З будаўніцтвам сеткі 5G кошт базавай станцыі 5G вельмі высокі, тым больш, што праблема вялікага спажывання энергіі стала шырока вядомай.
У выпадку China Mobile для падтрымкі высакахуткаснай сыходнай сувязі яго радыёчастотны модуль 2,6 ГГц патрабуе 64 каналаў і максімум 320 Вт.
Што тычыцца мабільных тэлефонаў 5G, якія звязваюцца з базавай станцыяй, паколькі яны знаходзяцца ў цесным кантакце з целам чалавека, вынік «радыяцыйнай шкоды» павінен строга ахоўвацца, таму магутнасць перадачы строга абмежаваная.
Пратакол абмяжоўвае магутнасць перадачы мабільных тэлефонаў 4G максімумам 23 дБм (0,2 Вт).Хоць гэтая магутнасць не вельмі вялікая, частата асноўнага дыяпазону 4G (FDD 1800 МГц) адносна нізкая, а страты перадачы адносна невялікія.Карыстацца ім не праблема.
Але сітуацыя з 5G больш складаная.
Перш за ўсё, асноўная паласа частот 5G складае 3,5 ГГц, высокая частата, большыя страты на шляху распаўсюджвання, слабая здольнасць пранікнення, больш слабыя магчымасці мабільных тэлефонаў і нізкая магутнасць перадачы;такім чынам, узыходзячая лінія лёгка становіцца вузкім месцам сістэмы.
Па-другое, 5G заснаваны на рэжыме TDD, а ўзыходзячая і сыходная сувязі адпраўляюцца з падзелам часу.Увогуле, каб забяспечыць прапускную здольнасць сыходнай лініі, размеркаванне часовага інтэрвалу ўзыходзячай лініі менш, каля 30%.Іншымі словамі, тэлефон 5G у TDD мае толькі 30% часу для адпраўкі дадзеных, што яшчэ больш зніжае сярэднюю магутнасць перадачы.
Акрамя таго, мадэль разгортвання 5G з'яўляецца гнуткай, а сетка складанай.
У рэжыме NSA 5G і 4G адпраўляюць даныя адначасова праз падвойнае злучэнне, звычайна 5G у рэжыме TDD і 4G у рэжыме FDD.Такім чынам, якой павінна быць магутнасць перадачы мабільнага тэлефона?
У рэжыме SA 5G можа выкарыстоўваць перадачу TDD або FDD з адной нясучай.І сумарны носьбіт гэтых двух рэжымаў.Падобна рэжыму NSA, сотавы тэлефон павінен перадаваць дадзеныя адначасова на двух розных дыяпазонах частот, а TDD і FDD - у двух рэжымах;якую магутнасць ён павінен перадаваць?
Акрамя таго, якую магутнасць павінен перадаваць мабільны тэлефон, калі дзве носьбіты TDD 5G аб'ядноўваюцца?
3GPP вызначыў некалькі узроўняў магутнасці для тэрмінала.
На спектры Sub 6G узровень магутнасці 3 складае 23 дБм;узровень магутнасці 2 складае 26 дБм, а для ўзроўню магутнасці 1 тэарэтычная магутнасць большая, і ў цяперашні час няма вызначэння.
У сувязі з высокай частатой і характарыстыкамі перадачы, якія адрозніваюцца ад Sub 6G, сцэнары прымянення больш разглядаюцца пры доступе да выпраўленняў або выкарыстанні немабільнага тэлефона.
Пратакол вызначае чатыры ўзроўні магутнасці для міліметровых хваль, а індэкс выпраменьвання адносна шырокі.
У цяперашні час камерцыйнае выкарыстанне 5G у асноўным заснавана на службе мабільных тэлефонаў eMBB у дыяпазоне Sub 6G.Ніжэй будзе спецыяльна засяроджана на гэтым сцэнары, арыентуючыся на асноўныя дыяпазоны частот 5G (напрыклад, FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 і г.д.).Падзяляецца на шэсць тыпаў для апісання:
- 5G FDD (рэжым SA): максімальная магутнасць перадачы - узровень 3, які складае 23 дБм;
- 5G TDD (рэжым SA): максімальная магутнасць перадачы - узровень 2, які складае 26 дБм;
- 5G FDD +5G TDD CA (рэжым SA): максімальная магутнасць перадачы роўная ўзроўню 3, які складае 23 дБм;
- 5G TDD +5G TDD CA (рэжым SA): максімальная магутнасць перадачы роўная ўзроўню 3, які складае 23 дБм;
- 4G FDD +5G TDD DC (рэжым NSA): максімальная магутнасць перадачы роўная ўзроўню 3, які складае 23 дБм;
- 4G TDD + 5G TDD DC (рэжым NSA);Максімальная магутнасць перадачы, вызначаная R15, - гэта ўзровень 3, які складае 23 дБм;і версія R16 падтрымлівае максімальны ўзровень магутнасці перадачы 2, які складае 26 дБм
З вышэйпералічаных шасці тыпаў мы бачым наступныя характарыстыкі:
Пакуль мабільны тэлефон працуе ў рэжыме FDD, максімальная магутнасць перадачы складае ўсяго 23 дБм, у той час як у рэжыме TDD або незалежных сетак, 4G і 5G з'яўляюцца рэжымамі TDD, максімальная магутнасць перадачы можа быць аслаблена да 26 дБм.
Такім чынам, чаму пратакол так клапоціцца аб TDD?
Як мы ўсе ведаем, у тэлекамунікацыйнай індустрыі заўсёды былі розныя меркаванні наконт электрамагнітнага выпраменьвання.Тым не менш, у мэтах бяспекі магутнасць перадачы мабільных тэлефонаў павінна быць строга абмежаваная.
У цяперашні час краіны і арганізацыі ўстанавілі адпаведныя стандарты ўздзеяння электрамагнітнага выпраменьвання на здароўе, абмяжоўваючы выпраменьванне мабільных тэлефонаў невялікім дыяпазонам.Пакуль мабільны тэлефон адпавядае гэтым стандартам, яго можна лічыць бяспечным.
Усе гэтыя медыцынскія стандарты паказваюць на адзін паказчык: SAR, які спецыяльна выкарыстоўваецца для вымярэння ўздзеяння радыяцыі блізкага поля ад мабільных тэлефонаў і іншых партатыўных прылад сувязі.
SAR - гэта пэўны каэфіцыент паглынання.Ён вызначаецца як вымярэнне хуткасці, з якой энергія паглынаецца чалавечым целам на адзінку масы пры ўздзеянні радыёчастотнага (РЧ) электрамагнітнага поля.Гэта таксама можа адносіцца да паглынання тканінамі іншых формаў энергіі, у тым ліку ультрагуку.Ён вызначаецца як магутнасць, паглынутая масай тканіны, і мае адзінкі ват на кілаграм (Вт/кг).
Нацыянальны стандарт Кітая абапіраецца на еўрапейскія стандарты і прадугледжвае: «сярэдняе значэнне SAR для любых 10 г біялагічнага рэчыва на працягу любых шасці хвілін не павінна перавышаць 2,0 Вт/кг.
Гэта значыць, і гэтыя стандарты ацэньваюць сярэднюю колькасць электрамагнітнага выпраменьвання, якое ствараецца мабільнымі тэлефонамі за пэўны час.Дазваляе крыху больш высокую кароткачасовую магутнасць, пакуль сярэдняе значэнне не перавышае стандартнае.
Калі максімальная магутнасць перадачы складае 23 дБм у рэжымах TDD і FDD, мабільны тэлефон у рэжыме FDD пастаянна перадае магутнасць.Наадварот, мабільны тэлефон у рэжыме TDD мае толькі 30% магутнасці перадачы, таму агульная магутнасць выпраменьвання TDD прыкладна на 5 дБ менш, чым FDD.
Такім чынам, каб кампенсаваць магутнасць перадачы ў рэжыме TDD на 3 дБ, неабходна наладзіць розніцу паміж TDD і FDD на падставе стандарту SAR, які ў сярэднім можа дасягаць 23 дБм.
Час публікацыі: 03 мая 2021 г