12.3.2020 **** Olli Tammilehdon blogikirjoituksia **** TL:n etusivu

Mikä 5G?

Olli Tammilehto

Viime syksystä lähtien on Suomen suurissa kaupungeissa ollut vaikea välttää 5G-mainoksia. Ohikulkijat ovat saattaneet pohdiskella, onko kyseessä uusi supersankarielokuva. Useimmat lienevät kuitenkin muistaneet, että vastikään puhelimissa siirryttiin 3G:stä 4G:hen ja arvelleet mainosten puhuvan älypuhelimen uudesta versiosta. Mutta onko kyseessä vain uusi kännykkäsukupolvi vai jotain enemmän?

Turun yliopiston tulevaisuuden teknologian laitoksen opettaja Petri Sainio vahvistaa, että 5G on langattoman verkon uusi sukupolvi. Hänen mukaansa se ei kuitenkaan tuo tavalliselle älypuhelimen käyttäjälle lisäkapasiteetin lisäksi juuri mitään merkittävää etua. Jo nykyinen 4G on hyvin suorituskykyinen. 5G:tä tarvitaan sen sijaan siihen, että lähitulevaisuudessa kännyköiden lisäksi lukemattomat muut esineet ja tavarat ovat yhteydessä toisiinsa ja käyttäjiinsä mobiiliverkon avulla. Siksi langaton tietoliikenne paisuu, eikä 4G enää riitä. Kyse on niin sanotusta esineiden internetistä, jossa pieniä radiolähettimiä ja -vastaanottimia on piilotettu lukemattomiin laitteisiin ja tavaroihin jääkaapeista kaasuputkiin. Myös itseohjautuvat autot, teollisten prosessien kauko-ohjaus ja "älykaupungit" lisäävät mobiilidataliikennettä.

Samoilla linjoilla on Telian 5G-projektin johtaja Janne Koistinen. Hänen mukaansa nykyinen 4G ”on loistava palvelu”, mutta kapasiteettia tarvitaan lisää, kun lähitulevaisuudessa yhtä ihmistä kohden ei ole vain yksi matkapuhelin vaan lukuisia mobiiliyhteyksiä käyttäviä laitteita.

Paisuvan langattoman tietoliikenteen hallinnan lisäksi 5G:hen liittyy kaksi muuta lupausta: entistä suurempi luotettavuus ja entistä pienempi viive todellisen tapahtuman ja vastaanotin laitteen rekisteröimän tapahtuman välillä. Koska viive on jo nykyisillä verkoilla hyvin pieni, viiveajan lyhentymisessä ei Koistisen ja Sainion mukaan ole merkitystä tavallisten älypuhelimien käyttäjien kannalta. Se ja suurempi luotettavuus ovat tärkeitä lähinnä teollisten prosessien hallinnassa ja muissa sen kaltaisissa sovellutuksissa.

Monissa internetissä julkaistuissa visioissa on esitetty, että 5G merkitsee älypuhelimen loppua ja sen korvaamista laajennetun tai virtuaalisen todellisuuden laseilla. Näiden käytössä datavirran suurella nopeudella ja pienellä viiveellä olisi merkitystä. Koistinen ei ota kovin vakavasti näitä visioita, mutta sanoo, että siinä vaiheessa kun ER- ja VR-lasit ovat ulkoisesti suunnilleen samanlaisia kuin tavalliset silmälasit, älypuhelimen syrjäytyminen voi toteutua.

Mihin sitten perustuu 5G:n suurempi suorituskyky 4G:hen verrattuna? Sainion mukaan yksi syy on tukiaseman tietokoneiden ja ohjelmistojen tehokkuudessa, jolloin samalle taajuuskaistalle saadaan pakattua entistä useampia ja entistä suurempia tietovirtoja. Tärkeää on myös uudet antenniryppäät, jotka kykenevät muodostamaan tukiaseman ja mobiililaitteen välille tiiviin mikroaaltosädekimpun, joka seuraa laitetta sen liikkuessa. Näin samaa taajuuskanavaa voi käyttää useampi eri suunnissa oleva älypuhelin tai muu laite. Jo 4G:ssä on jossain määrin käytetty tätä tekniikkaa, mutta 5G:ssä sen käyttö laajenee huomattavasti. Koistisen mukaan 5G:n tekniikassa kyse ei ole mistään vallankumouksesta, vaan ”joka puolella on tapahtunut pieniä parannuksia”, jotka yhdessä antavat lisää kapasiteettia.

Toistaiseksi Telian Suomeen pystyttämä 5G-verkon mikroaaltosäteilyn aallonpituudet ovat suunnilleen samoja kuin aikaisemmissa mobiiliverkoissa: ne vaihtelevat noin 9 senttimetristä noin 40 senttiin. 5G-tekniikalla voidaan hyödyntää kuitenkin myös paljon lyhyempiä radioaaltoja, joiden pituus on noin 10 millimeriä tai vähemmän. Ensi kesänä Suomen valtio järjestää huutokaupan, jossa ensimmäinen millimetriaaltoalue eli 26 gigaherzin taajuuskaista myydään verkkoyhtiöille.

Koistisen ei halua puhua Telian suunnitelmista huutokaupan suhteen. Hän kertoo kuitenkin, että yhtiö testaa niiden käyttöä jo nyt entisen Marian sairaalan tiloissa Helsingissä. Koistisen mukaan ”millimetriaaltoalue on erityisen kiinnostavaa teollisissa kohteissa, joissa on todella paljon tietoliikennettä”. Toinen mahdollinen käyttökohde on stadionit ja vastaavat ihmiskeskittymät, joissa ”yhtäkkiä voi olla valtava kysyntä”.

Sainio myöntää, että 5G:hen liittyvät lupaukset toteutuvat täysin mitoin, vasta kun siirrytään millimetriaaltoihin. Niitä käytettäessä etäällä olevia laitteita voidaan ohjata käytännössä reaaliaikaisesti. Tiedonsiirron nopeus saadaan huippuunsa. Koistinen kertoo, että viive voidaan saada jopa yhtä millisekuntia eli sekunnin tuhannesosaa pienemmäksi. Joissain teollisissa sovellutuksissa tarvitaan näin lyhyttä reagointiaikaa.

Millimetriaaltoihin liittyy kuitenkin huomattava tekninen ongelma: ne eivät Koistisen mukaan lävistä juuri mitään estettä. Siksi tukiasemien täytyy olla lähellä käyttäjiä, ja sisätiloissa tarvitaan omat antennit.

Millimetriaaltoihin liittyy myös toinen vakava ongelma: niiden terveysvaikutuksia ei ole juurikaan tutkittu. Säteilyturvakeskuksen säteilytoiminnan valvontaosaston johtajan Tommi Toivosen mukaan ”tutkimusnäyttö millimetriaalloista on hyvin vähäinen. Niistä ei siis ylipäätään ole tehty kovin paljon tutkimusta”.

Helsingin yliopiston biokemian dosentti ja Frontiers in Public Health -tiedelehden säteily ja terveys -erikoisnumeron päätoimittaja Dariusz Leszczynski yhtyy Toivosen näkemykseen: ”millimetriaallot ovat suuri tuntematon”. Aikaisemmin säteilyturvakeskuksen tutkimusprofessorina työskennellyt Leszczynski kertoo, että nykyisin käytössä olevan mikroaaltosäteilyn energia imeytyy kaikkialle ihmiskehoon. Millimetriaaltojen lyhyyden takia niiden energia jää sen sijaan lähes kokonaan ihoon.

Teollisuuden edustajat ovat pitäneet tätä hyvänä asiana, mutta Leszczynskin mukaan näin ei välttämättä ole: iho on ihmisen suurin elin, joka esimerkiksi osallistuu immuunipuolustukseen ja hermoston säätelyyn. Ihon solut erittävät välittäjäaineita, jotka leviävät verenkierron mukana kaikkialle ja vaikuttavat muihin elimiin. Säteilyn aikaansaamat muutokset ihossa voivat vaikuttaa ihmisen koko elimistöön. Myös iholla olevien lukemattomien bakteerien normaali toiminta on olennaista ihmisen terveyden kannalta.

Alustavat tutkimustulokset viittaavat siihen, että millimetriaalloilla on mahdollisesti, jopa todennäköisesti, negatiivisia vaikutuksia ihmisiin ja muihin eliöihin, erityisesti hyönteisiin. Leszczynski korostaa, että EU:n hyväksymä varovaisuusperiaate vaatisi nyt pidättäytymistä millimetriaaltojen käytöstä siksi, kunnes niiden biologisista vaikutuksista tiedetään enemmän.

Kysyn STUKin Toivoselta, onko hänen laitoksensa antamassa luvan käyttää millimetriaaltoja, vaikkei niiden terveysvaikutuksia ole tutkittu. Hän vastaa, että STUK ei anna lupaa, vaan Traficom eli liikenne- ja viestintävirasto. Traficomin digitaalisista yhteyksistä vastaava johtaja Petri Lehikoinen heittää pallon takaisin STUKille: heidän lupansa on hyvin tekninen; millimetriaaltojen käytön tarkoituksenmukaisuusharkinnan tekee liikenne- ja viestintäministeriö ja viime kädessä maan hallitus. Näiden päätös taas riippuu ratkaisevasti STUKin lausunnosta.

Joka tapauksessa 5G:n myötä kasvava langaton viestiliikenne merkitsee mikroaaltosäteilyn huomattavaa kasvua myös jo pitkään käytössä oleilla aaltoalueilla. Tämä johtaa merkittävään terveysriskiin, sillä Leszczynskin mukaan monien hyvin tehtyjen tutkimusten mukaan mikroaaltosäteily on yhteydessä aivosyövän lisääntymiseen.

Kuitenkin riippumatta siitä, onko säteily vaarallista vai ei, 5G on suuri ympäristöongelma. Leszczynski tuo esiin, että uusien älypuhelimien, tukiasemien ja lukemattomienmobiilidatakelpoisiksi” päivitettyjen laitteiden ja esineiden kaivoksista alkava globaali tuotantoprosessi vaatii valtavasti luonnonvaroja. Se johtaa myös mitä erilaisimpien saasteiden leviämiseen.

Telian Koistinen myöntää, että informaatio- ja viestintäteknologian ekologinen selkäreppu on suuri. Telian vastaus tähän ongelmaan on vanhojen puhelimien vastaanotto ja kierrätettyjen puhelinten tarjoaminen asiakkaille. Telia pyrkii myös hiilineutraaliksi vuoteen 2030 mennessä yhdessä alihankkijoidensa kanssa.

Telia rakentaa 5G-verkkoa, vaikka juuri kellään ei ole puhelinta, joka sitä voisi käyttää. Saman aikaan 4G toimii mainiosti. Eikö Telia näin luo uusien puhelimien ja luonnonvarojen kysyntää siinä, missä sitä ei alun perin ollut? Koistinen kuittaa asian sillä, että puhelimet joka tapauksessa vaihdetaan muutaman vuoden välein.

 

8.3.2020

 

Arkisto: Olli Tammilehto

 

[home] [archive] [focus