Pomiar PEM sieci 5G jest bardzo trudny do wykonania
Ze względu na zupełnie inną charakterystykę emisji sygnału sieci 5G względem LTE i poprzednich generacji, maskymalny poziom emitowanego pola elektromagnetycznego jest bardzo krótki. Obrazując to w najprostszy możliwy sposób – nadajnik sieci LTE lub starszej pracuje przez cały czas i emituje identyczny sygnał przez cały czas pracy. Trochę tak, jakbyśmy zapalili w nocy latarkę z nieskończenie długo działającą baterią. Widzimy sygnał światła, który jest stały i niezmiennie, co pozwala na zmierzenie jego parametrów.
W przypadku sieci 5G i tu dodajmy, że mówimy o samodzielnej sieci 5G, sprawa jest bardziej skomplikowana. Nadajnik 5G nie pracuje w sposób ciągły. Emituje sygnał tylko wtedy, kiedy jest potrzebny i kieruje go precyzyjną wiązką w kierunku odbiornika, np. smartfonu. Co nazywamy formowaniem wiązki, czyli beamformingiem. W tym przypadku zamiast stałego światła latarki mamy krótki błysk. To rodzi pytanie – jak to zmierzyć? Czy wyciągnąć średnią? Czy mierzyć tylko tę jedną konkretną wiązkę? Jak zrobić to w sposób długofalowy?
Na te pytania postanowili odpowiedzieć naukowcy w ramach projektu Goliat i niedawno poznaliśmy efekty prac.
Czytaj też: Czas na lepszy zasięg 5G. Zakończyła się druga aukcja częstotliwości
Środowisko testowe było bardzo zróżnicowane
Pomiary przeprowadzono dla trzech scenariuszy:
- Tryb bierny, w którym urządzenie było wyłączone lub znajdowało się w trybie samolotowym. To pozwoliło sprawdzić, jaka jest emisja pola elektromagnetycznego nieaktywnej stacji bazowej.
- Maksymalna ekspozycja podczas pobierania plików. W tym scenariuszu sprawdzono natężenie pola elektromagnetycznego podczas przesyłania pliku o rozmiarze 1 GB z użyciem beamformingu stacji bazowej pracującej w paśmie 3,5 GHz (takie jest używane w Polsce).
- Maksymalna ekspozycja podczas wysyłania plików. Czyli ten sam scenariusz, ale dla pliku o rozmiarze 500 MB.
Pomiary zostały przeprowadzone w pięciu obszarach. Wybrano do tego dwie lokalizacje miejsce – Zurych oraz Bazyleę oraz trzy wiejskie – Hergiswil, Willisau i Dagmersellen. Do tego wybrane zostały trzy kategorie miejsce:
- Obszary zewnętrzne – trasy piesze, obszary mieszkalne i przemysłowe.
- Przestrzeń publiczna – szkoły, parki, centra handlowe.
- Transport publiczny – autobusy, tramwaje, metro, pociągi (pomiaru dokonywano w ruchu).
Pomiary były prowadzone w godzinach pracy urzędowej, czyli od godziny 8 do 17.
Czytaj też: Polska nie chce blokować sprzętu Huawei w sieciach komórkowych. To coś nowego
Wyniki badań – czy sieć 5G usmaży nam mózg? Im więcej nadajników, tym lepiej
Najwyższe zmierzone wartości są dalekie od górnych granic ustalonych norm emisji PEM. Jak łatwo się domyślić, najniższe wartości uzyskane zostały w trybie biernym. Jego najwyższe wartości w tym trybie pojawiły się w miejskim obszarze biznesowym Zurychu i natężenie pola elektromagnetycznego wynosiło od 0,46 do 2,29 mW/m2, a mediana wyniosła 1,02 mW/m2.
W przypadku pobierania danych najwyższe poziomy emisji PEM zanotowano na uniwersytecie w Zurychu, od 0,64 do 16,44 mW/m2, a mediana wyniosła 6,75 mW/m2. W strefie przemysłowej Bazylei odnotowano zakres od 0,40 do 21,42 mW/m2 z medianą 12,13 mW/m2. Na obszarach wiejskich był to przedział od 1,04 do 11,47 mW/m2 z medianą wynoszącą 3,81 mW/m2.
Największa emisji pola elektromagnetycznego pojawiła się w przypadku wysyłania danych i co ciekawe, o wiele wyższe wartości były na obszarach wiejskich. Mediana w strefach przemysłowych Zurychu i Bazylei przekraczała 23 mW/m2, a na obszarach wiejskich zanotowano wyniki od 15,19 do 54,96 mW/m2, a mediana wynosiła 37,50 mW/m2.
Skąd wyraźnie wyższe wyniki na obszarach wiejskich? Ze względu na niższą liczbę nadajników urządzenia muszą pracowa z wyższą mocą, co przekłada się na wyższą emisję pola elektromagnetycznego. Dlatego też, wbrew pozorom, większa liczba nadajników oznacza niższe promieniowanie.
Czytaj też: AI w sieciach komórkowych. To właśnie tam może być najbardziej przydatna
Wyższe wartości zanotowano też w sytuacji korzystania z beamformingu, co też możemy uznać za dobrą wiadomość. Mamy tu sytuację chwilowego wzrostu natężenia pola elektromagnetycznego w momencie transmitowania danych, które spada po zakończeniu przesyłania. Nie mamy tu stałej emisji, jak w przypadku sieci starszych generacji.
Jak uzyskane wartości mają się do obecnych norm? Gdybyśmy chcieli wywołać panikę, to zgodnie z narracją środowisk antykomórkowych musielibyśmy zmienić jednostki z mW na μW. I wtedy groźnie zaczną wyglądać nawet wartości w trybie biernym, bo mediana na poziomie 1,02 mW/m2 zamieni się na 102000000000000 μW/m2. Mikrofalówka, prawda? Wróćmy jednak do tego, jak te wartości wyglądają na tle obowiązujących norm. W Polsce dla częstotliwości zakresu 2-300 GHz maksymalne dopuszczalne natężenie pola elektromagnetycznego dla gęstości mocy wynosi 10 W/m2. Czyli w przypadku wspomnianej mediany na poziomie 1,02 mW/m2 jest to wartość 0,00102 W/m2. Dla najwyższej wcześniej wspomnianej wartości 37,50 mW/m2 jest to 0,0375 W/m2. Jak łatwo zauważyć, są to wartości znacznie poniżej górnych granic obowiązujących norm.
Na tym działalność projektu Goliat się nie kończy. W ciągu najbliższych trzech lat podobne pomiary zostaną zorganizowane dwukrotnie w dziewięciu kolejnych krajach. Zebrane wyniki posłużą do dalszej oceny wpływu pola elektromagnetycznego na zdrowie człowieka.