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。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！。

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）。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控制，可以使手机平均发射功率维持在一个较低的水平。

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 ABSORPTIOM RATE），它指的是人体单位质量吸收的射频功率。可表示为:
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其中σ是人体组织的电导率，ρ为人体组织的密度，.E为人体组织内因受电磁辐射产生的场强。这三个参数都是人体位置的函数。

SAR的准确定义：给定物质密度（ρ）下的一体积单元（dV）中单位物质（dm）吸收（耗损）的单位电磁能量（dW）相对于时间的导数。
Ei为细胞组织中的电场强度有效值，以V/m表示；
　　σ为人体组织的电导率，以S/m表示；
　　ρ为人体组织密度，以kg/m3表示；
　　Ci为人体组织的热容量，以J/kg表示
　　T为组织细胞的起始温度时间导数，以K /s表示

SAR值一般指手机产品中电磁波所产生的热能，它是对人体产生影响的衡量数据，单位是W/Kg（瓦/公斤）。 目前美国联邦传播委员会（FCC）所公布行动电话的安全标准值为1.6，因此只要行动电话的SAR值在1.6以下，都是在安全标准内的产品。 目前美国联邦传播委员会（FCC）所公布行动电话的安全标准值为1.6，因此只要行动电话的SAR值在1.6以下，都是在安全标准内的产品。 SAR值表示行动电话的热能会对人体会造成多少影响，数值越大，表示对人体的影响越大；反之则影响较小。 SAR值表示行动电话的热能会对人体会造成多少影响，数值越大，表示对人体的影响越大；反之则影响较小。

　　关于手机对人体的辐射SAR(Specific Absorption Rate，电磁波能量吸收比)，美国和欧洲已经有了规定，美国标准为1.6 W/kg(1克)，欧洲标准为2.0 W/kg(10克)

　　国际科学界用“SAR”值来对手机辐射进行量化和测量。对于测量手机产品的“SAR”，通俗地讲，就是测量手机辐射对人体的影响是否符合标准。目前国际通用的标准为：以6分钟计时，每公斤脑组织吸收的电磁辐射能量不得超过2瓦。这一标准作为国际业界的通用标准

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。

请各位C友继续补充 W/TD和GSM、CDMA手机的发射功率比较

[ 本帖最后由 billow2009 于 2011-5-12 15:39 编辑 ]