CDMA手机是“绿色手机”
2001-12-21 10:15:00 阅读量(50442)
 



    随着中国联通 CDMA系统正式开通的日子日益逼近,因其辐射低而被称为“绿色手机”的 C DMA手机一时间又成为人们质疑的热点,本月上旬,CDMA技术的权威公司高通无线通信技术(中国)有限公司和国内知名的 G SM网络优化公司鼎力通信公司的工程技术人员,就 GSM手机和CDMA手机辐射功率谁大谁小,相差多少,沿北京市二环路全线进行了 CDMA和GSM现网中手机发射功率的测试,实际的客观的比较结果表明: CDMA手机是“绿色手机”

    据有关工程技术人员介绍, CDMA手机在通信过程中辐射功率很小而享有“绿色手机”的美誉,是因为CDMA(IS-95)系统采用的快速反向功率控制、软切换、语音激活等技术,以及 IS-95规范对手机最大发射功率的限制所带来的。

    人们之所以对 CDMA是不是“绿色手机”提出质疑,其基本观点是 GSM手机只有八分之一的时间产生辐射,因此 GSM手机与CDMA手机的 SAR值(人体单位质量吸收的射频功率)大体相当。这就需要我们了解一下 CDMA和GSM相关技术规范对手机发射功率的要求。目前普遍使用的 G SM手机900MHz频段最大发射功率为2 W(33dBm),1800MHz频段最大发射功率为1 W(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,而CDMAIS-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 C DMA手机最小发射功率没有要求。在实际通信过程中,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,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9 dB左右,采用扩频技术的 CDMA系统解扩后信号的值为7 dB左右。

    再从GSM和CDMA手机发射功率的初始值的取定及功率控制机制看, GSM系统的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,只是在分配专用信道后,手机才会根据基站的指令调整手机的发射功率,而调整的步长通常为2 dB,调整频率为60ms一次。CDMA系统的手机在随机接入状态下,手机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A ccess Probe,如果在规定的时间内没有得到基站的应答信息,手机会加大发射功率,发送第二个 A ccess Probe,如果在规定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1 dB。由此可见,CDMA系统对手机发射功率的要求比 G SM系统对手机发射功率的要求要小得多。而且GSM手机在接入过程中以最大的功率发射,在通话过程中功率控制速度较慢,所以手机以大功率发射的几率较大;而 CDMA手机独特的随机接入机制和快速的反向功率控制,可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。上述的定性分析结论在后面的实际测量中得到了验证。

    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测试手机同时拨打1861,汽车内收音机调整到适当音量,模拟双向通话。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%。值得注意的是目前北京市区的北京移动 GSM网络已相当成熟,基站间距较小,GSM手机可以较小功率发射;而CDMA网络处于发展阶段,网络优化后,对CDMA手机发射功率的要求会更小。

    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辐射的能量至少比 GSM手机辐射的能量小60倍以上。另外,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 CMA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”。

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