Przy budowie sieci 5G koszt stacji bazowej 5G jest bardzo wysoki, zwłaszcza że problem dużego zużycia energii jest powszechnie znany.
W przypadku China Mobile, aby obsłużyć szybkie łącze w dół, jego moduł częstotliwości radiowej 2,6 GHz wymaga 64 kanałów i maksymalnie 320 watów.
Jeśli chodzi o telefony komórkowe 5G, które komunikują się ze stacją bazową, ponieważ są w bliskim kontakcie z ludzkim ciałem, dolna granica „szkody radiacyjnej” musi być ściśle strzeżona, więc moc transmisji jest ściśle ograniczona.
Protokół ogranicza moc transmisji telefonów komórkowych 4G do maksymalnie 23 dBm (0,2 W).Chociaż ta moc nie jest bardzo duża, częstotliwość pasma głównego nurtu 4G (FDD 1800 MHz) jest stosunkowo niska, a utrata transmisji jest stosunkowo niewielka.Korzystanie z niego nie stanowi problemu.
Ale sytuacja 5G jest bardziej skomplikowana.
Przede wszystkim główne pasmo częstotliwości 5G to 3,5 GHz, wysoka częstotliwość, większe straty na ścieżce propagacji, słaba zdolność penetracji, słabsze możliwości telefonów komórkowych i niska moc nadawania;dlatego łącze wysyłające łatwo może stać się wąskim gardłem systemu.
Po drugie, 5G opiera się na trybie TDD, a łącza w górę i w dół są wysyłane w podziale czasowym.Ogólnie, aby zapewnić przepustowość łącza w dół, alokacja łącza w górę szczeliny czasowej jest mniejsza, około 30%.Innymi słowy, telefon 5G w TDD ma tylko 30% czasu na wysłanie danych, co dodatkowo zmniejsza średnią moc nadawania.
Co więcej, model wdrażania 5G jest elastyczny, a sieć złożona.
W trybie NSA 5G i 4G wysyłają dane jednocześnie przez podwójne połączenie, zwykle 5G w trybie TDD i 4G w trybie FDD.W ten sposób, jaka powinna być moc nadawcza telefonu komórkowego?
W trybie SA 5G może korzystać z transmisji pojedynczej nośnej TDD lub FDD.I zagreguj przewoźnika tych dwóch trybów.Podobnie jak w przypadku trybu NSA, telefon komórkowy musi przesyłać dane jednocześnie w dwóch różnych pasmach częstotliwości, a także w dwóch trybach TDD i FDD;jaką moc powinien przenosić?
Poza tym, jaką moc powinien nadawać telefon komórkowy, jeśli dwaj przewoźnicy TDD 5G są agregowani?
3GPP zdefiniowało wiele poziomów mocy dla terminala.
W widmie Sub 6G poziom mocy 3 wynosi 23dBm;poziom mocy 2 wynosi 26 dBm, a dla poziomu mocy 1 moc teoretyczna jest większa i obecnie nie ma definicji.
Ze względu na wysoką częstotliwość i charakterystykę transmisji różniącą się od Sub 6G, scenariusze aplikacji są bardziej brane pod uwagę w przypadku dostępu stacjonarnego lub korzystania z telefonu innego niż telefon komórkowy.
Protokół definiuje cztery poziomy mocy dla fali milimetrowej, a wskaźnik promieniowania jest stosunkowo szeroki.
Obecnie komercyjne wykorzystanie 5G opiera się głównie na usłudze telefonii komórkowej eMBB w paśmie Sub 6G.Poniżej skupimy się w szczególności na tym scenariuszu, ukierunkowanym na główne pasma częstotliwości 5G (takie jak FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 itp.).Podzielony na sześć typów, aby opisać:
- 5G FDD (tryb SA): maksymalna moc nadawania to poziom 3, czyli 23dBm;
- 5G TDD (tryb SA): maksymalna moc nadawania to poziom 2, czyli 26dBm;
- 5G FDD + 5G TDD CA (tryb SA): maksymalna moc nadawania to poziom 3, czyli 23dBm;
- 5G TDD + 5G TDD CA (tryb SA): maksymalna moc nadawania to poziom 3, czyli 23dBm;
- 4G FDD + 5G TDD DC (tryb NSA): maksymalna moc nadawania to poziom 3, czyli 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (tryb NSA);Maksymalna moc nadawania zdefiniowana przez R15 to poziom 3, czyli 23dBm;a wersja R16 obsługuje maksymalny poziom mocy nadawania 2, który wynosi 26dBm
Z powyższych sześciu typów możemy zobaczyć następujące cechy:
Tak długo, jak telefon komórkowy działa w trybie FDD, maksymalna moc nadawania wynosi tylko 23 dBm, podczas gdy w trybie TDD lub sieci niezależnej, 4G i 5G są trybami TDD, maksymalna moc nadawania może zostać zmniejszona do 26 dBm.
Dlaczego więc protokół tak bardzo przejmuje się TDD?
Jak wszyscy wiemy, branża telekomunikacyjna zawsze miała różne opinie na temat promieniowania elektromagnetycznego.Jednak ze względów bezpieczeństwa moc transmisji telefonów komórkowych musi być ściśle ograniczona.
Obecnie kraje i organizacje ustanowiły odpowiednie normy zdrowotne dotyczące narażenia na promieniowanie elektromagnetyczne, ograniczając promieniowanie telefonów komórkowych do niewielkiego zasięgu.Dopóki telefon komórkowy spełnia te normy, można go uznać za bezpieczny.
Wszystkie te normy zdrowotne wskazują na jeden wskaźnik: SAR, który jest specjalnie używany do pomiaru skutków promieniowania pola bliskiego z telefonów komórkowych i innych przenośnych urządzeń komunikacyjnych.
SAR to określony współczynnik absorpcji.Definiuje się ją jako pomiar szybkości, z jaką energia jest pochłaniana na jednostkę masy przez ludzkie ciało wystawione na działanie pola elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej (RF).Może również odnosić się do absorpcji innych form energii przez tkanki, w tym ultradźwięków.Jest definiowana jako moc pochłonięta przez masę tkanki i ma jednostki watów na kilogram (W/kg).
Norma krajowa Chin opiera się na normach europejskich i stanowi: „średnia wartość SAR dowolnych 10 g substancji biologicznej w ciągu dowolnych sześciu minut nie może przekraczać 2,0 W/kg.
To znaczy, a te normy oceniają średnią ilość promieniowania elektromagnetycznego generowanego przez telefony komórkowe przez pewien czas.Pozwala na nieco wyższą moc krótkoterminową, o ile średnia wartość nie przekracza normy.
Jeśli maksymalna moc nadawania wynosi 23dBm w trybie TDD i FDD, telefon komórkowy w trybie FDD przesyła moc w sposób ciągły.Natomiast telefon komórkowy w trybie TDD ma tylko 30% mocy nadawania, więc całkowita moc emisji TDD jest o około 5dB mniejsza niż w przypadku FDD.
Dlatego, aby zrekompensować moc nadawczą trybu TDD o 3dB, zgodnie ze standardem SAR należy dostosować różnicę między TDD i FDD, która może osiągnąć średnio 23dBm.
Czas postu: maj-03-2021