5G 네트워크 구축으로 인해 5G 기지국의 비용은 특히 많은 에너지 소비 문제가 널리 알려졌기 때문에 매우 높습니다.
China Mobile의 경우 고속 다운링크를 지원하려면 2.6GHz 무선 주파수 모듈에 64개 채널과 최대 320W가 필요합니다.
기지국과 통신하는 5G 휴대전화는 인체에 밀착돼 있기 때문에 '방사선 피해'의 최전선을 철저히 지켜야 하므로 전송 전력이 엄격히 제한된다.
이 프로토콜은 4G 휴대폰의 전송 전력을 최대 23dBm(0.2w)로 제한합니다.이 전력은 그다지 크지 않지만 4G 주류 대역(FDD 1800MHz)의 주파수는 상대적으로 낮고 전송 손실은 상대적으로 작습니다.그것을 사용하는 것은 문제가 아닙니다.
그러나 5G 상황은 더 복잡하다.
우선, 5G의 주류 주파수 대역은 3.5GHz이며, 고주파, 전파 경로 손실이 크고, 침투 능력이 낮고, 휴대 전화 기능이 약하고, 전송 전력이 낮습니다.따라서 업링크는 시스템 병목 현상이 되기 쉽습니다.
둘째, 5G는 TDD 방식을 기반으로 하며 업링크와 다운링크를 시분할로 전송한다.일반적으로 다운링크 용량을 확보하기 위해 시간 슬롯의 업링크 할당량은 약 30%로 적습니다.즉, TDD의 5G 전화기는 데이터를 전송하는 시간이 30%에 불과하므로 평균 전송 전력이 더욱 감소합니다.
또한 5G의 배포 모델은 유연하고 네트워킹이 복잡합니다.
NSA 모드에서 5G와 4G는 이중 연결을 통해 동시에 데이터를 전송합니다. 일반적으로 TDD 모드에서는 5G, FDD 모드에서는 4G입니다.이런 식으로 휴대 전화의 전송 전력은 얼마입니까?
SA 모드에서 5G는 TDD 또는 FDD 단일 캐리어 전송을 사용할 수 있습니다.그리고 이 두 모드의 반송파를 집계합니다.NSA 모드의 경우와 유사하게 휴대폰은 두 개의 서로 다른 주파수 대역에서 동시에 데이터를 전송해야 하며 TDD와 FDD 두 가지 모드가 필요합니다.얼마나 많은 전력을 전송해야 합니까?
게다가 5G의 두 TDD 캐리어를 합치면 휴대폰은 얼마만큼의 전력을 전송해야 할까?
3GPP는 단말기에 대해 여러 전력 수준을 정의했습니다.
Sub 6G 스펙트럼에서 전력 레벨 3은 23dBm입니다.전력 레벨 2는 26dBm이고 전력 레벨 1의 경우 이론적 전력이 더 크며 현재 정의가 없습니다.
고주파 및 전송 특성이 Sub 6G와 다르기 때문에 애플리케이션 시나리오는 고정 액세스 또는 비휴대폰 사용에서 더 많이 고려됩니다.
이 프로토콜은 밀리미터파에 대해 4가지 전력 수준을 정의하며 방사선 지수는 비교적 광범위합니다.
현재 5G 상용화는 주로 Sub 6G 대역의 휴대폰 eMBB 서비스를 기반으로 하고 있다.다음은 주류 5G 주파수 대역(예: FDD n1, N3, N8, TDD n41, n77, N78 등)을 대상으로 하는 이 시나리오에 특히 초점을 맞춥니다.설명하기 위해 6가지 유형으로 나뉩니다.
- 5G FDD(SA 모드): 최대 전송 전력은 23dBm인 레벨 3입니다.
- 5G TDD(SA 모드): 최대 전송 전력은 26dBm인 레벨 2입니다.
- 5G FDD +5G TDD CA(SA 모드): 최대 전송 전력은 23dBm인 레벨 3입니다.
- 5G TDD +5G TDD CA(SA 모드): 최대 전송 전력은 23dBm인 레벨 3입니다.
- 4G FDD +5G TDD DC(NSA 모드): 최대 전송 전력은 23dBm인 레벨 3입니다.
- 4G TDD + 5G TDD DC(NSA 모드);R15로 정의된 최대 전송 전력은 레벨 3으로 23dBm입니다.R16 버전은 26dBm인 최대 전송 전력 레벨 2를 지원합니다.
위의 6가지 유형에서 다음과 같은 특성을 볼 수 있습니다.
휴대 전화가 FDD 모드에서 작동하는 한 최대 전송 전력은 23dBm에 불과한 반면 TDD 모드 또는 비독립 네트워킹에서는 4G와 5G가 모두 TDD 모드이므로 최대 전송 전력은 26dBm으로 완화될 수 있습니다.
그렇다면 왜 프로토콜은 TDD에 그렇게 많은 신경을 쓰는 것일까요?
우리 모두가 알다시피 전자파 방출 여부에 대해 통신 업계는 항상 다른 의견을 가지고 있었습니다.그러나 안전을 위해 휴대폰의 전송 전력은 엄격히 제한되어야 합니다.
현재 국가 및 조직에서는 관련 전자파 노출 보건 표준을 제정하여 휴대폰의 전자파를 작은 범위로 제한하고 있습니다.휴대폰이 이러한 표준을 준수하는 한 안전한 것으로 간주될 수 있습니다.
이러한 보건 표준은 모두 휴대전화 및 기타 휴대용 통신 장치에서 나오는 근거리 방사선의 영향을 측정하는 데 특별히 사용되는 SAR이라는 하나의 지표를 가리킵니다.
SAR은 비흡수율입니다.무선 주파수(RF) 전자기장에 노출되었을 때 인체가 단위 질량당 에너지를 흡수하는 비율을 측정하는 것으로 정의됩니다.또한 초음파를 포함하여 조직에 의한 다른 형태의 에너지 흡수를 나타낼 수도 있습니다.이것은 조직의 질량당 흡수된 전력으로 정의되며 킬로그램당 와트 단위(W/kg)를 가집니다.
중국의 국가 표준은 유럽 표준을 따르고 다음과 같이 규정합니다.
즉, 이러한 표준은 한동안 휴대 전화에서 생성되는 평균 전자기 방사량을 평가합니다.평균값이 기준을 초과하지 않는 한 단기 전력에서 약간 더 높은 것을 허용합니다.
TDD 및 FDD 모드에서 최대 전송 전력이 23dBm이면 FDD 모드의 휴대폰은 지속적으로 전력을 전송하고 있습니다.반대로 TDD 모드의 휴대폰은 송신 전력이 30%에 불과하므로 총 TDD 방출 전력은 FDD보다 약 5dB 적습니다.
따라서 TDD 모드의 전송 전력을 3dB 보상하기 위해서는 TDD와 FDD의 차이를 조정하는 것이 SAR 표준의 전제이며 평균 23dBm에 도달할 수 있습니다.
게시 시간: May-03-2021