Coa construción da rede 5G, o custo da estación base 5G é moi elevado, especialmente porque o problema do gran consumo de enerxía é moi coñecido.
No caso de China Mobile, para admitir un enlace descendente de alta velocidade, o seu módulo de radiofrecuencia de 2,6 GHz require 64 canles e un máximo de 320 vatios.
En canto aos teléfonos móbiles 5G que se comunican coa estación base, porque están en estreito contacto co corpo humano, o resultado final do "dano pola radiación" debe ser estrictamente protexido, polo que a potencia de transmisión está estrictamente limitada.
O Protocolo limita a potencia de transmisión dos teléfonos móbiles 4G a un máximo de 23 dBm (0,2 W).Aínda que esta potencia non é moi grande, a frecuencia da banda principal 4G (FDD 1800MHz) é relativamente baixa e a perda de transmisión é relativamente pequena.Non é problema para usalo.
Pero a situación do 5G é máis complicada.
En primeiro lugar, a banda de frecuencia principal de 5G é de 3,5 GHz, unha alta frecuencia, unha maior perda de camiños de propagación, unha escasa capacidade de penetración, capacidades de teléfono móbil máis débiles e baixa potencia de transmisión;polo tanto, a ligazón ascendente é fácil de converterse no pescozo de botella do sistema.
En segundo lugar, 5G baséase no modo TDD e a ligazón ascendente e descendente envíanse en división de tempo.En xeral, para garantir a capacidade da ligazón descendente, a asignación á ligazón ascendente da franxa horaria é menor, aproximadamente un 30%.Noutras palabras, un teléfono 5G en TDD só ten o 30% do tempo para enviar datos, o que reduce aínda máis a potencia de transmisión media.
Ademais, o modelo de implantación de 5G é flexible e a conexión en rede é complexa.
No modo NSA, 5G e 4G envían datos simultáneamente a través dunha conexión dual, normalmente 5G en modo TDD e 4G en modo FDD.Deste xeito, cal debe ser a potencia de transmisión do teléfono móbil?
No modo SA, 5G pode usar a transmisión de portadora única TDD ou FDD.E agregar o portador destes dous modos.Do mesmo xeito que no caso do modo NSA, o teléfono móbil necesita transmitir datos simultaneamente en dúas bandas de frecuencia diferentes, e TDD e FDD dous modos;canta potencia debe transmitir?
Ademais, canto debería transmitir potencia o teléfono móbil se se agregan os dous operadores TDD de 5G?
3GPP definiu varios niveis de potencia para o terminal.
No espectro Sub 6G, o nivel de potencia 3 é de 23 dBm;o nivel de potencia 2 é de 26 dBm, e para o nivel de potencia 1, a potencia teórica é maior e actualmente non hai definición.
Debido á alta frecuencia e ás características de transmisión son diferentes do Sub 6G, os escenarios das aplicacións son máis considerados no acceso a correccións ou no uso de teléfonos non móbiles.
O protocolo define catro niveis de potencia para ondas milimétricas e o índice de radiación é relativamente amplo.
Na actualidade, o uso comercial de 5G baséase principalmente no servizo eMBB do teléfono móbil na banda Sub 6G.O seguinte centrarase especificamente neste escenario, dirixido ás bandas de frecuencia 5G principais (como FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78, etc.).Dividido en seis tipos para describir:
- 5G FDD (modo SA): a potencia de transmisión máxima é o nivel 3, que é de 23 dBm;
- 5G TDD (modo SA): a potencia de transmisión máxima é o nivel 2, que é de 26 dBm;
- 5G FDD + 5G TDD CA (modo SA): a potencia de transmisión máxima é o nivel 3, que é de 23 dBm;
- 5G TDD + 5G TDD CA (modo SA): a potencia de transmisión máxima é o nivel 3, que é de 23 dBm;
- 4G FDD + 5G TDD DC (modo NSA): a potencia de transmisión máxima é o nivel 3, que é de 23 dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (modo NSA);A potencia de transmisión máxima definida por R15 é o nivel 3, que é de 23 dBm;e a versión R16 admite un nivel máximo de potencia de transmisión 2, que é de 26 dBm
Dos seis tipos anteriores, podemos ver as seguintes características:
Mentres o teléfono móbil funcione en modo FDD, a potencia máxima de transmisión é só de 23 dBm, mentres que no modo TDD, ou rede non independente, 4G e 5G son ambos os modos TDD, a potencia máxima de transmisión pódese relaxar a 26 dBm.
Entón, por que o protocolo se preocupa tanto polo TDD?
Como todos sabemos, a industria das telecomunicacións sempre tivo opinións diferentes sobre a radiación electromagnética.Aínda así, por mor da seguridade, a potencia de transmisión dos teléfonos móbiles debe ser estrictamente limitada.
Actualmente, os países e organizacións estableceron normas de saúde relevantes para a exposición á radiación electromagnética, limitando a radiación dos teléfonos móbiles a un pequeno rango.Sempre que o teléfono móbil cumpra con estas normas, pódese considerar seguro.
Todas estas normas sanitarias apuntan a un indicador: SAR, que se usa especificamente para medir os efectos da radiación de campo próximo dos teléfonos móbiles e outros dispositivos de comunicación portátiles.
SAR é unha relación de absorción específica.Defínese como a medida da velocidade á que un corpo humano absorbe enerxía por unidade de masa cando se expón a un campo electromagnético de radiofrecuencia (RF).Tamén pode referirse á absorción doutras formas de enerxía polos tecidos, incluíndo ultrasóns.Defínese como a potencia absorbida por masa de tecido e ten unidades de vatios por quilogramo (W/kg).
O estándar nacional de China baséase nos estándares europeos e estipula: "o valor medio SAR de calquera 10 g de produtos biolóxicos durante seis minutos non debe superar os 2,0 W/Kg.
É dicir, e estes estándares avalían a cantidade media de radiación electromagnética xerada polos teléfonos móbiles ao longo dun tempo.Permite un pouco máis alto en potencia a curto prazo, sempre que o valor medio non supere o estándar.
Se a potencia máxima de transmisión é de 23 dBm en modo TDD e FDD, o teléfono móbil en modo FDD está a transmitir potencia continuamente.Pola contra, o teléfono móbil en modo TDD só ten un 30% de potencia de transmisión, polo que a potencia de emisión total de TDD é uns 5 dB menos que FDD.
Polo tanto, para compensar a potencia de transmisión do modo TDD en 3 dB, é a premisa do estándar SAR para axustar a diferenza entre TDD e FDD, e que pode alcanzar os 23 dBm de media.
Hora de publicación: maio-03-2021