Με την κατασκευή του δικτύου 5G, το κόστος του σταθμού βάσης 5G είναι πολύ υψηλό, ειδικά αφού το πρόβλημα της μεγάλης κατανάλωσης ενέργειας είναι ευρέως γνωστό.
Στην περίπτωση του China Mobile, για την υποστήριξη μιας κατερχόμενης ζεύξης υψηλής ταχύτητας, η μονάδα ραδιοσυχνοτήτων 2,6 GHz απαιτεί 64 κανάλια και μέγιστη ισχύ 320 Watt.
Όσον αφορά τα κινητά τηλέφωνα 5G που επικοινωνούν με τον σταθμό βάσης, επειδή βρίσκονται σε στενή επαφή με το ανθρώπινο σώμα, η κατώτατη γραμμή της «βλάβης από την ακτινοβολία» πρέπει να φυλάσσεται αυστηρά, επομένως η ισχύς μετάδοσης είναι αυστηρά περιορισμένη.
Το Πρωτόκολλο περιορίζει την ισχύ μετάδοσης των κινητών τηλεφώνων 4G στο μέγιστο των 23dBm (0,2w).Αν και αυτή η ισχύς δεν είναι πολύ μεγάλη, η συχνότητα της κύριας ζώνης 4G (FDD 1800MHz) είναι σχετικά χαμηλή και η απώλεια μετάδοσης είναι σχετικά μικρή.Δεν είναι πρόβλημα να το χρησιμοποιήσετε.
Αλλά η κατάσταση του 5G είναι πιο περίπλοκη.
Πρώτα απ 'όλα, η κύρια ζώνη συχνοτήτων του 5G είναι 3,5 GHz, υψηλή συχνότητα, μεγαλύτερη απώλεια διαδρομής διάδοσης, κακή δυνατότητα διείσδυσης, ασθενέστερες δυνατότητες κινητών τηλεφώνων και χαμηλή ισχύς μετάδοσης.Επομένως, η ανοδική ζεύξη είναι εύκολο να γίνει το σημείο συμφόρησης του συστήματος.
Δεύτερον, το 5G βασίζεται στη λειτουργία TDD και η ανερχόμενη και η κατερχόμενη ζεύξη αποστέλλονται σε διαίρεση χρόνου.Γενικά, για να εξασφαλιστεί η χωρητικότητα κατερχόμενης ζεύξης, η κατανομή στην ανερχόμενη ζεύξη της χρονοθυρίδας είναι μικρότερη, περίπου 30%.Με άλλα λόγια, ένα τηλέφωνο 5G σε TDD έχει μόνο το 30% του χρόνου για να στείλει δεδομένα, γεγονός που μειώνει περαιτέρω τη μέση ισχύ μετάδοσης.
Επιπλέον, το μοντέλο ανάπτυξης του 5G είναι ευέλικτο και η δικτύωση είναι πολύπλοκη.
Στη λειτουργία NSA, το 5G και το 4G στέλνουν δεδομένα ταυτόχρονα μέσω διπλής σύνδεσης, συνήθως 5G σε λειτουργία TDD και 4G σε λειτουργία FDD.Με αυτόν τον τρόπο, ποια θα πρέπει να είναι η ισχύς μετάδοσης του κινητού τηλεφώνου;
Στη λειτουργία SA, το 5G μπορεί να χρησιμοποιήσει μετάδοση μονού φορέα TDD ή FDD.Και συγκεντρώστε τον φορέα αυτών των δύο τρόπων λειτουργίας.Παρόμοια με την περίπτωση της λειτουργίας NSA, το κινητό τηλέφωνο χρειάζεται να μεταδίδει δεδομένα ταυτόχρονα σε δύο διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων και δύο λειτουργίες TDD και FDD.πόση δύναμη πρέπει να μεταδίδει;
Εξάλλου, πόση ισχύ θα πρέπει να μεταδίδει το κινητό τηλέφωνο αν συγκεντρωθούν οι δύο φορείς TDD του 5G;
Το 3GPP έχει ορίσει πολλαπλά επίπεδα ισχύος για το τερματικό.
Στο φάσμα Sub 6G, το επίπεδο ισχύος 3 είναι 23dBm.Το επίπεδο ισχύος 2 είναι 26dBm και για το επίπεδο ισχύος 1, η θεωρητική ισχύς είναι μεγαλύτερη και δεν υπάρχει επί του παρόντος ορισμός.
Λόγω της υψηλής συχνότητας και των χαρακτηριστικών μετάδοσης είναι διαφορετικά από το Sub 6G, τα σενάρια εφαρμογών λαμβάνονται περισσότερο υπόψη στην πρόσβαση επιδιορθώσεων ή στη χρήση μη κινητού τηλεφώνου.
Το πρωτόκολλο ορίζει τέσσερα επίπεδα ισχύος για κύμα χιλιοστού και ο δείκτης ακτινοβολίας είναι σχετικά ευρύς.
Προς το παρόν, η εμπορική χρήση 5G βασίζεται κυρίως στην υπηρεσία eMBB κινητού τηλεφώνου στη ζώνη Sub 6G.Τα παρακάτω θα επικεντρωθούν συγκεκριμένα σε αυτό το σενάριο, στοχεύοντας τις κύριες ζώνες συχνοτήτων 5G (όπως FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 κ.λπ.).Χωρίζεται σε έξι τύπους για να περιγράψει:
- 5G FDD (λειτουργία SA): η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι το επίπεδο 3, το οποίο είναι 23dBm.
- 5G TDD (λειτουργία SA): η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι το επίπεδο 2, το οποίο είναι 26dBm.
- 5G FDD +5G TDD CA (λειτουργία SA): η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι το επίπεδο 3, το οποίο είναι 23dBm.
- 5G TDD +5G TDD CA (λειτουργία SA): η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι το επίπεδο 3, το οποίο είναι 23dBm.
- 4G FDD +5G TDD DC (λειτουργία NSA): η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι το επίπεδο 3, το οποίο είναι 23dBm.
- 4G TDD + 5G TDD DC (λειτουργία NSA).Η μέγιστη ισχύς μετάδοσης που ορίζεται από το R15 είναι το επίπεδο 3, το οποίο είναι 23dBm.και η έκδοση R16 υποστηρίζει ένα μέγιστο επίπεδο ισχύος μετάδοσης 2, το οποίο είναι 26dBm
Από τους παραπάνω έξι τύπους, μπορούμε να δούμε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
Εφόσον το κινητό τηλέφωνο λειτουργεί σε λειτουργία FDD, η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι μόνο 23dBm, ενώ στη λειτουργία TDD ή μη ανεξάρτητη δικτύωση, το 4G και το 5G είναι και τα δύο σε λειτουργία TDD, η μέγιστη ισχύς μετάδοσης μπορεί να χαλαρώσει στα 26dBm.
Λοιπόν, γιατί το πρωτόκολλο ενδιαφέρεται τόσο πολύ για το TDD;
Όπως όλοι γνωρίζουμε, η βιομηχανία των τηλεπικοινωνιών είχε πάντα διαφορετικές απόψεις σχετικά με το εάν η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.Ωστόσο, για λόγους ασφάλειας, η ισχύς μετάδοσης των κινητών τηλεφώνων πρέπει να είναι αυστηρά περιορισμένη.
Επί του παρόντος, χώρες και οργανισμοί έχουν θεσπίσει σχετικά πρότυπα υγείας για την έκθεση στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, περιορίζοντας την ακτινοβολία των κινητών τηλεφώνων σε ένα μικρό εύρος.Εφόσον το κινητό τηλέφωνο συμμορφώνεται με αυτά τα πρότυπα, μπορεί να θεωρηθεί ασφαλές.
Όλα αυτά τα πρότυπα υγείας υποδεικνύουν έναν δείκτη: τον SAR, ο οποίος χρησιμοποιείται ειδικά για τη μέτρηση των επιπτώσεων της ακτινοβολίας κοντινού πεδίου από κινητά τηλέφωνα και άλλες φορητές συσκευές επικοινωνίας.
Το SAR είναι ένας συγκεκριμένος λόγος απορρόφησης.Ορίζεται ως η μέτρηση του ρυθμού με τον οποίο απορροφάται ενέργεια ανά μονάδα μάζας από ένα ανθρώπινο σώμα όταν εκτίθεται σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ραδιοσυχνότητας (RF).Μπορεί επίσης να αναφέρεται στην απορρόφηση άλλων μορφών ενέργειας από τον ιστό, συμπεριλαμβανομένου του υπερήχου.Ορίζεται ως η απορροφούμενη ισχύς ανά μάζα ιστού και έχει μονάδες Watt ανά κιλό (W/kg).
Το εθνικό πρότυπο της Κίνας βασίζεται σε ευρωπαϊκά πρότυπα και ορίζει: «η μέση τιμή SAR για κάθε 10 g βιολογικού για κάθε έξι λεπτά δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 2,0 W/Kg.
Δηλαδή, και αυτά τα πρότυπα αξιολογούν τη μέση ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παράγεται από τα κινητά τηλέφωνα για λίγο.Επιτρέπει λίγο υψηλότερη βραχυπρόθεσμη ισχύ, αρκεί η μέση τιμή να μην υπερβαίνει το τυπικό.
Εάν η μέγιστη ισχύς μετάδοσης είναι 23dBm σε λειτουργία TDD και FDD, το κινητό τηλέφωνο σε λειτουργία FDD εκπέμπει συνεχώς ισχύ.Αντίθετα, το κινητό τηλέφωνο σε λειτουργία TDD έχει μόνο 30% ισχύ εκπομπής, επομένως η συνολική ισχύς εκπομπής TDD είναι περίπου 5dB μικρότερη από την FDD.
Επομένως, για να αντισταθμιστεί η ισχύς μετάδοσης του τρόπου λειτουργίας TDD κατά 3dB, βασίζεται στο πρότυπο SAR η προσαρμογή της διαφοράς μεταξύ TDD και FDD, η οποία μπορεί να φτάσει τα 23 dBm κατά μέσο όρο.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-03-2021