Technologia 5g. Najważniejsze informacje w pigułce.

jak usunąć konto gmail
Jak usunąć konto Gmail?
21 czerwca 2022
jak uruchomić komputer w trybie awaryjnym
Jak uruchomić komputer w trybie awaryjnym?
1 lipca 2022

Technologia 5g. Najważniejsze informacje w pigułce.

technologia 5g

technologia 5g

W ostatnich czasach temat najnowszej technologii komunikacyjnej stał się niezwykle popularny, a wokół niego narosło wiele plotek i mitów. Jedni twierdzą, że to jest skok w rozwoju cywilizacji, inni, że to poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Czym tak naprawdę jest technologia 5G? Jakie są jej wady i zalety? Czy jest ona niebezpieczna? Pora rozwiać mgłę tajemnicy wokół technologii 5g.

Co to jest technologia 5g?

5g jest to nowy rodzaj standardu telekomunikacyjnego. Jego nazwa pochodzi od kolejności numeracji następnych wersji, poprzednim standardem było dobrze znane ludziom LTE, czyli inaczej pisząc 4g. Czym są zatem te standardy? Inaczej mówiąc – generacje internetu. Aby zrozumieć cały koncept należy cofnąć się kilka dekad do tyłu, do lat 80., kiedy pojawiły się pierwsze telefony komórkowe. Wtedy też powstała sieć „1g” – pierwsza generacja sieci komórkowych, która umożliwiała transmisję głosu analogowo poprzez kilkukilogramowe tzw. „mobilne cegły” w niezbyt dobrej jakości, jednak na tamte czasy to była przełomowa technologia.

Po kilkunastu latach, końcem ubiegłego tysiąclecia wprowadzone technologie 2G (GSM), która przekonwertowała głos na sygnał cyfrowy oraz umożliwiła wysyłanie SMS-ów i MMS-ów. Telefony komórkowe już wtedy się pomniejszyły do kompaktowych rozmiarów, a ich cena była przystępna nawet dla młodzieży, jednak koszt połączenia za minutę był olbrzymi, dlatego rozmowy i wysyłane SMSy były skracane do minimum. Ta technologia była ulepszana do tego momentu, aż ulepszeniom nadano osobny numer, tzw. 2,5G. Ulepszenie niosło ze sobą znaczące przyśpieszenie internetu mobilnego, który jednak i tak nadawał się wyłącznie do prostych czynności.

O internecie mobilnym można mówić w momencie wprowadzenia trzeciej generacji, czyli ery 3G, w środku pierwszej dekady XXI wieku. Wtedy rozpoczęło się surfowanie po internecie za pomocą danych komórkowych, pomimo, iż internet był wtedy jeszcze drogi, a pierwsze smartfony zaczęły podbijać rynek. W okolicach 2010 roku zaczął się pojawiać standard LTE – który zwiększył prędkość przesyłu danych kilkadziesiąt razy w porównaniu do poprzednich generacji, a wraz z rozwojem telefonów z ekranem dotykowym korzystanie z internetu mobilnego powoli wpisywało się w codzienność żyjących ludzi.

Co zatem przyniesie 5g? Przede wszystkim znacznie zwiększoną prędkość przesyłu danych oraz energooszczędność. W porównaniu do w pełni rozwiniętej wersji, tzw. LTE-Advanced, 5g osiąga teoretycznie 20-krotnie większą prędkość pobierania i wysyłania danych, czyli odpowiednio do 20Gb/s oraz 10Gb/s. W praktyce prędkości w LTE mogły być drastycznie mniejsze w przypadku, kiedy pomiędzy użytkownikiem, a anteną nadającą znajdywały się przeszkody, np. aglomeracja miejska. Obecna technologia jest pozbawiona tych wad, pozwala na utrzymanie pełni swojej wydajności oraz stabilności połączenia. Szacuje się również, iż anteny nadawcze 5g będą zużywać nawet sto razy mniej prądu niż anteny nadawcze poprzedniej generacji.

Z dodatkowych zalet można wymienić bardzo niskie opóźnienia, rzędu maksymalnie tysięcznych części sekundy oraz fakt, iż sieć 5g pozwoli na podłączenie nawet miliona urządzeń elektronicznych na kilometr kwadratowy. Jest to niezwykle cenna właściwość, ponieważ ilość urządzeń podłączonych do Internetu się zwiększa się w znaczącym tempie wraz z rozwojem tzw. Internetu Rzeczy, inteligentnych domów, a w przyszłości nawet inteligentnych miast – szacuje się, że w 2022 roku dostęp do Internetu posiada około 6 miliardów ludzi, a urządzeń do niego wpiętych jest nawet dziesięciokrotnie więcej.

Na czym polega technologia 5g?

W każdej technologii mobilnej łączenie się odbywa za pomocą fal radiowych o różnych częstotliwościach: od kilkuset MHz po kilkanaście GHz w obecnej piątej generacji. Im wyższa częstotliwość fal, tym więcej danych są w stanie przenosić, jednak mają wtedy mniejszy zasięg. Fal z zakresu 700-900 MHz używa się do uzyskania zasięgu: przenoszą mało danych, np. połączenia głosowe, pojawiają się opóźnienia w transmisji, jednak zasięgiem obejmują nawet kilkadziesiąt kilometrów i bez problemów przenikają przez przeszkody. Dalsze, „średnie”, pasma (około 1800 do 2600 MHz dla LTE, w wypadku 5g nawet 3600MHz) są w stanie przenieść więcej danych, ale za to tracą na zasięgu – około 10 km to ich maksimum możliwości. Najwyższe częstotliwości, które mają osiągnąć wartości rzędu 24-28, a nawet 39 GHz, nie są jeszcze wprowadzone w Polsce. Te fale mogą zapewnić wcześniej wspomniane osiągi, z tym, że ich zasięg wynosi maksymalnie kilkaset metrów, co wymaga znacznego rozbudowania sieci urządzeń nadawczych, by w pełni wykorzystać potencjał nowej generacji.

Patrząc od strony urządzeń, transmisja danych za pomocą fal radiowych odbywa się za pomocą dwóch komponentów: Sieci Rdzeniowej (CN) oraz Radiowej Sieci Dostępowej (RAN). Sieć RAN składa się z różnych urządzeń, przykładowo małe nadajniki, wieże nadawcze czy maszty, które łączą użytkowników z główną siecią CN. Małe nadajniki, które wykorzystują fale milimetrowe, o najwyższych częstotliwościach dostępnych dla 5g, dostarczają sygnał dla indywidualnych użytkowników oraz łączą się z makrokomórkami.

Makrokomórki będą nadawać na bardziej zasięgowych falach – wyposażone zostaną w anteny M-MIMO. Antena typu Massive Multiple Input Multiple Output, jest to urządzenie wyposażone w wiele małych nadajników, które umożliwią równoczesne wysyłanie i odbieranie sygnału. Anteny 5g będą wyposażone w 64 lub nawet 128 małych nadajników, co umożliwi kierowanie sygnału w konkretny punkt, pozwalając na zmniejszenie mocy nadawania sygnału (tzw. beamforming) i lepsze jego wykorzystanie. Starsze technologie (w tym LTE) wykorzystywały anteny sektorowe – w tym wypadku jedna duża antena nadaje potężny sygnał o szerokim promieniu, przez co część energii i potencjału wiązki zostaje zmarnowane.

Sieć rdzeniowa będzie odpowiadać za zarządzanie usługami głosowymi, transmisje danych oraz obsługę połączeń internetowych. Sieć rdzeniowa występowała również w poprzednich generacjach, jednak w technologii 5g została tak zaprojektowana, by lepiej współpracować z Internetem. W sieci rdzeniowej zostanie wykorzystane kluczowe zaawansowane cechy 5g typu warstwowanie sieci i wirtualizacja funkcji sieciowych. Dodatkowo zostanie wykorzystany system serwerów rozproszonych w celu zminimalizowania czasów reakcji, czyli obniżenia opóźnień, tzw. pingu.

Co daje technologia 5g?

Nowy standard komunikacji oferuje znacznie większe możliwości rozwoju. Poza wcześniej wspomnianym zwiększeniem prędkości przesyłu oraz obniżeniem opóźnień w przesyle danych warto jeszcze wspomnieć o zwiększonej ilości możliwych obsługiwanych abonentów oraz o niezawodności sieci, co pozwala na:

  • Pracę i naukę zdalną bez obaw o przerwanie połączenia.
  • Oglądanie filmów w jakości 4K.
  • Prowadzenie wideokonferencji z minimalnym opóźnieniem.
  • Pobieranie i wysyłanie ogromnej ilości danych.
  • Obsługę autonomicznych pojazdów i maszyn.
  • Obsługę internetową w gęsto zaludnionych miejscach bez obawy o utratę łączności.

Oczywiście to nie są wszystkie zalety tej generacji połączenia mobilnego. Jednak poza zaletami warto również wspomnieć, iż najnowsze urządzenia będą w stanie obsługiwać technologię 5g, ale starsze sprzęty też będą mogły się podłączyć do sieci internetowej – jednak nie będą mogły wykorzystać pełni potencjału sieci.

Czy technologia 5g jest niebezpieczna?

Nowa technologia oczywiście może powodować wiele obaw, jak choćby narażenie na zwiększone promieniowanie, jednak nie należy się obawiać. Polskie normy są wyjątkowo rygorystyczne, jeżeli chodzi o dopuszczalne dawki promieniowania oraz moc nadawania. Anteny 5g są kilkaset tysięcy razy słabsze niż kuchenka mikrofalowa. Dodatkowo, groźne dla zdrowia ludzkiego jest promieniowanie jonizujące – czyli takie, które ingeruje w komórki żywych organizmów, a nawet najwyższe częstotliwości nadawania anten 5g są zbyt niskie, by ich promieniowanie mogło zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu.