5G ağı: Nasıl çalışır ve tehlikeli midir?

 

Beşinci nesil hücresel teknoloji olan 5G, kablosuz cihazlarda bir sonraki büyük adımdır. Hızdaki artış, hem mobil kullanıcıların cihazlarına veri indirme hızını hem de bilgi gönderme ve alma arasındaki gecikmeyi etkiler. 5G, mevcut 4G ağlarından 10 ila 100 kat daha hızlı veri sunmayı hedefliyor. Kullanıcılar, saniyede gigabit (Gb / s) düzeyinde, 4G'nin saniyede onlarca megabit (Mb / s) hızından çok daha yüksek indirme hızları beklemelidir. New York'taki Columbia Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği doçenti olan Harish Krishnaswamy, "Bu önemli çünkü bugün imkansız olan yeni uygulamalara izin verecek," dedi. "Örneğin, saniyede gigabit başına veri hızlarında, saniyeler içinde telefonunuza veya tabletinize bir film indirebilirsiniz. Bu tür veri hızları, sanal gerçeklik uygulamalarını kullanmanıza veya otonom arabalar sürmenize izin verebilir. " Yüksek veri hızları sunmanın yanı sıra, artırılmış gerçeklik veya otomatik arabalar gibi kullanıcının ortamıyla etkileşime giren yeni teknolojiler de son derece düşük gecikme veya gecikme gerektirecektir. Bu nedenle 5G'nin amacı 1 milisaniyeden daha az bir gecikme elde etmektir. Mobil cihazlar, saniyenin binde biri kadar kısa bir sürede bilgi gönderip alabilecek ve kullanıcıya anında görünecektir. Bu hızlara ulaşmak için 5G'nin uygulanması yeni teknolojiler ve altyapı gerektirir. Yeni ağ En eski nesil cep telefonlarından şimdiye kadar, kablosuz ağlar elektromanyetik spektrumun aynı radyo frekansı bantlarında çalışıyordu. Ancak daha fazla kullanıcı ağı yükledikçe ve her zamankinden daha fazla veri talep ettikçe, bu radyo dalgaları hücresel trafikle daha fazla tıkanıyor. Telafi etmek için, hücresel sağlayıcılar daha yüksek frekanslarda milimetre dalgalara yayılmak isterler. Milimetre dalgalar, bugün 4G ve WiFi ağları için kullanılan radyo dalgalarının frekanslarından 10 ila 100 kat daha yüksek olan 30 ila 300 GHz frekansları kullanır. Dalga boyları 1 ile 10 milimetre arasında değiştiği için milimetre olarak adlandırılırlar, radyo dalgaları ise santimetre mertebesindedir. Milimetre dalgalarının daha yüksek frekansı, iletişim otoyolunda yeni bantlar oluşturabilir, ancak bir sorun var - milimetre dalgalar ağaçların ve binaların yaprakları tarafından kolayca emilir ve küçük hücreler olarak adlandırılan çok yakın baz istasyonlarına ihtiyaç duyar. Neyse ki, bu istasyonlar çok daha küçüktür ve geleneksel baz istasyonlarından daha az enerji gerektirir ve binalara ve aydınlatma direklerine yerleştirilebilir. Baz istasyonlarının minyatürleştirilmesi, 5G: MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) için başka bir teknolojik atılım sağlar. MIMO, Çoklu Çıkışlı Çoklu Giriş anlamına gelir ve her bir baz istasyonundaki anten bağlantı noktalarının sayısını büyük ölçüde artırarak milimetre dalgalar için gereken daha küçük antenlerden yararlanan bir yapılandırmayı ifade eder. Krishnaswami, "Çok sayıda antenle - her baz istasyonundaki onlarca ila yüzlerce antenle, birçok farklı kullanıcıya aynı anda hizmet verilebilecek ve bu da veri aktarım hızını artıracak," diye açıklıyor. Columbia Üniversitesi Yüksek Hızlı ve Milimetre Dalgalar Laboratuvarı'nda (COSMIC) Krishnaswami ve ekibi, hem milimetre dalgalarına hem de MIMO teknolojisine izin veren çipler geliştirdi. "Milimetre dalgalar ve devasa MIMO, 5G'nin daha yüksek veri hızları ve daha düşük gecikme sağlamak için kullanacağı en büyük iki teknolojidir." 5G daha fazla baz istasyonuna ihtiyaç duysa da, çok daha küçük olacak ve geleneksel baz istasyonlarından daha az enerji gerektirecek. 5G günlük hayatımızı iyileştirebilse de, bazı tüketiciler potansiyel sağlık tehlikelerinden endişe duyuyor. Bu endişelerin çoğu, 5G'nin milimetre dalgaları ile daha yüksek enerji radyasyonu kullandığı gerçeğiyle ilgilidir. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde biyomühendislik profesörü olan Kenneth Foster, "İyonlaştırıcı ve iyonlaştırıcı olmayan radyasyon arasında genellikle bir karışıklık vardır çünkü radyasyon terimi her ikisi için de kullanılmaktadır" dedi. "Tüm ışık radyasyondur çünkü uzayda hareket eden enerjidir. İyonlaştırıcı radyasyondur, bu tehlikeli çünkü kimyasal bağları kırabilir." Dışarıda güneş kremi kullanmamızın nedeni iyonlaştırıcı radyasyondur, çünkü kısa dalga boylu ultraviyole ışığı elektronları atomlarından öldürmek, cilt hücrelerine ve DNA'ya zarar vermek için yeterli enerjiye sahiptir. Milimetre dalgalar ise daha uzun dalga boylarına sahip oldukları ve hücrelere doğrudan zarar verecek kadar enerjileri olmadığı için iyonlaştırıcı değildirler. Yaklaşık 50 yıldır radyo dalgalarının sağlık üzerindeki etkilerini araştıran Foster, "İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan tespit edilen tek tehlike çok fazla ısıdır" dedi. "Yüksek maruziyet seviyelerinde, radyo frekansı (RF) enerjisi gerçekten tehlikeli olabilir ve yanıklara veya diğer termal hasarlara neden olabilir, ancak bu seviyelere genellikle yalnızca güçlü radyo frekansı vericilerinin yakınında profesyonel koşullarda ulaşılır." 5G'nin benimsenmesini çevreleyen halk protestolarının çoğu, önceki nesil hücresel teknoloji endişelerini yansıtıyor. Şüpheciler, iyonlaştırıcı olmayan radyasyona maruz kalmanın beyin tümörlerinden kronik baş ağrılarına kadar birçok hastalığa neden olabileceğine inanıyor. Yıllar geçtikçe, bu konuları inceleyen binlerce çalışma yapılmıştır. 2018'de ABD Ulusal Toksikoloji Programı, 2G ve 3G cep telefonlarına maruz kalan erkek sıçanlarda beyin ve adrenal tümörlerde artış olduğuna dair kanıt bulan, ancak farelerde veya dişi sıçanlarda bulunmayan on yıllık bir çalışma yayınladı. . Hayvanlar, insan maruziyeti için izin verilen maksimum seviyeden dört kat daha yüksek radyasyon seviyelerine maruz bırakıldı. İnsanlar için sonuç yok "Bunun gibi hayvan araştırmaları bu konudaki tartışmaya katkıda bulunuyor, ancak araştırmanın insanlar tarafından cep telefonu kullanımının güvenliğini test etmeyi amaçlamadığını unutmamalıyız, bu nedenle cep telefonlarını kullanmanın riskleri hakkında bir sonuç çıkaramayız. Çalışma gerçek bir "doz tepkisi" kanıtı bulamadı, bu da hayvanlardan alınan radyasyon dozları ile kanserden ne ölçüde etkilendikleri arasında net bir bağlantı olmadığı anlamına geliyor. Sağlık Etki Araştırma Merkezi direktörü Jeffrey Shuren, FDA'ya genel olarak, "mevcut tüm bilimsel kanıtlar, mevcut radyo frekansı enerji sınırlarına maruz kalmanın veya bu sınırların altında kalmanın insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini desteklememeye devam etmektedir" dedi. Gıda ve İlaç Dairesi'ne (FDA) radyasyon tedavisi uygulandı, araştırmaya katılmadı. "Cep telefonlarına yönelik mevcut güvenlik kısıtlamalarının halk sağlığının korunması açısından kabul edilebilir olmaya devam ettiğine inanıyoruz." NTP araştırmacıları, yeni teknolojilerin etkileri üzerine gelecek çalışmaları planlıyorlar ve bu çalışmalar, yıllarca değil haftalarca aylar içinde tamamlanabilmeleri için farklı yöntemler kullanacak. Ek olarak, çalışmalar, kemirgenlerde kemirgen radyasyonuna maruz kalmanın kalp atış hızındaki değişiklikler veya kanseri tahmin edebilecek moleküler değişiklikler gibi erken etkilerini gösterebilecek biyolojik belirteçleri belirlemeye çalışacaktır. Foster, radyo frekansı dalgalarının kullanımına karşıtların çoğunun kendi argümanlarını destekleyen çalışmaları seçtiğini ve genellikle deneysel yöntemlerin kalitesini veya sonuçların tutarsızlığını görmezden geldiğini söyledi. Foster, şüphecilerin önceki nesil hücresel ağlar hakkında sahip oldukları sonuçların çoğuna katılmasa da, 5G ağlarının potansiyel sağlık etkileri konusunda daha fazla araştırmaya ihtiyacımız olduğuna inanıyor. Foster, "Ben de dahil olmak üzere tanıdığım herkes 5G hakkında daha fazla araştırma yapılmasını tavsiye ediyor çünkü bu teknoloji üzerine çok fazla toksikoloji araştırması yok" dedi. 5G destekçilerinin çoğu, 5G'nin topluma sağlayabileceği faydaların bilinmeyenlerden çok daha ağır bastığına inanıyor. Krishnaswami, "5G'nin hayatlarımız üzerinde dönüştürücü bir etkisi olacağını ve temelde yeni şeylere izin vereceğini düşünüyorum" dedi. "Bu tür uygulamaların ne olacağını ve bu etkinin ne olacağını şimdi kesin olarak söyleyemeyiz. Bizi şaşırtacak ve toplum için gerçekten bir şeyler değiştirecek bir şey olabilir."