5G MREŽA – IZ UGLA STRUČNJAKA

Komentari: 0
Fotografija od: pixabay.com

O petoj generaciji bežične tehnologije na prostorima našeg regiona, krenulo je da se govori pre četiri, pet godina. U tom trenutku za 5G nije postojala tačna definicija, ali se znalo, da je svaka generacija (G) označila neku prekretnicu u načinu kodiranja signala koji ih je činio nekompatibilnim sa prethodnom generacijom.

Pre dve godine počelo je predstavljanje pete generacije bežične tehnologije sa mnogo manje nepoznanica. Višestruko uvećana brzina protoka, veća pokrivenost i responzivnost, brzina bežične konekcije 10 do 100 puta veća od onoga što je trenutno dostupno... 

Dok se govorilo o tehnološkim prednostima 5G mreže, javnost je postavljala pitanja kako će naš organizam reagovati kada u svakoj sekundi 90 milijardi elektromagnetnih talasa udara u naše telo, a najviše u glavu, a i kome je potrebna tolika brzina? I odakle ta pitanja i da li su potkrepljena bilo kakvim dokazima.

Mediji su opet navodili i govorili da su 2G, 3G i 4G u domenu radijus spektra, a 5G mreža je u prvom sledećem domenu, a to je mikrotalasni spektar, a da sa tim spektrom postoje negativna iskustva. Lekari su na osnovu tih izjava, iznosili svoja mišljenja, tj. da nisu sva zračenja ista i da ima u iznetim rečima i dosta preterivanja. Onda su lagano, ali sigurno krenule teorije zavera. Pojavom korona virusa, svi tekstovi po socijalnim mrežama, koje su i mnogi mediji preuzimali su delovali da za cilj imaju što veće zastrašivanje populacije 5G mrežom. 

Pregledom mnogo snimaka i tekstova, koji govore o negativnim uticajima 5G mreže, ne iznose se činjenice ili dokazi, uglavnom su nagađanja. U velikom broju slučajeva o negativnom uticaju 5G mreže govore osobe koje nisu ni lekari, ni naučnici, ni inženjeri. Među raznim teorijama je i priča da je VuHan (Wuhan) grad u kome se prvo pojavio virus covid19, a i prvo mesto sa instaliranom 5G mrežom...podudaranje podataka je zaista neverovatno, ali bez iznošenja nekog određenog dokaza i pominjanja da je u tom gradu i laboratorija za istraživanje virusa...

Strah od nepoznatog, naročito kada je tehnologija u pitanju, može se reći da je česta stvar. 

Od svega što se prezentuje na ovu temu, naišli smo i prijatno se iznenadili videom Aleksandra Mastilovića. 

Zamolili smo gospodina Mastilovića da nam odgovori na nekoliko pitanja na temu 5G.

Razgovor smo počeli rečenicom koja stoji u jednom od intervjua koji je gospodin Mastilović dao medijima, a vezan je za silne navode na ovu temu. Konačni rezultat naučnog istraživanja može biti samo binaran: ili je hipoteza tačna ili nije tačna.

Mreža 1G je analogna celularna mreža. Tehnologije 2G mreža, poput CDMA, GSM i TDMA, bile su prve celularne mreže sa digitalnom tehnologijom prenosa podataka. 3G tehnologije (EVDO, HSPA i UMTS) podižu brzinu prenosa sa oko 200 kbps na nekoliko megabita u sekundi.

Najzad, 4G tehnologije WiMAX i LTE predstavljaju sledeći nekompatibilni korak koji brzine prenosa podiže na nivo stotina megabita, pa čak i do nivoa gigabitnog prenosa podataka.

Časopis Industrija: Da li nam možete najjednostavnije reći šta je 5G?

Aleksandar Mastilović: Teško je ukratko opisati bilo koju mobilnu mrežu pa i 5G, a posebno laičkim jezikom koji je razumljiv i široj populaciji kojima struka nije inženjerska, ali pokušaću biti slikovit. Najkraće, mobilne mreže imaju dva osnovna dela: jezgreni deo sistema za procesiranje koji je smešten u centrima telekoma, i drugi, pristupni deo mreže koji čine bazne stanice – antenski sistemi, najčešće sastavljeni od 6 “pločastih” antena, sa pripadajućom opremom koji ravnomerno u svim pravcima pokrivaju neko područje.

Pristupni deo mreže možemo videti svakodnevno i danas na krovovima zgrada ili na posebnim stubovima pored glavnih saobraćajnih pravaca. Ovaj deo sistema je praktično zajednički koncept svim mobilnim sistemima od ranih 1990-tih i 1G, do posljednje decenije i ekspanzije 4G sistema, koji su i danas u upotrebi. Vremenom, menjao se broj frekventnih opsega koji su zauzimale mreže.

U 1G to je bio 900 MHz opseg, sa 2G uz postojeći opseg dodao se i deo 1800 MHz. Za 3G i potrebe pristupa internetu koji se tada pojavljuje, dodat je i deo 2100 MHz. Dalje potrebe korisnika za većim brzinama u 4G dobu, dodati su delovi 800 MHz i 2600 MHz. 5G će za zračenja baznih stanica, koje će se nazivati i makroćelije, dodati još i delove RF spektra na 700 MHz i 3400-3700 MHz.

U tom delu neće biti nekih posebnih izmena. Podsetimo se da kućne WiFi mreže i Bluetooth, koje stalno koristi većina ljudi, rade na frekvencijama reda veličine 2400 MHz, pa je to blisko i srazmerno mobilnim sistemima svih dosadašnjih generacija, uključujući i glavni deo 5G sistema. 

Časopis Industrija: Da li će i kako 5G promeniti arhitekturu mreže koja trenutno podržava 4G?

Aleksandar Mastilović: Osnovna razlika između 4G i svih prethodnih generacija mobilnih sistema na jednoj, i 5G sistema na drugoj strani, arhitekturalno se ogleda u uvođenju tzv. mikroćelija, sistema malih baznih stanica koji zrače male snage do 1 W, imaju mali domet i instaliraju se često na svakih 100-300 metara, i radiće na mikrotalasnom delu spektra.

U EU, za tu namenu koristiće se deo RF spektra 24.500-27.500 MHz, odnosno 24,5-27,5 GHz. Ove frekvencije su se do sada koristile isključivo za usmerene telekomunikacijske veze tačka-točka, a sada će se koristiti i za prostorno pokrivanje. U svakom trenutku korisnici ili uređaji imaće ih nekoliko desetina u dometu, i sve to suštinski podseća na trenutnu situaciju u WiFi mrežama, kada u urbanoj zoni vašim telefonom pretražite dostupne WiFi mreže, veoma je malo verovatno da ih 10 i više nije u dometu, posebno u slučaju da živite u nekom soliteru.

Visoke frekvencije nam trebaju da bi mogli formirati široke komunikacione kanale širene 1 GHz, gde se prenosne brzine ostvaruju od 1 Gb/s ili brže zavisno od modulacionog formata, a to nam opet treba za primene kao što je prenos multimedijalnih sadržaja.

Npr. u nekoj skorijoj budućnosti TV uređaji u našim stanovima mogli bi biti 5G uređaji, koji dobijaju signal HD, pa i 4K rezolucije putem mobilne mreže, izbacujući potrebu za kablovskim mrežama, set top uređajima.

Časopis Industrija: Koliko je brza 5G mreža?

Aleksandar Mastilović: Prednosti 5G mreža se ogledaju u nekoliko stvari, ne samo u povećanju brzine. 5G će imati mogućnost da klasifikuje tip servisa u najmanje 16 različitih kategorija, pa će istim prema tome alocirati određene resurse. Ako se govori o najzahtevnijim servisima kao što je prenos multimedije, onda će te brzine ići preko 1 Gb/s, a teoretski i do 10 Gb/s.

U nekim eksperimentima do sada, postignute su realne brzine oko 7 Gb/s, što je u suštini uporedivo sa postojećim optičkim sistemima. Osim brzine, važni parametri u telekomunikacijama su i kašnjenje, varijacija kašnjenja i verovatnoća nastanka grešaka u prenosu.

Časopis Industrija: Očekuje se da će 5G omogućiti realizaciju masivnog IoT (Internet of Things) ekosistema, ali ako možete da nam pojasnite šta to zapravo znači - šta će nam 5G omogućiti, a da to ne može 4G?

Aleksandar Mastilović: 5G se gradi da bi primarno odgovorio na potrebu izgradnje Internet of Things sistema baziranih na masovnoj instalaciji senzora u sve dostupne kućne uređaje, u javne gradske servise i na sva druga mesta, gde možemo prikupljanjem podataka doći do novih znanja i boljeg planiranja resursa i infrastrukture.

Ako uzmemo u obzir da će uskoro u gradovima biti npr. automatsko merenje potrošnje struje, vode, toplotne energije, i da stambenih i poslovnih prostora u jednom gradu srednje veličine ima na stotine hiljada, plus mogućnost merenja na svakom toplotnom izvoru posebno u svakoj prostoriji na primer, vrlo brzo dolazimo do procene o više miliona malih uređaja, koji povremeno ili stalno, šalju manje ili više podataka na Internet.

To današnji 4G sistemi ne mogu obezbediti, tako da je jasno da će 5G 80% saobraćaja dodeljivati mašinskim komunikacijama, a ono što generišemo mi ljudi kao korisnici kroz pozive, poruke i surfanje internetom, neće prelaziti 20% ukupnog mrežnog saobraćaja.

Časopis Industrija: Koje benefite 5G donosi industriji, koje benefite donosi za korisnike, a koje za operatere mobilnih usluga?

Aleksandar Mastilović: Neke aplikacije i servisi ne mogu postojati bez 5G sistema, npr. kao buduća autonomna vozila, odnosno kako ih laički zovemo samovozeći automobili. Deo informacija za upravljanje će se dobijati putem upravo 5G sistema. To neće biti velika količina podataka koja treba velike brzine, ali informacija koja treba da stigne može biti od velike važnosti i kašnjenje ne sme biti veće od 1 ms da bi bili sigurni da nema ugrožavanja putnika.

Iz ovoga vidimo da se istovremeno mora voditi računa o nekoliko bitnih apsekata planiranja budućih 5G mreža i da bez ispunjavanja tih strogih zahteva ne možemo uvesti neke nove servise. Slična je stvar i sa hirurškim i drugim medicinskim zahtevima na daljinu putem robotskih sistema povezanih putem 5G sistema sa doktorom koji tim sistemom upravlja.

Opcija da u toku operacije informacija kasni, ili da internet veza bude prekinuta, nije više prihvatljiva. Danas, kada internet koristimo za slanje emailova, gledanje videa na YouTube ili korištenje socijalnih mreža za zabavu, to nije veliki problem.

Možemo tu dodati i neke primene u industrijskim okruženjima kao što je kooperacija robota, koji će razmenjivati podatke i „tražiti pomoć jedan od drugog“ i slično. Dosta je tu prostora za maštu, a inženjerski svet će sigurno to iskoristiti za razvoj servisa i rešenja, koje nam danas zvuče kao scene iz Sci-Fi filmova.

Očigledno je da će internet biti sve manje platforma za zabavu, a mnogo više prostor za potpuno novi pristup razmeni servisa i resursa.

Časopis Industrija: Pitanje koje nas sve zanima jeste - da li je 5G sigurna mreža? Koliko se puštanjem 5G mreže pojačava elektromagnetno polje u okolini u odnosu na 4G?

Aleksandar Mastilović: U ovoj oblasti postoji ozbiljna regulacija na globalnim nivou. Pre svega, da to ilustrujem vežući se na prethodni odgovor, autonomna vozila već postoje nekoliko godina, ali možemo biti sigurni da ih na putevima nećemo videti još bar jednu deceniju, zbog strogih uslova testiranja zbog bezbednosti putnika.

Ne postoji ništa važnije nego da ljudi razumeju kako ti sistemi rade i da se razvije poverenje šire javnosti prema novim rešenjima. Podsetiću Vas i da su početkom 1900. godina ljudi širom sveta bili prestavljeni električnom energijom, a od prvih automobila su bežali nazivajući ih „đavoljim poslom“.

Danas se tih stvari ne plašimo, ali se susrećemo sa inovacijama koje ne razumemo i reakcija je slična. To je prirodno i priznajem da je stručna i naučna zajednica globalno zakazala da javnosti predstavi o čemu se tu radi. Niko od nas, pa ni ja lično, ne bi želeo. da budem doveden u situaciju da je moje zdravlje i život, i moje porodice i prijatelja i bilo kog čoveka, ugrožen.

Da postoji i najmanja mogućnost za to, bio bi najglasniji protivnik tih rešenja. Ipak, strah i briga moraju biti utemeljeni na jasnim dokazima i naučnoj metodi, ne možemo taj stav zauzeti jer smo „to čuli od nekoga ili negde“, bez da procenimo da li je ta osoba proveren izvor informacije i da se sama razume u tu oblast.

Sam 5G je energetski efikasniji od 4G i svih prethodnih sistema, pa je očekivano čak da zračenje bude manje. To dovoljno govori o zabludama koje se trenutno šire internetom. Ipak sve, pa i elektromagnetni talasi, u određenim okolnostima mogu iz alata biti pretvoreni u oružje, npr. ako su veoma usmereni u jednu tačku umesto ravnomernog zračenje u svim pravcima u prostor, a to je ništa drugo nego laser.

Laseri velike snage mogu da režu i metal, samim tim mogu biti i oružje, ali isto tako laseri se koriste u hirurgiji za npr. lasersko uklanjanje dioptrije – ta operacija očiju bila je nemoguća hirurškom rukom i klasičnim nožem, jer se nije mogla postići ta preciznost. Jasno, niko neće dozvoliti da bilo koja telekomunikaciona bežična mreža bude pretvorena u oružje.

Časopis Industrija: Koje je Vaše mišljenje o pričama koje trenutno kolaju društvenim mrežama, o tome da je 5G mreža uzrok pojave novih problema čovečanstva, u prvom redu trenutno aktuelnog virusa?

Aleksandar Mastilović: Ta tvrdnja je posebno neutemeljena. Virus je poluživa struktura bez električnog naboja, i ne postoji ni naznaka da bi virusi mogli imati bilo kakvu interakciju sa elektromagnetniom poljem, pa ni sa bežičnim mrežama, a bez razlike ni sa 4G ili 5G.

To je toliko daleko od istine, da je skoro nepotrebno ni postaviti tu hipotezu pa je proveravati naučnim istraživanjima, možemo je skoro pa odmah odbaciti. Da bi zadovoljio teoretičare zavere, kada bi se nešto zaista koristilo da „aktivira“ virus, mogu odmah reći da bi to bilo nešto drugo, a zasigurno ne elektromagnetni talas 5G mreže.

Časopis Industrija: Da li postoje poznati potencijalni rizici od izlaganja uticaju antenama za 5G?

Aleksandar Mastilović: Ne! Naravno, postoje uvek posebne situacije, kada bi teoretski zaspali na 2 metra od bazne stanice, to bi moglo imati neke loše efekte na zdravlje, ali polazimo od pretpostavke da to niko neće raditi, a i da poželi, te lokacije su propisno zakonski obezbeđene da se to ne može desiti. Samo 5G zračenje ili 4G zračenje sa baznih stanica je opet mnogo manje opasno po nas zbog brzog slabljenja signala, na 10 metara od antene signal je 100 puta slabiji nego na samoj anteni i nastavlja brzo slabiti.

Ako se brinemo zbog 30 GHz sa snagom od 1 W, koju bi mogao zračiti 5G, šta onda da zaključimo o svetlosti, koja je isto elektromagnetni talas na frekvencijama od 300.000 GHz i snage 1000 W na površini zemlje? Nadalje, nauka je dokazala da je najniža opasna frekvencija po naše zdravlje sa sposobnošću jonizovanja UV zračenje, koje počinje na 700.000 GHz i na koje nas u letnjim mesecima upozoravaju.

Ne bih hteo da ostavim utisak da govorim da je ma koje zračenje zdravo, ali hoću da budem jasan, da su ti efekti neprimetni naspram koristi koju imamo tehnološkim napretkom civilizacije. Ako se nečega trebamo paziti u vezi sa mobilnim mrežama, onda je to zračenje naših mobilnih telefona, koji su mali uređaji koji se „naprežu“ da dobace do bazne stanice, a to naprezanje znači i veću snagu zračenja, iako se i oni projektuju da 99% snage zrače od nas sa leđa telefona.

Radi slikovitosti, zamislite da imate kasetofon i slušate muziku noseći ga u stilu 1980-tih na ramenu odmah do uha, na drugoj strani ogromne koncertne zvučnike ali Vi ste u 170. redu od bine, šta je glasnije? Odgovor će biti Vaš kasetofon na ramenu odmah pored uva, bez obzira što je na samom koncertnom zvučnika snaga i do 1000 puta veća. Ista je logika i kod mobilnih mrežnih sistema.

Časopis Industrija: Kada mislite da možemo očekivati 5G na prostoru Zapadnog Balkana i gde je trenutno dostupna?

Aleksandar Mastilović: Mislim da je instalacija 5G pre svega skup projekat i osim izolovanih pilot rešenja u razvijenim zemljama i to uglavnom u njihovim velikim gradovima, 5G i nije počeo sa masovnom instalacijom nigde u svetu. Pre 2025. godine ne verujem da će 5G biti dominantan ni u vodećim zemljama, a uobičajeno ova regija kasni u implementaciji modernih tehnoloških rešenja 5-10 godina za zemljama EU.

Prema tome mislim da će prvi pilot projekti biti u realizaciji oko 2025. godine, a ozbiljniji zahvati oko 2030. godine, i to prvo u makroćelijskom sistemu baznih stanica.

Mirkoćelije su posebno skup projekat zbog broja koji se mora instalirati, pa će se sa tim dodatno sačekati par godina. Ako uzmemo u obzir da je BiH u uvođenju 4G zakasnila i za Srbijom 5 godina i tek počela pokrivanje u 2019. godini, onda je jasno da je 5G daleko od nas.

Naravno, to je teško predvideti, konačna odluka će biti na nacionalnim regulatorima i telekomima, koji će tom pitanju prilaziti sa komercijalne strane.

O AUTORU:

Aleksandar Mastilović je od decembra 2017. godine. zaposlen na mestu stručnog savetnika generalnog direktora Regulatorne agencije za komunikacije BiH. Mastilović se afirmisao u međunarodnim tehničkim krugovima kao član upravnih tela najveće međunarodne inžinjerske institucije IEEE i kao naučni istraživač u oblasti 5G i primena u oblasti pametnih gradova.

Mastilović se vratio u Istočno Sarajevo krajem 2017. godine, u RAK BiH, kao deo stručnog tima u kabinetu generalnog direktora, da bi svojim iskustvom doprinio procesima digitalizacije društva i kapitalnim državnim projektima implementacije 4G i digitalizaciji zemaljskog emitovanja televizije.

Aleksandar Mastilović je član upravnih organa najveće profesionalne organizacije na svetu: IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers), međunarodnog udruženja elektroinženjera sa preko 600.000 članova, gde sarađuje sa sledećim upravnim telima: IEEE Publications Services and Products Board, IEEE Young Professionals Committee, IEEE Platform Guidance Group, IEEE Internet of Things Standards Steering Committee. Kroz ove aktivnosti, Mastilović je aktivan na globalnom nivou u promociji pametnih tehnologija i korišćenja istih za unapređenje kvalitete života.

Autor je 9 radova na međunarodnim konferencijama IEEE. Aleksandar je dobitnih nagrade za Top 30 najboljih doktorskih studenata od IEEE Communications Society u 2015. godini na svetskom nivou.

Učestvovao je u pripremi trend članka, kao član 19-članog ekspertskog tima u Filadelfiji u SAD, na temu veštačke inteligencije i mašinskog učenja sa primenama u sajber-bezbednosti koji je objavljen u aprilu 2018.godine.

U 2014. godini dobitnik je prestižne EU Marie Curie stipendije za doktorska istraživanja i pridružuje se EU FP7 projektu ADVANTAGE na Univerzitetu u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka, gde je radio na oblasti unapređenja dizajna arhitekture 5G mobilnih mreža, sa fokusom na optimizaciju uplink komunikacije i kontrolu snaga u Small Cells (mikroćelijama) i nekoordinisanom slučajnom pristupu mediju za masivne i kritične mašinske komunikacije M2M.

Aleksandar je kroz svoj akademski rad posetio HTW Aalen u Nemačkoj u 2007. godini, kao stipendista Baden-Wurtemmberg fondacije, te Rutgers univerzitet u New Jersey u SAD i Univerzitet u Sidneju i La Trobe univerzitet u Melburnu u Australiji u 2017. godini.

Istraživački rad je fokusiran na mobilne celularne mreže 4. i 5. generacije, sa aspekta aplikacija za Internet of Things i pametne servise. 

Aleksandar Mastilović je glavni inženjer i projektant prvog potpuno operativnog servisa pametnog grada u regiji Zapadnog Balkana, realizovan u gradu Istočno Sarajevo, u sklopu EU Interreg MED projekta Esmartcity u saradnji sa RAIS – Razvojnom agencijom grada Istočno Sarajevo, gradom Istočno Sarajevo i opštinom Istočna Ilidža.

Aleksandar je pozivni predavač nemačke fondacije Friedrich Naumann za teme pametnih tehnologija, pametnih gradova i koosnivač Smart Cities Education Initiative in Western Balkans. Osim toga, Mastilović je učestovovao u političkim i društvenim simpozijumima u organizaciji G20 za mlade lidere sveta, gde je prezentovao teme iz oblasti razvoja tehnologija i novog načina življenja u 21. veku.




O Autoru

Aleksandar Mastilović

0 Komentara o ovom članku
Ostavi komentar

Ostavi komentar

Klijenti