Dr. Mojca Volk: 5G bo ponudil hiter odziv, ki ni primerljiv z nobenim drugim omrežjem

V prejšnjem mesecu je komercialno pot v Sloveniji začelo omrežje 5G. Telekom bo na obstoječih baznih postajah vzpostavil nacionalno omrežje, sicer pa omrežje 5G predstavlja veliko priložnost tudi za EU. Ta ima v svetovni tekmi svoja predstavnika; finsko Nokio in švedski Ericsson. 5G še vedno prevzema tehnološke navdušence, ki pozdravljajo prednosti nove tehnologije, obenem pa skeptiki opozarjajo na morebitne nevarnosti.

V sklopu serije prispevkov Resnice in miti o 5G se tokrat pogovarjamo z docentko na ljubljanski Fakulteti za elektrotehniko in raziskovalko v Laboratoriju za telekomunikacije dr. Mojco Volk. Pogovarjali smo se zakaj ravno 5G spremlja velik upor uporabnikov, kakšne spremembe prinaša omrežje in kakšne so dejanske nevarnosti novega omrežja. Dr. Volkova je bila ena izmed govorcev ob obeleženju svetovnega dneva IKT na Fakulteti za elektrotehniko, predvsem pa se ukvarja z razvojem komunikacijskih tehnologij za področje urgentnih komunikacij in javne varnosti.

Vabljeni k branju!
 

Kako pogosto je področje telekomunikacij tarča kibernetskih napadov?

Mobilne komunikacije so bile od nekdaj zanimiva tarča za napade. Že v prvi generaciji (1G) so bili prisotni primeri nelegalnega kloniranja, v 2G je nato prihajalo do nepooblaščena masovna pošiljanja SMS sporočil. V tretji generaciji (3G) se je zgodil prehod na internetne tehnologije, tako pa so se v mobilno domeno preselile varnostne šibkosti in grožnje, ki smo jih prej poznali le na internetu. Z novimi storitvami in pametnimi napravami, ki jih dandanes priključujemo na brezžična omrežja, se obseg in dinamika varnostnih groženj prav tako neprestano povečujeta.
 

Se glede varnosti kaj spremeni s prehodom na 5G?

Tudi 5G je kot kibernetska tarča zanimiv in mamljiv predvsem na račun dejstva, da bodo omrežja 5G zagotavljala komunikacije za zelo raznolik spekter storitev in uporabnikov. Komunikacije bodo kritične v gospodarstvu, predvsem pa v različnih industrijskih vertikalah, ki bodo za svoje delovanje nujno potrebovale mobilne komunikacije. Primer tega so urgentne komunikacije, kjer se zagotavlja neprekinjeno delovanje in je potrebna visoka zanesljivost. Pri slednjih je ravno zagotavljanje varnosti ključnega pomena. Obenem pa 5G obeta tudi vrsto novih scenarijev in področij uporabe, ki šele prihajajo, na primer avtonomna vožnja ali oddaljeno krmiljenje industrijskih robotov.

Kibernetska varnosti je pri 5G v prvi vrsti povezana z  zagotavljanjem visoke razpoložljivosti storitev in pa skrbjo za zasebnost in zaščito osebnih podatkov. Obvladovanje kibernetskih groženj je usmerjeno v zagotavljanje odpornosti omrežja in storitev pred napadi. Ti namreč lahko ogrozijo razpoložljivost storitev in kompromitirajo podatke, ki se prenašajo znotraj 5G komunikacije.
 

Je napadov vedno več ali se število teh zmanjšuje?

V Laboratoriju za telekomunikacije imamo vzpostavljen sistem za spremljanje kibernetskih napadov, v katerem vidimo, da se količina napadov sčasoma dejansko povečuje.

Trenutno zaznane napade, ki jih v živo beležimo s pomočjo mreže kibernetskih pasti na več kot 50 lokacijah po Evropi in ZDA, si lahko pogledate na naši spletni strani.
 

Pri vpeljevanju tehnologije 5G je prisotna ogromna količina previdnosti s strani civilne družbe. Zakaj je ravno pri tej tehnologiji opazen tolikšen upor pri sprejetju?

Za začetek, previdnost je vsekakor na mestu, pa ne zgolj v povezavi s 5G, ampak pravzaprav z vsemi tehnologijami, obstoječimi in novimi. Sevajo tudi obstoječa omrežja, recimo 3G, WiFi, Bluetooth, pa mikrovalovne pečice, keramične plošče v kuhinji in hišni sesalci. Tukaj je naloga pristojne znanosti, da ves čas posebno pozornost posveča varnosti in da že tekom samega razvoja tehnologije in tekom njene uporabe preučuje morebiten vpliv vseh teh tehnologij na naravo in ljudi. Prav tako so pomembne regulative, ki v primeru elektromagnetnega sevanja skrbijo, da so vrednosti, katerim smo ljudje izpostavljeni, v okviru dovoljenih.

V primeru 5G pa je bojazen povezana tudi z uporabo novih frekvenčnih območij, še posebej tistih v milimetrskem pasu, in pa s strahom pred neprostovoljno izpostavljenostjo visokim sevalnim močem na območjih, kjer bo gostota baznih postaj večja. Zaradi zgoščevanja omrežja, torej povečevanja števila baznih postaj, zlasti v urbanih predelih, bo s tem povezano načrtovanje radijskega omrežja vsekakor večji izziv, pri čemer pa bodo dovoljene zgornje meje izpostavljenosti še vedno ostale takšne kot do sedaj. Pri tem je pomembno poudariti, da imamo v Sloveniji enega izmed strožjih sistemov, torej pri nas so dovoljene jakosti med najnižjimi v Evropi.
 

Kako, da je ob strogih regulacijah vseeno prisotno veliko skepticizma?

Zanimivo je, da so prav sodobne komunikacije in spletni mediji tisti, ki dajejo prostor aktivističnim skupinam in politično motiviranim posameznikom pri ustvarjanju negativne konotacije in pogosto na žalost tudi širjenju neresnic.



Ali je res, da operaterji gostijo svoja omrežja in nameščajo vedno več novih baznih postaj? Seveda, ker uporabniki vedno več uporabljamo mobilne podatkovne storitve in je to edini način, da omrežja zadostijo našim pričakovanjem. Pri tem operaterji sočasno skrbijo tudi za to, da oddajne moči še naprej ne presegajo dovoljenih omejitev.

Je pa včasih res težko razumeti gorečne posameznike, ki se s pametnimi telefoni v rokah in nenehno prisotnostjo na socialnih omrežjih borijo proti tehnološkim inovacijam – ki jih uporabljajo sami. Pomembno se mi zdi poudariti, da je pri obvladovanju strahov in neresnic, ki krožijo v javnosti v povezavi s 5G, zelo pomembna stroka. Ta bi se morala bolj angažirati in pomagati sooblikovati razumevanje tehnologije 5G ter izpodbijati neresnice, kot je recimo nedavni mit o povezanosti omrežja 5G in koronavirusa.
 

Kako se odzvati na nekontrolirano širjenje prepričanj, ki morda ne temeljijo na preverjenih dejstvih?

Nujno potrebujemo bolj konstruktiven in odgovoren dialog med vsemi deležniki. S tem bomo lahko javno naslavljali teme, ki med ljudmi vzbujajo skrb, hkrati pa vzpostavljali tudi boljše razumevanje prednosti, ki nam jih v prihodnosti lahko ponudi 5G. Ta lahko namreč pozitivno vpliva na vsakdanje življenje, izboljša poslovne procese, pozitivno pa lahko prispeva tudi k varni in zeleni digitalni družbi. Nujno je, da se pri tem vsi obnašamo odgovorno, ampak kot pravi pregovor, včasih je res tako, da je strah od znotraj votel, od zunaj pa ga nič ni.
 

Kakšna je praktična uporaba tehnologije 5G za vsakdanje uporabnike? Je prednost zgolj hitrost?

Daleč od tega. V zgodnji fazi komercialne uvedbe 5G sicer drži, da so uporabnikom na voljo predvsem podatkovne storitve s hitrejšimi prenosnimi hitrostmi. A vendar bodo glavne prednosti in inovacije v celoti izražene šele na dolgi rok.

Prednosti je veliko, odvisno pa s čigavega vidika gledamo nanje. Končni uporabniki si lahko obetamo predvsem bolj celostne uporabniške izkušnje in zmogljivejše komunikacije v kombinaciji z multimedijskimi vsebinami. Takšen primer je virtualni ogled športnega dogodka v živo, z možnostjo sodelovanja. Virtualni sestanki s sodelavci bodo delovali nemoteno medtem, ko se bomo s hitrim vlakom peljali v Bruselj. Mogoč bo tudi turistični ogled kakega lepega evropskega mesta s prikazom njegove zgodovine s pomočjo obogatene resničnosti, ki bo vgrajena v naša sončna očala in povezana preko omrežja 5G.

Evropejci smo glede futurističnih mobilnih storitev bolj konzervativni, za navdih pa se velja ozreti predvsem na Azijski trg. Mobilni operaterji v Južni Koreji v paketu 5G uporabnikom že danes ponujajo tudi storitve obogatene resničnosti in spletnih iger.
 

Kaj pa 5G pomeni za gospodarstvo?

Pravzaprav se za gospodarstvo kaže še veliko več priložnosti. V primerjavi s prejšnjimi generacijami mobilnih tehnologij je 5G načrtovana tako, da lahko delovanje storitev prilagodi glede na raznolike komunikacijske zahteve. Sem sodi na primer komunikacija med avtonomnimi vozili ali brezpilotnimi letalniki, pametna in precizna pridelava pridelkov s pomočjo senzorik. Na tak način se bo spremljalo kakovost, avtomatsko se bo uravnavalo tudi namakalne sisteme na podeželju. Senzorji bodo uporabljeni za nadzor več tisoč kilometrov elektroenergetske napeljave, robotske roke v industrijskih obratih se bo krmilo na daljavo, prav tako bo mogoča izvedba kirurške operacije na daljavo s pomočjo robota in neposrednega video prenosa v visoki ločljivosti. Priložnosti je resnično ogromno.



Poleg zagotavljanja zmogljivih komunikacij, bo 5G obenem na voljo tudi kot nova komunikacijska platforma, ki bo sčasoma lahko nadomestila današnje namenske komunikacijske sisteme. Slednji so velikokrat dražji in neprimerno manj zmogljivi, kot na primer sistem za urgentne komunikacije ali širokopasovno kabelsko omrežje na podeželju.
 

Omrežje 5G bo torej povezovalo več naprav in omogočalo hiter odziv le-teh. Ali tega ne zmorejo že trenutna omrežja?

Marsikdaj v pogovorih o 5G hitro pridemo do tematike, da je velika večina teh idej izvedljiva že z današnjimi mobilnimi tehnologijami. To do neke mere drži, saj tudi 4G zmore že marsikaj, a vendar veliko težje in za veliko večjo ceno. Predvsem je omrežje 4G manj prilagodljivo. 5G bo že od vsega začetka omogočal, da različnim uporabnikom na isti omrežni infrastrukturi zagotovimo tako imenovane virtualne rezine.

Pri tem gre za komunikacijske zmogljivosti, ki jih bodo uporabniki dojemali kot samostojna virtualna omrežja, ki bodo zmožna prilagoditev konkretnim zahtevam uporabnikov v realnem času.  Ena takšna rezina bo tako lahko zagotavljala visoko zanesljive komunikacije skorajda brez zakasnitev za krmiljenje avtonomnih vozil v mestu, medtem ko bo druga rezina v istem omrežju omogočala uporabnikom ogled filmov v visoki ločljivosti na hitrem vlaku.

Ena izmed bistvenih prednosti 5G, obenem pa tudi velik poslovni izziv za obstoječe operaterje, je prav ponudba tako imenovanih zasebnih 5G omrežij. Ta so lahko bodisi povsem samostojno zgrajena omrežja, namenjena samo določenemu gospodarskemu sektorju, ali pa zgolj virtualna rezina komercialnega omrežja ki je v so-uporabi z drugimi vertikalami in obenem tudi z vsakdanjimi uporabniki.
 

Ena izmed težav 5G se omenja kratek doseg valovanja, zato je potrebna pogosta postavitev oddajnikov. Je tehnologija 5G v prvi vrsti bolj primerna za podjetja in oblikovanje pametnih tovarn?

Pravzaprav bo tehnologija 5G delovala na več različnih frekvenčnih območjih. Po eni strani bo delovala na nižjih frekvenčnih območjih, kjer mobilne tehnologije delujejo že danes. To območje sicer ne omogoča velikih prenosnih hitrosti, omogoča pa zelo veliko geografsko pokritost z mobilnim signalom in s tem možnost uporabe vsaj osnovnih komunikacijskih storitev tudi v težje dostopnih predelih. Obenem se na tak način omogoči neprekinjeno delovanje storitve tudi medtem, ko se uporabniki premikamo z veliko hitrostjo.

Po drugi strani pa drži, da 5G prinaša tudi uporabo frekvenc v višjem delu spektra, to so tako imenovane milimetrske frekvence. V tem pasu je območje pokrivanja neprimerno manjše, vendar pa nam uporaba tega dela frekvenčnega spektra omogoča neprimerno večje prenosne kapacitete. Na območjih, kjer bomo želeli zagotoviti visoko zmogljive komunikacije, bomo torej lahko to storili s pomočjo baznih postaj, ki bodo delovale na višjih frekvencah, vendar bodo te pokrivale neprimerno manjše območje in jih bo zato v mestih potrebno namestiti gosteje – sprva zunaj, kasneje pa tudi znotraj stavb.

Pri tem ne smemo pozabiti na dejstvo, da bodo bazne postaje v mestih delovale z manjšimi oddajnimi moči. Ravno zaradi tega jih nikakor ne gre enačiti z velikimi t.i. makro baznimi postajami, ki so običajno nameščene na primer na strehah stolpnic.
 

Kako potemtakem izgleda uporaba več baznih postaj v praksi?

Ključ je pravzaprav v pametnem kombiniranju vseh frekvenčnih območij, skladno s tem, kakšne komunikacije in za koga bodo operaterji ponujali. Medtem, ko je na primer za kritične komunikacije v tovarnah prihodnosti pomembno, da bo 5G zagotovil izredno majhne zakasnitve in zelo visoke prenosne hitrosti znotraj ene tovarne, bo za urgentne komunikacije v okviru javne varnosti veliko pomembneje, da bo mobilni signal na voljo povsod in bodo zato tovrstne komunikacije delovale v nižjem frekvenčnem pasu z zelo velikim dometom.

Velja si zapomniti še nekaj, in sicer, da 5G ne bo revolucija, ampak postopna evolucija. Tudi 4G bo v prihajajočem desetletju še naprej ključna mobilna tehnologija in 5G bodo operaterji, ki danes zagotavljajo 4G, uvajali postopoma, sprva kot nadgradnjo omrežja 4G, v začetku na izbranih lokacijah, ki so običajno v večjih mestih, nato pa postopoma tudi v predmestjih in na podeželju.