – 3,8 GHz využiť aj sieť LTE napríklad v pásme 1,8 GHz na prenos servisných signalizačných dát. Obe tieto pásma sa doteraz bežne využívali, 1,8 GHz na zmieňované 4G LTE a 3,4 – 3,8 GHz doteraz používali operátori na poskytovanie bezdrôtového pevného internetu. Posledné frekvenčné pásmo štandardizované pre 5G siete v Európe tvoria milimetrové vlny v rozsahoch 24,25 – 27,5 GHz, 31,8 – 33,4 GHz a 40,5 – 43,5 GHz. Toto pásmo v 5G sieťach bude tvoriť kapacitnú vrstvu na lokálne pokrytie vnútorných alebo vonkajších priestorov s veľkou koncentráciou používateľov, ako sú stanice, nákupné centrá, centrá miest a podobne. Dosah týchto základňových staníc 5G je iba v desiatkach metrov, ale zvládajú veľké množstvo zariadení s vysokými rýchlosťami. Toto pásmo sa v súčasnosti bežne využíva pre mikrovlnné spoje, teda na vysokokapacitné prenosy dát, internetu či videa.

Ako vyplýva z opisu, 5G siete z hľadiska využívania frekvenčných pásiem neprinášajú prevratné novinky, teda nič také, o čom sa zmieňujú spomínané zdroje. Všetky pásma určené pre 5G sú v súčasnosti bežne využívané rôznymi službami. Keby sme teda chceli hovoriť o nebezpečnosti pre zdravie, museli by sme sa pozrieť o niekoľko rokov dozadu, či boli zaznamenané priame vplyvy na človeka. Navyše využitie pásma milimetrových vĺn vyžaduje vzhľadom na malý dosah týchto základňových staníc 5G pomerne hustú sieť staníc, takže ich operátori budú využívať skôr ojedinele a väčšina prevádzky 5G bude sústredená do pásma 3,4 – 3,8 GHz, prípadne 700 MHz.

Ako vidieť, obavy zo zavádzania 5G rozhodne nie sú na mieste. Všetky pásma určené pre 5G sú v súčasnosti bežne využívané rôznymi službami. 5G štandard však prináša efektívnejšie využitie týchto frekvencií aj vďaka zlepšeniu použitých algoritmov. Jednoducho povedané, vieme vďaka 5G zakódovať a preniesť cez tú istú frekvenciu väčší objem dát ako v prípade 4G. Analógiou prechodu zo 4G na 5G siete by mohol byť napríklad prechod televízneho vysielacieho štandardu z DVB-T na DVB-T2, kde v jednom multiplexe dokážeme preniesť viac televíznych kanálov, pričom frekvenčné pásmo sa nemení.

 A keďže výstavba 5G sietí a plošné pokrytie územia vyžadujú enormne vysoké investície, je predpoklad (a svedčia o tom aj skúsenosti zo zahraničia), že 5G siete si nebude budovať každý z operátorov samostatne, ale sa dohodnú na spoločnom budovaní a prevádzkovaní tejto infraštruktúry. To by, samozrejme, znamenalo aj potrebu menšieho počtu vysielačov.

Desiateho júla 2019 operátor 4ka a jeho sesterská spoločnosť SWAN na Slovensku spustili prvú 5G sieť. Zatiaľ ide síce iba o pilotnú prevádzku v niekoľkých lokalitách Banskej Bystrice, no do konca roka by malo pribudnúť ešte niekoľko základňových staníc vo viacerých, ešte nespresnených lokalitách.

»  René Hubinský