Systemy 5G i wartości graniczne ekspozycji na PEM - artykuł na portalu IEEE
31.10.2019
Portal IEEE Future Networks, prowadzony przez Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE), największą organizację non-profit zrzeszającą praktyków i naukowców w zakresie elektroniki i telekomunikacji, którego Polska jest członkiem, opublikował artykuł zatytułowany "5G Communications System and Radiofrequency Exposure Limits".
Podejmowana tematyka jest istotna zwłaszcza z uwagi na fakt, że proces wprowadzania 5G musi uwzględniać nie tylko oczekiwania dotyczące wydajności sieci, zwłaszcza w kontekście szerokopasmowej transmisji danych i minimalizowania opóźnień, ale również zapewniać zgodność nowej technologii z wartościami granicznymi odnoszącymi się do ekspozycji ludzi na pole elektromagnetyczne z zakresu częstotliwości radiowych. Dotyczy to zarówno urządzeń abonenckich (mobilnych), jak i samych stacji bazowych.
Wspomniana publikacja zawiera przegląd dwóch zasadniczych, dobrze znanych standardów związanych z narażeniem na fale radiowe emitowane przez stacje bazowe. W zwartej formie zaprezentowano wytyczne Międzynarodowej Komisji ds. Ochrony Przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP) oraz wynikające ze standardu IEEE C95.1 w najnowszym wydaniu z 2019 r. Autorzy wskazują, że pomimo istnienia pewnych rozbieżności, np. w nomenklaturze, zasadniczo wartości graniczne ekspozycji są bardzo podobne. Ponieważ 5G jest technologią nową, która wciąż ewoluuje, wiec pewne aspekty techniczne związane z oceną zgodności poziomów PEM będą wymagały rewizji i wprowadzenia nowego podejścia.
Obecnie znakomita większość krajowych regulacji prawnych na świecie związanych z PEM bazuje na wytycznych zaproponowanych przez ICNIRP lub IEEE. Należy oczekiwać, że 2019 r. przyniesie kolejną aktualizację w rekomendacjach. Proponowane wartości graniczne opierają się na licznych badaniach, których początki miały miejsce w latach 50-tych ubiegłego wieku, a do dziś stworzyły potężną bazę kilku tysięcy prac. Zaprezentowane w artykule wartości graniczne PEM ustalone wg nowych zaleceń, zostały wyznaczone z wykorzystaniem zaawansowanych metod analitycznych i szczegółowych modeli ciała ludzkiego. Przy opracowaniu wartości granicznych zarówno przez ICNIRP, jak i IEEE, po przeglądzie literatury naukowej oraz w oparciu o rekomendacje Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) i Komitetu Naukowego ds. Nowo Rozpoznanych Zagrożeń dla Zdrowia (SCENIRH), uwzględniono występowanie efektu termicznego. Natomiast na potwierdzenie istnienia zagrożeń w wyniku występowanie efektu nietermicznego organizacje te nie znalazły wiarygodnych dowodów, jednocześnie wskazując, że powinny być prowadzone badania w tym zakresie.
Autorzy artykułu podają przykłady regulacji odnoszących się do PEM w przepisach prawa niektórych krajów, które są znacznie ostrzejsze niż wartości graniczne rekomendowane przez ICNIRP lub IEEE. Nadmiernie zapobiegawcze działania są zwykle odpowiedzią na obawy adresowane przez obywateli, swoistym "dmuchaniem na zimne", przy czym nie mają rzetelnych, naukowych podstaw.
Ostatecznie w konsekwencji to operatorzy będą musieli zderzać się z lokalnymi regulacjami dotyczącymi PEM – poprzez przygotowanie analiz i pomiarów na miejscu przyszłej stacji bazowej 5G. Autorzy wskazują jednak, że są takie kraje jak np. Włochy czy Polska, które mimo ostrzejszych (niższych) wartości granicznych, stosują jednocześnie także dużo surowszą metodykę pomiarową.
Ekspert z firmy Ericsson wyjaśnia komplikacje wynikające z wykorzystywania techniki MIMO, która w swojej istocie może ograniczyć ekspozycje na PEM w obszarach, w których nie będzie użytkowników i proponuje rozwiązanie zachowania minimalnej odległości od stacji bazowej, zależnie od jej parametrów. I tak dla niewielkiego urządzenia małej mocy (1 W) minimalna bezpieczna odległość według ograniczeń ICNIRP wynosiłaby 1,5 m, a dla nadajnika 5G pracującego w paśmie 3,5 GHz z mocą 200 W – zwiększyłaby się do 25 m. Z drugiej strony uruchomienie sieci 5G w krajach o bardzo niskich wartościach granicznych PEM (np. w Polsce) może wywołać skutek odwrotny od zamierzonego – zmniejszenie przepustowości oraz znaczne zwiększenie liczby stacji bazowych, co w efekcie może okazać się ekonomicznie nieuzasadnione.
Pełną treść artykułu "5G Communications System and Radiofrequency Exposure Limits" można znaleźć pod adresem: