5G: мифы, реальность и закон

Пятое поколение мобильной связи на основе стандартов 5G/IMT-2020, которое должно прийти на замену существующему стандарту 4G – одна из самых «замифологизированных» технологий, которую связывают чуть ли не с коронавирусом и тайными программами по управлению людьми через некие микрочипы.

Продраться с одной стороны сквозь псевдонаучную чушь, паразитирующую на человеческих фобиях, и с другой стороны - через рекламу новой технологии, скрывающую реальные опасности – очень даже непросто. Но все же попробуем разобраться, так ли безопасны сети 5G, как их представляют производители оборудования и провайдеры мобильной связи, пройдемся по основным мифам вокруг новой технологии и разберемся, какие нормы в России регламентируют уровни электромагнитного излучения.

Что такое 5G?

5G - пятое поколение сети радиодоступа, которая обеспечивает существенно более высокую скорость передачи данных (до 20 раз в сравнении сетями предыдущих поколений) за счет многоканальности (параллелизма по частотам и базовым станциям) и увеличения несущих радиочастот с единиц до десятков ГГ (увеличение пропускной способности радиоканала).

Ключевое отличие от сети 4G – в повышенной емкости сети. За счет способности за одинаковый промежуток времени передавать существенно больший объем информации, удается добиться повышенной скорости отклика. Если в сети 4G время стандартное время задержки – 30-40 миллисекунды, то 5G позволяет снизить это значение до стабильных 3-4 миллисекунды.

Это, например, важно для геймеров: часто полученная картинка успевает «устаревать» раньше, чем игрок успевает совершить действие (например, выстрел). Также увеличенная скорость передачи данных позволит смотреть видео в разрешении 8К, что в перспективе «отменит» традиционные кинотеатры и перенесет их в дома и квартиры.

Хотя толчок развитию технологии 5G дали, конечно, не геймеры и киноманы, а потребность в большей энергоэффективности сетевого оборудования, а также необходимость развития интернета вещей (соединение различных устройств – в том числе роботизированных – в единую сеть), беспилотного транспорта, т.н. Индустрии 4.0 и др., где скорость и стабильность передачи данных имеет куда большее значение, чем для людей, просто серфящих в Интернете в свое удовольствие.

Эволюция технологий и стандартов мобильной связи

За счет чего в сети нового поколения удается добиться повышенной скорости передачи данных?

Это происходит благодаря переходу в более высокий частотный диапазон – ранее незадействованный. Для примера, частота домашнего Wi-Fi составляет 2,4 или 5 ГГц, а частота существующих мобильных сетей в пределах 2,6 ГГц.

Но в сетях 5G речь идет о десятках гигагерц. За счет увеличения частоты электромагнитной волны, уменьшается длина самой волны: скорость передачи данных становится в разы больше, но сеть при этом не перегружается. Поэтому в 5G мы имеем дело с гораздо более короткими – миллиметровыми волнами.

Короткие волны плохо проходят через препятствия. Поэтому изменения ждут и общую архитектуру сети. Если сегодняшняя мобильная связь обеспечивается высокими и мощными вышками, которые излучают на большие расстояния, то для нового поколения связи нужны компактные маломощные передатчики.

Проблема в том, что таких станций нужно много. Очень много. Особенно в крупных городах, где сигнал глушится высотными зданиями. Например, есть расчеты, что для уверенного покрытия Нью-Йорка сетями 5G нужно увеличить количество базовых станций минимум в 500 раз.

По оценкам российских операторов, переход на 5G будет стоить не менее 150 миллиардов рублей (оценка по состоянию на 2019 год), что сопоставимо с расходами на развертывание имеющейся сети 4G – и это даже несмотря на то, что стоимость отдельной взятой станции 5G заметно ниже существующих.

Для уменьшения энергопотребления и повышения дальности используется технология beamforming – динамическое формирование радиолуча для конкретного абонента.

Делается это следующим образом: базовая станция запоминает, откуда и во сколько пришел сигнал и при помощи методов триангуляции высчитывает примерное местоположение абонента, а затем строит оптимальную траекторию луча.

Впрочем, beamforming хорошо работает для стационарных приемников (например, если у вас дома стоит роутер и никуда не перемещается) и хуже – для движущихся абонентов. Поэтому единых подходов и стандартов для 5G пока нет: технология слишком сложна, чтобы на все случаи жизни предложить одно-единственное решение.

В стадии высокой степени проработки, пожалуй, находится лишь стандарт 5G NR (New Radio) от компании 3GPP. Стандарт предусматривает три технологические опции:

eMBB (enhanced Mobile Broadband) – привычный нам мобильный интернет с увеличенной скоростью до 20 Мб/с;

URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) - технология передачи данных с большими требованиями к скорости отклика и надежности для таких задач, как беспилотный транспорт или дистанционная хирургия;

mMTC (massive Machine Type Communications) – поддержка большого количества устройств, которые передают данные относительно редко и трафика потребляют немного – различные счетчики, датчики, устройства мониторинга и т.п.

По состоянию на сегодняшний день первые коммерческие сети 5G уже развернуты в США (Хьюстон, Индианаполис, Лос-Анджелесе, Сакраменто и др.), Южной Корее (крупные города, в т.ч. Сеул), Швейцарии (покрыты все почти все крупные населенные пункты), Китае (более 50 мегаполисов и крупных городов), а также в Испании, Италии, Великобритании, Германии и других странах.

G-мифология

Как и всякая новая технология, 5G, естественно, овеяна мифами и домыслами. Если набрать в поисковиках «технология 5G», то первым же вариантом продолжения этого запроса будет «вред», что довольно показательно.

Некоторые гуляющие в сети представления настолько абсурдны, что нет смысла тратить время на их разбор. Но на некоторых мифах все же стоит остановиться подробнее.

Миф 1. Мобильные сети новых поколений способствуют распространению опасных вирусов, включая COVID-19

Еще на заре появления 5G конспирологи утверждали, что технология вызывает рак разных видов, а с началом пандемии COVID-19 к списку «побочных эффектов» прибавился и коронавирус.

К громким обвинениям подводится научная база. По мнению сторонников этой теории, частоты 5G заставляют молекулы кислорода «колебаться с частотой 60 миллиардов герц в секунду», вследствие чего они не могут связаться с гемоглобином в крови человека. То есть, гипоксия (нехватка кислорода) у заболевших COVID-19 якобы вызвана именно «5G-излучением».

Надо сказать, что вирусная конспирология вокруг 5G появилась не сама по себе. По сути, эти идеи - развитие фобий 20-летней давности, когда в нашу жизнь только начала входить массовая мобильная связь.

Так, в 2003 году произошла вспышка атипичной пневмонии, вызванная коронавирусом SARS-CoV – тяжелое заболевание с высокой летальностью. Вину за эпидемию тогдашние конспирологи возложили на сети 3G, а несколькими годами спустя на 4G «повесили» вспышку свиного гриппа в 2009 году.

Любители теорий заговора умудрились найти причину и для смертельного гриппа-«испанки» 1918 года: оказывается, всему виной было распространение радио.

Никаких научных оснований заявления о каких-либо связях между электромагнитным излучением и поведением вирусов (или последствиями их воздействия на организм человека) под собой не имеют.

Миф 2. Волны 5G нарушают обмен веществ в клетках и вызывает онкологические заболевания  

Если домыслы вокруг связи вирусов и электромагнитных полей - чистой воды псевдонаучная ересь, то вопрос воздействия этих самых полей на клетки организма действительно является предметом обсуждения в биомедицинском сообществе.

Суть дискуссии сводится к тому, способны ли диапазоны волн 5G разрушать химические связи в ДНК человека, нарушать различные процессы в клетках и запускать механизмы возникновения злокачественных опухолей.

Проблема в том, что никаких масштабных исследований по воздействию высокочастотных миллиметровых волн еще никто не проводил и все доводы основаны в основном на исследованиях сетей предыдущих поколений.

В ряде экспериментов подопытные животные подвергались длительному воздействию электромагнитных волн определенных частот и их организмах действительно потом обнаруживались различные патологические эффекты. Но чтобы человек получил сопоставимую с экспериментальной дозу, его нужно привязать его к вышке сотовой и какое-то время передавать через его тело сигнал.

Таким образом, на сегодняшний день нет достоверных данных даже о вреде для здоровья сетей 3G и 4G и работающих на их основе мобильных телефонов - об этом, например, заявляет Всемирная организация здравоохранения.

Миф 3. Высокочастотное излучение опасно для окружающей среды

Здесь стоит разобраться в видах излучений как таковых. Выделяют ионизирующее и неонизирующее излучение.

Ионизирующее излучение - это потоки элементарных частиц, способных ионизировать вещество, с которым сталкиваются.

Видимый свет и ультрафиолет не относятся к ионизирующему излучению (хотя в некоторых случаях способны ионизировать вещество). Инфракрасное излучение и радиодиапазон тоже не являются ионизирующими, поскольку их энергии недостаточно для ионизации молекул и атомов.

Для организма человека и животных гарантированно опасным является именно ионизирующее излучение (например, после взрыва атомной бомбы): оно проникает в ткани и клетки, нарушает ДНК и обменные процессы, и злокачественные опухоли.

Претензии к сетям 5G основаны на том, что это высокочастотная технология, работающая в диапазоне 6–100 ГГц (тогда как 4G в пределах 0,8–2,6 ГГц). Мол, поскольку волны 5G имеют более высокую частоту, чем сети предыдущих поколений, то, могут быть потенциально опасными.

Однако Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) установила безопасный порог в 300 ГГц. Даже если какие-то стандарты 5G будут работать на максимуме в 100 ГГц, это все равно в три раза ниже предельной границы.

Есть и такой факт, что мощность сетей 5G ниже мощности сетей 4G в 10–100 раз (именно за счет этого подобные сети более энергоэффективные). Вышки 4G «стреляют» радиосигналом в окружающую среду широким фронтом, а сигнал 5G, как уже сказано выше, не «распыляется», а концентрируется в виде направленного луча от базовой станции к конкретному устройству.

Одна из многочисленных петиций против вышек 5G

Впрочем, снова оговоримся, что масштабных исследований по влиянию электромагнитных излучений мобильной связи на окружающую среду (в широком смысле) - на экосистемы и отдельные виды животных и растений - доселе не проводились.

Хотя известны отдельные наблюдения в США, Швейцарии, Нидерландах с весьма неоднозначными результатами воздействия сетей 5G на диких и сельскохозяйственных животных (например, публиковались данные о массовой гибели скворцов в Гааге в 2018 году), но к подобным наблюдениям имеются вопросы по части методологии и достоверности исходных данных.

Иными словами, вред от сетей 5G (точнее, от электромагнитных волн диапазона 6–100 ГГц) на сегодняшний день не доказан. Но, разумеется, это не исключает того, что в будущем могут появиться научные результаты с противоположными вывода.

Но пока руководствуемся тем, что есть.

Не забывать о старших поколениях

Главная опасность фобий вокруг новых технологий в том, что фокус общественного внимания смешается от реальных угроз к гипотетическим. В нашей стране есть намело проблем с соблюдением нормативов при эксплуатации старших поколений мобильных сетей (2G-4G), когда в битве за абонентов и полноту покрытия территории сотовые операторы ставят вышки, где ни попадя: на крышах многоквартирных домов, рядом с детскими садами и школами, среди частной застройки, выкупая отдельные земельные участки и т.д. и т.п.

Сегодня в России действует СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03 Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов.

Документ, в частности, устанавливает допустимые технические характеристики вышек мобильной связи.

Согласно нормам, размещение антенн передающих радиотехнических объектов (ПРТО) допускается на отдельно стоящих опорах и мачтах. Также разрешается размещение передающих антенн на крышах жилых и общественных зданий при условии, что интенсивность электромагнитного излучения, не будет превышать предельно-допустимые уровни (ПДУ).

Сотовые вышки распространяют волны с мощностью около 20 ватт, а используемые частоты находятся в диапазоне 0,3-300 ГГц.

По стандарту СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03, мощность электромагнитных волн базовых станций (в 900, 1800 и 2100 МГц) должна составлять не более 10 микроватт на один квадратный сантиметр (10 мкВт/см²), что равняется 0,1 Вт/м².

Таким образом, учитывая некоторую защитную функцию оконного стекла и мощность антенны (около 500 ватт), расстояние между жилым помещением и башней должно составлять не менее 30-40 метров.

А в случае размещения антенн на крышах жилых домов, необходимо не только разрешение от соответствующих органов, но также согласие не менее чем 65% жильцов. При этом минимальное расстояние до соседнего дома должно быть не менее 10 метров, а сила излучения не должна превышать 10 мВт/см².

Так что, если вышку лепят прямо за вашими окнами вашего дома и явно не соблюдают минимальную дистанцию – это повод обратиться в Роспотребнадзор и прокуратуру.

В первом случае следует потребовать проверки уровня электромагнитного излучения (ЭМИ) (такие замеры должны проводиться аккредитованными лабораториями), а во втором - попросить проверить законность действий хозяина земельного участка, на котором ставится вышка, действия застройщика или управляющей компании (вашей или соседнего дома) - в зависимости от конкретной ситуации.

Протесты против 5G: от экстремизма до курьезов

В настоящий момент доказанные жертвы технологии 5G – это сами вышки сотовой связи. При этом на них не обязательно стояли антенны, предусматривающие эксплуатацию новой технологии.

Горящая вышка 5G в Китае

Так в 2020 году в Великобритании сожгли несколько вышек 5G, посчитав, что они распространяют коронавирус. Жертвой беспокойных людей также упала вышка связи в Северной Осетии. В Башкирии не стали применять огонь и снесли вышку сотовой связи трактором.

Страх перед 5G заставляет людей делать вещи, лишенные всякой рациональности. Так, жительница Крыма похитила у своего мужа ребенка и сбежала вместе с ним в Псковскую область, опасаясь «грядущего апокалипсиса», связанного с вышками. А в Ростовской области хотели закопать археологов, решив, что ведутся не раскопки, а работы по установке вышки 5G.