Anteny typu Massive-MIMO oraz tzw. beamforming to jedne z najważniejszych cech sieci 5G. Ale to one są też ogromnym problemem jeśli chodzi o wykonywanie pomiarów pól elektromagnetycznych.
Gwoli wyjaśnienia. Obecne nadajniki sieci komórkowych to najczęściej prostopadłościenne, podłużne skrzynki. W nich pionowo umieszczone są anteny, które przez cały czas, 24 godziny na dobę wysyłają sygnał o określonej szerokości. Oczywiście wiązka sygnału jest najdłuższa idealnie na wprost i to wzdłuż niej mamy największą gęstość emitowanego promieniowania i największą moc sygnału. W dowolnym momencie wystarczy ustawić się na jej końcu i dokonać pomiaru.
W przypadku anteny Massive-MIMO w takim samym pudełku mamy anteny ułożone w siatkę i zamiast np. 6 lub 8 mamy ich np. 64. Beamforming, czyli formowanie wiązki w takim nadajniku powoduje, że nie wysyła on sygnału cały czas. Dopiero w momencie, kiedy znajdziemy się w zasięgu nadajnika i chcemy skorzystać np. z Internetu, zostanie wysłana cienka wiązka prosto do naszego telefonu. Jeśli ustawi się powiedzmy sto osób, do każdego zostanie wysłana indywidualna, pojedyncza wiązka. Jeśli nikt nie będzie w zasięgu nadajnika, nie będzie on wysyłać żadnego sygnału. To powoduje, że zmierzenie wartości pól elektromagnetycznych jest w takiej sytuacji, delikatnie mówiąc, bardzo skomplikowane. Dodatkowo promieniowanie będzie zmienne nie tylko w miejscu, ale i w czasie. Będzie większe przy pobieraniu danych, a mniejsze przy wysyłaniu. Dlatego też obecnie naukowcy i laboratoria pomiarowe głowią się nad stworzeniem odpowiedniej, uniwersalnej i dokładnej metody pomiarowej.
Ułatwieniem w dokonywaniu pomiarów będzie odpowiednia standaryzacja. Małe nadajniki sieci 5G pracujące na tych samych częstotliwościach, tzw. mikrokomórki lub pikokomórki, będą identyczne i produkowane taśmowo. Dr Fryderyk Lewicki z ITU porównał to do produkcji smartfonów. Każdy egzemplarz danego modelu jest taki sam. Dzięki temu będzie wiadomo, że każdy nadajnik będzie pracować z taką samą mocą i wyemituje takie same wartości pola elektromagnetycznego. A to znacznie ułatwi budowę sieci już na etapie planowania. Nie trzeba będzie badać każdego przypadku indywidualnie, a wystarczy skorzystać z gotowego wzorca.
Na to pytanie odpowiedź jest niepopularna - tak, ale... Tylko na początku. Wynika to tego, że w pierwszej fazie działania sieci 5G, będzie ona funkcjonować regularnie z obecnymi systemami. W myśl prostej zasady - im więcej systemów, technologii i częstotliwości na nadajniku, tym jego moc i promieniowanie jest większe. W trakcie kolejnych lat funkcjonowania, kiedy starsze systemy będą powoli wypierane, wartości pól elektromagnetycznych będzie sukcesywnie spadać. W przypadku samego 5G, w związku z technologiami z poprzedniego akapitu, będą one najmniejsze.
