Co technicznie zmienia 5G

U góry antena sektorowa: stały kształt wiązki, emisja niezależna od tego, czy ktoś z niej akurat korzysta. Niżej antena z formowaniem wiązki — wąskie wiązki kierowane elektronicznie do aktywnych urządzeń, zmienne w czasie. Dlatego ta sama instalacja zmierzona w dwóch różnych chwilach daje dwa różne wyniki, i nie jest to błąd pomiaru.

Wokół 5G narosło więcej sprzecznych twierdzeń niż wokół jakiejkolwiek innej technologii radiowej. Ten tekst nie rozstrzyga sporu o skutki zdrowotne — opisuje to, co da się ustalić bez wchodzenia w spór: co w 5G jest naprawdę nowe, co jest tym samym co wcześniej, i gdzie ta zmiana zetknęła się z polskim prawem.

5G to standard, nie częstotliwość

Pierwsze nieporozumienie dotyczy samej nazwy. 5G nie jest zakresem częstotliwości ani rodzajem fal — jest piątą generacją standardu telefonii komórkowej, czyli zestawem reguł opisujących, jak urządzenie rozmawia ze stacją bazową. Te same fale radiowe mogą przenosić 4G albo 5G, zależnie od tego, jakie oprogramowanie działa po obu stronach. Operatorzy rutynowo przełączają istniejące pasma (900, 1800, 2100 czy 2600 MHz) z LTE na 5G bez stawiania nowego masztu.

W Polsce dla 5G rozdysponowano dotąd dwa pasma dedykowane:

3,4–3,8 GHz — tak zwane pasmo C, główne pasmo pojemnościowe 5G w Europie. Aukcja rozstrzygnęła się 18 października 2023 r.: cztery bloki po 100 MHz trafiły do czterech operatorów (Polkomtel, P4, Orange, T-Mobile), a do budżetu państwa wpłynęło ponad 1,9 mld zł.
700 MHz — pasmo zasięgowe, przejęte po telewizji naziemnej. Aukcja pasm poniżej 1 GHz zakończyła się 25 marca 2025 r. kwotą blisko 2,6 mld zł.
26 GHz — pasmo fal milimetrowych, o którym najczęściej mówi się w kontekście 5G. W Polsce nie zostało dotąd rozdysponowane; trwają kolejne konsultacje, a operatorzy sami wskazywali, że jest na nie za wcześnie ze względu na brak urządzeń.

Warto to zapamiętać, bo większość obiegowych opisów „promieniowania 5G” dotyczy fal milimetrowych, których w polskich sieciach komórkowych po prostu nie ma.

Co jest naprawdę nowe

Antena, która celuje

Najistotniejsza zmiana techniczna nie dotyczy częstotliwości, lecz sposobu jej wypromieniowania. Klasyczna antena sektorowa oświetla swój wycinek terenu w miarę równomiernie i robi to bez przerwy, niezależnie od tego, czy ktoś z niej korzysta. Antena 5G w paśmie C składa się z macierzy kilkudziesięciu elementów promieniujących (technika zwana massive MIMO), które — sterowane różnicami faz — formują wąskie wiązki kierowane elektronicznie tam, gdzie akurat są aktywne urządzenia. To beamforming.

Skutek jest dwojaki i wart zrozumienia, bo obie strony sporu przywołują go jako argument. Energia trafia głównie tam, gdzie jest ruch, więc obszary bez użytkowników dostają mniej niż przy antenie klasycznej. Zarazem pole w danym punkcie przestaje być stałe — potrafi zmienić się kilkukrotnie w sekundach, zależnie od tego, gdzie skierowana jest wiązka i ilu użytkowników obsługuje komórka. To nie jest niuans teoretyczny: to właśnie ta zmienność decyduje o tym, że pomiar wykonany „na chybił trafił” niewiele mówi.

Gęstsza sieć i szersze kanały

Fale o wyższej częstotliwości gorzej pokonują przeszkody i szybciej tracą moc z odległością, więc 5G w paśmie C wymaga większej liczby nadajników niż zasięgowe 4G. Kanał ma też inną szerokość: 100 MHz na operatora w paśmie C wobec typowych 20 MHz w LTE.

Zagęszczenie sieci działa na narażenie w dwie przeciwstawne strony i uczciwy opis wymaga wymienienia obu. Nadajników w otoczeniu jest więcej i są bliżej. Zarazem im bliżej stacja bazowa, tym mniejszą mocą nadaje telefon — a to on jest tym urządzeniem, które trzymamy przy głowie. Bilans zależy więc od konkretnej lokalizacji i sposobu korzystania z telefonu, a nie od samej liczby masztów.

Co się nie zmienia

Rodzaj promieniowania. Wszystkie pasma używane w telefonii komórkowej, łącznie z 26 GHz, to promieniowanie niejonizujące — energia pojedynczego fotonu jest o rzędy wielkości za mała, by wybić elektron z atomu i uszkodzić DNA bezpośrednio, jak robi to promieniowanie rentgenowskie. Mechanizm oddziaływania pozostaje ten sam co przy 2G i Wi-Fi: pochłonięta energia zamienia się w ciepło.

Wartości graniczne. Pasmo 3,4–3,8 GHz mieści się w zakresie „od 2 GHz do 300 GHz” z rozporządzenia Ministra Zdrowia z 2019 r., więc obowiązuje w nim ta sama wartość 61 V/m co dla wszystkich pasm powyżej 2 GHz. Nie ma odrębnej, łagodniejszej normy „dla 5G”.

Sposób badania zgodności. Instalacje 5G podlegają tym samym obowiązkom pomiarowym co starsze — z jedną różnicą opisaną niżej.

Gdzie 5G zderzyło się z prawem pomiarowym

Antena sterowana wiązką stworzyła problem, którego wcześniejsze przepisy nie znały: skoro kierunek promieniowania zmienia się w sekundach, to kiedy mierzyć? Polskie rozporządzenie Ministra Klimatu z 17 lutego 2020 r. odpowiada na to wprost. Dla anten o sterowanych wiązkach pomiary wykonuje się dla średniego pochylenia wiązki — średniej arytmetycznej z minimalnego i maksymalnego kąta stosowanego lub planowanego. Jeżeli wynik przekroczy 60% wartości dopuszczalnej, pomiar trzeba powtórzyć dla kąta największego i najmniejszego. A gdy anten sterowanych jest kilka, ustawia się je wszystkie tak, by promieniowały w kierunku najbardziej zbliżonym do kierunku anteny o największej mocy promieniowanej.

To rozwiązanie warto znać z dwóch powodów. Po pierwsze pokazuje, że regulator uznał zmienność wiązki za realny problem pomiarowy. Po drugie wyznacza granicę tego, co raport z pomiarów może stwierdzić: opisuje ściśle określony scenariusz obciążenia sieci, nie każdą możliwą chwilę jej pracy. Jak czytać taki raport, piszemy w opracowaniu Jak czytać raport z pomiarów.

Zbieżność, o której warto wiedzieć

Podniesienie polskiej normy z 7 V/m do 61 V/m weszło w życie 1 stycznia 2020 r., a więc bezpośrednio przed rozdysponowaniem pasma C. Uchylenie poprzedniego rozporządzenia przeprowadzono ustawą z 30 sierpnia 2019 r. o zmianie ustawy o wspieraniu rozwoju usług i sieci telekomunikacyjnych — tym samym aktem, który wprowadził ułatwienia w budowie infrastruktury telekomunikacyjnej.

To jest fakt ustalony z dat i numerów Dziennika Ustaw, nie interpretacja. Wnioski z niego każdy wyciąga sam; stanowisko naszego stowarzyszenia znajduje się w dokumentach kierowanych do instytucji.

Co pozostaje nierozstrzygnięte

Pasmo 3,4–3,8 GHz weszło do powszechnego użytku w Polsce po 2023 roku. Badania epidemiologiczne, na których opiera się dzisiejsza ocena bezpieczeństwa, dotyczą w przeważającej części ekspozycji z pasm niższych i sprzed ery beamformingu — bo tylko takie zdążyły się nagromadzić. To nie jest zarzut wobec badaczy, tylko opis stanu wiedzy: dla tej konkretnej konfiguracji ekspozycji danych długoterminowych jeszcze nie ma i przez najbliższe lata być nie może.

Osobna kwestia dotyczy fal milimetrowych. Dla częstotliwości powyżej 6 GHz ICNIRP zmienił w 2020 r. metodykę: zamiast SAR stosuje się gęstość mocy pochłanianej w powierzchniowej warstwie tkanki, uśrednianą po 4 cm², a powyżej 30 GHz dodatkowo po 1 cm². Zmiana wynika z fizyki — im wyższa częstotliwość, tym płycej wnika fala, więc energia skupia się w skórze i rogówce zamiast rozkładać w głębi ciała.

Źródła

← wszystkie opracowania