Czy 5G da nam szybszy Internet w telefonie, umożliwi budowę prawdziwego Internetu Rzeczy (IoT) i po prostu pozwoli żyć wygodniej? A może wręcz przeciwnie, 5G to niewidzialny zabójca, stworzony po to, by nas dręczyć lub zawładnąć naszymi umysłami? Ekspert rozwiewa wątpliwości.
O co w tym zamieszaniu z 5G chodzi?
Już wcześniej staraliśmy się na łamach naszego portalu wyjaśnić co to jest 5G i czy 5G jest niebezpieczne dla ludzi.
To ważne pytania, które wymagają fachowych odpowiedzi. W tym artykule udziela ich prof. dr hab. inż. Krzysztof Wesołowski z Wydziału Informatyki i Telekomunikacji, Instytutu Radiokomunikacji Politechniki Poznańskiej. Lepiej trafić nie możecie.
- Jak działa łączność 5G
- Dlaczego 5G jest lepsze od 4G?
- Czy moc nadajników 5G jest większa od 4G?
- Czy 5G jest niebezpieczne dla ludzi?
Słowo wstępu od Redakcji
Sprawne przekazywanie informacji, było bardzo istotne na każdym etapie rozwoju ludzkości. Szczególną wagę ma komunikacja na odległość, która pozwala przesyłać informacje z prędkością dźwięku, a nawet światła. Obecnie, w XXI wieku, nasz świat jest już tak uzależniony od szybkiej łączności w czasie rzeczywistym, że upadek sieci komunikacyjnych wiązałby się bardzo poważnymi i nieprzyjemnymi konsekwencjami, na skalę globalną.
Postępy w tej dziedzinie są po prostu konieczne. Nie ma możliwości, by w tej chwili rządy wszystkich krajów stwierdziły: 4G nam wystarczy, więcej nam nie potrzeba. To się nie stanie. Dopóki mocarstwa będą rywalizowały o wpływy wojskowe, polityczne, gospodarcze, to będą starały się wyprzedzić konkurentów pod każdym względem.
Samo dążenie do celu nie jest niczym złym. Problem jest wtedy, gdy cel osiągany jest za wszelką cenę. Znane są bowiem przypadki, w których dla dobra państwa (dla dobra ogółu), stosowane były środki, które po pewnym czasie okazywały się niekorzystne dla części ludzi.
Czy 5G takie właśnie jest? Obecnie wszystko wskazuje na to, że nie.
Technologia bezprzewodowa piątej generacji (5G) ma nam dać bardzo realne i wymierne korzyści: większą szybkość, mniejsze opóźnienia oraz możliwość swobodnej komunikacji wielu urządzeń. Z komunikacji 5G skorzysta prawie każda gałąź gospodarki, a także przeciętni użytkownicy, tacy jak my. 5G umożliwi budowę prawdziwego Internetu Rzeczy.
Połączone sieci sensorów domowych oraz noszonych na ciele, stały i szybki Internet w smartfonie, komputerze oraz samochodzie, bardziej stabilna i niezawodna łączność bezprzewodowa, a do tego znikome opóźnienia transmisji, które są istotne podczas komunikacji w czasie rzeczywistym (np. dla samochodów autonomicznych i nie tylko). To tylko część zalet, z których skorzystają firmy, osoby prywatne, rolnictwo, medycyna, nauka itp.
Dalszy rozwój świata, wymaga łączności 5G, a po niej 6G, 7G itd. Pytanie tylko, czy rozwiązując jedne problemy, nie przysparzamy sobie innych?
Odpowiedzi na pytania udziela prof. dr hab. inż. Krzysztof Wesołowski z Politechniki Poznańskiej. Zapraszamy do lektury.
Prof. dr hab. inż. Krzysztof Wesołowski
Pracuje w Instytucie Radiokomunikacji Politechniki Poznańskiej. Zajmuje się badaniami systemów radiokomunikacyjnych i cyfrowych systemów telekomunikacyjnych. Jest autorem książek poświęconych tej tematyce: "Systemy radiokomunikacji ruchomej" (Wydawnictwa Komunikacji i Łączności 1998, 1999, 2003), "Mobile Communication Systems" John Wiley and Sons, Chichester 2003, "Sistiemy podwiżnoj radioswyiazi", Gorjaczaja Linija Telekom, Moskwa 2006, "Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych" (Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2003) oraz "Introduction to Digital Communication Systems" John Wiley and Sons, 2009. Opublikował wiele artykułów naukowych w czasopismach polskich i międzynarodowych poświęconych telekomunikacji. Kierował zespołem naukowym, który uczestniczył w kilku projektach naukowych Unii Europejskiej poświęconych radiokomunikacji, w tym systemom 4G i 5G. Jest promotorem kilkunastu prac doktorskich. W latach 2013 – 2019 pełnił funkcję Dziekana Wydziału Elektroniki i Telekomunikacji Politechniki Poznańskiej. Obecnie jest członkiem instytucji centralnej pn. Rada Doskonałości Naukowej.
Co to jest i jak działa łączność 5G?
Systemy łączności bezprzewodowej są przedmiotem nieustannych badań zarówno w firmach, jak i w świecie akademickim. Jak każdy rodzaj łączności, który ma działać w praktyce, musi być ostatecznie poddany standaryzacji i trzeba mu przydzielić określone pasmo fal elektromagnetycznych, w których może funkcjonować.
W przypadku systemów radiokomunikacyjnych najważniejszym, międzynarodowym ciałem standaryzacyjnym jest konsorcjum 3GPP (3rd Generation Partnership Project), które pomimo zawarcia w swojej nazwie skrótu 3G (trzecia generacja) definiuje normy kolejnych generacji systemów, aktualnie generacji piątej (5G). W skład konsorcjum 3GPP wchodzi siedem narodowych i regionalnych organizacji standaryzacyjnych z różnych części świata (np. ETSI – European Telecommunication Standards Institute) oraz główni producenci sprzętu telekomunikacyjnego.
Skrótowy przegląd systemów komórkowych kolejnych generacji:
1G – systemy analogowe (transmisja głosu odbywała się podobnie jak w radiu UKF) – przykładowy system w Polsce: NMT 450 Centertel, obecnie już nie działa,
2G – system cyfrowy wąskopasmowy, pasmo kanału rzędu 200 kHz, głos ludzki jest przetwarzany do postaci strumienia bitów i transmitowany tak jak dane, uboga możliwość usług transmisji danych – podstawowy system: GSM, działa jeszcze do dzisiaj,
2.5G – system GSM wzbogacony o pakietową transmisję danych z szybkością kilkudziesięciu kbit/s, przykład: GPRS a później EDGE GSM – działają do dziś np. w transmisji z terminali płatniczych i w przypadkach kiepskiego zasięgu systemów bardziej zaawansowanych,
3G - system cyfrowy szerokopasmowy (pasmo kanału o szerokości 5 MHz) z tzw. rozpraszaniem widma o powiększonej pojemności sieci w porównaniu z 2G, z główną usługą w postaci transmisji sygnału mowy w wersji cyfrowej, i średnimi szybkościami transmisji danych (kilkaset kbit/s), przykład: system UMTS,
3.5G – ulepszenia systemu 3G polegające na szybkiej pakietowej transmisji danych o podwyższonej szybkości, w niektórych wersjach do ponad 40 Mbit/s i wyższych (HSPA, HSPA+ z techniką wieloantenową MIMO – kilka anten w stacji bazowej i jedna lub więcej anten w stacji ruchomej),
3.9G – system LTE (3GPP Long Term Evolution), określany przez operatorów jako system 4G, choć nie spełnia on wszystkich wymagań systemu czwartej generacji zdefiniowanych przez Międzynarodową Unię Telekomunikacyjną (ITU); szerokości pasma kanału radiowego od 1.4 do 20 MHz, system w pełni oparty na transmisji pakietowej według protokołu IP z możliwością wykorzystania techniki wieloantenowej (MIMO), transmisja odbywa się równolegle na wielu sygnałach nośnych rozmieszczonych blisko siebie (tzw. transmisja wielotonowa, podobna do transmisji w telewizji naziemnej DVB-T/T2 lub WiFi – IEEE 802.11a/g/n i w jego kolejnych, bardziej zaawansowanych wersjach),
4G – system LTE Advanced – ulepszona wersja systemu LTE o podniesionych szybkościach danych, z powiększoną liczbą anten nadawczych i odbiorczych, spełniająca wymogi postawione systemom 4G przez ITU,
5G – kolejna generacja rodziny systemów z szerokopasmową transmisją wielotonową o nowym zestawie parametrów transmisyjnych, nowych zakresach wykorzystywanych częstotliwości i szerokości stosowanych pasm umożliwiających znaczące podniesienie szybkości transmisji i jej niezawodności. Pod względem transmisyjnym systemy 5G są znaczącym rozwinięciem systemów 4G, ale zasady ich działania są podobne, choć oczywiście uwzględnia się w nich postęp technologiczny w zakresie systemów radiowych, zabezpieczenia informacji przed błędami (kodowanie korekcyjne), dopasowania do własności kanałów radiowych, struktury sieci stałej z rozwiązaniami programowalnymi, itp. Systemy 5G są obecnie ciągle w sferze standaryzacji. Podstawowe parametry tych systemów są zawarte już w Wydaniu 15 standardów 3GPP, co pozwala na instalację podstawowej wersji systemu 5G współpracującej z systemem 4G.
Czytaj dalej, by zapoznać się z kolejną odpowiedzią.
