Со изградбата на 5G мрежата, цената на базната станица 5G е многу висока, особено затоа што проблемот со голема потрошувачка на енергија е нашироко познат.
Во случајот на China Mobile, за да се поддржи надолу врска со голема брзина, на неговиот модул за радиофреквенција од 2,6 GHz му се потребни 64 канали и максимум 320 вати.
Што се однесува до мобилните телефони 5G кои комуницираат со базната станица, бидејќи тие се во близок контакт со човечкото тело, крајната линија на „штетноста од зрачење“ мора строго да се чува, така што моќта на пренос е строго ограничена.
Протоколот ја ограничува моќта на пренос на мобилните телефони 4G на максимум 23dBm (0,2w).Иако оваа моќност не е многу голема, фреквенцијата на мејнстрим опсегот 4G (FDD 1800MHz) е релативно мала, а загубата во пренос е релативно мала.Не е проблем да се користи.
Но, ситуацијата со 5G е покомплицирана.
Како прво, мејнстрим фреквенцискиот опсег на 5G е 3,5 GHz, висока фреквенција, поголема загуба на патеката на ширење, слаба способност за пенетрација, послаби можности за мобилни телефони и мала моќност на пренос;затоа, нагорната врска е лесно да стане тесно грло на системот.
Второ, 5G се заснова на режимот TDD, а нагорната и надолу врската се испраќаат во временска поделба.Општо земено, за да се обезбеди капацитет на надолна врска, распределбата на нагорната врска на временскиот слот е помала, околу 30%.Со други зборови, телефонот 5G во TDD има само 30% од времето за испраќање податоци, што дополнително ја намалува просечната моќност на пренос.
Покрај тоа, моделот на распоредување на 5G е флексибилен, а вмрежувањето е сложено.
Во режимот NSA, 5G и 4G испраќаат податоци истовремено преку двојна врска, обично 5G во режим TDD и 4G во режим FDD.На овој начин, каква треба да биде преносната моќ на мобилниот телефон?
Во режимот SA, 5G може да користи TDD или FDD пренос со еден носител.И агрегирајте го носителот на овие два режими.Слично на случајот со режимот NSA, мобилниот телефон треба да пренесува податоци истовремено на два различни фреквенциски опсези, а TDD и FDD два режими;колку моќ треба да пренесе?
Освен тоа, колку мобилниот телефон треба да пренесува енергија ако се соберат двата TDD носачи на 5G?
3GPP има дефинирано повеќе нивоа на моќност за терминалот.
На спектарот Sub 6G, нивото на моќност 3 е 23 dBm;нивото на моќност 2 е 26dBm, а за нивото на моќност 1, теоретската моќност е поголема и моментално нема дефиниција.
Поради високата фреквенција и карактеристиките на преносот се разликуваат од Sub 6G, сценаријата на апликацијата повеќе се разгледуваат при пристапот до поправки или употребата на мобилни телефони кои не се користат.
Протоколот дефинира четири нивоа на моќност за милиметарски бран, а индексот на зрачење е релативно широк.
Во моментов, комерцијалната употреба на 5G главно се заснова на услугата за мобилни телефони eMBB во опсегот Sub 6G.Следното конкретно ќе се фокусира на ова сценарио, насочувајќи ги главните фреквенциски опсези на 5G (како што се FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78, итн.).Поделени во шест типа за да се опишат:
- 5G FDD (SA режим): максималната моќност на пренос е ниво 3, што е 23dBm;
- 5G TDD (SA режим): максималната моќност на пренос е ниво 2, што е 26dBm;
- 5G FDD +5G TDD CA (SA режим): максималната моќност на пренос е ниво 3, што е 23dBm;
- 5G TDD +5G TDD CA (SA режим): максималната моќност на пренос е ниво 3, што е 23dBm;
- 4G FDD +5G TDD DC (NSA режим): максималната моќност на пренос е ниво 3, што е 23dBm;
- 4G TDD + 5G TDD DC (режим на NSA);Максималната моќност на пренос дефинирана со R15 е ниво 3, што е 23dBm;а верзијата R16 поддржува максимално ниво на пренос на моќност 2, што е 26dBm
Од горенаведените шест типа, можеме да ги видиме следните карактеристики:
Сè додека мобилниот телефон работи во режим FDD, максималната моќ на пренос е само 23 dBm, додека во режимот TDD, или независното вмрежување, 4G и 5G се обајцата TDD режим, максималната моќ на пренос може да се релаксира на 26 dBm.
Значи, зошто протоколот толку многу се грижи за TDD?
Како што сите знаеме, телекомуникациската индустрија отсекогаш имала различни мислења за тоа дали електромагнетното зрачење.Сепак, заради безбедност, преносната моќ на мобилните телефони мора да биде строго ограничена.
Во моментов, земјите и организациите имаат воспоставено релевантни здравствени стандарди за изложеност на електромагнетно зрачење, ограничувајќи го зрачењето на мобилните телефони на мал опсег.Сè додека мобилниот телефон е во согласност со овие стандарди, може да се смета за безбеден.
Сите овие здравствени стандарди укажуваат на еден индикатор: SAR, кој специјално се користи за мерење на ефектите од зрачењето во близина на полето од мобилните телефони и другите преносливи комуникациски уреди.
SAR е специфичен сооднос на апсорпција.Се дефинира како мерење на брзината со која енергијата се апсорбира по единица маса од човечкото тело кога е изложено на електромагнетно поле на радио фреквенција (RF).Може да се однесува и на апсорпција на други форми на енергија од ткиво, вклучително и ултразвук.Се дефинира како моќ што се апсорбира по маса ткиво и има вати единици по килограм (W/kg).
Кинескиот национален стандард се базира на европските стандарди и пропишува: „просечната вредност на SAR на кои било 10 g биолошки за кои било шест минути не треба да надминува 2,0 W/Kg.
Тоа е да се каже, и овие стандарди ја оценуваат просечната количина на електромагнетно зрачење генерирано од мобилните телефони во текот на одредено време.Овозможува малку поголема краткорочна моќност, се додека просечната вредност не ја надминува стандардната.
Ако максималната моќност на пренос е 23 dBm во режимот TDD и FDD, мобилниот телефон во режимот FDD континуирано емитува енергија.Спротивно на тоа, мобилниот телефон во режимот TDD има само 30% моќ на пренос, така што вкупната моќност на емисија на TDD е околу 5dB помала од FDD.
Затоа, за да се компензира преносната моќ на режимот TDD за 3dB, во премисата на SAR стандардот е да се прилагоди разликата помеѓу TDD и FDD, а која во просек може да достигне 23dBm.
Време на објавување: мај-03-2021 година