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(图文补课)CDMA手机知多少

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发表于 2011-3-3 14:54:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 suzly 于 2011-3-3 14:54 编辑

1 什么是CDMA手机           CDMA是Code-DivisionMultipleAccess的缩写,全称码分多址,是近年来被应用于商业的一种数字接口技术,它拥有频率利用率高、手机功耗低等优点。
  CDMA手机是指基于网络的移动通信终端,现在中国大陆的CDMA通信运营商为中国电信。



2 CDMA手机的优点


      与手机相比,CDMA手机具有以下优点:
  一、CDMA手机可以说是名副其实的绿色手机,它发射功率极小(2mw),只是我们现在使用的GSM手机(功率为125mw)的1/60,甚至低于电视屏幕产生的辐射功率;
  二、CDMA手机采用了先进的切换技术——软切换技术(即切换是先接续好后再中断),使得CDMA手机的通话可以与固定电话媲美,而且没有GSM手机的掉线现象;
  三、使用CDMA网络,运营商的投资相对减少,这就为CDMA手机资费的下调预留了空间;
  四、因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式,其容量比模拟技术高10倍,超过GSM网络约4倍;
  五、更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能,从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
  移动通讯技术分类
  移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分,可分为模拟、数字;按调制方式分,可分为调频、调相、调幅;按多址连接方式分,可分为:
  频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)。
  目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。GSM比模拟移动电话有很大的优势,但是,在频谱效率上仅是模拟系统的3倍,容量有限;在话音质量上也很难达到有线电话水平;TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s;TDMA系统无软切换功能,因而容易掉话,影响服务质量。因此,TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入,而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等,正受到越来越多的运营商和用户的青睐。
  目前,中国联通拥有了CDMA业务。但是从2008年十月一日开始联通的CDMA业务转由中国电信经营。


5.jpg



3 关于GSM与CDMA手机辐射问题
 众所周知,由于CDMA (IS-95) 系统中采用快速的反向功率控制、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,使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。但最近有一些报导对"绿色手机"提出了质疑,认为GSM手机与CDMA手机辐射相当,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。
  究竟GSM手机和CDMA手机辐射功率谁大谁小或相差多少,为得出实际的客观的比较结果,由一家国际著名的CDMA技术权威公司和国内某知名的GSM网络优化公司工程技术人员于2001年12月上旬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。测试结果表明,在二环路上CDMA手机平均发射功率为2.4 dBm(1.72mW), GSM手机平均发射功率为28.9dBm(773 mW),考虑到GSM手机只在八分之一时间内发射,GSM 手机在时间上的等效平均发射功率可减少到19.85dBm(96.63mW)。由此而见,CDMA手机的平均发射功率相当于GSM手机在时间上的等效平均发射功率的1.78%。

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。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),目前网络实际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,手机以系统允许的最大功率发射 (通常是手机的最大发射功率)。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Access 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1dB。
  由上面的比较可以看出,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上行链路预算的改善等, 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机率较大。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。
路测试验描述和结果分析
6.jpg

  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,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。试验测得的结果是: CDMA手机的线性平均发射功率为2.4dBm (1.72 mW),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 mW),以最大功率(2瓦W)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。
手机安全辐射标准与手机发射功率
  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  
CDMA手机
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。
  理论上CDMA手机的辐射比GSM手机要小2个数量级,但是由于CDMA的芯片只有高通公司(美国)独家生产,但是其生产工艺等原因造成CDMA手机的比GSM手机辐射达不到2个数量级,顶多一个数量级。
  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"!

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评分

参与人数 2实力分 +1 金钱数 +300 技术分 +30 贡献分 +398 收起 理由
flyfeiwang -2
dacaoyuan.66 + 3 + 300 + 30 + 398 必须的~~

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发表于 2011-3-3 15:35:47 | 显示全部楼层
GSM 直接建设WCDMA才省钱···

点评

为何?  发表于 2011-3-4 13:14
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发表于 2011-3-4 13:20:31 | 显示全部楼层
wcdma优势就是局于gsm上的…cdma技术却更成熟
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发表于 2011-3-4 15:11:53 | 显示全部楼层
照楼主这样发下去,下次版主就要加1分或者加钱喽。
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发表于 2011-3-4 16:24:28 | 显示全部楼层
哈哈
太冷清了
实力也要搞优惠促发展哈
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发表于 2011-5-6 17:00:19 | 显示全部楼层
或许WCDMA有的地方CDMA好,比如WCDMA可同时支持语音数据传输。
至于CDMA的辐射,不知道是不是就和曾经的小灵通是一个样子- -。功率低但是基站要求多。
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发表于 2011-5-12 18:44:58 | 显示全部楼层
”CDMA手机可以说是名副其实的绿色手机“,这一点不太苟同。原来用过一台中兴的,拔、接电话就像烧烤。
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发表于 2011-5-13 20:25:37 | 显示全部楼层
回复 gxhczlh 的帖子

不是吧?
耳朵热?还是手机热?有可能是电池问题吧
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发表于 2011-5-13 20:47:41 | 显示全部楼层
耳朵热,现在公司给个CDMA的号,看来又要用回CDMA了
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发表于 2011-5-13 23:14:01 | 显示全部楼层
我觉得还是电池或者本身手机发热量的问题
信号辐射相对gsm要小是公认的
只有极少数枪手砖家会说些不痛不痒的不同意见
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头像被屏蔽
发表于 2011-5-18 17:45:39 | 显示全部楼层
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发表于 2011-5-21 09:24:40 | 显示全部楼层
纠结了好久,还是存了个TD-SCDMA
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发表于 2011-6-1 12:02:00 | 显示全部楼层
实力也要搞优惠2网都有
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发表于 2011-10-14 11:21:19 | 显示全部楼层
欧洲当时有报告说CDMA辐射超标~之后全球CDMA市场也都开始猥琐
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发表于 2011-10-14 18:54:07 | 显示全部楼层
回复 fufu 的帖子

?????、、
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发表于 2011-11-14 16:51:20 | 显示全部楼层
CDMA手机录音文件是QCP格式
不能在电脑上播放,
暴风也不行
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发表于 2011-11-24 20:12:03 | 显示全部楼层
回复 yi135 的帖子

不是吧
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发表于 2011-11-24 21:56:23 | 显示全部楼层
请问LS版主
您的CDMA录音文件是qcp格式?
用什么软件播放的?
指教一下好吗
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发表于 2012-1-4 19:32:35 | 显示全部楼层
我到没试过呢
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