Pastačius 5G tinklą, 5G bazinės stoties kaina yra labai didelė, juolab kad didelio energijos suvartojimo problema buvo plačiai žinoma.
„China Mobile“ atveju, kad būtų palaikomas didelės spartos žemyn nukreiptas ryšys, jo 2,6 GHz radijo dažnio moduliui reikia 64 kanalų ir daugiausia 320 vatų.
Kalbant apie 5G mobiliuosius telefonus, kurie bendrauja su bazine stotimi, kadangi jie glaudžiai liečiasi su žmogaus kūnu, reikia griežtai saugoti apatinę „radiacijos žalos“ liniją, todėl perdavimo galia yra griežtai ribojama.
Protokolas riboja 4G mobiliųjų telefonų perdavimo galią iki 23 dBm (0,2 W).Nors ši galia nėra labai didelė, 4G pagrindinės juostos (FDD 1800MHz) dažnis yra palyginti mažas, o perdavimo nuostoliai palyginti nedideli.Tai nėra problema jį naudoti.
Tačiau 5G situacija yra sudėtingesnė.
Visų pirma, pagrindinė 5G dažnių juosta yra 3,5 GHz, aukštas dažnis, didesnis sklidimo kelio praradimas, prastos skverbties galimybės, silpnesnės mobiliojo telefono galimybės ir maža perdavimo galia;todėl uplink lengvai tampa sistemos kliūtimi.
Antra, 5G yra pagrįstas TDD režimu, o aukštyn ir žemyn nukreipiamas ryšys siunčiamas dalijant laiką.Apskritai, norint užtikrinti žemyn nukreiptos nuorodos pajėgumą, laiko tarpsnio aukštyn ryšiui skiriama mažiau, apie 30%.Kitaip tariant, 5G telefonas TDD turi tik 30% laiko siųsti duomenis, o tai dar labiau sumažina vidutinę perdavimo galią.
Be to, 5G diegimo modelis yra lankstus, o tinklų kūrimas yra sudėtingas.
NSA režimu 5G ir 4G vienu metu siunčia duomenis per dvigubą ryšį, paprastai 5G TDD režimu ir 4G FDD režimu.Kokia turėtų būti mobiliojo telefono perdavimo galia?
SA režimu 5G gali naudoti TDD arba FDD vieno operatoriaus perdavimą.Ir sujunkite šių dviejų režimų nešiklį.Panašiai kaip NSA režimo atveju, mobilusis telefonas turi vienu metu perduoti duomenis dviem skirtingomis dažnių juostomis, o TDD ir FDD – dviem režimais;kiek galios jis turi perduoti?
Be to, kiek mobilusis telefonas turėtų perduoti galios, jei du 5G TDD operatoriai yra sujungti?
3GPP nustatė kelis terminalo galios lygius.
Sub 6G spektre 3 galios lygis yra 23 dBm;2 galios lygis yra 26 dBm, o 1 galios lygio teorinė galia yra didesnė ir šiuo metu nėra apibrėžimo.
Dėl aukšto dažnio ir perdavimo charakteristikų, kurie skiriasi nuo Sub 6G, taikomųjų programų scenarijai labiau atsižvelgiama į pataisymus arba naudojant ne mobilųjį telefoną.
Protokolas apibrėžia keturis milimetrinės bangos galios lygius, o radiacijos indeksas yra gana platus.
Šiuo metu 5G komercinis naudojimas daugiausia grindžiamas mobiliojo telefono eMBB paslauga Sub 6G juostoje.Toliau pateikiamas ypatingas dėmesys šiam scenarijui, skirtas pagrindinėms 5G dažnių juostoms (pvz., FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 ir kt.).Skirstoma į šešis tipus apibūdinti:
- 5G FDD (SA režimas): maksimali perdavimo galia yra 3 lygis, tai yra 23dBm;
- 5G TDD (SA režimas): maksimali perdavimo galia yra 2 lygis, tai yra 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (SA režimas): maksimali perdavimo galia yra 3 lygis, tai yra 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (SA režimas): maksimali perdavimo galia yra 3 lygis, tai yra 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (NSA režimas): maksimali perdavimo galia yra 3 lygis, tai yra 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (NSA režimas);Maksimali R15 apibrėžta perdavimo galia yra 3 lygis, tai yra 23 dBm;o R16 versija palaiko didžiausią 2 perdavimo galios lygį, kuris yra 26 dBm
Iš pirmiau minėtų šešių tipų matome šias charakteristikas:
Kol mobilusis telefonas veikia FDD režimu, maksimali perdavimo galia yra tik 23 dBm, o TDD režimu arba nepriklausomu tinklu, 4G ir 5G yra TDD režimai, maksimali perdavimo galia gali būti sumažinta iki 26 dBm.
Taigi, kodėl protokolui taip rūpi TDD?
Kaip visi žinome, telekomunikacijų pramonė visada turėjo skirtingas nuomones apie tai, ar elektromagnetinė spinduliuotė.Visgi saugumo sumetimais mobiliųjų telefonų perdavimo galia turi būti griežtai ribojama.
Šiuo metu šalys ir organizacijos nustatė atitinkamus elektromagnetinės spinduliuotės poveikio sveikatos standartus, ribojančius mobiliųjų telefonų spinduliuotę iki nedidelio diapazono.Kol mobilusis telefonas atitinka šiuos standartus, jis gali būti laikomas saugiu.
Visi šie sveikatos standartai nurodo vieną rodiklį: SAR, kuris specialiai naudojamas mobiliųjų telefonų ir kitų nešiojamųjų ryšio įrenginių artimojo lauko spinduliuotės poveikiui matuoti.
SAR yra specifinis absorbcijos koeficientas.Jis apibrėžiamas kaip energijos sugerties, tenkančios vienam masės vienetui, greičio matavimas žmogaus kūne, kai jį veikia radijo dažnio (RF) elektromagnetinis laukas.Tai taip pat gali reikšti kitų energijos formų, įskaitant ultragarsą, absorbciją audiniuose.Jis apibrėžiamas kaip galia, sugerta audinio masei, ir turi vatų vienetus kilogramui (W/kg).
Kinijos nacionalinis standartas remiasi Europos standartais ir numato: „vidutinė bet kurio 10 g biologinio produkto SAR vertė per šešias minutes neturi viršyti 2,0 W/Kg.
Tai reiškia, kad šie standartai įvertina vidutinį mobiliųjų telefonų per tam tikrą laiką generuojamos elektromagnetinės spinduliuotės kiekį.Tai leidžia šiek tiek didesnę trumpalaikę galią, jei vidutinė vertė neviršija standarto.
Jei maksimali perdavimo galia yra 23 dBm TDD ir FDD režimu, mobilusis telefonas FDD režimu perduoda galią nuolat.Priešingai, mobilusis telefonas, veikiantis TDD režimu, turi tik 30 % perdavimo galios, todėl bendra TDD spinduliuotės galia yra maždaug 5 dB mažesnė nei FDD.
Todėl, norint kompensuoti TDD režimo perdavimo galią 3 dB, SAR standarto prielaida yra koreguoti skirtumą tarp TDD ir FDD, kuris vidutiniškai gali siekti 23 dBm.
Paskelbimo laikas: 2021-03-03