какие волны мобильная связь
Излучение сотовой связи: опасно?
Иллюстрация: Abe V. Rotor
Каждый день наш мозг подвергается воздействию излучения от сотовых телефонов, базовых станций, роутеров, спутников, сигнализаций, датчиков движения, радио и телевидения. ЛЭП, проводка в стенах, реликтовое излучение, гранитный щебень — все это может оказывать воздействие на клетки нашего тела. Прежде чем закрываться в клетке Фарадея и шить себе костюм из фольги, давайте посмотрим, о чём говорят нам законы физики и результаты научных исследований.
Из всего вышеперечисленного самые большие опасения у многих вызывает именно сотовая связь. Телефоны есть у всех, а в СМИ после статей про вред ГМО чаще всего публикуются исследования (или спекуляции на основе исследований) про излучения мобильных телефонов и базовых станций.
Начнем с главного: ученые Сиднейского университета проанализировали данные за 29 лет и пришли к выводу, что использование мобильных телефонов не повышает риск возникновения рака мозга. Значит ли это, что телефон (а вслед за ним и базовая станция) безвреден? Формально — нет, но все хорошо в меру. Об этой мере мы сегодня и поговорим.
Базовые нормы: ППЭ и SAR
Иллюстрация: Telenor Group
Согласно действующим в России санитарным правилам и нормам СанПиН 2.2.4/2.1.8.055 96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)», допустимая норма напряженности электромагнитного поля составляет 10 мкВт/см2 (или же 0,1 Вт/м2). Для сравнения:
Норма была определена еще во времена СССР для работы с СВЧ-оборудованием в течение всего полного рабочего дня. Эта же норма установлена для СВЧ-печей Санэпиднадзором СССР (СН № 2666-83 «Предельно допустимые уровни плотности потока энергии, создаваемой микроволновыми печами»).
Но помимо параметров плотности потока энергии существует и SAR (Specific Adsorption Rate), характеризующая степень воздействия на организм. SAR — это удельная поглощенная мощность, выраженная на единицу массы тела или ткани (Вт/кг). Параметр определяет, на сколько градусов нагреваются ткани тела под воздействием радиоизлучения. В международной практике максимальный уровень SAR определяют от 1,6 или 2,0 Вт/кг. Стандарт был разработан на Западе в 1990-е.
Многие производители телефонов указывают SAR в стандартных характеристиках. Его часто используют в маркетинговых целях, в надежде на успех у технофобов. Например, коэффициент SAR у «детских» моделей телефонов может быть равен 0,568 Вт/кг. Такое решение, по заявлению производителей, «снижает вредное влияние сотовой связи на формирующийся детский организм».
Проверить адекватность существующих сейчас норм можно только одним способом — значительно их превысив и зафиксировав результат.
Как действует излучение
Иллюстрация: VOCATIV
Если вы не доверяете научным исследованиям и фанатично верите во вред сотовой связи — дальше можно не читать. Как известно, сторонники Теории Заговоров верят только в те факты, которые могут хотя бы косвенно подтвердить их правоту. Остальным напомним, что на сегодняшний день количество серьезных научных публикаций на тему влияния излучения мобильных телефонов на биологические организмы уже превышает 10 000. В качестве основного возможного эффекта длительного воздействия радиочастотных полей рассматривается рак (опухоли головного мозга). Среди других возможных побочных эффектов рассматривалось влияние на когнитивные способности мозга, сон, работу сердца и кровяное давление.
Исследование, проведенное под эгидой государственной токсикологической программы США (NTP), показало, что под воздействием радиоизлучения на высоких частотах у мышей возможно развитие рака мозга и сердца. Мышей подвергали воздействию волн до 6 Вт на килограмм массы — в несколько раз выше предельно допустимой нормы. В пересчете на взрослого человека получаем 400 Вт (разумеется, никакой сотовый телефон и близко не имеет такой мощности излучения).
В контрольной группе мышей глиомы (самая распространенная первичная опухоль головного мозга) возникли у 2–3% популяции, невриномы (доброкачественные опухоли, которые могут встречаться в любых нервных тканях человеческого организма) — у 1–6%. При такой статистике, в пересчете на риски для человека, становится понятно, что шаурма, купленная у вокзала, намного опаснее.
Но телефон — это всего лишь маленькое устройство, которое не используют 24 часа, не отрывая от головы. А что с базовыми станциями, которые находятся вблизи домов и работают круглосуточно?
Вокруг базовой станции
Иллюстрация: All about Wireless Technologies
Согласно нормативам санитарно-защитная зона вокруг базовой станции (БС) составляет 25 метров — это территория, на которой точно не нужно устраивать пикник. Зона отчуждения, в которую нельзя заходить, составляет 2–3 м. Непосредственные работы на БС можно осуществлять только после ее отключения, либо после снижения мощности излучения до 10 микровольт.
Уже из этих правил понятно, что с БС нужно обходиться осторожно. Поэтому станции редко размещают на жилых домах и практически никогда — на школах, детских садах и больницах. Для установки базовой станции оператор должен заключить с владельцем объекта договор на размещение и получить разрешение в Роспотребнадзоре и Роскомнадзоре. Обычно станции устанавливают на административных зданиях, на нежилых объектах, но гораздо чаще используют отдельно стоящие столбы освещения нового поколения (более высокие и способные выдержать многочисленное оборудование).
Чем чаще расположены станции, тем реже работает на максимальной мощности и тем меньше излучения от БС и самого телефона. Выходит, базовые станции, удаленные от человека на несколько десятков метров, не приводят к неблагоприятным последствиям для здоровья. К тому же базовые станции не излучают во все стороны. Их антенны имеют определенную диаграмму направленности с ярко выраженным главным лучом. Вне зоны главного луча, а также у подножия антенны уровень электромагнитного излучения будет мал.
Иллюстрация: Elektrosmoginfo
С увеличением расстояния от антенны плотность потока уменьшается. На расстоянии свыше 100 метров, даже если антенна будет направлена прямо вам в голову, с этим излучением можно засыпать и просыпаться без вреда для здоровья. А телефон подстраивает мощность своего передатчика под уровень сигнала станции — чем он слабее, тем сильнее излучение телефона.
Между базовой станцией и вами обычно есть какие-то препятствия. Если станция установлена в доме напротив, то между вами будет стекло, из-за которого интенсивность сигнала снизится в пару раз. Если станция расположена на крыше, то между вами будет железобетонный потолок, снижающий сигнал в 32 раза.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, уровни воздействия радиочастотных сигналов базовых станций и беспроводных сетей по SAR-показателям настолько низки, что температура тела повышается крайне незначительно, и это не влияет на здоровье человека. Человек поглощает в пять раз больше сигналов от радиоприемника и телевизора. Это объясняется тем, что частоты, используемые в радиовещании (около 100 МГц) и телевещании (около 300–400 МГц), ниже частот, используемых в мобильной телефонной связи (900 МГц и 1800 МГц), а также тем, что благодаря своему росту человек представляет собой эффективную приемную антенну.
Заключение
По данным Правительства Москвы, всего на территории столицы установлено более 15 000 базовых станций (в любом другом российском городе их значительно меньше), мощность которых обычно не превышает 5–10 Вт. Во время всех контрольных измерений на территориях, прилегающих к базовым станциям, не было отмечено ни одного случая превышения допустимой напряженности электромагнитного поля. При этом в 91% случаев этот показатель был в несколько раз меньше предельно допустимого значения.
Если у вас остаются сомнения в безопасности установленной базовой станции, то можно запросить проверку объекта в Управлении Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Или самостоятельно приобрести широкополосный измеритель напряженности электромагнитного поля, позволяющий получить сверхточные результаты измерений неионизирующих излучений. Измеритель охватывает все частоты — от длинноволновых до микроволновых — и позволяет определить любой уровень ЭМП.
Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G — как работают и в чем разница
Содержание
Содержание
Сотовая связь является основой современных коммуникаций. Технически это одна из разновидностей радиосвязи, в которой абоненты связываются друг с другом с помощью сети базовых станций, принимающих и ретранслирующих сигнал от приемопередатчиков пользователей. Для того, чтобы связь была доступна везде, в любом месте и любое время, независимо от того, где находитесь вы и ваш собеседник, таких базовых станций должно быть очень много, чтобы покрыть максимум площади и обеспечить одновременную связь сразу множеству абонентов.
Именно из-за карты покрытия сети этот вид связи и назвали «сотовой». Все дело в том, что зоны покрытия от каждой станции немного накладываются на соседние, чтобы обеспечить непрерывность нахождения пользователя в сети. Поэтому, когда вы смотрите на схему размещения и покрытия сверху, то круги, показывающие зону действия каждой базовой станции, пересекаясь друг с другом, образуют контур, напоминающий пчелиные соты.
Сотовая связь стала привычным явлением, поэтому сейчас сложно представить, что относительно недавно ее не было: например, в России мобильная связь начала массово распространяться только в начале XXI века. В силу того, что в России массовая сотовая связь появилась несколько позже, чем в остальном мире, у нас быстро появились сети 2G, а сети первого поколения разворачивались не везде и проработали недолго. Поэтому коротко расскажем об особенностях сотовых сетей, начиная со второго поколения 2G и заканчивая 5G, внедрения которого все ждут.
Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G: в чем основное отличие
Если говорить коротко, то основным отличием сотовых сетей разных поколений является скорость передачи данных, становившаяся все быстрее по мере развития технологий и быстродействия оборудования. Немного остановимся на особенностях каждого из стандартов.
Сотовые сети 2G
Первоначально стандарт 2G использовался только для мобильной телефонии. В России и Европе сети 2G построили на основе стандарта GSM 900, который затем развился в GSM 1800. Первый стандарт использует для работы частоту 900 МГц, второй — 1800 МГц. Преимущество GSM 1800 заключается в увеличенной емкости сети, хотя соты и покрывают меньшую площадь по сравнению с GSM 900. В сетях 2G на момент запуска можно было передавать короткие текстовые сообщения SMS и данные со скоростью медленного телефонного модема — до 14,4 кБит/с.
Ситуация изменилась в 1997 году, когда разработали и внедрили сервис «General Packet Radio Service» (GPRS) – надстройку над телефонным каналом мобильной связи, предназначенную для передачи данных. Максимальная скорость передачи данных через GPRS теоретически составляла до 171,2 кБит/с, практически — значительно ниже. На сегодня это уже откровенно мало, но на момент запуска было очень хорошо, потому что это было время, когда пользователи начали в массовом порядке осваивать электронную почту.
Сети с использованием GPRS получили индекс 2,5G, потому что до уже утвержденных к тому моменту норм стандарта 3G они не дотягивали. В дальнейшем появилось еще и 2,75G – технология EDGE, отличающаяся от GPRS способом кодирования и увеличенной скоростью передачи данных. Внедрение EDGE позволило повысить скорость передачи данных до 474 кбит/с в теории и до 220 кбит/с на практике. В некоторых случаях EDGE даже относят к технологии 3G, если способ ее реализации позволяет обеспечивать требования к этому стандарту (скорость передачи данных — до 384 кбит/с).
Сотовые сети 3G
Первые коммерческие сети этого стандарта были запущены в 2001-2003 году. Сначала появилась сеть в Японии, потом в Норвегии. В США первую сеть 3G запустили в 2002 году, а в России сети третьего поколения начали работу в тестовом режиме в 2002 году. Массовый запуск в регионах начался с 2008 года.
Основой 3G сети в России является стандарт UMTS (или W-CDMA). Первоначально скорость передачи данных в них достигала 384 кбит/с. В дальнейшем скорости быстро выросли с появлением 3,5G, то есть с внедрением стандартов HSPA и HSPA+, способных, в идеале, развивать скорости до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.
Важная особенность 3G — по мере движения и удаления пользователя от одной базовой станции, его «подхватывает» другая, забирая на себя часть потока данных. При этом «старая» базовая станция постепенно уменьшает поток данных, пока абонент совсем не покинет зону ее действия. Благодаря такой работе и при наличии хорошего покрытия сети вероятность того, что случится обрыв связи, становится меньше, чем в GSM, где используется жесткое переключение пользователя между базовыми станциями.
Сотовые сети 4G
Следующим шагом по повышению скорости передачи данных стало внедрение сотовых сетей четвертого поколения. На сегодня это самые актуальные сети для мобильной связи и высокоскоростного мобильного доступа в Интернет. В России сети 4G работают на частотах 1800 МГц, 2600 МГц и реже на частоте 800 МГц.
Теоретически стандарты связи в сетях четвертого поколения могут выдать скорость загрузки до 1 Гбит/с для стационарного абонента. На практике все очень сильно зависит от качества сигнала и загрузки базовых станций, поэтому реальные скорости намного меньше. В лучшем случае вы получите соединение со скоростью 100 Мбит/с и то, это если говорить о Москве. Например, «Билайн» заявляет максимальную скорость в своих сетях 4G до 73 Мбит/с, в сетях 4G+ – до 110 Мбит/с. Реальная скорость получается ниже.
Особенность 4G заключается в том, что сначала были запущены сети LTE для передачи данных. LTE — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных с увеличенной пропускной способностью, разработанный на основе предыдущих стандартов EDGE и HSPA. У LTE есть важная особенность: сети этого стандарта умеют передавать только данные, но не голос, так как LTE поддерживает только коммутацию пакетов данных, а голосовые вызовы в GSM и UMTS осуществляются на основе коммутации каналов.
Поэтому первоначально сети на основе LTE использовались только для передачи данных, а голосовая связь осуществлялась за счет переключения смартфонов в сети 3G или даже 2G. В дальнейшем реализовали технологию VoLTE — передачу голоса в сетях LTE. После этого стало возможно внедрение полноценных 4G-сетей. На момент написания статьи это наиболее актуальный и быстродействующий стандарт, а сотовые операторы постепенно расширяют зону покрытия сетями 4G.
Сотовые сети 5G
Следующий шаг в развитии беспроводных сетей — 5G. Разработчики обещают, что скорости передачи данных в новой сети будут в 10 раз выше, чем в сетях 4G. 5G — это стабильный широкополосный доступ в сеть, позволяющий широко использовать «Интернет вещей» не только в бытовой сфере, но и в промышленности. Кроме того, 5G за счет стабильной и надежной связи позволит реализовать удаленное управление и полный контроль за происходящим в таких критически важных отраслях, как, например, медицина. Подробнее о сетях 5G рассказывается в статье Клуба 5G. Реальность и перспективы.
Выбор сети на смартфоне. Как разные сети отображаются на экране
Нужно ли обычному пользователю знать, в какой сети он в данный момент находится, есть ли от этого польза и требуется ли что-то настраивать вручную?
Понимание того, в какой сети вы в данный момент находитесь, позволит оценить скорость загрузки данных и понять, что сделать реально, а что не стоит даже пробовать. Например, находясь в сети GPRS бессмысленно пытаться посмотреть ролики в YouTube или TikTok. Для этого нужна как минимум сеть 3G, причем в своей быстрой версии —HSPA или HSPA+.
Тип сети на экране смартфона отображается рядом со значком уровня сигнала и передачи данных. Так при включении сети 2G вы можете увидеть значок «2G» или «E», которые сообщают вам о том, что смартфон подключился к сети GPRS или EDGE, соответственно.
При подключении к сети 3G в наше время, скорее всего, вы увидите значок «Н» или «Н+», сообщающий о том, что устройство подключено к сети HSPA или HSPA+. Возможно, где-то вам удастся и поймать сигнал только со значком «3G» — это также сети третьего поколения.
Сети 4G обозначаются значком «4G» или «LTE». Например, вот таким.
Теперь разберемся с тем, как самостоятельно выбирать сети и принудительно назначать, в каком стандарте работать. Автоматическое подключение к новейшему стандарту не всегда хорошо. Если вы находитесь на границе действия сети 4G, но при этом рядом имеется хороший сигнал 3G, лучше переключиться на него, так как скорость будет быстрее.
Делается это так. В настройках надо зайти в раздел «Мобильная сеть». Далее — «Мобильная передача данных», где надо выбрать пункт меню «Предпочтительный режим сети».
У вас могут быть доступны, в зависимости от смартфона, следующие опции: «Авто 4G/3G/2G», «Авто 3G/2G», «Только 4G», «Только 3G», «Только 2G».
«Авто» обозначает, что смартфон сам выбирает сеть из имеющихся в наличии. Если вы указали одну из сетей, например, «Только 3G», то устройство станет соединяться только с сетями этого стандарта. Выбрать в глухой деревне «Только 2G» полезно — и соединение будет стабильнее и заряд аккумулятора сэкономите.
Излучают ли смартфоны электромагнитные волны, опасные для здоровья
Смартфоны и мобильные телефоны уже давно стали незаменимым помощником в повседневной жизни человека. С их помощью мы всегда можем связаться с близкими людьми, со знакомыми или по работе — ситуаций много.
Но как известно, любой технический прогресс несёт за собой определённые последствия. Несёт ли вред мобильное устройство для человека?
Как работает мобильный телефон
Сотовый телефон — мобильный телефон, предназначенный для работы в сетях сотовой связи; использует приёмопередатчик радиодиапазона и традиционную телефонную коммутацию для осуществления телефонной связи на территории зоны покрытия сотовой сети. [Wiki]
Это, по сути, сложное высокотехнологичное электронное устройство мобильной связи. Включает в себя – приёмопередатчик на 2-4 СВЧ-диапазона, специализированный контроллер управления, интерфейсные устройства, дисплей, аккумулятор.
Сотовое устройство постоянно поддерживает связь с различными базовыми станциями. При перемещении смартфон периодически переключается с одной станции на другую, поддерживая наилучший уровень сигнала. Это происходит даже в том случае, когда девайс находится в режиме ожидания (заблокирован экран).
Думаю, не стоит погружаться в сложность технологических процессов по передаче радиосигналов. Постараюсь рассказать базовые вещи «на пальцах».
Стены здания сохраняют радиоволны в диапазоне 1-2 ГГЦ, понижая мощность сигнала на 10-20 дБ, т.е. в 10-100 раз. Из-за особенностей стандартов связи не всякая дополнительная мощность может стать доступной при выносе телефона наружу.
Затухание радиоволн пропорционально квадрату пройденного расстояния. Что это значит? Допустим, расстояние от антенны плотно прижатой к уху трубки до коры головного мозга составляет 1 см. Тогда, отодвинув трубку от уха на 1 см, вы увеличите расстояние до мозга вдвое, а излучаемая мощность антенны смартфона уменьшится в 4 раза.
Радиоволны, даже такие короткие, как 1800 МГц — поляризованы. По этой причине важно, чтобы передающая и принимающая антенны были ориентированы одинаково (желательно, вертикально). При простом изменении ориентации трубки GSM с вертикальной на горизонтальную, уровень принимаемого от базовой станции сигнала снижается в среднем на 5 дБ (в 3 раза).
Вред от мобильного устройства
Электромагнитное излучение радиочастотного диапазона, генерируемое смартфоном, поглощается тканями головы (мозга, сетчаткой глаза, структурами зрительного и вестибулярного и слухового анализаторов). Причём излучение действует как на отдельные органы, так и на всю нервную систему.
Учёные уже не раз доказали, что электромагнитные волны вызывают нагревание тканей. Со временем это сказывается на функционировании всего организма, в частности, на работе нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Многие пользователи могут прикинуть это на себе — бывает ли такое, что вы испытываете на себе неприятный разогрев (хромосомные аберрации) вокруг уха? Наибольшему риску подвержены люди до 30 лет.
Кроме того, учёные утверждают, что дети, пользующиеся смартфонами, подвержены повышенному риску расстройства памяти и сна. Основной причиной является электромагнитное излучение малой интенсивности, способное проникать в более тонкий череп ребёнка. У него, так скажем, экранирование пониженное.
Наговорили вы мне тут ужасов. Как тогда обезопасить себя?
Прежде всего, нужно постараться понизить частоту использования мобильного устройства. К примеру, сократить длительность вызовов до 2-3 минут за раз, а за день — до получаса. Можно использовать громкую связь или беспроводную гарнитуру — там влияние на мозг минимально.
Плохо спите по ночам? Тогда отложите смартфон подальше. Он оказывает влияние на организм даже в режиме ожидания. А при переноске девайса не кладите его в карман, используйте для этого сумку, рюкзак, что угодно — минимальное расстояние до гаджета должно быть не менее 50 см.
Отметим, что в случае экранирования (машина, железобетонное помещение) плотность потока электромагнитного излучения (ЭМИ), воздействующего на человека, многократно усиливается. поэтому старайтесь использовать устройство вблизи окон, пропускающих излучения.
Что ещё важно — не пользуйтесь смартфоном в местах с заведомо плохим уровнем сигнала, таких как метро, лифт, подвал и другие. Там проблема возникает не только в экранировании, но и в частоте поиска оптимального уровня сигнала.
Не прикладывайте смартфон к уху в момент отсутствия или поиска сети. В этот момент излучение выше всего. При выборе гаджета постарайтесь узнать про уровень излучения (SAR) — наименьший показатель будет лучшим.