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移动网络|5G手机的发射功率，到底能有多大？会伤人么？


随着5G网络的建设 ， 5G基站成本高 ， 尤其是能耗大的问题已广为人知 。
以中国移动为例 ， 为了下行支持高速率 ， 其2.6GHz的射频模块就要求64通道 ， 最大320瓦发射功率 。
移动网络|5G手机的发射功率，到底能有多大？会伤人么？
本文插图

而与基站通信的5G手机 ， 由于和人体的接触过于密切 ， 「辐射危害」的底线必须严防死守 ， 因此只能戴着镣铐起舞 ， 发射功率严格受限 。
4G手机的发射功率 ， 就被协议限制为最大23dBm（0.2瓦） ， 这个功率虽说不大 ， 但4G的主流频段（FDD 1800MHz）频率较低 ， 传播损耗相对较小 ， 用起来倒也问题不大 。
【移动网络|5G手机的发射功率，到底能有多大？会伤人么？】5G的情况就复杂一些 。
首先 ， 5G主流的频段是3.5GHz ， 频率较高 ， 传播路损大 ， 穿透能力差 ， 同时手机能力弱 ， 发射功率小 ， 因此上行容易成为系统瓶颈 。
再者 ， 5G以TDD模式为主 ， 上下行是分时发送的 。 一般情况下 ， 为了保证下行容量 ， 分给上行的时隙较少 ， 约占30%左右 。 也就是说 ， TDD模式下的5G手机仅有30%的时间发送数据 ， 这就进一步降低了平均发射功率 。
并且 ， 5G的部署模式灵活 ， 组网复杂 。
在NSA模式下 ， 5G和4G通过双连接的方式同时发送数据 ， 一般5G为TDD模式 ， 4G为FDD模式 ， 如此一来 ， 手机的发射功率应该为多大？

移动网络|5G手机的发射功率，到底能有多大？会伤人么？
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在SA模式下 ， 5G不但能以TDD或者FDD单载波发射 ， 还可以把这两种模式的载波聚合起来 ， 和NSA的情况类似 ， 手机就要在两个不同频段 ， TDD和FDD两种模式下同时发送数据 ， 发射功率应该为多大呢？
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另外 ， 如果是5G的两个TDD载波聚合 ， 手机发射功率又应该多大呢？
3GPP考虑地很周到 ， 为终端定义了多个功率等级 。
在Sub6G频谱上 ， 功率等级3 ， 大小为23dBm；功率等级2 ， 大小为26dBm；功率等级1 ， 理论上功率更大 ， 目前还没有定义 。
毫米波频段因频率高 ， 传播特性和Sub6G不同 ， 使用场景更多考虑固定接入或者非手机使用 ， 标准为毫米波定义了4个功率等级 ， 且对于辐射的指标限制较宽 。
目前5G商用以Sub6G频段下的手机eMBB业务为主 ， 下文将主要聚焦于此场景 ， 针对主流的5G频段（如FDD n1 ， n3 ， n8等 ， TDD n41 ， n77 ， n78等） ， 分六种类型来描述 。
1、5G FDD （SA模式）：最大发射功率为等级3 ， 即23dBm；
2、5G TDD（SA模式）：最大发射功率为等级2 ， 即26dBm；
3、5G FDD + 5G TDD CA（SA模式）：最大发射功率为等级3 ， 即23dBm；
4、5G TDD + 5G TDD CA（SA模式）：最大发射功率为等级3 ， 即23dBm；

5、4G FDD + 5G TDD DC（NSA模式）：最大发射功率为等级3 ， 即23dBm；
6、4G TDD + 5G TDD DC（NSA模式）：R15定义的最大发射功率为等级3 ， 即23dBm ， R16版本可支持的最大发射功率为等级2 ， 即26dBm 。
通过上述6种类型 ， 我们可以看出以下特点：只要手机的工作模式出现FDD ， 则最大发射功率只能为23dBm ， 而在独立组网TDD模式下 ， 或者非独立组网4G和5G都是TDD模式时 ， 最大发射功率可以放宽到26dBm 。
那么 ， 协议为什么对TDD如此关爱？
众所周知 ， 无线通信对人体所造成的电磁辐射是否有害 ， 业界一直众说纷纭 ， 但为了安全起见 ， 手机发射功率必须严格限制 。
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