強化されたモバイル・サービスを提供するため、5Gシステムはネットワーク・インフラをさらに高密度化し、ミリ波帯を使用して高エネルギー・ビームを放射する巨大なアンテナ・アレイの展開を拡大すると予想される。これらの根本的な新機能は、5GネットワークにおけるEMF曝露レベルに大きな影響を与えるだろう。本論文では、アップリンク（UL）とダウンリンク（DL）のレイトレーシング手法を使用して、密集した都市環境における5GモバイルネットワークのEMF曝露を調査した。 5G基地局には、マルチユーザビームフォーミング機能を持つ大規模な多入力多出力アンテナを考慮した。DLでは、最大レート伝送（MRT）技術を使用して、すべてのアクティブユーザーにビームを向け、総電力密度（PD）を使用してEMF暴露レベルを評価する。一方、ULによるEMF暴露は、電界強度と比吸収率（SAR）を用いて調査される。提案する光線追跡ベースのEMF評価フレームワークは、EMFの空間変動レベルを効果的に評価するために、3D建物形状、EM特性、マルチパス伝搬、ユーザー位置、ビームフォーミング放射パターンなどのシナリオの詳細情報を利用する。この評価手順に従い、異なるユーザー密度と分布の影響をPDとSARの観点から分析した。その結果、DLの場合、ピークPDは6.65から24.92 dBm/m2 に増加した。最悪のシナリオを考慮すると、PD被曝はICNIRPの制限値の62%に達する。空間的なEMF分布の飽和は、アクティブなDLビームの数が25％を超えると発生する。ULの場合、ユーザーの位置から半径5m以内では、平均E電界は2.40から3.98 V/mに増加する可能性がある。(66%の増加)。エリア内のアクティブユーザー数が25%から100%に増加した場合。さらに、100％のユーザーが積極的に送信している場合、SARが0.06W/kg（またはICNIRPの制限値の3％）を超える可能性は10％しかない。
Salem, Mohammed Ahmed, et al. "Investigation of EMF exposure level for uplink and downlink of 5G network using ray tracing approach.".International Journal of Technology13.6 (2022): 1298-1307.
