Para ofrecer servicios móviles mejorados, se espera que el sistema 5G densifique aún más su infraestructura de red y amplíe el despliegue de conjuntos de antenas masivas que emitan haces de alta energía utilizando el espectro de ondas milimétricas. Estas características radicalmente nuevas tendrán un impacto significativo en el nivel de exposición a CEM en las redes 5G. En este artículo se investiga la exposición a CEM de las redes móviles 5G en un entorno urbano denso utilizando un enfoque de trazado de rayos para el enlace ascendente (UL) y el enlace descendente (DL). Para la estación base 5G se considera una antena masiva multientrada y multisalida con capacidad de formación de haces multiusuario. Para el enlace descendente, se utiliza la técnica de transmisión de tasa máxima (MRT) para dirigir los haces hacia todos los usuarios activos, y la densidad de potencia total (PD) para evaluar el nivel de exposición a CEM. Por otro lado, la exposición a CEM debida a UL se investiga utilizando la intensidad de campo eléctrico y la tasa de absorción específica (SAR). El marco de evaluación CEM basado en el trazado de rayos propuesto explota la información detallada de los escenarios, incluida la geometría 3D de los edificios, las características CEM, la propagación multitrayecto, la ubicación de los usuarios y el patrón de radiación beamforming, para evaluar eficazmente los niveles de variación espacial de los CEM. Siguiendo este procedimiento de evaluación, se analiza el impacto de diferentes densidades y distribuciones de usuarios en términos de PD y SAR. Los resultados muestran que, para DL, el pico de PD aumenta de 6,65 a 24,92 dBm/m2 cuando el número de usuarios activos en la zona aumenta de un único usuario al 100%. En el peor de los casos, la exposición a la DP alcanza el 62% del límite establecido por la ICNIRP. La saturación de la distribución espacial de CEM se produce cuando el número de haces DL activos es superior al 25%. Para UL, en un radio de 5 m de la ubicación del usuario, el campo E medio puede aumentar de 2,40 a 3,98 V/m. (incremento del 66%) si el número de usuarios activos en la zona aumenta del 25% al 100%. Además, cuando el 100% de los usuarios transmiten activamente, sólo hay un 10% de probabilidades de que el SAR supere los 0,06 W/kg (o el 3% del límite de la ICNIRP).
Salem, Mohammed Ahmed, et al. "Investigation of EMF exposure level for uplink and downlink of 5G network using ray tracing approach". Revista Internacional de Tecnología 13.6 (2022): 1298-1307.
