5G och EMF

SSM, 2018-12-12

© Ericsson AB

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 2

Information om 5G och EMF

Faktablad från Ericsson:www.ericsson.com/health

Information från EMF Explained:www.emfexplained.info

Broschyr från GSMA:www.gsma.com

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 3

Exempel 1: Ericsson 5G Radio Dot

Small cell (inomhus, takmontering)Mid-band (3.4 – 3.8 GHz)Låg uteffekt (ca 1 W)EMF-zon < 5 cm

AIR 6488: 810x400x200

Basstationer för 5G

Exempel 2: Ericsson AIR 5121

Utomhus (vägg- och stolpmontering)High-band (26 - 28 GHz)Låg uteffekt (ca 1 W)Massive MIMO/beamformingHögt gain (ca 24 dBi)EMF-zon < 2 m (max EIRP)

Exempel 3: Ericsson AIR 6488

Utomhus (hustak, husväggar etc.)Mid-band (3.4 – 3.8 GHz)Uteffekt upp till 200 W (momentant)Massive MIMO/beamformingHögt gain (ca 24 dBi)EMF-zon ~ 10 m (verklig EIRP)

Används i första5G-näten i Sverige

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 4

— 3.5 GHz, 100 MHz bandbredd

— 64 Tx/Rx massive MIMO

— SU-MIMO och MU-MIMO

— “Codebook/Reciprocity beamforming”

— Uteffekt upp till 200 W (momentant)

— EIRP upp till 77 dBm (momentant)

— TDD, sänder 75% av tiden (75% DL duty cycle)

— Beam-styrning: ± 60° (h), -17 ° - +23° (v)

— Minsta lobbredd: 22° (h), 10° (v)

EMF-exponering från AIR 6488 (5G NR, B42D)

Betyder att minsta lob (”stråle”) är20 meter bred på 50 meters avstånd

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 5

— Resultat för maximal uteffekt (EIRP)- Verklig EIRP lägre pga trafik- och riktningsvariationer

— Beräkning med användning av antenndiagram- Envelopp av alla möjliga lober

— TDD-faktor (75%) och uteffekt-tolerans (1.5 dB) inkluderade

EMF-zon för AIR 6488 (“compliance boundary”)

Max uteffekt: 200 W Max gain: 23.9 dBi

GP = General Public limit, 10 W/m2 W = Worker (occupational) limit, 50 W/m2

Mode and output power for AIR 6488

Dimensions of the box-shaped compliance boundary (m)

Distance in front of EUT

Width Height Distance behind EUT

Band Standard Nominal total EIRP

Power tolerance

TDD DL duty cycle

GP W GP W GP W GP W

B42 (3500) NR 76.9 dBm 1.5 dB 75% 20.4 9.1 24.0 10.8 11.0 5.0 0 0

4 m för 10 W (max uteffekt initialt på KTH)

20.4 m

9.1 m

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 6

Envelope traffic beam antenna patternAIR 6488, 3.5 GHz

Azimuth Elevation

23.9 dBimax gain

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 7

— Traffic beam: PT = 0.75 x 200 W x 1.4 = 212 WGT = 23.9 dBi = 245x

— ICNIRP GP limit: SL = 10 W/m2

Compliance distance: 𝐶𝐷 = 𝑃𝑇𝐺𝑇

4π 𝑆𝐿= 20.4 m

Example of front compliance distance calculationAIR 6488, 3.5 GHz (200 W), theoretical maximum case

1.5 dB power tolerance75% TDD DL duty cycle

20.4 m

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 8

Verklig uteffekt/EIRP för massive MIMO

EMF-zon beräknad för 5G-basstation (3.5 GHz) med användning av“theoretical maximum transmitted power” (200 W)

EMF-zon beräknad för 5G-basstation (3.5 GHz) med användning av “actualmaximum transmitted power” (50 W)

IEC TR 62669 ger riktlinjer för användning av verklig uteffekt(“actual transmitted power”) för massive MIMO

— All uteffekt fokuseras inte i samma

riktning under 6 minuter (medel-

värdestid för EMF-gränsvärde)

— TDD minskar uteffekten

— Verkliga uteffekten som bidrar till

EMF-exponering är ca 25% av

den maximala

20 m

9 m10 m

4.5 m

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 9

Fraction of total power contributing to the EMF exposure as function of antenna array size (95th percentile)

Actual maximum power of massive MIMO

< 25% for 8x8array antenna

75% downlink (TDD)100% utilization

Array size

Statistical model developed that takes into account base station utilization, scheduling time, distribution of user equipment, and time-division duplexing to determine actual maximum power

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 10

— Recommendation that a power of 50 W (25% of maximum 200 W) is used for AIR 6488 in the EMF assessments of 5G sites.

— Ericsson intends to measure, together with customers, the distribution of time-averaged output power levels of AIR 6488 radios in the initial commercial 5G networks to verify that the recommended actual maximum transmit power is accurate and realistic.

— Ericsson will offer tools to monitor and controlthe time-averaged power/EIRP to ensure it is below a set threshold (e.g. 25% of max).

Realistic EMF assessment powerRecommendation of actual maximum power for AIR 6488

2018-12-12 | © Ericsson AB | Page 11

— Initialt max 10 W uteffekt

— Ca 20 m installationshöjd

— > 30 m till närliggande byggnader

— EMF-exponeringen under ICNIRPs och SSMs rekommendationer

Telia/Ericsson 5G-nät på KTH (AIR 6488, B42D)

— Senare upp till 200 W (momentant)

— En detaljerad bestämning av EMF-exponeringen kommer att utförasav Ericsson och Telia baserad påberäkningar och mätningar i Q1 2019

www.ericsson.com/health