隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，5G基站成本高，尤其是能耗大的問題已廣為人知。XBkesmc

以中國移動(dòng)為例，為了下行支持高速率，其2.6GHz的射頻模塊就要求64通道，最大320瓦發(fā)射功率。XBkesmc

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4G手機(jī)的發(fā)射功率，就被協(xié)議限制為最大23dBm（0.2瓦），這個(gè)功率雖說不大，但4G的主流頻段（FDD 1800MHz）頻率較低，傳播損耗相對(duì)較小，用起來倒也問題不大。XBkesmc

5G的情況就復(fù)雜一些。XBkesmc

首先，5G主流的頻段是3.5GHz，頻率較高，傳播路損大，穿透能力差，同時(shí)手機(jī)能力弱，發(fā)射功率小，因此上行容易成為系統(tǒng)瓶頸。XBkesmc

再者，5G以TDD模式為主，上下行是分時(shí)發(fā)送的。一般情況下，為了保證下行容量，分給上行的時(shí)隙較少，約占30%左右。也就是說，TDD模式下的5G手機(jī)僅有30%的時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)，這就進(jìn)一步降低了平均發(fā)射功率。XBkesmc

并且，5G的部署模式靈活，組網(wǎng)復(fù)雜。XBkesmc

在NSA模式下，5G和4G通過雙連接的方式同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，一般5G為TDD模式，4G為FDD模式，如此一來，手機(jī)的發(fā)射功率應(yīng)該為多大？XBkesmc

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在SA模式下，5G不但能以TDD或者FDD單載波發(fā)射，還可以把這兩種模式的載波聚合起來，和NSA的情況類似，手機(jī)就要在兩個(gè)不同頻段，TDD和FDD兩種模式下同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)射功率應(yīng)該為多大呢？XBkesmc

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另外，如果是5G的兩個(gè)TDD載波聚合，手機(jī)發(fā)射功率又應(yīng)該多大呢？XBkesmc

3GPP考慮地很周到，為終端定義了多個(gè)功率等級(jí)。XBkesmc

在Sub6G頻譜上，功率等級(jí)3，大小為23dBm；功率等級(jí)2，大小為26dBm；功率等級(jí)1，理論上功率更大，目前還沒有定義。XBkesmc

毫米波頻段因頻率高，傳播特性和Sub6G不同，使用場(chǎng)景更多考慮固定接入或者非手機(jī)使用，標(biāo)準(zhǔn)為毫米波定義了4個(gè)功率等級(jí)，且對(duì)于輻射的指標(biāo)限制較寬。XBkesmc

目前5G商用以Sub6G頻段下的手機(jī)eMBB業(yè)務(wù)為主，下文將主要聚焦于此場(chǎng)景，針對(duì)主流的5G頻段（如FDD n1，n3，n8等，TDD n41，n77，n78等），分六種類型來描述。XBkesmc

1. 5G FDD （SA模式）：最大發(fā)射功率為等級(jí)3，即23dBm；
2. 5G TDD（SA模式）：最大發(fā)射功率為等級(jí)2，即26dBm；
3. 5G FDD + 5G TDD CA（SA模式）：最大發(fā)射功率為等級(jí)3，即23dBm；
4. 5G TDD + 5G TDD CA（SA模式）：最大發(fā)射功率為等級(jí)3，即23dBm；
5. 4G FDD + 5G TDD DC（NSA模式）：最大發(fā)射功率為等級(jí)3，即23dBm；
6. 4G TDD + 5G TDD DC（NSA模式）：R15定義的最大發(fā)射功率為等級(jí)3，即23dBm，R16版本可支持的最大發(fā)射功率為等級(jí)2，即26dBm。

通過上述6種類型，我們可以看出以下特點(diǎn)：只要手機(jī)的工作模式出現(xiàn)FDD，則最大發(fā)射功率只能為23dBm，而在獨(dú)立組網(wǎng)TDD模式下，或者非獨(dú)立組網(wǎng)4G和5G都是TDD模式時(shí)，最大發(fā)射功率可以放寬到26dBm。XBkesmc

那么，協(xié)議為什么對(duì)TDD如此關(guān)愛？XBkesmc

眾所周知，無線通信對(duì)人體所造成的電磁輻射是否有害，業(yè)界一直眾說紛紜，但為了安全起見，手機(jī)發(fā)射功率必須嚴(yán)格限制。XBkesmc

目前，各個(gè)國家和組織制定了相關(guān)的電磁輻射暴露健康標(biāo)準(zhǔn)，將手機(jī)的輻射嚴(yán)格限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。只要手機(jī)遵守這些標(biāo)準(zhǔn)，就可以認(rèn)為是安全的。XBkesmc

這些健康標(biāo)準(zhǔn)都指向了一個(gè)指標(biāo)：SAR，專門用于手機(jī)等便攜通信設(shè)備近場(chǎng)輻射對(duì)人體健康影響。XBkesmc

SAR的全稱是Specific Absorption Ratio，中文意為“比吸收率“。其定義為“人體的一部分組織，平均一秒鐘時(shí)間會(huì)吸收多少手機(jī)發(fā)出的電磁波能量”，單位為W/kg。XBkesmc

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中國的國標(biāo)借鑒了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定：“任意10克生物組織、任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的平均比吸收率（SAR）值不得超過2.0W/kg”。XBkesmc

也就是說，這些標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的是一段時(shí)間內(nèi)手機(jī)產(chǎn)生電磁輻射的平均值，短時(shí)間功率內(nèi)高一點(diǎn)，但只要平均值不超標(biāo)就問題不大。XBkesmc

如果在TDD模式和FDD模式最大發(fā)射功率均為23dBm，但FDD模式的手機(jī)是一直在發(fā)射功率的，而TDD模式的手機(jī)一般只有30%的時(shí)間發(fā)射功率，因此TDD的總體發(fā)射功率要比FDD小約5dB。XBkesmc

因此，給TDD模式的發(fā)射功率補(bǔ)償3dB ，正是在滿足SAR標(biāo)準(zhǔn)的前提下，拉齊TDD和FDD之間的差異，它們最終平均下來的發(fā)射功率都可達(dá)到23dBm。XBkesmc

5G手機(jī)的發(fā)射功率到底有多大？看到這里，相信已經(jīng)有了答案。XBkesmc

（作者：蜉蝣采采，來源：無線深海；責(zé)編：Elaine Lin）XBkesmc