Witamy na stronie Klubu Jagiellońskiego. Jesteśmy republikańskim i niepartyjnym stowarzyszeniem, które próbuje oddziaływać na politykę w duchu troski o dobro wspólne. Piszemy pogłębione artykuły o polityce, gospodarce, historii i kulturze. Formułujemy obywatelskie postulaty zmian i wysyłamy petycje do władz. Publikujemy komentarze ekspertów i tematyczne raporty. Działamy w całej Polsce.

Zachęcamy do regularnych odwiedzin naszej strony. Informujemy, że korzystamy z cookies.
Błażej Sajduk  28 sierpnia 2019

Budowa sieci 5G. O co toczy się ekonomiczna i geopolityczna gra?

Błażej Sajduk  28 sierpnia 2019
przeczytanie zajmie 10 min

Nasilająca się rywalizacja USA z Chinami skłania do stwierdzenia, że należy rozszerzyć katalog sfer, w których toczy się rywalizacja państw o pozycje na arenie międzynarodowej. Do klasycznych (lądu, wody zarówno na powierzchni jak i pod nią i powietrza) oraz nowych (przestrzeni kosmicznej i cyberprzestrzeni) należy dodać kolejną – sferę gospodarczo-technologiczną. 

5G jako kolejny kanał przepływu strategicznego 

Szeroko rozumiana technologia od zawsze stanowiła element istotny dla potencjału państwa. W szczególności kluczową rolę przypisuje się technologiom, które mają transformacyjny potencjał, tj. gdy ich efektywne wdrożenia poprawia jakościowo siłę państw. Transformując gospodarki albo sposób komunikacji każda z takich technologii przyczyniała się w przeszłości do poprawy przepływu strategicznych zasobów między państwami i podmiotami gospodarczymi. W przeszłości tego rodzaju zmiany inicjowane były wynalezieniem m.in. koła, silnika parowego i kolei, silnika spalinowego oraz elektryczności, Internetu i mikroprocesorów. Wszystkie te technologie miały wpływ na wolumen oraz szybkość komunikacji, wymiany towarów, surowców, ludzi czy danych. Właśnie z tego powodu zawsze były wdrażane, nierzadko przy aktywnym wsparciu ze strony państwa, które troszczyło się poprawę własnego potencjału gospodarczego. Ten z kolei uzależniony jest od kontroli najważniejszych przepływów – wspomnianych strategiczne istotnych dóbr. Kontrola ta oznacza, oprócz możliwości kształtowania kierunku i wielkości, również standard, w którym się przepływ się odbywa.

Właśnie w tym kontekście należy patrzeć na pojawienie się kolejnej generacji technologii komunikacji mobilnej popularnie nazywanej 5G (tzw. standard ​New Radio​, NG).Technologia ta zasadniczo wpływa na jakość komunikacji i kwalifikowana jest jako tzw. ​game changer/technologia dysruptywna ​oraz element infrastruktury krytycznej. Innymi słowy, jest to technologia strategicznie istotna dla państw. Tym samym jest niemal pewne, że podobnie jak wskazane wyżej przykłady, zostanie wdrożona, nawet pomimo podnoszonych wątpliwości np. dotyczących wpływu jej oddziaływania na zdrowie człowieka.

Geopolitycznego wymiaru wdrażaniu 5G dodaje fakt, iż w zakresie tej technologii rywalizują ze sobą dwa najpotężniejsze państwa. Chiny i Huawei już około dekady temu podjęły decyzję, że 5G będzie jedną z kluczowych technologii, w której Państwo Środka będzie chciało wieść prym. Po sukcesach europejskich firm we wdrażaniu technologii 2G i 3G i amerykańskich w zakresie 4G na naszych oczach rozgrywa się wyścig o to, czyje rozwiązania zdominują rynek w zakresie 5G.

W tym przypadku analogia do wyścigu wydaje się uzasadniona. Z tym ważnym zastrzeżeniem, że istotne jest nie tylko to kto tę technologię wdroży pierwszy, ale również to, komu uda się narzucić oferowane przez siebie rozwiązania na skalę, która umożliwi w przyszłości czerpanie z niej zysków. Chodzi tu nie tylko o zyski ekonomiczne, ale i korzyści wynikające z potencjalnej możliwości wykorzystywania infrastruktury 5G dla własnych celów politycznych. Waszyngton obawia się

bowiem, że utraci na rzecz Pekinu przewagę wywiadowczą budowaną od momentu, w którym pojawił się Internet, rozwijany przecież za środki Departamentu Obrony USA​. To jak wielkie znaczenie miało rozwinięcie i wdrożenie tej technologii dla służb amerykańskich uświadomiło nam upublicznienie tajnych materiałów przez Edwarda Snowdena. Przewaga ta nie zostanie łatwo oddana, a intensywność walki o nią będzie znaczna.​ Pięć cech 5G, o których powinieneś wiedzieć

Po pierwsze, cechami charakterystycznymi sieci 5G mają być bardzo niewielkie opóźnienie w trakcie przesyłania sygnału oraz niespotykana wcześniej przepustowość łączy i szybkość przekazu danych. Dla porównania, na mrugnięcie okiem zdrowy człowiek potrzebuje ok. 300–400 milisekund. Aktualnie opóźnienia w przesyle danych w sieci wynoszą do ok. 200 milisekund. Opóźnienia w sieci 5G ma zaś wynosić pojedyncze milisekundy. Niewielkie opóźnienia transmisji danych to fundament tzw. czwartej rewolucji przemysłowej oraz cecha kluczowa dla stworzenia autonomicznych fabryk i transportu.

Sieć 5G ma być nawet 100 razy szybsza od sieci 4G/LTE. Wymagać przy tym będzie wysokich częstotliwości dających możliwość przesyłania dużych ilości danych jednak na niewielkie odległości. Skomunikowana ma zostać astronomicznie duża liczba urządzeń i czujników – mówi się o dziesiątkach miliardów (nawet milion urządzeń na kilometr kwadratowy). W ramach kampanii marketingowej skierowanej do indywidualnych użytkowników sieci operatorzy podkreślają, iż dzięki bardzo dużej prędkości pobierania możliwe będzie ściągnięcie np. wszystkich odcinków ulubionego serialu w ciągu kilku sekund. Zapewne wraz z rozwojem sieci prędkości odbioru, jak i wysłania danych, staną się porównywalne i będą uzależnione wyłącznie od abonamentu. Aktualnie jednak testowe sieci (w Polsce, USA i Korei Południowej) umożliwiają wysyłanie danych z prędkościami zbliżonymi do obecnie oferowanych w standardzie LTE-A (technologia ​Long Term Evolution – Advanced​).

To wszystko niezbędne jest do realizacji koncepcji Internetu łączącego wszystko – będącego fundamentem wizji inteligentnych domów, fabryk i całych miast. Wiąże się z tym również kwestia bezpieczeństwa, ponieważ brak opóźnień w transmisji danych oznacza, że np. w przypadku ruchu autonomicznych pojazdów czy pracy robotów w fabryce nie będzie miejsca na sytuację , w której wymiana informacji pomiędzy czujnikami mogłaby zostać przerwana.

Po drugie, by lepiej uchwycić specyfikę technologii 5G konieczne jest wyjaśnienie (w bardzo dużym uproszczeniu) struktury działania wcześniejszej generacji sieci telefonii mobilnej. Można w niej wyróżnić co najmniej trzy warstwy. Idąc po kolei od najniższego poziomu – tworzą go urządzenia odbiorców indywidualnych. To tzw. krawędź sieci, czyli granica pomiędzy infrastrukturą dostawcy i użytkownikiem. Urządzenia łączą się ze sobą za pośrednictwem stacji bazowych tworzących sieć radiową (​Radio Access Network​, RAN), która z jest również współodpowiedzialna za połączenie poszczególnego urządzenia z systemem routerów i przełączników sieciowych (​switchów​) oraz przekierowywanie sygnału do trzeciej warstwy sieci, czyli sieci szkieletowej/rdzeniowej, gdzie odbywa się wymiana danych pomiędzy urządzeniami m.in. w celu realizacji usług w chmurze albo w Internecie. W sieć 5G, ze względu na gwarantowane szybkość wymiany i wspominane minimalne opóźnienia, zatrze się różnica pomiędzy wszystkimi tymi warstwami (zwłaszcza RAN i siecią rdzeniową). Innymi słowy szybkość wymiany informacji oznacza, że potencjalne zagrożenie wprowadzone do sieci rozprzestrzeni się w niej równie szybko, jak inne dane. Pewne nadzieje na ograniczenie tego typu zagrożeń można jednak wiązać z możliwością łatwiejszego dzielenia sieci na mniejsze segmenty (​network slicing​).

Po trzecie, aby móc osiągnąć opisane powyżej właściwości, niezbędna jest zmiana obecnej infrastruktury sieciowej, a właściwie stworzenie jej od nowa dla 5G. Chodzi o konstrukcję bardzo dużej ilości nowych stacji bazowych odpowiedzialnych za przesyłanie sygnału. Obecnie przekaźniki znajdują się w odległości od 2 do 20 km od siebie. 5G wymaga, by dystans ten uległ redukcji do kilkuset metrów. Koszt budowy nowej infrastruktury będzie olbrzymi – szacowany jest w skali świata na 2,7 biliona dolarów do 2020 roku!

Należy mieć w pamięci, że branża telekomunikacyjna wciąż amortyzuje niedawną inwestycję w 4G i wcale nie jest skora do ponoszenia nowych nakładów. Z ekonomicznego punktu widzenia problemem jest także aktualna sytuacja na rynku producentów sprzętu grożąca pojawieniem się oligopolów. To Huawei, ZTE, Ericsson i Nokia posiadają najpełniejszą ofertę w zakresie 5G. Przemyślenia będzie wymagać też model biznesowy usług 5G. Zastosowanie aktualnych stawek za transfer danych może się nie sprawdzić w sytuacji, której użytkownicy mają mieć możliwość ściągania wielkich ilości danych w krótkim czasie. Niektórych z możliwości biznesowych jakie stworzy 5G nie jesteśmy jeszcze przewidzieć – analogicznie, jak w 2007 roku mało kto rozumiał co dla rynku oznaczało pojawienie się pierwszego iPhone’a. Rozwiązaniem zwiększającym konkurencję na rynku usług będzie możliwość tworzenia jeszcze większych i bardziej zaawansowanych niż obecnie wirtualnych sieci na bazie istniejące infrastruktury fizycznej (​virtualization​) otwierając możliwość pojawienia się nowych podmiotów na rynku usług – jeszcze większa ilość dostawców i operatorów będzie mogła nam oferować nowe usługi i abonamenty.

Po czwarte, już dziś można zauważyć istotne przewagi chińskich producentów w tej technologii. Chińskie firmy telekomunikacyjne są bardzo aktywne w międzynarodowej organizacji ​3rd Generation Partnership Project (3GPP) ustalającej przyszłe standardy dla funkcjonowania sieci 5G. Prace te są konieczne by, posłużmy się obrazowym przykładem, urządzenia różnych producentów mogły się wzajemnie komunikować albo by możliwe było przejechanie autonomicznym samochodem pomiędzy różnymi miastami czy państwami.

O zaangażowaniu Huawei w ten proces może świadczyć oddelegowanie do prac do połowy 2019 roku w sumie 1717 pracowników na spotkania (dla porównania: Ericsson oddelegował 1171, a Samsung 1116) i sformułowanie 1554 zgłoszeń dotyczących rozwiązań teleinformatycznych (dla porównania 1427 zgłoszeń Nokii i 1316 zgłoszeń Samsunga). . Huawei jak dotąd wybudował 2/3 z istniejącej infrastruktury 5G i do kwietnia 2019 roku podpisał 40 kontaktów na jej budowę, w porównaniu ​34 kontraktów Nokii i 18 Ericssona.

Przewaga Huawei nad konkurencją wynika nie tylko z faktu, iż chiński gigant technologiczny posiada w swojej ofercie wszystkie elementy sieci 5G oraz niższych od konkurentów cen (wynikających również z korzystnych warunków kredytowania inwestycji), ale także z potencjalnej przewagi technologicznej dotyczącej (w uproszczeniu) zastosowanej metody kodowania danych poprawiającej szybkość ich transmisji. Podczas gdy w USA kontynuowano rozwój metody kodowania będący rozwinięciem rozwiązań stosowanych we wcześniejszych sieciach telekomunikacyjnych (low-density parity check, LDPC) Huawei rozwijało i z sukcesem lobbowało za przyjęciem własnego rozwiązania (tzw. polar codes).

Aktualnie oba standardy zostały uznane i funkcjonują równolegle. To które rozwiązanie stanie się dominujące rozstrzygnie się wraz z rosnącą ilością budowanej infrastruktury. Widać tym samym, że Chińczycy starają się zdominować zarówno międzysieciowe metody komunikacji, jak i narzucić własny standard kodowania w ogóle.

Po piąte, ponieważ 5G to ​de facto sieć mikroprocesorów umożliwiających działanie tej technologii obecnych w każdym urządzeniu korzystającym z niej, oznacza to jeszcze większe znaczenie zaufania do producenta/dostawcy sprzętu używanego przy wdrożeniu tej technologii. Jest to kluczowe zwłaszcza w kontekście aktualizacji oprogramowania (w sumie chodzi o niezliczone linie kodu tworzące całość nadpisywaną w trakcie kolejnych aktualizacji), które potencjalnie może zawierać

luki. Co więcej, efektywne funkcjonowanie 5G będzie na dużo większą skalę musiało wykorzystywać uczenie maszynowe/sztuczną inteligencję w celu m.in. priorytetyzowania ruchu w sieci, co wiąże się z rozstrzygnięciami natury z zakresu polityk publicznych. Chodzi o to czy, obrazowo rzecz ujmując, w przypadku problemów z transferem priorytetem mają być zdalnie wykonywane operacje czy ruch autonomicznych samochodów?

Geopolityczna rywalizacja 

Dopiero czas pokaże czy firmom telekomunikacyjnym uda się sprostać rozbudzanym już teraz oczekiwaniom. Jeśli tak, to bardzo prawdopodobne, że 5G będzie powstawało wyspowo, zarówno na poziomie państw (wyodrębni się grupa państw liderów) ale i na poziomie wewnątrzpaństwowym – podział miasto-wieś zostanie pogłębiony, ponieważ obszary poza dużymi metropoliami będą musiały dużo dłużej czekać aż usprawnienia związane z 5G do nich zawitają. Podział będzie dotyczyć też konkretnych obszarów w miastach.

Eksperci wskazują, że efektywne wdrożenie tej technologii może wygenerować 12,3 biliona dolarów do 2035 roku i pomóc w stworzeniu 22 mln miejsc pracy. Największymi beneficjentami tej technologii będą państwa już teraz posiadające znaczącą bazę przemysłową. Szacuje się, że 26,1% wzrostu wygenerowanego technologią 5G do 2030 roku przypadnie Chinom, a 14,5% – USA.

Innymi słowy, oznaczać to może w zakresie potencjału państw utrzymanie przez dwa najpotężniejsze podmioty dystansu w stosunku do pozostałych oraz zaciętą rywalizację między nimi o miejsce numer jeden. O pozycję, której Waszyngton zazdrośnie strzeże od końca II wojny światowej.

Dwie największe gospodarki świata rywalizują ze sobą w sposób coraz bardziej zdecydowany, a zatem technologia pozwalająca na powiększenie własnego potencjału stała się jednym z pól rywalizacji o dominację i być może zaczątkiem nowego podziału świata.

Zakaz wykorzystywania komponentów produkcji Huawei został wprowadzony już w USA, Australii, Japonii i na Tajwanie. Z drugiej strony w lutym 2019 roku największy turecki operator sieci komórkowej (Turkcell) oświadczył, że razem z chińskim gigantem technologicznym rozpocznie budowę sieci 5G, a w czerwcu 2019 roku największy rosyjski operator telefonii komórkowej (MTS) podpisał podobną umowę. Co znamienne oba państwa łączą coraz trudniejsze relacje z Waszyngtonem.

Na definitywne rozstrzygnięcie czyje rozwiązania i standardy przyjmie świat przyjdzie nam jeszcze poczekać co najmniej kilka lat. ​Unia Europejska do września ma opublikować wnioski płynące z analizy ryzyka związanego z wdrożeniem 5G, choć nigdzie wprost nie wskazano wprost chińskich producentów jako źródła potencjalnych niebezpieczeństw. Dla Polski i krajów postkomunistycznych rezygnacja z najtańszych chińskich rozwiązań w tym zakresie oznaczać będzie konieczność wydania dodatkowych miliardów na inwestycje.

Anglojęzyczna wersja materiału do przeczytania tutaj. Wejdź, przeczytaj i wyślij swoim znajomym z innych krajów!

Artykuł (z wyłączeniem grafik) jest dostępny na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa 4.0 Międzynarodowe. Zezwala się na dowolne wykorzystanie artykułu, pod warunkiem zachowania informacji o stosowanej licencji, o posiadaczach praw oraz o konkursie „Dyplomacja publiczna 2019”. Prosimy o podanie linku do naszej strony.

Zadanie publiczne współfinansowane przez Ministerstwo Spraw Zagranicznych RP w konkursie „Dyplomacja publiczna 2019”. Publikacja wyraża jedynie poglądy autora/ów i nie może być utożsamiana z oficjalnym stanowiskiem Ministerstwa Spraw Zagranicznych RP.