Граждане в нескольких европейских и американских городах протестуют против установки базовых станций стандарта 5G в связи с опасениями по поводу вредного воздействия этих сетевых узлов на людей, животных и растения. Они указывают на потенциальную опасность радиочастотного (РЧ) излучения от антенн, установленных в непосредственной близости от людей.
Протестующие также ссылаются на отсутствие научных доказательств того, что сигналы 5G, особенно те, которые передаются в миллиметровом диапазоне электромагнитного спектра, являются безопасными. Современные мобильные устройства работают на частотах ниже 6 гигагерц, в то время как 5G будет использовать частоты от 600 мегагерц и выше, включая миллиметровые диапазоны волн между 30 и 300 ГГц.
Было высказано достаточно опасений по поводу 5G, чтобы некоторые города отменили или отложили установку базовых станций нового стандарта.
Члены инициативы IEEE Future Networks, которая помогает в процессах разработки и внедрения 5G, обратили внимание на эти новостные сообщения. В сентябре они выпустили краткий документ под названием «Системы связи 5G и пределы радиочастотного излучения». В нем рассматриваются существующие руководящие указания по радиочастотному облучению.
IEEE Spectrum спросил двух членов Future Networks об их отношении к спору о вредности 5G. Член IEEE Род Уотерхаус входит в редколлегию инициативы Tech Focus и редактировал тот самый документ о 5G. Его область исследовательских интересов — антенны, электромагнетизм, микроволновая фотоника. Он технический директор и соучредитель Octane Wireless в Ганновере, штат Мэриленд.
Старший член IEEE Дэвид Витковски является сопредседателем инициативы Deployment Working Group. Он эксперт в области беспроводной связи и телекоммуникаций. Витковски является исполнительным директором Wireless Communications Initiative в Joint Venture Silicon Valley, некоммерческой организации, базирующейся в Сан-Хосе, штат Калифорния, которая занимается решением проблем в таких областях, как связь, образование и транспорт.
Принципы работы 5G
По словам Уотерхауса, большинство опасений по поводу предполагаемого негативного влияния 5G на здоровье связаны с тем, что вышки сотовой связи нового стандарта имеют архитектуру, отличную от той, на которой базируются современные сотовые сети стандартов 3G и 4G. Их вышки находятся в километрах друг от друга и расположены на возвышенностях или высоких зданиях, а между ними и людьми обычно расстояния в десятки и сотни метров.
Поскольку базовая станция 5G может быть меньше рюкзака, ее можно разместить практически где угодно — например, на фонарных столбах, остановках и крышах. Это означает, что станции будут расположены рядом с многоквартирными домами, школами, магазинами, парками и фермами.
«Беспроводные компании собираются размещать передатчики 5G на повседневных сооружениях, таких как автобусные остановки и фонари, чтобы они были рядом с землей и ближе к людям», — говорит Уотерхаус. «Также будет больше таких базовых станций [по сравнению с количеством вышек сотовой связи сегодня] из-за их ограниченного охвата. Миллиметровая 5G сеть требует, чтобы передатчики были расположены каждые 100-200 метров».
Однако одним из главных преимуществ этих небольших базовых станций является то, что им не придется передавать столько же энергии, сколько нынешним вышкам сотовой связи, поскольку зоны покрытия меньше.
«Если такое же количество энергии, которое в настоящее время передается от вышки сотовой связи, расположенной на высоте 30 метров, будет передаваться от базовой станции 5G, установленной на автобусной остановке, то будет повод для беспокойства», — говорит Уотерхаус, — «но так никто делать не будет».
По словам Витковского, сеть 5G, заменяющая 4G на частоте 750 МГц, будет иметь такое же покрытие, что и сеть 4G, при условии, что антенна не изменится. Но, конечно, это обеспечит более высокую скорость передачи данных и меньшее время отклика сети.
Уотерхаус прогнозирует, что 5G будет запускаться в два этапа. Первый, по его словам, уже происходит: новые 5G сети работают в диапазоне ниже 6 ГГц, что близко к существующим сетям 4G. «Нам это дает несколько большие пропускную способность и скорость передачи данных», — говорит он. «Кроме того, такие базовые станции 5G будут располагаться лишь в определенных небольших областях, а не повсюду».
На следующем этапе, который он называет 5G Plus, произойдет значительное улучшение пропускной способности и скорости передачи данных, потому что будет больше базовых станций, и они будут работать в миллиметровом диапазоне.
Витковски отмечает, что операторы, которые будут иметь достаточно плотное покрытие на частотах ниже 6 ГГц, начнут развертывание 5G в диапазонах K и Ka (18-40 ГГц). Также будет происходить замена передатчиков 3G и 4G на новые 5G.
«Для операторов США, которые имеют доступ к очищенным диапазонам, таким как 600 МГц у T-Mobile и 2.5 ГГц у Sprint, стратегия развертывания будет состоять в том, чтобы пока оставить 3G и 4G в покое, и добавить к ним 5G на этих низких частотах», — говорит Витковски.
Существующие правила
Уотерхаус указывает на два международных документа, которые установили безопасные пределы воздействия радиочастот. Одним из них является руководство (в том числе и на русском языке) от Международной комиссии по защите от неионизирующих излучений (ICNIRP), которое действует с 1998 года.
IEEE C95.1, «стандарт IEEE для уровней безопасности в отношении воздействия на человека электрических, магнитных и электромагнитных полей», был разработан Международным Комитетом IEEE по электромагнитной безопасности и выпущен в 2005 году. IEEE C95.1 охватывает спектр от 3 килогерц до 300 ГГц. В докладе Future Networks подробно рассматриваются различные пределы воздействия на организм, перечисленные в этих документах.
Рекомендации ICNIRP и IEEE, которые периодически пересматриваются, были обновлены в этом году. Пределы для локального воздействия (на частотах выше 6 ГГц) были установлены еще ниже. Бельгия, Индия, Россия и некоторые другие страны установили еще более жесткие ограничения.
В отношении того, безопасно ли излучение миллиметровых волн, Уотерхаус объясняет, что, поскольку радиочастотные сигналы от сотовых станций находятся в диапазоне неионизирующего излучения, это не тот тип излучения, который может повредить ДНК и, возможно, вызвать рак. Единственное известное биологическое воздействие РЧ на человека — это нагревание тканей. Чрезмерное воздействие радиочастотного излучения может вызвать нагрев всего тела человека до опасного уровня. Местное воздействие может повредить ткани кожи или роговицы.
«Фактическое воздействие и глубина проникновения в организм человека на более высоких частотах меньше», — говорит он. «Преимущество в том, что ваша кожа не будет повреждена, потому что миллиметровые волны будут отражаться от ее поверхности».
Уотерхаус признает, что, хотя миллиметровые волны используются во многих областях, включая астрономию и военные применения, эффект от их использования в телекоммуникациях не совсем понятен. Он говорит, что регулирующие органы должны контролировать телекоммуникационные компании для обеспечения безопасности 5G. По общему мнению, миллиметровые волны безопасны, но их использование все равно должно контролироваться, говорит он.
«Большая часть научного сообщества не считает, что проблема опасного излучения 5G имеет место быть», — говорит Уотерхаус. «Однако было бы ненаучно утверждать, что нет причин для беспокойства».
Многие противники 5G настаивают на том, что новый стандарт связи сначала должен быть признан безопасным, и только потом регуляторы могут разрешить его развертывание. Проблем с этим предложением две.
Во-первых, в принципе нет безопасного уровня любого излучения. Съедая банан, вы получаете некоторую дозу радиоактивного калия-40, однако едва ли это отрицательно скажется на вашем здоровье. Во-вторых, по словам Витковского, логически невозможно доказать что-либо со 100-процентной уверенностью.
«Приготовление завтрака, умывание, поездка на работу, ужин в ресторане, прогулка в парке — все, что мы делаем, сопряжено с риском», — говорит он. «Говорим ли мы о 3G, 4G или 5G, вопрос безопасности электромагнитного излучения (ЭМИ) заключается в том, являются ли риски управляемыми. Первые медицинские исследования возможных последствий для здоровья от ЭМИ были проведены почти 60 лет назад, и буквально тысячи исследований с тех пор сообщили либо об отсутствии риска для здоровья, либо о неубедительных результатах».
Витковски также добавляет, что относительно небольшое количество ученых заявили, что нашли некоторые доказательства риска, но их исследования не удавалось воспроизвести — а ведь воспроизводимость является ключевым фактором в «правильной» науке.
«Мы должны продолжать рассматривать вопрос о влиянии ЭМИ на здоровье», — говорит он, «но подавляющее большинство доказательств говорит, что нет причин приостанавливать развертывание сетей 5G».
