Czym jest technologia 5G

28 kwietnia 2021 | Tomasz Drewniak

Jakiś czas temu w naszym kraju zaczęto wprowadzać technologię 5G. Niestety wiele osób boi się tej technologii, uważa, że jest ona szkodliwa. Pojawiło się na jej temat wiele teorii spiskowych takich jak:

– „5G zabija pszczoły!”
– „5G może uszkodzić nasze mózgi!”
– „5G to kopie systemów mózgu!”
– „5G jest odpowiedzialne za globalną pandemię!”

Poniższa treść postara się więc wytłumaczyć, czym jest 5G i czy faktycznie jest czego się obawiać.

Czym jest więc technologia 5G

Technologia 5G to nic innego, jak szybkie przesyłanie informacji przy pomocy fali elektromagnetycznych. Tak jak przy pomocy światłowodu lub radaru lotniczego. Jednak to nie wszystko, aby zrozumieć dokładne działanie tego systemu, musimy poznać podstawy działania i rozwój bezprzewodowej łączności telefonicznej.

Jak to działa?

2G

Jeśli jednak chcemy dokładniej wiedzieć jak to działa musimy zacząć od początku a mianowicie,  technologii 2G. Wówczas pierwszy raz w telefonii komórkowej zaczęto używać cyfrowego przesyłu danych tj. dane które wysyłaliśmy (np. rozmowa głosowa, SMS lub filmik na youtubie) zamieniane były w ciąg zer i jedynek, który przesyłany był do odbiorcy. Dane te następnie ulegały ponownemu złożeniu w urządzeniu odbiorcy. Technologia ta miała niestety jedną poważną wadę, każdy użytkownik w obrębie danego masztu telekomunikacyjnego musiał mieć przydzielone pasmo częstotliwości w obrębie którego dane były przesyłane. Szybko okazało się wówczas, że w gęsto zaludnionych miastach, brakuje pasm częstotliwości i część użytkowników nie miała możliwości połączenia się z siecią.

3G

Technologia 3G wprowadziła kolejny przełom w technologii bezprzewodowego przesyłania danych, komutację pakietów. Dzięki temu dane które chcemy przekazać z naszego telefonu komórkowego, zanim zostaną wysłane, zostaną podzielone na bardzo dużo małych pakietów. Każdy z nich będzie miał informacje na temat nadawcy, odbiorcy i jak go złożyć. Każdy z tych pakietów może podążać do swego celu ścieżką niezależną od ścieżek wcześniej przesyłanych pakietów. W przeciwieństwie do 2G od tego momentu każdy użytkownik korzystał nie ze ściśle określonego przypisanego pasma częstotliwości, lecz z wielu pasm ponieważ każdy odbierany lub wysyłany pakiet, będzie szukał ścieżki (pasma częstotliwości) które jest wolne. Działanie to zwiększyło szybkość przesyłu danych, obniżyło opóźnienie oraz pozwoliło na obsługiwanie większej ilości użytkowników.

Dobrym porównaniem tutaj będzie przyjęcie, że 2G to wysyłanie ciężarówki z danymi po autostradzie, dotrze ona do celu lecz nie będzie to bardzo szybkie oraz istnieje zagrożenie, że na autostradzie będzie korek i ciężarówka, w ogóle nie dotrze do celu. 3G natomiast to bardzo dużo wysłanników z danymi, którzy poruszają się na motocyklach, tą drogą która jest akurat dostępna, jeśli więc np. na autostradzie będzie korek, to tacy motocykliści będą mogli wybrać inne poboczne dróżki aby ominąć zator.

4G

Sieć 4G wprowadziła na rynek nowy standard sieci bezprzewodowej Long Term Evolution LTE. Technologia LTE wprowadziła również OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, zwielokrotnianie z ortogonalnym podziałem częstotliwości) jest to już technologia która dla wielu z nas jest magią. W skrócie pozwala ona na przesyłanie znacznie większej ilości danych w ramach jednego pasma częstotliwości, dzięki interferencji fal elektromagnetycznych. Jak to się dzieje nie wiadomo, fizyka, matematyka czy coś?

5G

Promieniowanie elektromagnetyczne które dotychczas jest wykorzystywane w telefonii komórkowej, to promieniowanie o zakresie od 900 Mhz do 2100 Mhz. Technologia 5G zamierza jednak zwiększyć zakres pasma transmisyjnego w celu zwiększenia możliwych do obsłużenia abonentów. Stanie się tak powiększając zakresy niższych częstotliwości do 700 Mhz (jest to zakres na którym od wielu lat działa telewizja) i wyższe zakresy częstotliwości do 24000 Mhz w skrajnych przypadkach, to pasmo fal elektromagnetycznych nazywa się na co dzień mikrofalami.

Ciekawostka: (na częstotliwości 26 GHz powszechnie działają radiolinie, stosowane np. w dużych miastach w przypadku przeszkód w budowie linii kablowych).

Co bardzo ważne im wyższa częstotliwość tym wyższa energia fali, jedną z obaw jest więc, że promieniowanie to może być dla nas niebezpieczne. Na szczęście tak nie jest, jeśli przypomnimy sobie lekcje fizyki ze szkoły średniej, powinniśmy pamiętać, że niebezpieczne są tylko promienie X i promienie gamma. Promieniowanie wykorzystywane przez technologię 5G ma energię mniejszą od promieni X i gamma, ale nie tylko, energia mikrofal jest mniejsza niż energia fal światła widzialnego. Jeśli więc korzystamy z mikrofalówki na co dzień lub po prostu nie boimy się światła widzialnego, to nie powinniśmy się bać fal emitowanych przez technologię 5G.

Wyższe częstotliwości fal posiadają również inną ważną zaletę, zwiększona częstotliwość umożliwia przesył większej ilości danych w danym czasie, jak również obniżenie opóźnienia serwer-użytkownik (szczególnie ważne dla autonomicznych samochodów oraz internet of things). Niestety wyższe częstotliwości mają również swoje wady, nie są one tak przenikliwe jak fale o niższych częstotliwościach, mogą one zostać zablokowane przez bardzo cienką warstwę wody, metalu lub nawet skórę. Powoduje to konieczność zwiększenia ilości masztów obsługujących technologię 5G w celu zapewnienia bezproblemowego połączenia większej ilości użytkowników.

W skrócie

Technologie 5G z pewnością ma swoje wady, nie jest ona jednak szkodliwa i nie powinniśmy się jej bać, jeśli nie jesteśmy czegoś pewni w tym temacie i zobaczymy kontrowersyjną treść, sprawdźmy jej autentyczność w wartościowych źródłach. Czy tego chcemy czy nie prawdopodobnie ta technologia stanie się w przyszłości czymś normalnym, pozwoli to jednak na szybszy rozwój innych dziedzin życia codziennego takich jak, autonomiczne samochody, inteligentne skrzyżowania czy streaming.