С изграждането на 5G мрежата цената на 5G базовата станция е много висока, особено след като проблемът с голямото потребление на енергия е широко известен.
В случая на China Mobile, за да поддържа високоскоростна връзка надолу, неговият 2.6GHz радиочестотен модул изисква 64 канала и максимум 320 вата.
Що се отнася до 5G мобилните телефони, които комуникират с базовата станция, тъй като те са в близък контакт с човешкото тяло, долната линия на „радиационно увреждане“ трябва да бъде строго пазена, така че мощността на предаване е строго ограничена.
Протоколът ограничава мощността на предаване на 4G мобилни телефони до максимум 23dBm (0,2w).Въпреки че тази мощност не е много голяма, честотата на основната лента 4G (FDD 1800MHz) е относително ниска и загубата на предаване е относително малка.Не е проблем да се използва.
Но ситуацията с 5G е по-сложна.
На първо място, основната честотна лента на 5G е 3,5 GHz, висока честота, по-големи загуби на пътя на разпространение, слаба способност за проникване, по-слаби възможности на мобилните телефони и ниска мощност на предаване;следователно връзката нагоре е лесно да се превърне в тясно място на системата.
Второ, 5G е базиран на режим TDD, а връзката нагоре и надолу се изпраща във времево разделение.Като цяло, за да се осигури капацитет на връзката надолу, разпределението за връзката нагоре на времевия слот е по-малко, около 30%.С други думи, 5G телефон в TDD има само 30% от времето за изпращане на данни, което допълнително намалява средната мощност на предаване.
Освен това моделът на внедряване на 5G е гъвкав, а работата в мрежа е сложна.
В режим NSA 5G и 4G изпращат данни едновременно през двойна връзка, обикновено 5G в режим TDD и 4G в режим FDD.По този начин каква трябва да бъде мощността на предаване на мобилния телефон?
В режим SA 5G може да използва TDD или FDD предаване с един носител.И съберете носителя на тези два режима.Подобно на случая на режим NSA, мобилният телефон трябва да предава данни едновременно на две различни честотни ленти, а TDD и FDD два режима;колко мощност трябва да предава?
Освен това, колко трябва да предава мощността на мобилния телефон, ако двата TDD носителя на 5G са агрегирани?
3GPP е дефинирал множество нива на мощност за терминала.
На Sub 6G спектър, ниво на мощност 3 е 23dBm;ниво на мощност 2 е 26dBm, а за ниво на мощност 1 теоретичната мощност е по-голяма и в момента няма определение.
Поради високата честота и характеристиките на предаване са различни от Sub 6G, сценариите на приложение се разглеждат повече при достъп до фиксиране или използване на немобилен телефон.
Протоколът определя четири нива на мощност за милиметрови вълни, а индексът на радиация е относително широк.
Понастоящем търговската употреба на 5G се основава главно на услугата eMBB за мобилни телефони в Sub 6G лента.Следващото ще се съсредоточи конкретно върху този сценарий, насочен към основните честотни ленти на 5G (като FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 и т.н.).Разделени на шест типа за описание:
- 5G FDD (режим SA): максималната предавателна мощност е ниво 3, което е 23dBm;
- 5G TDD (режим SA): максималната предавателна мощност е ниво 2, което е 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (режим SA): максималната предавателна мощност е ниво 3, което е 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (режим SA): максималната предавателна мощност е ниво 3, което е 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (режим NSA): максималната предавателна мощност е ниво 3, което е 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (NSA режим);Максималната предавателна мощност, определена от R15, е ниво 3, което е 23dBm;и версията R16 поддържа ниво на максимална предавателна мощност 2, което е 26dBm
От горните шест типа можем да видим следните характеристики:
Докато мобилният телефон работи в режим FDD, максималната мощност на предаване е само 23dBm, докато в режим TDD или не-независима мрежа, 4G и 5G са и двата режима TDD, максималната мощност на предаване може да бъде намалена до 26dBm.
И така, защо протоколът се интересува толкова много от TDD?
Както всички знаем, телекомуникационната индустрия винаги е имала различни мнения относно това дали електромагнитното излъчване.Все пак, от съображения за безопасност, предавателната мощност на мобилните телефони трябва да бъде строго ограничена.
Понастоящем държави и организации са установили съответните здравни стандарти за излагане на електромагнитно лъчение, ограничавайки излъчването на мобилните телефони до малък диапазон.Докато мобилният телефон отговаря на тези стандарти, той може да се счита за безопасен.
Всички тези здравни стандарти сочат един индикатор: SAR, който се използва специално за измерване на ефектите от радиация в близко поле от мобилни телефони и други преносими комуникационни устройства.
SAR е специфичен коефициент на поглъщане.Дефинира се като измерване на скоростта, с която енергията се абсорбира на единица маса от човешкото тяло, когато е изложено на радиочестотно (RF) електромагнитно поле.Може също да се отнася до абсорбцията на други форми на енергия от тъканите, включително ултразвук.Дефинира се като мощността, погълната от масата на тъканта и има единици ватове на килограм (W/kg).
Националният стандарт на Китай се основава на европейските стандарти и постановява: „средната стойност на SAR за всеки 10 g биологичен продукт за всеки шест минути не трябва да надвишава 2,0 W/Kg.
С други думи, тези стандарти оценяват средното количество електромагнитно излъчване, генерирано от мобилни телефони за известно време.Позволява малко по-висока краткотрайна мощност, стига средната стойност да не надвишава стандартната.
Ако максималната мощност на предаване е 23dBm в режим TDD и FDD, мобилният телефон в режим FDD непрекъснато предава мощност.За разлика от това, мобилният телефон в режим TDD има само 30% мощност на предаване, така че общата мощност на излъчване на TDD е с около 5dB по-малка от FDD.
Следователно, за да се компенсира мощността на предаване на режима TDD с 3dB, въз основа на стандарта SAR е да се коригира разликата между TDD и FDD, която може да достигне средно 23dBm.
Време на публикуване: 3 май 2021 г