Līdz ar 5G tīkla izbūvi 5G bāzes stacijas izmaksas ir ļoti augstas, jo īpaši tāpēc, ka lielā enerģijas patēriņa problēma ir bijusi plaši zināma.
China Mobile gadījumā, lai atbalstītu ātrgaitas lejupsaiti, tā 2,6 GHz radiofrekvences modulim ir nepieciešami 64 kanāli un ne vairāk kā 320 vati.
Kas attiecas uz 5G mobilajiem tālruņiem, kas sazinās ar bāzes staciju, jo tie ir ciešā saskarē ar cilvēka ķermeni, tad “radiācijas kaitējuma” apakšējā līnija ir stingri jāsargā, tāpēc pārraides jauda ir stingri ierobežota.
Protokols ierobežo 4G mobilo tālruņu pārraides jaudu līdz 23 dBm (0,2 W).Lai gan šī jauda nav ļoti liela, 4G galvenās joslas (FDD 1800MHz) frekvence ir salīdzinoši zema, un pārraides zudumi ir salīdzinoši nelieli.Tā lietošana nav problēma.
Bet 5G situācija ir sarežģītāka.
Pirmkārt, 5G galvenā frekvenču josla ir 3,5 GHz, augsta frekvence, lielāks izplatīšanās ceļa zudums, slikta iespiešanās spēja, vājākas mobilā tālruņa iespējas un zema pārraides jauda;tāpēc augšupsaite var viegli kļūt par sistēmas vājo vietu.
Otrkārt, 5G pamatā ir TDD režīms, un augšupsaite un lejupsaite tiek nosūtīta laika dalījumā.Kopumā, lai nodrošinātu lejupsaites jaudu, laika slota augšupsaitei tiek piešķirta mazāka daļa, aptuveni 30%.Citiem vārdiem sakot, 5G tālrunim TDD ir tikai 30% laika, lai nosūtītu datus, kas vēl vairāk samazina vidējo pārraides jaudu.
Turklāt 5G izvietošanas modelis ir elastīgs, un tīkla izveide ir sarežģīta.
NSA režīmā 5G un 4G vienlaikus sūta datus, izmantojot duālo savienojumu, parasti 5G TDD režīmā un 4G FDD režīmā.Tādā veidā kādai jābūt mobilā tālruņa pārraides jaudai?
SA režīmā 5G var izmantot TDD vai FDD viena nesēja pārraidi.Un apkopojiet šo divu režīmu nesēju.Līdzīgi kā NSA režīma gadījumā, mobilajam tālrunim ir jāpārraida dati vienlaicīgi divās dažādās frekvenču joslās, bet TDD un FDD divos režīmos;cik daudz jaudas tam vajadzētu pārraidīt?
Turklāt, cik daudz mobilajam tālrunim vajadzētu pārraidīt jaudu, ja tiek apkopoti divi 5G TDD nesēji?
3GPP terminālim ir definējis vairākus jaudas līmeņus.
Sub 6G spektrā 3. jaudas līmenis ir 23 dBm;2. jaudas līmenis ir 26 dBm, un 1. jaudas līmenim teorētiskā jauda ir lielāka, un pašlaik nav definīcijas.
Sakarā ar augsto frekvenci un pārraides raksturlielumiem, kas atšķiras no Sub 6G, lietojumprogrammu scenāriji tiek vairāk apsvērti piekļuves labojumiem vai ne-mobilā tālruņa lietošanā.
Protokols nosaka četrus milimetru viļņu jaudas līmeņus, un radiācijas indekss ir salīdzinoši plašs.
Pašlaik 5G komerciālā izmantošana galvenokārt balstās uz mobilā tālruņa eMBB pakalpojumu Sub 6G joslā.Tālāk tiks īpaši pievērsta uzmanība šim scenārijam, mērķējot uz galvenajām 5G frekvenču joslām (piemēram, FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 utt.).Iedalīts sešos veidos, lai aprakstītu:
- 5G FDD (SA režīms): maksimālā raidīšanas jauda ir 3. līmenis, kas ir 23dBm;
- 5G TDD (SA režīms): maksimālā pārraides jauda ir 2. līmenis, kas ir 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (SA režīms): maksimālā pārraides jauda ir 3. līmenis, kas ir 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (SA režīms): maksimālā raidīšanas jauda ir 3. līmenis, kas ir 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (NSA režīms): maksimālā raidīšanas jauda ir 3. līmenis, kas ir 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (NSA režīms);R15 noteiktā maksimālā raidīšanas jauda ir 3. līmenis, kas ir 23 dBm;un R16 versija atbalsta maksimālo pārraides jaudas līmeni 2, kas ir 26 dBm
No iepriekšminētajiem sešiem veidiem mēs varam redzēt šādas īpašības:
Kamēr mobilais tālrunis darbojas FDD režīmā, maksimālā pārraides jauda ir tikai 23 dBm, savukārt TDD režīmā jeb neatkarīgā tīklā 4G un 5G ir TDD režīms, maksimālo pārraides jaudu var samazināt līdz 26 dBm.
Tātad, kāpēc protokolam tik ļoti rūp TDD?
Kā mēs visi zinām, telekomunikāciju nozarei vienmēr ir bijuši dažādi viedokļi par to, vai elektromagnētiskais starojums.Tomēr drošības labad mobilo tālruņu pārraides jauda ir stingri jāierobežo.
Pašlaik valstis un organizācijas ir noteikušas atbilstošus elektromagnētiskā starojuma iedarbības veselības standartus, ierobežojot mobilo tālruņu starojumu nelielā diapazonā.Kamēr mobilais tālrunis atbilst šiem standartiem, to var uzskatīt par drošu.
Visi šie veselības standarti norāda uz vienu indikatoru: SAR, ko īpaši izmanto, lai izmērītu mobilo tālruņu un citu pārnēsājamu sakaru ierīču radītā tuva lauka starojuma ietekmi.
SAR ir specifisks absorbcijas koeficients.To definē kā ātruma mērīšanu, ar kādu cilvēka ķermenis absorbē enerģiju uz masas vienību, pakļaujoties radiofrekvences (RF) elektromagnētiskajam laukam.Tas var attiekties arī uz citu enerģijas veidu, tostarp ultraskaņas, absorbciju audos.To definē kā absorbēto jaudu uz audu masu, un tā ir vatu vienības uz kilogramu (W/kg).
Ķīnas nacionālais standarts balstās uz Eiropas standartiem un nosaka: “vidējā SAR vērtība jebkuriem 10 g bioloģiskās vielas sešās minūtēs nedrīkst pārsniegt 2,0 W/kg.
Tas ir, un šie standarti novērtē vidējo elektromagnētiskā starojuma daudzumu, ko mobilais tālrunis rada noteiktā laika periodā.Tas pieļauj nedaudz lielāku īstermiņa jaudu, ja vien vidējā vērtība nepārsniedz standartu.
Ja maksimālā pārraides jauda ir 23 dBm TDD un FDD režīmā, mobilais tālrunis FDD režīmā nepārtraukti raida jaudu.Turpretim mobilajam tālrunim TDD režīmā ir tikai 30% raidīšanas jaudas, tāpēc kopējā TDD emisijas jauda ir par aptuveni 5 dB mazāka nekā FDD.
Tāpēc, lai kompensētu TDD režīma pārraides jaudu par 3 dB, SAR standarta priekšnoteikums ir, lai pielāgotu atšķirību starp TDD un FDD, kas var sasniegt vidēji 23 dBm.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 03. maijs