5 세대 셀룰러 기술인 5G는 무선 장치의 차세대 속도입니다. 이 속도에는 모바일 사용자가 장치에 데이터를 다운로드 할 수있는 속도와 정보 전송 및 수신 사이의 지연 시간 또는 지연 시간이 모두 포함됩니다.
5G는 현재 4G 네트워크보다 10 ~ 100 배 빠른 데이터 속도를 제공하는 것을 목표로합니다. 사용자는 4G의 초당 메가 비트 (Mb / s) 속도보다 훨씬 큰 초당 기가비트 (Gb / s)의 다운로드 속도를 볼 수 있어야합니다.
뉴욕 컬럼비아 대학교 (Columbia University)의 전기 공학 부교수 인 Harish Krishnaswamy는“현재로서는 불가능한 새로운 응용 분야를 가능하게 할 것이기 때문에 중요한 일입니다. "예를 들어, 초당 기가비트 데이터 전송률로 몇 초 안에 휴대 전화 나 태블릿에 영화를 다운로드 할 수 있습니다. 이러한 유형의 데이터 전송률은 가상 현실 응용 프로그램이나 자율 주행 자동차를 가능하게합니다."
증강 현실 또는 자율 주행 차와 같이 사용자의 환경과 상호 작용하는 신기술은 높은 데이터 전송률을 요구할뿐만 아니라, 매우 낮은 대기 시간을 요구할 것입니다. 이러한 이유로 5G의 목표는 1 밀리 초 미만의 대기 시간을 달성하는 것입니다. 모바일 장치는 사용자에게 순간적으로 나타나는 1 분의 1 초 안에 정보를주고받을 수 있습니다. 이러한 속도를 달성하려면 5G 롤아웃에는 새로운 기술과 인프라가 필요합니다.
새로운 네트워크
초기 세대의 휴대 전화 이후 무선 네트워크는 전자기 스펙트럼의 동일한 무선 주파수 대역에서 작동했습니다. 그러나 더 많은 사용자가 네트워크를 혼잡하게하고 그 어느 때보 다 많은 데이터를 요구함에 따라 이러한 전파 고속도로는 점점 더 많은 셀룰러 트래픽으로 혼잡 해지고 있습니다. 이를 보완하기 위해 셀룰러 제공 업체는 더 높은 주파수의 밀리미터 파로 확장하려고합니다.
밀리미터 파는 30 ~ 300 기가 헤르츠의 주파수를 사용하는데, 이는 현재 4G 및 WiFi 네트워크에 사용되는 전파보다 10 ~ 100 배 더 높습니다. 전파 파장이 센티미터 정도 인 파장은 1에서 10 밀리미터 사이로 다양하기 때문에 밀리미터라고합니다.
밀리미터 파의 높은 주파수는 통신 고속도로에서 새로운 차선을 만들 수 있지만 한 가지 문제가 있습니다. 밀리미터 파는 잎과 건물에 쉽게 흡수되며 작은 셀이라고하는 근접한 많은 기지국이 필요합니다. 다행스럽게도이 스테이션은 기존 셀 타워보다 훨씬 작고 전력이 적으며 건물과 전주 위에 배치 할 수 있습니다.
기지국의 소형화는 또한 5G를위한 또 다른 기술 혁신 : Massive MIMO를 가능하게합니다. MIMO는 다중 입력 다중 출력을 나타내며 각 기지국의 안테나 포트 수를 크게 늘려 밀리미터 파에 필요한 작은 안테나를 활용하는 구성을 나타냅니다.
크리시나 스와미는“각 기지국에 수백에서 수백 개의 안테나가있는 방대한 양의 안테나를 사용하면 많은 다른 사용자에게 동시에 서비스를 제공 할 수있어 데이터 전송률을 높일 수있다”고 말했다. 컬럼비아 고속 및 밀리미터 파 IC (COSMIC) 실험실에서 Krishnaswamy와 그의 팀은 밀리미터 파와 MIMO 기술을 모두 지원하는 칩을 설계했습니다. "밀리미터 파 및 대규모 MIMO는 5G가 우리가 기대하는 높은 데이터 속도와 낮은 대기 시간을 제공하는 데 사용할 수있는 가장 큰 기술입니다."
5G는 위험합니까?
5G는 일상 생활을 개선 할 수 있지만 일부 소비자는 잠재적 인 건강 위험에 대해 우려를 표명했습니다. 이러한 관심사 중 다수는 5G가 더 높은 에너지 밀리미터 파 방사선을 사용하는 것입니다.
펜실베니아 주립 대학의 생명 공학 교수 인 케네스 포스터 (Kenneth Foster)는“방사선이라는 용어는 둘 다에 사용되기 때문에 이온화 방사선과 비 이온화 방사선 사이에 종종 혼동이있다. "모든 빛은 단순히 공간을 통해 이동하는 에너지이기 때문에 방사선입니다. 화학 결합을 끊을 수 있기 때문에 위험한 이온화 방사선입니다."
이온화 방사선은 하늘의 단파장 자외선이 원자에서 전자를 노크하여 피부 세포와 DNA를 손상시키기에 충분한 에너지를 가지고 있기 때문에 외부에서 선 스크린을 착용하는 이유입니다. 반면, 밀리미터 파는 더 긴 파장을 가지고 있고 직접 에너지를 손상시키기에 충분한 에너지가 없기 때문에 이온화되지 않습니다.
"비 이온화 방사선의 유일한 확립 된 위험은 너무 많은 열이다"라고 Foster는 거의 50 년 동안 전파의 건강 영향을 연구했다. "높은 노출 수준에서 무선 주파수 (RF) 에너지는 실제로 위험하여 화상이나 기타 열적 손상을 유발할 수 있지만, 이러한 노출은 일반적으로 고출력 무선 주파수 송신기 근처의 직업 설정에서만 발생하거나 때로는 의료 절차가 잘못되어 발생합니다. "
5G 에코 채택에 대한 대중의 많은 요구는 이전 세대의 셀룰러 기술에 대한 우려입니다. 회의론자들은 비 이온화 방사선에 대한 노출이 뇌종양에서 만성 두통에 이르기까지 다양한 질병의 원인이 될 수 있다고 생각합니다. 수년 동안 이러한 문제를 조사하는 수천 건의 연구가있었습니다.
2018 년에 국립 독성학 프로그램 (National Toxicology Program)은 2G 및 3G 휴대폰에서 방출되는 RF 방사선에 노출 된 수컷 쥐에서 뇌와 부신 종양의 증가에 대한 증거를 발견 한 10 년 동안의 연구를 발표했지만 쥐나 암컷 쥐에서는 그렇지 않습니다. 동물을 인간 노출에 허용 된 최대 수준보다 4 배 높은 방사선 수준에 노출시켰다.
Foster 박사는 주장을 뒷받침하는 RF 파 체리 픽 연구를 사용하는 많은 반대자들이 종종 실험 방법의 품질이나 결과의 불일치를 무시한다고 말했다. 그는 회의론자들이 이전 세대의 셀룰러 네트워크에 관한 많은 결론에 동의하지 않지만 Foster는 5G 네트워크의 잠재적 건강 영향에 대한 더 많은 연구가 필요하다는 데 동의합니다.
Foster 박사는“나를 포함한 모든 사람들은이 기술에 대한 독성 연구가 많지 않기 때문에 5G에 대한 더 많은 연구를 권장하고있다”고 말했다.
5G 지지자들에게 많은 사람들은 5G가 사회에 제공 할 수있는 혜택이 미지의 것보다 훨씬 크다고 생각합니다.
크리슈나 스와미는“5G가 우리 삶에 변화를 가져오고 근본적으로 새로운 것을 가능하게 할 것이라고 생각한다. "이러한 유형의 응용 프로그램과 그 영향에 대해 지금 당장은 말할 수 없습니다. 놀랍게도 사회를 위해 무언가를 변화시킬 수 있습니다. 역사가 우리에게 무엇을 가르쳐 주면 5G는 "무선이 우리를 위해 할 수있는 일의 또 다른 예가 되십시오."
