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标题: [求助]提个弱弱的问题：能从技术层面解释一下为什么说CDMA较GSM辐射小、绿色？ [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2009-4-22 10:11

作者: 飘的叶子 标题: [求助]提个弱弱的问题：能从技术层面解释一下为什么说CDMA较GSM辐射小、绿色？

本人初接触移动通信知识，哪位大侠能从技术层面解释一下为什么说CDMA比GSM的辐射小？既然CDMA有比GSM好的优点，联通在发展CDMA上面有哪些不足？
问题可能很弱，这里先对大家谢过了！

时间: 2009-4-22 11:41

作者: zil_ye 标题: 回复 1# 的帖子

CDMA的功控技术比GSM好，所以相对来说福射小

时间: 2009-4-22 12:12

作者: cdma1xdj

一、CDMA和GSM系统对手机发射功率要求比较
我们先来了解一下CDMA和GSM相关技术规范对手机发射功率的要求[2，3]。目前普遍使用的GSM手机900MHz频段最大发射功率为2W（33dBm),1800MHz频段最大发射功率为1W（30dBm），同时规范要求，对于GSM900和1800频段，通信过程中手机最小发射功率分别不能低于5dBm和0dBm。CDMA IS-95A规范对手机最大发射功率要求为0.2W-1W（23dBm-30dBm），实际上目前网络上允许手机的最大发射功率为23dBm（0.2W），规范对CDMA手机最小发射功率没有要求。

在实际通信过程中，在某个时刻某个地点，手机的实际发射功率取决于环境，系统对通信质量的要求，语音激活等诸多因素，实际上就是取决于系统的链路预算。在通常的网络设计和规划中，对于基本相同的误帧率要求，GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9dB左右，由于CDMA系统采用扩频技术，扩频增益对全速率编码的增益为21dB，（对其他低速率编码的增益更大），所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14dB！（CDMA系统通常要解扩后信号的~E/N值为7dB左右，）。

我们再来比较一下GSM和CDMA手机发射功率的初始值的取定及功率控制机制。手机与系统的通信可分为两个阶段，一是接入阶段，二是话务通信阶段。对于GSM系统，手机在随机接入阶段没有进入专用模式以前，是没有功率控制的，为保证接入成功，手机以系统能允许的最大功率发射（通常是手机的最大发射功率）[4]。在分配专用信道（SDCCH或TCH）后，手机会根据基站的指令调整手机的发射功率，调整的步长通常为2dB。调整的频率为60ms一次。

对于CDMA系统，在随机接入状态下，手机会根据接收到的基站信号电平估计一个较小的值作为手机的初始发射功率，发送第一个Access Probe,如果在规定的时间内还没有得到基站的应答信息，手机会再加大发射功率。这个过程重复下去，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次数为止。在通话状态下，每1.25ms基站会向手机发送一个功率控制命令信息，命令手机增大或减少发射功率，步长为1dB。

由上面的比较可以看出，总体而言，考虑到CDMA系统其他独有的技术，如软切换，RAKE接收机对多径的分集作用，强有力的前向纠错算法对对上行链路预算的改善，CDMA系统对手机的发射功率的要求比GSM系统对手机发射功的要求要小得多，而且GSM手机在接入过程中以最大的功率发射，在通话过程***率控制速度较慢，所以手机以大功率发射的机率较大；而CDMA手机独特的随机接入机制和快速的反向控制，可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。

结论
由于CDMA和GSM的技术体制对CDMA和GSM的发射功率的要求以及初始发射功率值的取定以及功率控制机制不同，在通信过程中，CDMA手机的平均发射功率远远低于GSM手机的平均发射功率。现网实测证实，CDMA手机的平均发射功率比GSM手机的发射功率小500多倍，考虑到GSM手机只在八分之一时间内发射，在同等时间内，CDMA辐射的能量比GSM手机辐射的能量小60倍以上。

时间: 2009-4-22 13:01

作者: blinkyou

而且CDMA是码分，小区复用也少了，绿色

时间: 2009-4-22 17:36

作者: shenhqi

3#，问一个问题
CDMA发射功率的测试值是用宽频表测试的还是用选频表测试的？换句话说，使用的测试仪表的接收带宽（不是可使用的频率宽度，是能够在某一频点接收的带宽）是多少？
由于我不是搞实际测试的，所以一直找不到这个数据，能否请你告诉我？

时间: 2009-4-22 18:24

作者: 那山那人那狗

你用个扫频仪看一看就知道了，CDMA的频谱是一个在800M-900M之间的一个1.25M宽的矩形。大家都是学通信的都清楚，带宽1.25M,那这个矩形的高度肯定不会很高。如果你拿去跟GSM的频谱对比，那确实有几十倍的差距。。。。。所以从健康的角度来说，肯定是用CDMA好了。特别是孕妇。

时间: 2009-4-22 22:07

作者: shenhqi

6#，既然带宽是按照1.25MHz计算的，而GSM的带宽对一部手机而言只有200KHz，要相差6倍多，那么二者的功率也要增加8dB的差额才对。所以实际差距并不是如介绍的那么大的。

时间: 2009-4-22 22:47

作者: cdma1xdj

呵呵还挺热闹来个实际测试图吧

分别是GSM和CDMA的看图的名字就能分辨出来，简单明了

CDMA手机的线性平均发射功率为2.4dBm (1.72毫瓦),以最大功率(23dBm, 0.2瓦)发射的概率为0.2%；GSM手机的线性平均发射功率为28.9dBm (773毫瓦)，以最大功率(2瓦)发射的概率为21.8%。

附件: GSM.jpg (2009-4-22 22:47, 12.04 KB) / 下载次数 2
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时间: 2009-4-22 22:50

作者: cdma1xdj

说明：

忘了
路测实验进行了CDMA和GSM手机在实际通信过程中发射功率的测试。CDMA测试手机和GSM测试手机同时拔打1861,汽车内收音机调整到适当音量，摸拟双向通话。车速40km左右。GSM手机每480ms抽样一次，CDMA手机每20ms抽样一次。试验测得的GSM手机和CDMA手机的发射功率的统计分布如图所示。

时间: 2009-4-23 01:56

作者: 那山那人那狗

原帖由 shenhqi 于 2009-4-22 22:07 发表
6#，既然带宽是按照1.25MHz计算的，而GSM的带宽对一部手机而言只有200KHz，要相差6倍多，那么二者的功率也要增加8dB的差额才对。所以实际差距并不是如介绍的那么大的。

你怎么就转不过弯呢，照你这么说，底噪的辐射更大，因为它的频谱是无限宽的。。。。。那个比喻好形象，CDMA就是无数扎你的小针，有点疼但是没伤害。GSM就是深入心脏的匕首，虽然只有一点，但是要人性命。。。就如同伟哥一样，一天吃一片是好事，一次吃10片就死人。

[ 本帖最后由那山那人那狗于 2009-4-23 01:58 编辑 ]

时间: 2009-4-23 01:57

作者: 那山那人那狗

有些人被移动忽悠了，还给移动数钱，就是shenhqi你这样的。

时间: 2009-4-23 02:14

作者: shenhqi

LS，好像这些测试都与带宽无关。个人认为，如果考虑带宽的话，总能量的差别远不像你所描述的有那么大的差异。而给人造成损害的是总能量，而不是部分带宽的功率。
这也就是传输所为什么一直不肯证实CDMA具有绿色环保的真正的原因。从传输信号的角度来说，就是一种电磁能量的转移，如果真的有这么大差距的话，无论从成本还是环保的角度，GSM早就被淘汰掉了。即使中国人不那么敏感，欧洲人也一定不能忍受。

时间: 2009-4-23 08:24

作者: cdma1xdj

10楼比喻比较恰当

时间: 2009-4-23 08:32

作者: cdma1xdj

手机辐射对人体的影响尚在不断的观察与研究之中, 国外有大量相互矛盾的研究报告, 目前尚未有全面的科学的结论。目前国际上(包括美国FCC， NCRP，欧洲的CENEIEC)普遍采用的标准是SAR值(SPECIFIC ABSORPTION RATE)，它指的是人体单位质量吸收的射频功率。 (公式略)

　　由于手机在通话时靠近人的脑部(不带耳机)，手机辐射天线与人脑的距离通常小于15cm。人脑处于天线辐射的近场，由于人体组织结构的复杂性，理论上计算天线辐射功率与人体内场强分布的关系非常困难。但根据电磁场理论，有一点是可以肯定的，在天线结构以及手机和人体相对位置一定的情况下，天线输出功率越大，在人体内形成的电场强度越高，人体吸收的射频辐射功率越大。目前测量SAR值一个重要方法是使用人体组织等效模型，利用探头来测量受射频辐射的人体内的实际场强值。

　　对SAR要求较严的是FCC标准，对30MHz-15GHz频段推荐了两类辐射标准：

　　1. 受控制的辐射极限：

　　0.4mw/g(人体平均值)，峰值8mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间6分钟；

　　2. 非控制的辐射极限

　　0.08mw/g(人体平均值), 峰值1.6mw/g(对任何1克人体组织平均)，平均时间30分钟。

　　手机辐射属于人不能控制射频源的非控制辐射。

　　需要特别指出的是，目前进行的手机SAR测试得到的结果，均是在手机以最大发射功率和全速率移动的情况下得到的。CDMA手机最大发射功率为 0.2W, GSM手机最大发射功率为2W，但GSM手机只在1/8的时间发射，而SAR值的测定是一个较长时间的平均，因此，GSM手机和CDMA手机在这种情况下的SAR值相近是不足为奇的。我们不能因为在这种极限情况下CDMA手机和GSM手机SAR值相当而武断地认为在实际的通信过程中CDMA手机和GSM手机辐射也相近。因为在实际通信过程中，GSM手机和CDMA手机都不会总是以最大功率发射，特别是CDMA手机以全速率，最大功率发射的概率极小。从前面路测的统计结果来看，GSM手机以大功率发射的概率远远大于CDMA 手机大功率发射的概率，CDMA手机的平均发射功率远远小于CDMA手机的最大发射功率，也远远小于GSM手机的平均发射功率，因此，在实际通信过程中的 CDMA手机对人体辐射的实际SAR值将大大低于CDMA手机标称的SAR值，也远低于GSM手机实际的SAR值。

　　另一方面, 客观地说, 目前广泛采用的SAR标准可能不能够全面反应手机辐射对人体的影响。因为该标准是根据电磁辐射对人体的热效应制定的。事实上, 电磁波, 特别是低频脉冲电磁波对人体辐射的非热效应也日益引起人们的关注, GSM手机发射产生的低频脉冲电磁波已经影响到精密医疗设备, 助听设备的正常使用, 是否对人体也有害, 目前尚无定论。为避免GSM手机的上述缺陷, 第三代移动通信系统的终端设备发射的将都是象CDMA手机一样连续的无线电波而非脉冲电波。

　　由于CDMA和GSM的技术体制对CDMA和GSM手机的发射功率的要求以及初始发射功率值的取定以及功率控制机制不同，在实际通信过程中， CDMA手机的平均发射功率远远低于GSM手机的平均发射功率。现网实测证实，CDMA手机的平均发射功率比GSM手机的发射功率小 500多倍，考虑到GSM手机只在八分之一时间内发射，在同等时间内，CDMA辐射的能量比GSM手机辐射的能量小60倍以上。

　　手机辐射的安全标准SAR值是在手机以最大功率发射的情况下得出的，在这种情况下GSM手机和CDMA手机的SAR值相当是完全正常的。由于 CDMA手机在实际通信过程中的平均发射功率远远小于CDMA手机的最大发射功率，也远小于GSM手机的平均发射功率，因此CDMA手机对人体的实际辐射远远低于手机最大发射功率下的SAR值，而且在使用过程中不辐射低频无线电波, CDMA手机是名副其实的"绿色手机"!

时间: 2009-4-23 09:54

作者: 家园副管05

在这个帖子里讨论的都是专家大佬啊

时间: 2009-4-23 14:04

作者: zluo

14楼说得不错

时间: 2009-4-23 16:09

作者: 飘的叶子

真是受益无穷！谢谢各位专家讲解，有豁然开朗的感觉，在这里再次对各位表示衷心的感谢！

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