На хартия мобилните мрежи от пето поколение (5G) имат доста сходства с 4G LTE и своите предшественици. На практика обаче има някои доста важни разлики, заради които е нужно изграждането на отделни базови станции (известни още като „клетки“, „кули“ и др.). Заради тези различия се налага специфичен подход към 5G мрежите и умело съчетаване на двете им основни разновидности.
5G има два основни вида – Sub 6Ghz и mmWave. Първият е по-близък до LTE, като може да се добави към вече наличните базови станции без много усилия. Той осигурява по-голямо покритие, но и малко по-ниски скорости спрямо mmWave (скоростта пак е по-висока от тази на LTE). mmWave работи на доста по-високи честоти и съответно предлага максимално висока скорост, ниско времезакъснение (латентност), но и по-малко покритие. Затова пък може да се изгради с доста по-малки клетки (т.нар. 5G small cells) на повече места.
Основни разлики на 5G
В зависимост от държавите, има различни правила за това кой, как и къде може да изгражда базови станции. На места е възможно компании да изграждат и управляват такива клетки и да ги дават под наем на телекоми. Възможно е и мобилни оператори да си споделят разходите и да изграждат общи мрежи. По-често обаче телекомите строят и поддържат базови станции самостоятелно. Така всеки от тях решава къде да я разположи (ако получи нужните разрешителни, разбира се), както и с какво оборудване да бъде тя.
В случая на 5G ще има доста възможности. Очакванията са телекомите да използват комбинации от 5G вариантите в зависимост от района и нуждите. Това означава, че те ще трябва да са доста по-гъвкави в избирането на места и разполагането на 5G станции, особено за малки клетки. Тук голяма роля имат и регулаторите по места, като правилата могат да варират значително.
Оборудването също има разлики. 5G в голяма степен ще зависи от т.нар. облачни ядра, които ще виртуализират голяма част от функциите и ще направят управлението на мрежите по-динамично и ефективно. 5G ще може да се обновява и поддържа по-лесно от гледна точка на софтуера и се очаква да даде тласък на технологии като edge computing. Чрез нея ще могат да се предлагат специфични допълнителни услуги „на ръба“, например изчислителен център за сензорите на няколко умни кръстовища, който е монтиран не в отдалечен дейта център, а в самата базова станция. С помощта на 5G мрежата кръстовищата ще комуникират помежду си практически в реално време, а edge сървърът ще извършва изчисленията и обработката на информацията в рамките на клетката. Това ще спести време и мрежов трафик, като данни ще се предават до отдалечен дейта център само при необходимост (например за съхранение, статистика или решаване на по-сложен проблем).
Малките клетки също имат своите специфични изисквания. Те са доста по-малки и дискретни и могат да се монтират на стълбове за улично осветление например. Също така могат да адаптират консумацията си на енергия в рамките на милисекунди, така че никога да не използват повече електричество отколкото им е необходимо във всеки един момент.
Връзка за връзката
Тъй като очакванията към 5G за скоростта и стабилността на връзките са доста високи, операторите трябва да се погрижат и за друг фактор, който пряко засяга потребителите, но те не знаят за него – връзката на базовите станции към основната мрежа на оператора и от там към интернет. Това може да стане чрез фиксирана връзка с оптична мрежа или чрез безжична към главна антена.
И тук ще са нужни промени, за да може да се оптимизира цялостната работа на 5G. Verizon и Ericsson например изпробват нова технология Integrated Access Backhaul (IAB), чрез която да се осигурява mmWave 5G без оптика до базовите станции. Вместо това се използва мрежов срез от наличния капацитет на 5G клетката, за да се свързва с останалите по веригата и да предава данните.
Подобен подход ще улесни и ускори инсталирането на mmWave малки клетки и да се осигури нужното покритие в дадени райони доста по-бързо. В последствие може да се добавя и оптична връзка, за да се освободи допълнителен капацитет. Технологията се използва и в Кения от Safaricom с оборудване на Aviat Networks, съобщава 5G Radar.
Разработват се и други технологии като Interleaved Passive Active Antenna (IPAA) на Nokia. Тя може да осигурява капацитет едновременно за 3G, 4G и 5G и да увеличи площта на покритие. Улеснен е и процесът по ъпгрейд на съществуващите антени чрез по-лесната им замяна с IPAA, която поддържа всички предишни технологии.
Безопасни ли са
Дебатът за сигурността на 5G напоследък се успокои, но все още има критики. Проучвания на Американското общество за борба с рака показват, че няма директна връзка между това заболяване и радиовълните от базови станции. Други проучвания откриват риск единствено при непосредствена близост до антените (под 10 см), но опасността спада драстично дори на метър от тях. По-голям е рискът от мобилен телефон, който дълго време е държан непосредствено до тялото, например при редовни многочасови разговори.
Друго притеснение е при 5G mmWave, че заради по-големият брой малки клетки, хората ще бъдат излагани на повече радиовълни. Vertical Consultants отбелязват, че проучване на американския Национален научен институт за околна среда и здраве от 2018 г. открива връзка между повишена туморна активност и радиочестотна радиация при мъжки плъхове. Това обаче се случва при излагане на много по-силно лъчение, отколкото се получава дори при най-голямото възможно потребление на смартфон и при излагане на цялото тяло, а не само на зона, както е при мобилното устройство.
Проучванията не отричат, че при прекомерно излагане на радиовълни има риск за здравето, но за целта е нужно това да се случва дълго време и при доста високи нива, които са много над ограниченията за мобилните мрежи. Изискванията, които трябва да се спазват от 5G и другите поколения, са много по-строги. През 2020 г. Международната комисия за защита от нейонизираща радиация обяви ,че 5G е безопасна технология след щателни проучвания.
Комисията е отделила седем години, за да изучи мобилните технологии и да изработи насоки, които да се превърнат в своеобразен стандарт за телекомите. Оказва се, че 5G отговаря дори на далеч по-старите и консервативни изисквания от 1998 г., но има нужда от по-ясно очертаване и на границите за по-високите честоти. Новите насоки осигуряват защита от 100kHz до 300GHz – много по-голям диапазон от този на мобилните мрежи, които отговарят на най-строгите изисквания.
