Izgradnjom 5G mreže cijena 5G bazne stanice je vrlo visoka, pogotovo jer je problem velike potrošnje energije općepoznat.
U slučaju China Mobilea, za podršku brze veze, njegov radiofrekvencijski modul od 2,6 GHz zahtijeva 64 kanala i maksimalno 320 vata.
Što se tiče 5G mobilnih telefona koji komuniciraju s baznom stanicom, budući da su u bliskom kontaktu s ljudskim tijelom, donja linija "štetnosti od zračenja" mora biti strogo čuvana, tako da je snaga prijenosa strogo ograničena.
Protokol ograničava snagu prijenosa 4G mobilnih telefona na najviše 23dBm (0,2w).Iako ova snaga nije jako velika, frekvencija 4G mainstream pojasa (FDD 1800MHz) je relativno niska, a gubitak prijenosa je relativno mali.Nije ga problem koristiti.
Ali situacija s 5G je složenija.
Prije svega, glavni frekvencijski pojas 5G je 3,5 GHz, visoka frekvencija, veći gubitak putanje širenja, slaba sposobnost prodiranja, slabije mogućnosti mobilnih telefona i niska snaga prijenosa;stoga uzlazna veza lako postaje usko grlo sustava.
Drugo, 5G se temelji na TDD načinu rada, a uplink i downlink se šalju u vremenskoj podjeli.Općenito, kako bi se osigurao kapacitet silazne veze, alokacija uzlaznoj vezi vremenskog utora je manja, oko 30%.Drugim riječima, 5G telefon u TDD-u ima samo 30% vremena za slanje podataka, što dodatno smanjuje prosječnu snagu prijenosa.
Štoviše, model implementacije 5G je fleksibilan, a umrežavanje je složeno.
U NSA načinu rada, 5G i 4G šalju podatke istovremeno preko dvostruke veze, obično 5G u TDD načinu rada i 4G u FDD načinu rada.Na taj način, kolika bi trebala biti snaga prijenosa mobilnog telefona?
U SA načinu rada, 5G može koristiti TDD ili FDD prijenos s jednim nositeljem.I skupni nositelj ova dva načina.Slično kao i u slučaju NSA moda, mobitel mora odašiljati podatke istovremeno na dva različita frekvencijska pojasa, a TDD i FDD dva moda;koliku snagu treba prenositi?
Osim toga, koliko bi mobilni telefon trebao odašiljati snagu ako se spoje dva TDD nositelja 5G?
3GPP je definirao više razina snage za terminal.
Na Sub 6G spektru, razina snage 3 je 23dBm;razina snage 2 je 26dBm, a za razinu snage 1 teoretska snaga je veća i trenutno nema definicije.
Zbog visoke frekvencije i karakteristika prijenosa koji se razlikuju od Sub 6G, scenariji primjene se više razmatraju u pristupu fiksnim uređajima ili korištenju nemobilnog telefona.
Protokol definira četiri razine snage za milimetarske valove, a indeks zračenja je relativno širok.
Trenutno se komercijalna upotreba 5G uglavnom temelji na eMBB usluzi mobilnih telefona u Sub 6G pojasu.Sljedeće će se posebno usredotočiti na ovaj scenarij, ciljajući na mainstream 5G frekvencijske pojaseve (kao što su FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78, itd.).Podijeljen u šest vrsta za opis:
- 5G FDD (SA način): maksimalna snaga prijenosa je razina 3, što je 23dBm;
- 5G TDD (SA način): maksimalna snaga prijenosa je razina 2, što je 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (SA mod): najveća snaga prijenosa je razina 3, što je 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (SA mod): najveća snaga prijenosa je razina 3, što je 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (NSA mod): maksimalna snaga prijenosa je razina 3, što je 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (NSA način rada);Maksimalna snaga prijenosa definirana R15 je razina 3, što je 23dBm;a verzija R16 podržava maksimalnu razinu snage prijenosa 2, koja iznosi 26dBm
Iz gornjih šest tipova možemo vidjeti sljedeće karakteristike:
Sve dok mobilni telefon radi u FDD načinu rada, maksimalna snaga odašiljanja je samo 23dBm, dok u TDD načinu rada ili neovisanom umrežavanju, 4G i 5G su oba TDD način rada, maksimalna snaga odašiljanja može se smanjiti na 26dBm.
Dakle, zašto je protokolu toliko stalo do TDD-a?
Kao što svi znamo, telekomunikacijska industrija uvijek je imala različita mišljenja o tome je li elektromagnetsko zračenje.Ipak, zbog sigurnosti, snaga prijenosa mobilnih telefona mora biti strogo ograničena.
Trenutačno su zemlje i organizacije uspostavile relevantne zdravstvene standarde izloženosti elektromagnetskom zračenju, ograničavajući zračenje mobilnih telefona na mali raspon.Sve dok je mobilni telefon u skladu s ovim standardima, može se smatrati sigurnim.
Svi ovi zdravstveni standardi upućuju na jedan pokazatelj: SAR, koji se posebno koristi za mjerenje učinaka zračenja bliskog polja od mobilnih telefona i drugih prijenosnih komunikacijskih uređaja.
SAR je specifični omjer apsorpcije.Definira se kao mjerenje brzine kojom ljudsko tijelo apsorbira energiju po jedinici mase kada je izloženo radiofrekventnom (RF) elektromagnetskom polju.Također se može odnositi na apsorpciju drugih oblika energije od strane tkiva, uključujući ultrazvuk.Definira se kao snaga apsorbirana po masi tkiva i ima jedinice vata po kilogramu (W/kg).
Kineski nacionalni standard oslanja se na europske standarde i propisuje: “prosječna SAR vrijednost bilo kojih 10 g biološke tvari tijekom bilo kojih šest minuta ne smije prijeći 2,0 W/kg.
Odnosno, ovi standardi procjenjuju prosječnu količinu elektromagnetskog zračenja koje generiraju mobilni telefoni tijekom određenog vremena.Dopušta malo veću kratkoročnu snagu, sve dok prosječna vrijednost ne prelazi standard.
Ako je maksimalna snaga odašiljanja 23dBm u TDD i FDD načinu rada, mobilni telefon u FDD načinu rada neprekidno odašilje snagu.Nasuprot tome, mobilni telefon u TDD načinu ima samo 30% snage odašiljanja, tako da je ukupna TDD snaga emisije oko 5dB manja od FDD.
Stoga, kako bi se kompenzirala snaga prijenosa TDD načina rada za 3dB, na premisi je SAR standarda prilagoditi razliku između TDD i FDD, a koja u prosjeku može doseći 23dBm.
Vrijeme objave: 3. svibnja 2021