Sve što treba da znate o 5G

Prelazak na petu generaciju mobilne mrežne tehnologije donosi bržu komunikaciju za korisnike, ali i brojne izazove, što tehničke prirode što sa pogrešnim predstavljanjem u javnosti.

Brojni proizvođači mobilnih uređaja, na čelu sa Samsungovim S10, već prodaju modele kompatibilne sa 5G mobilnom tehnologijom, iako sami provajderi mobilne telefonije širom sveta i još uvek testiraju ovu mrežu velike brzine (ograničena usluga je dostupna u tek nekoliko gradova). Impresivan trend napretka u razvoju mobilnih mreža uči nas da će i 5G, kao sve generacije pre njega, prvo naći svoje mesto u svakodnevici modernog čoveka. To će zadovoljiti komunikacione potrebe korisnika sve dok se u ponudi na netu ne pojavi novi i obimniji sadržaj koji traži još veće brzine transfera. Dok je sa tehnofilske strane sve u redu sa implementacijom nove tehnologije, s izuzetkom očekivanih dečjih bolesti uklapanja u postojeću tehnološku infrastrukturu, brojni pojedinci i grupe podižu glas (pre svega na netu) protiv uvođenja 5G. Ovom prilikom potrudićemo se da u najkraćim crtama objasnimo samu tehnologiju, kao i da se kritički osvrnemo na najčešće zamerke i probleme.

Prethodne generacije

Telefoni koji se danas nazivaju nultom generacijom mobilne telefonije su se pojavili još sredinom prošlog veka (1946. godine) i efektivno su bili radio-stanice koje su koristile frekvencije u opsegu od 25 do 960 megaherca. Snaga ovih uređaja kretala se od 20 milivata do 50 vata za prenosne uređaje, nepokretni radio-odašiljači imali su snagu i od više stotina vata. Ovaj tip mobilne komunikacije nije zvanično prozvan prvom generacijom zato što je obavljao komunikaciju direktno, bez oslanjanja na mobilne mreže kao naredne generacije.

„Prava” prva generacija mobilne telefonije, koju danas zovemo 1G, nastaje u Japanu 1979. godine i funkcioniše na istoj osnovnoj ideji kao i današnji sistemi – mobilni uređaji male snage komuniciraju sa strateški raspoređenim tornjevima koji su povezani radio-vezom ili kablovima sa provajderom telefonskih usluga. Zbog ove tehnologije u SAD se mobilni telefoni i dalje nazivaju „celularnim” (ćelijskim) jer je teren koji mreža pokriva bio podeljen u „ćelije” sa specifičnim frekvencijama. Već kod 1G je početna komunikacija između mobilnih aparata i tornjeva bila digitalna (brzinom od 2,4 Kbit/s), ali se po uspostavljanju veze prelazilo na analogni signal. Za 1G komunikaciju korišćene su frekvencije između 150 i 900 megaherca, a sami telefoni su funkcionisali u režimima od dva do pet vata u ruci, ili do osam vata u automobilu.

U Finskoj 1991. godine je pokrenuta prva 2G mreža. Najbitnije razlike u odnosu na prethodnika su prelazak na potpuno digitalnu komunikaciju i multipleksiranje koje omogućuje da više korisnika koristi isti kanal. Digitalna komunikacija omogućuje bolji kvalitet i stabilnost veze, kao i slanje SMS poruka. 2G koristi frekventne opsege na 900 i 1800 megaherca (800 megaherca za CDMA), snaga odašiljača u mobilnim uređajima ne prelazi tri vata, dok je snaga tornjeva mobilne mreže 50 vata. Početna brzina prenosa podataka u 2G je 14,4 do 64 Kbit/s, dok su naknadna unapređenja podigla maksimalno ograničenje – GPRS (2,5G) do 171 Kbit/s i EDGE (2,75G) do 473 Kbit/s. Evolutivne promene u 2G dovode do nastanka 3G i njegove implementacije u Japanu 1998. Sa brzinama transfera od 384 Kbit/s do dva Mbit/s 3G omogućava video-razgovore i pretraživanje interneta. Slično prethodniku, i 3G je postepeno unapređivan pa tehnologija Advanced HSPA+ u idealnim uslovima omogućuje brzinu downloada od 168 Mbit/s i uploada od 22 Mbit/s. 3G koristi opsege na 1,8-2,1 gigaherca uz istu snagu mobilnih uređaja i odašiljača. Postepena evolucija i unapređivanje tehnologija koje omogućuju 3G dolazimo do 4G, aktivnog od 2009. godine u Južnoj Koreji. Ove mreže mogu da koriste širok spektar opsega od 700 megaherca do 2600 gigaherca i omogućuju maksimalne brzine uploada od 500 Mbit/s i downloada od 1 Gbit/s (u idealnim uslovima). Mnogo bitnije, povećan je broj korisnika i stabilnost veze. Potreba korisnika za igranjem preko interneta čini odaziv veze mnogo bitnijim faktorom nego pre. Prosečan lag iz 3G od 300 milisekundi spušten je ispod 100 milisekundi kod 4G, što je igrivo, ali većina igrača želi još bolji ping.

5G

Tako dolazimo do 5G, koji je i dalje u fazi testiranja u malom broju gradova širom sveta, ali sve razvijene zemlje sigurno napreduju sa implementacijom ove tehnologije. Cilj pete generacije je da nastavi sa poboljšavanjem kvaliteta svih aspekata veze. Pored brzine koja bi trebalo da prevazilazi 35 Gbit/s i laga manjeg od 25 milisekundi, 5G bi trebalo da značajno poveća gustinu veze koja je večiti problem na mestima gde veliki broj ljudi koristi mobilne uređaje (tržni centri, koncerti, sajmovi). Sem toga, 5G obećava duže trajanje baterija mobilnih uređaja zahvaljujući boljoj optimizaciji komunikacije sa tornjevima.

Ta bolja komunikacija moguća je zbog novog načina bežičnog povezivanja na koji se oslanja 5G. Naime, ova generacija koristi dva specifična opsega frekvencija. Ispod šest gigaherca (najčešće 3,5 gigaherca) i preko 24 gigaherca. Upravo ovi talasi veće frekvencije (24-90 gigaherca) predstavljaju logistički problem za konstrukciju efikasnih 5G mobilnih mreža jer su toliko slabi da je potrebno veoma gusto postavljanje antena. Dok su dosadašnji tornjevi za mobilne mreže postavljani na udaljenosti koja se meri kilometrima, 5G zahteva novu antenu na svakih 100-150 metara.

Južna Koreja je decenijama jedan od pokretača evolucije mobilnih tehnologija, pa ne čudi da je upravo kod njih tokom aprila pušteno u rad više od 86.000 5G baznih stanica i da je tokom prvog meseca preko 260.000 pretplatnika prešlo na pakete koji nude pogodnosti 5G mreže. Brzine koje korisnici postižu na ovim ranim 5G mrežama, koje su i dalje u test fazi, trenutno su tek minimalno bolje od idealnih vrednosti sa 4G mreža, ali se vremenom očekuje dostizanje planiranih specifikacija. Ipak, najveći problem za širenje 5G tehnologije došao je do pravca koji većina inženjera nije predvidela – grupa ljudi koji se plaše radio zračenja.

Radio talasi i zdravlje

Radio talasi su deo spektra elektromagnetnog zračenja. U okviru tog spektra posebni opsezi su veoma interesantni, kako ljudima uopšte, tako i naučnicima. Najbitniji nam je, svakako, vidljivi spektar koji vidimo kao različite boje. Iznad vidljivog spektra se nalazi takozvano jonizujuće zračenje – ultraljubičasti talasi, X/rendgensko i gama zračenje. Termin jonizujuće znači da ovo zračenje nosi toliko energije da može da izbaci elektron iz orbitale atoma sa kojima dođe u kontakt i tada ti atomi postaju joni. Kada se ta neplanirana jonizacija desi u molekulima živog organizma, takvi oštećeni molekuli nemaju ispravnu biološku funkciju i kumulativni efekat zračenja može da ima značajne posledice po pogođeni organizam. Ispod vidljivog spektra zračenja nalaze se infracrveni, terahercni, mikro i radio talasi i oni nisu jonizujući, ali i dalje predaju energiju materiji sa kojom dolaze u kontakt. Specijalni slučaj ovog fenomena je zagrevanje hrane mikrotalasima što nas, u kombinaciji sa generalnom podozrivosti prema radiopredajnicima dovodi do stava prema 5G koji zauzimaju brojni ljudi. Srećom, upravo mikrotalasne pećnice su najbolji pokazatelj za način na koji ovo zračenje funkcioniše – a to je da snaga polja opada sa kvadratom udaljenosti. Tako na pet centimetara od peći snage 1000 vata može da se izmeri samo pedeset mikrovata po kvadratnom centimetru, a na pola metra ta vrednost je 500 nanovata.

Pogrešno tumačenje studija, navođenje anegdotalnih primera i činjenice da 5G zahteva gustu mrežu antena i koristi veći deo gigahercnog spektra nego prethodnici, dovelo je do toga da se 5G u različitim medijima apsurdno naziva opasnim ili kancerogenim, a kada se radi o specijalnoj vrsti publikacija, pominju se čak i „talasi smrti”. Istina je malo komplikovanija i glasi da ovo zračenje nije apsolutno bezbedno, ali je u istim granicama rizika kao sve prethodne generacije ove tehnologije za koje, za sada (pored brojnih studija), ne postoje definitivni dokazi koji bi potvrdili opasnost.

Dizanje buke oko uvođenja nove tehnologije nije novi problem ekskluzivan za 5G. Ranije generacije mobilnih mreža su takođe imale svoje protivnike, ali tada im internet i društvene mreže nisu bili dostupni kao danas. Tako, ironično, tehnologije koje pomažu komunikaciju i iznošenje mišljenja, same sebi otežavaju dalji napredak. Naravno, pošto je apsurdno slepo verovati da je neka tehnologija bezbedna, brojne kompanije i vlade širom sveta pokrenule su na stotine naučnih studija. Nijedna od ovih studija nije pokazala da u uslovima normalnog korišćenja mobilnih telefona postoji opasnost po korisnika.

Ipak, pošto snažni radio izvori mogu da dovedu do zagrevanja tkiva i dugoročnog oštećenja, Svetska zdravstvena organizacija (WHO) i njeno odeljenje Međunarodna agencija za istraživanje raka (IARC) su 2011. godine klasifikovali radio zračenje u kategoriju 2B (potencijalno kancerogeni uzročnik). Upravo zbog toga postoje propisane vrednosti zračenja za mobilne uređaje. Vrednost koja figuriše kod analize zračenja mobilnih telefona je SAR (Specific Absporption Rate – engl. specifična stopa upijanja) i izražava se u vatima po kilogramu telesne mase. SAR modernih telefona je zakonom ograničen na 1,6 vata po kilogramu i u većini slučajeva ne prevazilazi 1,5, dok je kod nekih proizvođača (kao što je Samsung) najčešće ispod 0,4. Takođe, treba imati u vidu način na koji telefon „zrači” – prilikom uspostavljanja veze ili u uslovima lošeg prijema (podrumi, liftovi, velika udaljenost od tornja) emituje se najveća energija, dok je jačina signala održavanja veze oko deset puta manja.

Protivnici 5G kao glavni argument koriste dve dugoročne studije koje su sprovedene pod pokroviteljstvom američkog Nacionalnog toksikološkog programa (National Toxycology Program), čiji rezultati su objavljeni početkom prošle godine. U okviru ovih studija, koje su trajale preko deset godina, kontrolisane populacije pacova i miševa izlagane su tokom dve godine radio talasima u opsezima 2G i 3G tehnologije (800 megaherca do 2,1 gigaherca). Studija nije otkrila ništa kod miševa i ženskih pacova, ali su kod određenih muških pacova otkriveni mikrotumori u blizini nerava srčanog mišića, nadbubrežnim žlezdama i mozgu. Bitni podaci o ovoj studiji, koji se izostavljaju kada se 5G proglašava opasnim, jeste da su pacovi zračeni svakog dana po devet sati radio talasima šest puta veće snage od maksimalne preporučene jačine za ljudske korisnike i da je finalni zaključak studije da je normalna upotreba mobilnih telefona bezopasna. Ipak, ovaj dokaz naučnicima nije dovoljan i istraživanje opasnosti radio zračenja se nastavlja. Nove studije izučavaće frekvencije koje koriste 4G i 5G mreže, a energija radio zračenja kojima će laboratorijske životinje biti izlagane biće prilagođena vrednostima ekvivalentnim prosečnom korišćenju mobilnih uređaja.

Pravi izazovi

Interesantno, postoje određene sfere ljudskih delatnosti kojima će 5G zaista predstavljati realan problem, a to su astronomija i meteorologija. Stručnjaci iz NASA i NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration – Nacionalna administracija za okeane i atmosferu) skrenuli su pažnju na legitiman problem koji 5G tehnologija može da predstavlja u njihovom radu. Naime, opseg od 24 gigaherca je veoma bitan za satelitsko praćenje isparavanja vode, od 36 do 37 gigaherca za praćenje kiše i snega, a od 80 do 90 gigaherca za led i oblake. Situacija je još delikatnija kada se radi o ultraosetljivim radioteleskopima koji mere signale iz dubina svemira. 5G mobilne telekomunikacije uzrokovaće sigurnu interferenciju ovim uređajima što bi moglo da oteža posao astrofizičarima i da kvari rezultate klimatolozima i meteorolozima čije prognoze bi mogle da se vrate na nivo (ne)preciznosti iz osamdesetih godina prošlog veka.

• • •

Napredak mobilnih tehnologija se ipak nastavlja tempom koji se održava već više od tri decenije. Iako nema dokaza da su aktuelne mobilne tehnologije opasne, nastavljaju se i istraživanja o njihovom efektu na ljude i našu okolinu kako bi se potvrdili dosadašnji nalazi ili, potencijalno, utvrdile nove potrebne mere bezbednosti. U svakom slučaju, ukoliko ste upoznati sa svim informacijama, razloga za paniku nema. Ako neko iz vaše okoline baš želi da dodatno smanji uticaj radio zračenja na svoje telo – dovoljno je da koristi slušalice i drži telefon u ruci ili torbi, sve više od toga je put ka nošenju kape od staniola.

Dragan KOSOVAC