Az 5G hálózat kiépítésével az 5G bázisállomás költsége igen magas, különösen mivel a nagy energiafogyasztás problémája széles körben ismertté vált.
A China Mobile esetében a nagy sebességű lefelé irányuló kapcsolat támogatásához 2,6 GHz-es rádiófrekvenciás modulja 64 csatornát és maximum 320 wattot igényel.
Ami a bázisállomással kommunikáló 5G-s mobiltelefonokat illeti, mivel szoros kapcsolatban vannak az emberi testtel, a „sugárzási ártalmak” lényegét szigorúan óvni kell, így az átviteli teljesítmény szigorúan korlátozott.
A Protokoll a 4G mobiltelefonok átviteli teljesítményét legfeljebb 23 dBm-re (0,2 W) korlátozza.Bár ez a teljesítmény nem túl nagy, a 4G mainstream sáv (FDD 1800MHz) frekvenciája viszonylag alacsony, az átviteli veszteség pedig viszonylag kicsi.Használata nem probléma.
De az 5G helyzet bonyolultabb.
Először is, az 5G fő frekvenciasávja 3,5 GHz, magas frekvencia, nagyobb terjedési veszteség, gyenge penetrációs képesség, gyengébb mobiltelefon-képességek és alacsony adási teljesítmény;ezért az uplink könnyen a rendszer szűk keresztmetszetévé válik.
Másodszor, az 5G TDD módon alapul, és a felfelé és lefelé irányuló kapcsolat időosztásban kerül továbbításra.Általánosságban elmondható, hogy a lefelé irányuló kapcsolati kapacitás biztosítása érdekében az időrés felfelé irányuló kapcsolatához való allokáció kevesebb, körülbelül 30%.Más szóval, egy 5G telefonnak a TDD-ben csak az idő 30%-a jut adatküldésre, ami tovább csökkenti az átlagos átviteli teljesítményt.
Ráadásul az 5G telepítési modellje rugalmas, a hálózatépítés pedig összetett.
NSA módban az 5G és a 4G egyszerre küld adatokat kettős kapcsolaton keresztül, általában 5G TDD módban és 4G FDD módban.Ilyen módon mekkora legyen a mobiltelefon átviteli teljesítménye?
SA módban az 5G egyvivős TDD vagy FDD átvitelt tud használni.És összesítse e két mód hordozóját.Az NSA módhoz hasonlóan a mobiltelefonnak két különböző frekvenciasávon kell egyszerre adatokat továbbítania, a TDD és FDD pedig két módban;mekkora teljesítményt kell adnia?
Emellett mennyi energiát kell továbbítania a mobiltelefonnak, ha az 5G két TDD hordozóját összesítjük?
A 3GPP több teljesítményszintet definiált a terminál számára.
A Sub 6G spektrumban a 3. teljesítményszint 23 dBm;A 2. teljesítményszint 26 dBm, az 1. teljesítményszint esetében pedig az elméleti teljesítmény nagyobb, és jelenleg nincs meghatározás.
A nagyfrekvenciás és a Sub 6G-től eltérő átviteli jellemzők miatt az alkalmazási forgatókönyveket inkább a javításokhoz való hozzáférésben vagy a nem mobiltelefon-használatban veszik figyelembe.
A protokoll négy teljesítményszintet határoz meg a milliméteres hullámokhoz, és a sugárzási index viszonylag széles.
Jelenleg az 5G kereskedelmi felhasználása elsősorban a mobiltelefon eMBB szolgáltatásán alapul a Sub 6G sávban.Az alábbiak kifejezetten erre a forgatókönyvre összpontosítanak, és a főbb 5G frekvenciasávokat célozzák meg (például FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 stb.).Hat típusra osztva a leíráshoz:
- 5G FDD (SA mód): a maximális adási teljesítmény 3. szint, ami 23dBm;
- 5G TDD (SA mód): a maximális adási teljesítmény 2. szint, ami 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (SA mód): a maximális adási teljesítmény 3. szint, ami 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (SA mód): a maximális adási teljesítmény 3. szint, ami 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (NSA mód): a maximális adási teljesítmény 3. szint, ami 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (NSA mód);Az R15 által meghatározott maximális adási teljesítmény 3. szint, ami 23 dBm;az R16-os verzió pedig a 2-es maximális adási teljesítményszintet támogatja, ami 26dBm
A fenti hat típusból a következő jellemzőket láthatjuk:
Amíg a mobiltelefon FDD módban működik, a maximális adási teljesítmény csak 23 dBm, míg TDD módban, vagy nem független hálózatban a 4G és az 5G egyaránt TDD mód, a maximális adási teljesítmény 26 dBm-re lazítható.
Szóval, miért törődik a protokoll annyira a TDD-vel?
Mint mindannyian tudjuk, a távközlési iparnak mindig is eltérő volt a véleménye az elektromágneses sugárzásról.Ennek ellenére a biztonság kedvéért szigorúan korlátozni kell a mobiltelefonok átviteli teljesítményét.
Jelenleg az országok és szervezetek az elektromágneses sugárzásnak való kitettségre vonatkozó egészségügyi szabványokat állapítottak meg, amelyek a mobiltelefonok sugárzását kis tartományra korlátozzák.Amíg a mobiltelefon megfelel ezeknek a szabványoknak, biztonságosnak tekinthető.
Ezek az egészségügyi szabványok egy mutatóra utalnak: a SAR-ra, amelyet kifejezetten a mobiltelefonok és más hordozható kommunikációs eszközök közeli sugárzási hatásainak mérésére használnak.
A SAR egy specifikus abszorpciós arány.Ezt úgy határozzák meg, mint azt a sebességet, amellyel az emberi test tömegegységenként elnyeli az energiát, amikor rádiófrekvenciás (RF) elektromágneses térnek van kitéve.Utalhat más energiaformák szövetek általi felszívódására is, beleértve az ultrahangot is.Ez a szövettömegenként elnyelt teljesítmény, és watt egységben van kilogrammonként (W/kg).
Kína nemzeti szabványa az európai szabványokra támaszkodik, és kimondja: „bármely 10 gramm biológiai anyag átlagos SAR-értéke 6 perc alatt nem haladhatja meg a 2,0 W/kg-ot.
Vagyis ezek a szabványok a mobiltelefonok által egy idő alatt kibocsátott elektromágneses sugárzás átlagos mennyiségét értékelik.Kicsit nagyobb rövid távú teljesítményt tesz lehetővé, amíg az átlagérték nem haladja meg a szabványt.
Ha a maximális adási teljesítmény 23 dBm TDD és FDD módban, akkor az FDD módban lévő mobiltelefon folyamatosan ad teljesítményt.Ezzel szemben a mobiltelefon TDD módban csak 30%-os adási teljesítménnyel rendelkezik, így a teljes TDD sugárzási teljesítmény körülbelül 5 dB-lel kisebb, mint az FDD.
Ezért a TDD mód átviteli teljesítményének 3 dB-lel történő kompenzálásához a SAR szabvány előfeltétele a TDD és az FDD közötti különbség beállítása, amely átlagosan elérheti a 23 dBm-t.
Feladás időpontja: 2021. május 03