Trạm phát 5G - Chuẩn bức xạ điện từ cũ liệu có còn phù hợp?

Đào Công
13/12/2020 07:44
D

Với việc áp dụng các công nghệ mới Massive MIMO, Beamforming, sóng milimet và các trạm tế bào nhỏ (Small cells) trong triển khai mạng 5G thì các chuẩn bức xạ điện từ của các mạng di động thế hệ cũ đã không còn phù hợp mà còn phải tuân thủ quy trình phức tạp hơn khi xem xét và đánh giá an toàn.

Ban biên tập Tạp chí Điện tử trích lược báo cáo: "Vấn đề an toàn bức xạ điện từ với trạm 5G ở một số nước" tại Hội thảo về tương thích điện từ và an toàn bức xạ vô tuyến điện diễn ra vừa qua tại Thành phố Hồ Chí Minh. Tiêu đề bài báo do Ban Biên tập Tạp chí Điện tử đặt.

Trạm 5G của nhà mạng Mobifone. Nguồn ảnh: Mobifone

Nhiều khả năng hệ thống 5G sẽ có mức công suất EIRP cao hơn và dẫn đến biên của vùng tuân thủ EMF (vùng loại trừ - Exclusion zone) rộng hơn so với các ăng ten thông thường nếu mức công suất cực đại theo lý thuyết được áp dụng cho tất cả các chùm tia.

Vì vậy việc nghiên cứu, thiết kế trạm cũng cần được chú ý hơn, đặc biệt là với các quốc gia áp dụng mức giới hạn thấp hơn so với mức ngưỡng theo hướng dẫn của ICNIRP.

Từ năm 2017, công ty Ericsson đã tiến hành mô phỏng xác định vùng loại trừ của trạm phát mạng 5G tuân thủ theo các khuyến nghị về giới hạn phơi nhiễm quốc tế, sử dụng phần mềm IXUS để tính toàn vùng loại trừ.

Mô phỏng 1: triển khai trạm tế bào nhỏ (small cell) thuộc hệ thống 5G Thử nghiệm sử dụng tần số 28 GHz và triển khai Massive MIMO với mảng ăng ten Ericsson AIR 5121 gồm 512 phần tử, hệ số khuếch đại 24 dBi, 8 chùm tia, tổng công suất ra < 1W, góc lái tia ±60 độ theo phương ngang; ±15 độ theo phương dọc.

Mô phỏng xác định vùng loại trừ của một trạm tế bào nhỏ 5G. (Nguồn: Christer Törnevik (2017). EMF challenges for 5G. Ericsson Research, Stockholm)

Để đáp ứng mức giới hạn phơi nhiễm 10 W/m2 theo ICNIRP cho môi trường công cộng, giả thiết mức công suất là cực đại ở tất cả các chùm tia, có xem xét tới kỹ thuật ghép kênh theo tần số TDD, thì biên vùng loại trừ sẽ cách ăng ten 1,5 m về phía trước và cách 1 m về mỗi bên. Vùng loại trừ này, mặc dù có rộng hơn so với 3G, 4G nhưng vẫn không gây ra khó khăn trong việc xây dựng trạm.

Tuy vậy, đối với một số quốc gia áp dụng mức giới hạn chỉ bằng 1/100 mức tham chiếu của ICNIRP thì vùng loại trừ sẽ phải mở rộng gấp 10 lần, lúc này việc lắp đặt trạm phát phù hợp là một thách thức lớn, đặc biệt là trong môi trường đô thị, mật độ thuê bao đông đúc.

Mô phỏng 2: triển khai trạm gốc 5G lắp đặt chung với trạm 2G, 3G và 4G có sẵn - Trạm phát sử dụng tần số 3,5GHz, công suất tối đa 200W, sử dụng Massive MIMO với mảng 64 phần tử ăng ten, giả thiết mức công suất phát của mỗi ăng ten là tối đa theo lý thuyết, công suất phát xạ đẳng hướng tương đương eirp là 72 dBm. - Kết quả tính toán thu được biên của vùng loại trừ cho phơi nhiễm môi trường công cộng (10 W/m2) và phơi nhiễm nghề nghiệp (50 W/m2) cách ăng ten lần lượt là 25 m và 11,1 m về phía trước mặt ăng ten.

Mô phỏng xác định vùng loại trừ của một trạm phát 5G. (Nguồn: Christer Törnevik (2017). EMF challenges for 5G. Ericsson Research, Stockholm)

Từ những kết quả mô phỏng kể trên, ta có thể thấy việc triển khai các trạm tế bào nhỏ hoặc trạm phát 5G đáp ứng yêu cầu về giới hạn phơi nhiễm trường điện từ theo quy định của ICNIRP là hoàn toàn khả ngay cả khi tính toán đối với giá trị công suất phát cực đại theo lý thuyết.

Công suất bức xạ tối đa thực tế của trạm 5G

Đối với một hệ thống 5G, mức công suất phát tối đa thực tế sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

- Không phải tất cả công suất sẽ tập trung vào cùng một hướng trong một khoảng thời gian;

- Việc tối ưu 100% công suất không phải lúc nào cũng giống nhau đối với mọi búp sóng;

- Việc ghép kênh phân theo thời gian (TDD) sẽ giới hạn thời gian phát.

Khi áp dụng mô hình thống kê, có xét đến các yếu tố như: phương pháp tối ưu trạm phát, kế hoạch về thời gian phát; phân bố thiết bị đầu cuối kết nối tới trạm, ghép kênh phân chia theo thời gian ... để phân tích và tính toán mức công suất phát xạ tối đa thực tế (actual maximum power) thì ta nhận thấy giá trị này thấp hơn nhiều so với mức công suất phát theo lý thuyết (theoretical maximum transmitted power) và phụ thuộc vào kích thước của mảng ăng ten.

Tỉ lệ công suất bức xạ tối đa thực tế trạm 5G theo kích thước mảng ăng ten. Nguồn: Christer Törnevik (2017) và EMF challenges for 5G. Ericsson Research, Stockholm

Theo đó, mức công suất phát tối đa thực tế đối với mảng ăng ten 8x8 chỉ ở mức 22% so với mức tối đa lý thuyết, trong điều kiện trạm phát downlink trong 75% thời gian. Lúc này vùng loại trừ để đáp ứng giới hạn về phơi nhiễm cũng được thu hẹp rõ rệt so với vùng loại trừ xác định theo mức công suất phát lý thuyết.

Áp dụng giá công xuất phát tối đa thực tế này vào mô phỏng xác định vùng loại trừ tuân thủ giới hạn an toàn phơi nhiễm ở trên, ta thu được kết quả biên vùng loại trừ đã được thu hẹp ở mức hơn 50%, vùng loại trừ chỉ mở rộng về phía trước mặt ăng ten khoảng cách 8,4m đối với phơi nhiễm công cộng và 3,8m đối với phơi nhiễm nghề nghiệp.

So sánh biên vùng loại trừ đối với mức công suất phát lý thuyết và công suất phát thực tế. Nguồn: Christer Törnevik (2017) và EMF challenges for 5G. Ericsson Research, Stockholm

Điều này càng khẳng định rõ ràng hơn tính khả thi trong việc triển khai thực tế các trạm phát 5G. Việc sử dụng công suất bức xạ tối đa thực tế để tính toán xác định tính tuân thủ quy định an toàn bức xạ của các trạm phát 5G đã được quốc tế chấp thuận và được tiêu chuẩn hóa thông qua các tiêu chuẩn IEC 62232 và ITU-T K.100.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Chuyển đổi số: Những việc cần làm ngay một cách thực chất!

Chuyển đổi số: Những việc cần làm ngay một cách thực chất!

AI "lấn sân" hội họa, nghệ thuật AI có phải là nghệ thuật đích thực?

AI "lấn sân" hội họa, nghệ thuật AI có phải là nghệ thuật đích thực?

5G và các thách thức trong thiết kế hệ thống IoT công nghiệp

5G và các thách thức trong thiết kế hệ thống IoT công nghiệp

Cần giải pháp “gỡ khó” về nguyên liệu cho ngành… điện tử

Cần giải pháp “gỡ khó” về nguyên liệu cho ngành… điện tử

Chuyển đổi số để Báo chí cách mạng Việt Nam bắt nhịp với thời đại công nghệ

Chuyển đổi số để Báo chí cách mạng Việt Nam bắt nhịp với thời đại công nghệ

Một số khuyến nghị về định hướng chiến lược chuyển đổi số báo chí quốc gia

Một số khuyến nghị về định hướng chiến lược chuyển đổi số báo chí quốc gia

Báo chí số - Nhìn lại 30 năm nghiên cứu và triển vọng phía trước

Báo chí số - Nhìn lại 30 năm nghiên cứu và triển vọng phía trước

Sử dụng trí tuệ nhân tạo trong hoạt động báo chí: Thực tiễn và các vấn đề pháp lý

Sử dụng trí tuệ nhân tạo trong hoạt động báo chí: Thực tiễn và các vấn đề pháp lý

Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng trên không gian mạng trong tình hình hiện nay

Bảo vệ nền tảng tư tưởng của Đảng trên không gian mạng trong tình hình hiện nay

Hướng tới những đột phá tiếp theo về công nghệ vô tuyến

Hướng tới những đột phá tiếp theo về công nghệ vô tuyến

AR thời gian thực có thể thay đổi tương lai của cuộc gọi video

AR thời gian thực có thể thay đổi tương lai của cuộc gọi video

Quyền riêng tư và văn hóa Việt

Quyền riêng tư và văn hóa Việt

Tin mới cập nhật

Andora phân phối 5 thương hiệu phụ kiện của Mỹ và Đức

Andora phân phối 5 thương hiệu phụ kiện của Mỹ và Đức

Home Credit lần đầu lọt Top 100 doanh nghiệp bền vững Việt Nam

Home Credit lần đầu lọt Top 100 doanh nghiệp bền vững Việt Nam

Dat Bike ra mắt Weaver++

Dat Bike ra mắt Weaver++

Vệ tinh quỹ đạo thấp và xu thế phát triển mạng viễn trong tương lai

Vệ tinh quỹ đạo thấp và xu thế phát triển mạng viễn trong tương lai

VinaPhone trình diễn công nghệ 5G tại Techfest Việt Nam 2022

VinaPhone trình diễn công nghệ 5G tại Techfest Việt Nam 2022

FPT Shop khai trương cửa hàng gia dụng thứ 200

FPT Shop khai trương cửa hàng gia dụng thứ 200

Các giải pháp cải thiện chất lượng dịch vụ trong mạng 5G công cộng và riêng

Các giải pháp cải thiện chất lượng dịch vụ trong mạng 5G công cộng và riêng

FPT mang gì đến Techfest Vietnam 2022?

FPT mang gì đến Techfest Vietnam 2022?

Những dấu hiệu ung thư miệng

Những dấu hiệu ung thư miệng

Panasonic Việt Nam lọt Top 100 Doanh nghiệp Bền vững năm 2022

Panasonic Việt Nam lọt Top 100 Doanh nghiệp Bền vững năm 2022

Amazon cam kết hỗ trợ DN vừa và nhỏ Việt Nam trên hành trình xuất khẩu toàn cầu

Amazon cam kết hỗ trợ DN vừa và nhỏ Việt Nam trên hành trình xuất khẩu toàn cầu

Mừng sinh nhật 3 tuổi, UNIQLO tổ chức nhiều hoạt động ý nghĩa

Mừng sinh nhật 3 tuổi, UNIQLO tổ chức nhiều hoạt động ý nghĩa

Tin đọc nhiều

Xây dựng tương lai bền vững hơn với 6G

Xây dựng tương lai bền vững hơn với 6G

Anten tái cấu hình cho hệ thống truyền thông di động 5G

Anten tái cấu hình cho hệ thống truyền thông di động 5G

Việt Nam đang ở đâu trong nền công nghiệp sản xuất ô tô toàn cầu

Việt Nam đang ở đâu trong nền công nghiệp sản xuất ô tô toàn cầu

Hoàn thiện thể chế và các điều kiện nền tảng để phát triển nền kinh tế số tại Việt Nam

Hoàn thiện thể chế và các điều kiện nền tảng để phát triển nền kinh tế số tại Việt Nam

Người Nhật hướng dẫn người Việt học và làm việc

Người Nhật hướng dẫn người Việt học và làm việc

Hội nghị của Bộ TT&TT: Ngành TT&TT Bắc Cạn và những đóng góp cho phát triển KT-XH

Hội nghị của Bộ TT&TT: Ngành TT&TT Bắc Cạn và những đóng góp cho phát triển KT-XH

Bảo vệ người lao động trong kỷ nguyên 4.0

Bảo vệ người lao động trong kỷ nguyên 4.0

Kỹ thuật kết nối trên nền tảng tích hợp chia sẻ dữ liệu quốc gia

Kỹ thuật kết nối trên nền tảng tích hợp chia sẻ dữ liệu quốc gia

Kinh nghiệm trong công tác quản lý nhà nước lĩnh vực thông tin và truyền thông Lâm Đồng 2019

Kinh nghiệm trong công tác quản lý nhà nước lĩnh vực thông tin và truyền thông Lâm Đồng 2019

Phát triển các Doanh nghiệp Công nghệ Việt Nam

Phát triển các Doanh nghiệp Công nghệ Việt Nam

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019