Czy 5G na terenach wiejskich spowoduje, że z krajobrazu znikną budzące protesty maszty? Od kogo zależy, czy 5G będzie w miejscowości, w której mieszkam? Na te i inne pytania odpowiedzieli podczas wideoczatu Serwisu Samorządowego PAP eksperci Instytutu Łączności - Państwowego Instytutu Badawczego, Rafał Pawlak i Jakub Kwiecień.
Publikujemy pełny zapis czatu zorganizowanego przez Serwis Samorządowy PAP. Czat został przeprowadzony w ramach kampanii informacyjno-społecznej „5G – Infrastruktura przyszłości”. Partnerem merytorycznym projektu jest Polska Izba Informatyki i Telekomunikacji.
Jaki transfer megabitów na sekundę będzie oferować 5G na wsi?
Rafał Pawlak: Jeżeli chodzi o szybkości transmisji w systemie piątej generacji, to możemy mówić o istotnym wzroście prędkości w porównaniu do wcześniejszych systemów: 2G, 3G i 4G. Przewiduje się, że taki typowy transfer, który byłby do osiągnięcia, sięgałby wartości do 1 gigabita na sekundę w przypadku możliwości pobierania danych, czyli w downlinku. W drugim kierunku, czyli w kierunku od terminala użytkownika do stacji bazowej, do 500 megabitów na sekundę.
Oczywiście mówimy tu korzystaniu z 5G w takim ujęciu, jak przeważnie się to identyfikuje, czyli o możliwość korzystania z 4G, czyli po prostu o dostępie do internetu. Natomiast, oczywiście, 5G w obszarach pozamiejskich, na obszarach wiejskich, to także możliwość współpracy różnego rodzaju czujników z siecią piątej generacji, rozbudowa czy przechodzenie w kierunku tak zwanego inteligentnego rolnictwa i tam rzeczywiście transfery czy szybkości transmisji danych są zdecydowanie mniejsze. Więc tutaj możemy mówić o tym, że sieć piątej generacji będzie w stanie obsługiwać dużo czujników o zagęszczeniu nawet do stu na metr kwadratowy, ale wtedy zapotrzebowanie jest znacznie mniejsze. W efekcie tego wszystkiego mamy sieć, która nadal będzie wydolna, sieć się nie zapcha, będzie w stanie funkcjonować na takim poziomie, jak jesteśmy przyzwyczajeni do tego obecnie.
Czy czynniki atmosferyczne, takie jak deszcz i śnieg, będą miały wpływ na jakość połączenia w technologii 5G?
Jakub Kwiecień: Czynniki atmosferyczne mają istotny wpływ na propagację fal radiowych. Szczególnie istotny jest on w przypadku, gdy mówimy tutaj o wysokich częstotliwościach. 5G ma dedykowane trzy pasma częstotliwości, w których zakłada się użycie w pierwszej kolejności trzech zakresów częstotliwości. Będzie to pasmo 700 MHz, pasmo około 3,6 GHz oraz wysokie częstotliwości w paśmie około 26 GHz. Przy tym im wyższa częstotliwość, tym te czynniki atmosferyczne mają większe znaczenie i większy wpływ.
Rafał Pawlak: Tak jak kolega przed chwilą zaznaczył, istnieje wpływ i to jest po prostu fizyka zjawiska. Tego nie da się w żaden sposób wykluczyć, wyeliminować, ale z takimi samymi zjawiskami mamy do czynienia również w obecnie działających sieciach. Oczywiście, im wyższa częstotliwość, tym ten wpływ jest bardziej zauważalny. Natomiast też należy sobie zdawać sprawę z tego, że sieci, które będą docelowo budowane na wysokich częstotliwościach rzędu 26 GHz, będą to sieci, które stworzą tak zwane pikokomórki o bardzo, bardzo małym zasięgu, więc tutaj nie będzie trzeba w żaden sposób kompensować tłumienia wpływów atmosferycznych, żeby utrzymywać dalekie zasięgi, bo po prostu dalekie zasięg i duże zasięgi nie będą tutaj wymagane. Więc pod tym względem jest czy będzie bezpieczniej.
Ile będzie kosztować 5G na terenach wiejskich?
Rafał Pawlak: Szczerze mówiąc, bardzo trudno jest mi odpowiedzieć na takie pytanie. Jesteśmy w pewnym sensie dalecy od kwestii stricte biznesowych, gdyż bardziej zajmujemy się kwestiami technicznymi jako eksperci w Instytucie Łączności. Można jednak przewidywać, że to będzie znowu zależało od tego, o jakiej usłudze mówimy. Czy o usłudze takiej klasycznej, jak dla użytkowania, czyli o dostępie do internetu, czy o budowie sieci czujników. Zapewne pojawią się dedykowane rozwiązania. Trudno mi w tej chwili mówić o jakichkolwiek kosztach, ponieważ nawet obawiam się, że nie ma na dzień dzisiejszy komercyjnie powszechnie dostępnych jeszcze tego typu rozwiązań. Wiadomo, że urządzenia, terminalne czy jakiekolwiek wyposażenie, który jest nowe, na początku są to dosyć duże koszty. One potem dosyć szybko spadają, zaczyna być ich używanych coraz więcej i ich cena maleje.
W tej chwili można by jako przykład podać dostępność terminali, czyli telefonów 5G. Ich koszty są znacznie, znacznie wyższe, niż terminali 3G czy 4G, natomiast z upływem czasu to, oczywiście, przerodzi się w taką sytuację, jaką mamy w tej chwili z terminalami 4G. Są one po prostu w zasięgu ręki, kosztują kilkaset złotych, a nie kilka tysięcy, jak w przypadku terminala piątej generacji. Więc jest to po prostu kwestia czasu. W tej chwili nie jestem w stanie podać precyzyjnych czy nawet przybliżonych kwot, jakie użytkownik musiałbym ponosić, żeby być takim pełnym użytkownikiem technologii 5G.
Czy 5G na terenach wiejskich oznacza, że znikną z krajobrazu te wysokie, budzące zazwyczaj protesty maszty? Jak będą wyglądały nadajniki 5G? Będą w lampach?
Jakub Kwiecień: Nadajniki 5G czy też stacje bazowe 5G, będą dzieliły się na różne kategorie. Będzie to niejako powiązane z wcześniej omówionymi zakresami i częstotliwościami. O ile urządzenia, które pracują w niższych częstotliwościach, dalej będą raczej przyjmowały postać masztów, być może nie tak budzących zastrzeżenia, jak teraz, natomiast im będziemy mówić o wyższych częstotliwościach, tych pasmach zarezerwowanych dla urządzeń internetu rzeczy, czyli właśnie czujników czy różnego rodzaju urządzeń sensorowych, zbierających dane na temat - chociażby właśnie mówiąc o zastosowaniach w rolnictwie lub w inteligentnych miastach - to będą urządzenia, anteny, które będą zamontowane w miejscach dużo mniej widocznych. Natomiast absolutnie nie będzie miało to na celu ukrywania tych anten.
Dziś widać, że dosyć istotną kwestią są kwestie krajobrazowe, jak wygląda taka stacja bazowa. W urządzeniach, które będą pracować w wyższych częstotliwościach istnieje możliwość, że te anteny po prostu będą mniejsze. Wynika to z zagadnień fizycznych i z techniki radiowej, gdzie przy urządzeniach pracujących w wyższych częstotliwościach elementy antenowe są po prostu mniejsze, więc możemy je umieścić również właśnie między innymi we wspomnianych latarniach. Póki co są to rozwiązania pilotażowe, ale mają na celu aby - ze względu na to, że tych urządzeń będzie więcej w przestrzeni miejskiej lub podmiejskiej - aby po prostu nie były one tak widoczne i nie raziły oczu.
Rafał Pawlak: Nawiązując do tego pytania, gdyż zostały w nim zawarte bardzo ważne informacje; chodzi o wysokie i zazwyczaj budzące protesty maszty. Warto zadać sobie pytanie, dlaczego w tej chwili jest tak, że rzeczywiście te maszty muszą być takie wysokie i przez porównanie z, na przykład, podobną infrastrukturą w innych krajach europejskich czy w innych krajach na świecie poza granicami Unii Europejskiej, dlaczego tego tak nie widać? Jest to kwestia związana z pewnymi ograniczeniami prawnymi, które do niedawna obowiązywały w Polsce i są związane z wartościami dopuszczalnymi pola elektromagnetycznego w środowisku.
Otóż okazuje się, że zarówno w Polsce, jak i w innych krajach, używa się tego samego sprzętu radiowego, używa się tych samych anten i ci sami są producenci tego sprzętu. Natomiast w Polsce, ze względu na pewne ograniczenia odnośnie tak zwanych limitów pola elektromagnetycznego w środowisku, należało tak konstruować stacje bazowe, tak wysoko wynosić anteny stacji bazowych, żeby sprostać tym limitom. To właśnie z tego powodu te stacje tak bardzo rzucały się w oczy. Musiały być duże, wysokie i zaburzały krajobraz.
Przez analogię: gdybyśmy spojrzeli na bardzo podobne, a właściwie identyczna rozwiązania w innych krajach, to się okaże, że w podobnym krajobrazie, przy podobnym zurbanizowaniu, te konstrukcje są zupełnie inne. One są mniejsze, niewidoczne, bardzo często wkomponowane w istniejącą architekturę już od dawna, bo po prostu pozwalają na to przepisy prawa.
W tej chwili po zmianie w Polsce tych wymagań od końca 2019 roku mamy zharmonizowane wymagania z tymi, które obowiązują od ponad 20 lat w większości krajów Europy i również z tego też powodu będzie można w taki sposób budować stacje bazowe, żeby nie rzucały się w oczy.
Czy w Przysusze też będzie 5G?
Rafał Pawlak: Myślę, że nie powinno być takiego argumentu, żeby 5G tam nie było. Może należałoby dopytać, czy są jakieś uwarunkowania i z jakiego powodu miałoby w Przysusze 5G nie być? Według mnie docelowo będzie nim objęta powierzchnia całego kraju.
Czy używanie częstotliwości przez Rosjan zakłóci wdrażanie 5G w Polsce? Czy zostaniemy w tyle?
Rafał Pawlak: Tutaj problemem rzeczywiście może być używanie pewnych zakresów częstotliwości na wschodniej granicy Polski i rzeczywiście jest tak, że kraje takie, jak Rosja w obwodzie kaliningradzkim, czy Białoruś, używają pewnego zakresu częstotliwości do celów innych niż radiokomunikacja. Niestety, są to kraje, które są poza Unią Europejską i znajdują się poza regulacjami, które zostały wypracowane i obowiązują na terenie UE.
Okazuje się, że tam, gdzie przewiduje się używanie częstotliwości i uruchamianie systemu piątej generacji na częstotliwości czy w paśmie 700 MHz, pracują pewne urządzenia, które swoją emisją sięgają w głąb naszego kraju. Na granicy nie ma wielkiego ekranu, który blokowałby emisję przychodzące do naszej granicy, w związku z czym tutaj rzeczywiście jest problem do rozwiązania. Są to tematy, które są przedmiotem regulacji i koordynacji transgranicznych i w tym obszarze są to zadania dla krajowych ośrodków, które zajmują się regulacją częstotliwości. Regulacją w Polsce zajmuje się Urząd Komunikacji Elektronicznej i to w tym kierunku należy kierować pytanie, na jakim to jest obecnie etapie i czy rzeczywiście istnieje realne zagrożenie, że wpływ częstotliwości, które należy traktować jako zakłócające dla pasm, przeznaczonych dla 5G, czy ten wpływ rzeczywiście będzie istotny i czy będzie powodował opóźnienie we wdrażaniu 5G.
Czy okolice obwodu kaliningradzkiego będą miały słabszą sieć?
Jakub Kwiecień: Problemy te mogą wynikać tylko i wyłącznie z ustaleń i z możliwości uzgodnień transgranicznych, będących następstwem różnego zagospodarowania częstotliwości i brakiem możliwości skoordynowania tego w tej chwili. Przedmiotem tego problemu jest głównie jeden z zakresów częstotliwości, stąd duże prawdopodobieństwo, że operatorzy, z wykorzystaniem pozostałych zakresów częstotliwości, które są w dyspozycji i mając pełną swobodę ich wykorzystywania, zapewnią mimo wszystko usługi na podobnym lub takim samym poziomie, jaki będzie miał miejsce w pozostałej części kraju.
Mówimy o 5G na terenach wiejskich, wokół dużych ośrodków, które przez przypadek, czy przy okazji skorzystają z nowej technologii wdrażanej w miastach, czy o terenach wiejskich w ogóle?
Rafał Pawlak: Myślę że tutaj należy mówić o 5G w dwóch aspektach, o tym, o czym wspomniałem w jednej z wcześniejszych wypowiedzi. Pierwsza rzecz to jest utrzymanie dostępu do internetu. Jest to tym, co w tej chwili najbardziej identyfikujemy jako w ogóle potrzebę używania sieci radiokomunikacyjnej. Jeżeli chodzi o dostęp do internetu to myślę, że będzie można spodziewać się takiej samej jakości usług, jak w ośrodkach miejskich. Właśnie po to między innymi będzie budowało się sieć piątej generacji, żeby utrzymać w ogóle możliwość sprawnego funkcjonowania sieci, ponieważ te, które działają w tej chwili, są na na skraju wyczerpania, na skraju wydajności. Drugi aspekt jest może troszeczkę taką wizją futurystyczną, ale dotyczy właśnie rozwoju inteligentnego rolnictwa. Tutaj jest to już budowanie sieci typowo według potrzeb użytkowników na danych obszarach.
Czy nie jest tak, że na 5G na wsiach skorzystają przede wszystkim bogaci, bo to oni mogą sobie pozwolić na automatyzację pracy w gospodarstwach. Czy przeciętny Kowalski ma szansę odczuć jakąś zmianę?
Jakub Kwiecień: Jeśli chodzi o obszary wiejskie, to będą takie dwa główne kierunki rozwoju: rozwój indywidualnych usług mobilnych dla każdego użytkownika oraz rozwój tych nowych usług i aplikacji w różnych gałęziach, w tym przypadku, na przykład, dla rolników. Natomiast mamy taką sytuację, że jeśli nie wykorzystamy zasobów częstotliwości w nowoczesny, wydajny sposób, czyli właśnie z wykorzystaniem 5G, dostęp do usług dla indywidualnego użytkownika może być utrudniony. Dlatego 5G stawia sobie niejako priorytet, aby dotrzeć na tereny nie tylko miejskie, ale tak naprawdę pokryć swoim zasięgiem wszystkie obszary, w tym obszary wiejskie. Chodzi o to, by dostarczyć użytkownikowi dostęp do internetu z taką jakością, jaką miałby z wykorzystaniem światłowodu. Wiemy, że na obszarach wiejskich często jest to problem i dzięki 5G jest szansa na lepsze możliwości dostarczenia usług mobilnych, czyli dostępu do internetu, na obszarach wiejskich.
Czy 5G jest nam potrzebne w domach?
Rafał Pawlak: Myślę, że biorąc pod uwagę trendy rozwoju technologii globalnie, na świecie, jest to rzeczą nieuniknioną. Oczywiście ktoś sceptycznie może powiedzieć, że bez tego wszystkiego właściwie może się obejść, również bez technologii piątej generacji. To prawda. Natomiast w mojej opinii jest to raczej ślepa droga, prowadząca do tego, że w postępie technologicznym zostajemy generalnie bardzo mocno w tyle.
Czy jest nam potrzebne? Najlepiej obrazują to liczby. W tej chwili mówimy o dziesiątkach bilionów urządzeń Internetu Rzeczy, działających aktualnie. Internet Rzeczy to inteligentne budynki, zarządzanie budynkiem w sposób zdalny i myślę, że w tym kierunku właśnie będziemy podążać. Takie rozwiązania już są spotykane, można mówić o tym, że w tej chwili są dostępne rozwiązania takie, o których kiedyś tylko właściwie można było pomarzyć. Już są powszechnie dostępne takie urządzenia, jak sprzęt AGD, wyposażony w interfejs radiowy, który w jakiś sposób tworzy sieć, który może być połączony z naszą zewnętrzną lokalną siecią wifi i w tej chwili właściwie, korzystając z jakiejś aplikacji na smartfonie, mogę sprawdzić na przykład, co się dzieje z moim systemem alarmowym w domu.
Problem na dzień dzisiejszy jest taki, że są to rozwiązania takie wyspowe, nie jest to zintegrowane, nie jest to połączone ze sobą. Dzięki sieci piątej generacji różnego rodzaju urządzenia wyposażone w czujniki, czy w interfejs radiowy, będą połączone w jedną dużą sieć. Będzie można tym bardziej skutecznie zarządzać i pojawią się zupełnie nowe funkcjonalności, zupełnie nowe możliwości, które w tej chwili albo jeszcze nie istnieją, albo są w znacznym stopniu ograniczone.
Przykładem może być lodówka, która jest w stanie sama się zdiagnozować, zweryfikować, czego brakuje i co jest na wyczerpaniu, jest w stanie nas o tym poinformować, złożyć, zgodnie z naszymi wcześniej ustanowionymi preferencjami, zamówienie do sklepu internetowego i może wygląda to już wręcz nieprawdopodobnie, ale możemy się spodziewać, że towary zostaną nam dostarczone, na przykład za pomocą drona. Myślę, że w najbliższej przyszłości będziemy właśnie świadkami tego typu rozwiązań. W tej chwili są one testowane na etapie pilotażu. Wygląda na to, że w jakiejś najbliższej przyszłości stanie się to po prostu faktem.
Jakub Kwiecień: Myślę, że warto tutaj też spojrzeć na wielkość transmisji danych i jak ona się zmieniła w ostatnich latach. W 2010 roku było to około 40 petabitów. 1 petabit to 1 mln gigabitów. Obecnie, dziesięć lat później, mówimy o ponad 3 tysiącach petabitów, czyli jest to ogromna ilość danych. Mówimy tutaj nie tylko o tych danych, które przesyłają użytkownicy ze swoich telefonów komórkowych. Są to wszystkie inteligentne urządzenia, które mimo tego, że sieci 5G jeszcze na szeroką skalę nie ma, one już korzystają z tego. Natomiast ich liczba zwiększa się bardzo gwałtownie i istnieje potrzeba, by sieć tak wielką liczbę urządzeń obsłużyła.
Od kogo zależy, czy 5G będzie na terenie miasta, w którym mieszkam?
Rafał Pawlak: Zależy to od nas, od odbiorców. Jeden z moich kolegów powiedział w ten sposób, że jeżeli trwają gdzieś protesty, jeżeli ktoś nie chce, żeby w jego okolicy był maszt, to jest bardzo prosty i szybki sposób na jego zlikwidowanie: po prostu należy przestać korzystać z usług telefonii. W momencie, kiedy nie ma zapotrzebowania, mamy stuprocentową gwarancję, że operator - mówiąc kolokwialnie - zwinie internet, bo mu to po prostu przestanie się opłacać.
W sytuacji gdy będzie zapotrzebowanie na dany rodzaj usługi, należy spodziewać się, że dane rozwiązania po prostu tam powstaną. Rzeczywiście jest tak, że operatorzy robią pewnego rodzaju badania rynku, sprawdzają zapotrzebowanie, szukają lokalizacji odpowiednich na budowę nowych stacji bazowych, korzystają czasem z lokalizacji, które już do tej pory posiadają, robią pewnego rodzaju reorganizację wyposażenia, które jest tam instalowane i uruchamiają nową usługę. Bardzo dużo więc zależy też od mieszkańców, czy będą zainteresowani, czy będą chcieli tego rodzaju usług, czy będą w jakiś sposób oponować, czy będą protesty. Z takimi sytuacjami, niestety, mamy obecnie bardzo często do czynienia.
Czy uliczne latarnie mają już nadajniki 5G?
Jakub Kwiecień: Obecnie rozwiązania dotyczące anten i stacji bazowych są rozwiązaniami pilotażowymi. Nie są one jeszcze wdrożone przez operatorów do zastosowania komercyjnego. Natomiast jeżeli chodzi o sieć 5G należy wziąć pod uwagę, że są to stacje bazowe, które współdzielą zasoby z tymi, które już wcześniej były wykorzystywane. Stąd większość stacji bazowych 5G, o których teraz mówimy i które są wykorzystywane przez użytkowników, to te same dokładnie stacje bazowe i te same urządzenia, które pracowały w technologii LTE. Jest to jedynie zmiana oprogramowania. W przyszłości oczywiście będą to nowe nadajniki i nowe urządzenia i również te mniejsze anteny, mniej widoczne, właśnie w latarniach. W tej chwili jeszcze tego nie ma.
Czy rozwój sieci 5G może przyciągnąć do mniejszych miejscowości nowych mieszkańców?
Rafał Pawlak: Myślę, że jak najbardziej tak. Aktualna sytuacja, chociażby praca zdalna, znakomicie pokazuje, że właściwie nasze biuro pracy jest tam, gdzie jest internet. Taki dobry przykład, może troszeczkę znowu wyglądający futurystycznie: jeżeli mam możliwość pracy przy komputerze, to nie ma znaczenia, czy pracuję w Warszawie, w Gdańsku, Paryżu czy w zupełnie innym miejscu. Dobrej jakości sieć jest w obecnych czasach warunkiem koniecznym do tego, żeby w ogóle można było mówić o tym, że pojawi się na przykład nowy inwestor, że zacznie się jakiś rozwój, że w związku z tym uda się zatrzymać odpływ ludzi z obszarów wiejskich. Okaże się bowiem, że ludzie równie dobrze mogą pracować w pięknych okolicznościach przyrody, w ciszy i spokoju, bo mają dobry dostęp do dobrej jakości sieci internetowej i nie muszą wyprowadzać się do miasta tylko po, to żeby taki dobry dostęp uzyskać.
Na jakim etapie jesteśmy, jeśli chodzi o 5G? Operatorzy już to oferują, a my tymczasem czekamy na ogłoszenie aukcji. Jakie znaczenie ma ta aukcja, na którą tak wszyscy czekają?
Rafał Kwiecień: Obecnie sieć 5G pracuje z wykorzystaniem tych częstotliwości, masztów i konstrukcji wsporczych, które były wcześniej i nadal pracują dla LTE. Docelowo sieć 5G ma być wdrożona w częstotliwościach, które będą przedmiotem aukcji, która obecnie została wstrzymana. Stąd jej prawdziwy i największy rozwój będzie mógł mieć miejsce dopiero po rozstrzygnięciu aukcji na częstotliwości dedykowane już typowo dla stacji bazowych 5G.
Kiedy ta aukcja może się odbyć?
Rafał Pawlak: Tutaj znowu należałoby zwrócić się z tym pytaniem do regulatora na terenie Polski czyli do Urzędu Komunikacji Elektronicznej. To prezes urzędu jest tą osobą, która decyduje o starcie aukcji. Ona musi być przygotowana w odpowiedni sposób, opisana. Myślę, że jest to perspektywa najbliższego czasu chociażby z tego powodu, że wszystkie kraje unijne zostały zobowiązane do uruchomienia sieci 5G we wszystkich dużych miastach na swoim obszarze, w związku z czym myślę, że to jest kwestia najbliższego czasu. Może nie tygodni, ale najbliższych miesięcy.
jjk