CDMA專(zhuān)業(yè)定義
CDMA是
碼分多址的英文縮寫(xiě)(
Code Division Multiple
Access),,它是在
數(shù)字技術(shù)的分支--擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種嶄新而成熟的無(wú)線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于
擴(kuò)頻技術(shù),,即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù),,用一個(gè)
帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制,使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展,,再經(jīng)
載波調(diào)制并發(fā)送出去,。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼,與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理,,把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò),,以實(shí)現(xiàn)信息通信。
CDMA技術(shù)背景
CDMA技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類(lèi)對(duì)更高質(zhì)量無(wú)線通信的需求,。
第二次世界大戰(zhàn)期間因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而研究開(kāi)發(fā)出CDMA技術(shù),其思想初衷是防止敵方對(duì)己方通訊的干擾,,在戰(zhàn)爭(zhēng)期間廣泛應(yīng)用于軍事抗干擾通信,,后來(lái)由美國(guó)高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。
1995年,,第一個(gè)CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后,,CDMA技術(shù)
理論上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn),從而在北美,、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用,。全球許多國(guó)家和地區(qū),包括中國(guó)香港、韓國(guó),、日本,、美國(guó)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)和日本,,CDMA成為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù),。在美國(guó),10個(gè)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)公司中有7家選用CDMA,。到今年4月,,韓國(guó)有60%的人口成為CDMA用戶。在
澳大利亞主辦的第27屆奧運(yùn)會(huì)中,,CDMA技術(shù)更是發(fā)揮了重要作用,。
CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
CDMA技術(shù)的
標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了幾個(gè)階段。
IS-95是
cdmaONE系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn),,真正在全球得到廣泛應(yīng)用的第一個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn)是IS-95A,,這一標(biāo)準(zhǔn)支持8K編碼話音服務(wù)。其后又分別出版了13K話音編碼器的TSB74標(biāo)準(zhǔn),,支持1.9GHz的CDMA PCS系統(tǒng)的STD-008標(biāo)準(zhǔn),,其中13K編碼話音服務(wù)質(zhì)量已非常接近有線電話的話音質(zhì)量。隨著移動(dòng)通信對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng),,
1998年2月,,
美國(guó)高通公司宣布將IS-95B標(biāo)準(zhǔn)用于CDMA基礎(chǔ)平臺(tái)上。IS-95B可提供CDMA系統(tǒng)性能,,并增加用戶移動(dòng)通信設(shè)備的數(shù)據(jù)流量,,提供對(duì)64kbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。其后,,cdma2000成為窄帶CDMA系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)過(guò)渡的標(biāo)準(zhǔn),。cdma2000在標(biāo)準(zhǔn)研究的前期,提出了1X和3X的發(fā)展策略,,但隨后的研究表明,,1X和1X增強(qiáng)型技術(shù)代表了未來(lái)發(fā)展方向。
CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化,,推進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)在世界范圍的應(yīng)用,。目前,在美國(guó),、韓國(guó),、日本等國(guó)家,CDMA技術(shù)已獲得了較大規(guī)模的應(yīng)用,。在一些歐洲國(guó)家,,一些運(yùn)營(yíng)商也建起了CDMA網(wǎng)絡(luò),。據(jù)CDG(世界CDMA發(fā)展集團(tuán))統(tǒng)計(jì),1996年底CDMA用戶僅為100萬(wàn),;到1998年3月已迅速增長(zhǎng)到1000萬(wàn),;截至1999年9月,用戶數(shù)量已超過(guò)4000萬(wàn),。2000年初全球CDMA移動(dòng)電話用戶的總數(shù)已突破5000萬(wàn),,在一年內(nèi)用戶數(shù)量增長(zhǎng)率達(dá)到118%。CDG表示,,目前亞洲已經(jīng)成為CDMA市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?,亞洲地區(qū)CDMA用戶數(shù)量比一年前增長(zhǎng)88%,達(dá)到2800萬(wàn),。美國(guó)地區(qū)的增長(zhǎng)率更是高達(dá)143%,,達(dá)到1650萬(wàn),但用戶絕對(duì)數(shù)量要低于亞洲,,在亞太地區(qū),,中國(guó)香港、
日本,、韓國(guó),、澳大利亞、
泰國(guó),、
印度,、
菲律賓、新西蘭,、
孟加拉國(guó)等許多國(guó)家和地區(qū)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò),,用戶數(shù)量已超過(guò)2100萬(wàn)戶。增長(zhǎng)率位于第三的是
中美洲和
南美洲,,CDMA用戶數(shù)量達(dá)到500萬(wàn),。CDG還表示,今后全球CDMA市場(chǎng)中,,中國(guó)大陸地區(qū)的增長(zhǎng)潛力最大,,估計(jì)2003年中國(guó)大陸市場(chǎng)的用戶數(shù)量可以達(dá)到4000萬(wàn)。
CDMA是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展方向,。在2G階段,,CDMA增強(qiáng)型IS95A與GSM在技術(shù)體制上處于同一代產(chǎn)品,提供大致相同的業(yè)務(wù),。但CDMA技術(shù)有其獨(dú)到之處,在通話質(zhì)量好,、掉話少,、低輻射,、健康環(huán)保等方面具有顯著特色。在2.5G階段,,CDMA2000 1X RTT 與GPRS在技術(shù)上已有明顯不同,,在傳輸速率上1X RTT高于GPRS,在新業(yè)務(wù)承載上1X RTT比GPRS成熟,,可提供更多的中高速率的新業(yè)務(wù),。從2.5G向3G技術(shù)體制過(guò)渡上, CDMA2000 1.X向CDMA20003.X過(guò)渡比GPRS向WCDMA過(guò)渡更為平滑,。
CDMA所具優(yōu)勢(shì)
(1) 系統(tǒng)容量大
理論上,,在使用相同頻率資源的情況下,CDMA移動(dòng)網(wǎng)比模擬網(wǎng)容量大20倍,,實(shí)際使用中比模擬網(wǎng)大10倍,,比GSM要大4-5倍。
(2) 系統(tǒng)容量的配置靈活
在CDMA系統(tǒng)中,,用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加,,造成話音質(zhì)量的下降。但對(duì)用戶數(shù)并無(wú)限制,,操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮,。另外,多小區(qū)之間可根據(jù)話務(wù)量和干擾情況自動(dòng)均衡,。
這一特點(diǎn)與CDMA的機(jī)理有關(guān),。CDMA是一個(gè)自擾系統(tǒng),所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率,,打個(gè)比方,,將帶寬想像成一個(gè)大房子,所有的人將進(jìn)入惟一的大房子,。如果他們使用完全不同的語(yǔ)言,,他們就可以清楚地聽(tīng)到同伴的聲音而只受到一些來(lái)自別人談話的干擾。在這里,,屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波,,而不同的語(yǔ)言即被當(dāng)作編碼,我們可以不斷地增加用戶直到整個(gè)背景噪音限制住了我們,。如果能控制住用戶的信號(hào)強(qiáng)度,,在保持高質(zhì)量通話的同時(shí),我們就可以容納更多的用戶,。
(3) 通話質(zhì)量更佳
TDMA的信道結(jié)構(gòu)最多只能支持4Kb的語(yǔ)音編碼器,,它不能支持8Kb以上的語(yǔ)音編碼器。而CDMA的結(jié)構(gòu)可以支持13kb的語(yǔ)音編碼器,。因此可以提供更好的通話質(zhì)量,。CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率,,并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T(mén)限值選擇不同的電平級(jí)發(fā)射。同時(shí)門(mén)限值根據(jù)背景噪聲的改變而變,,這樣即使在背景噪聲較大的情況下,,也可以得到較好的通話質(zhì)量。另外,,TDMA采用一種硬移交的方式,,用戶可以明顯地感覺(jué)到通話的間斷,在用戶密集,、基站密集的城市中,,這種間斷就尤為明顯,因?yàn)樵谶@樣的地區(qū)每分鐘會(huì)發(fā)生2至4次移交的情形,。而CDMA系統(tǒng)“掉話”的現(xiàn)象明顯減少,,CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù),“先連接再斷開(kāi)”,,這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點(diǎn),。
(4) 頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單 (?)
用戶按不同的序列碼區(qū)分,,所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用,,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活,擴(kuò)展簡(jiǎn)單,。
雖然CDMA系統(tǒng)頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單,,但CDMA系統(tǒng)存在著PN短碼的規(guī)劃,并且PN短碼的規(guī)劃相較頻率規(guī)劃并不一定更簡(jiǎn)單,。
總體來(lái)說(shuō)CDMA的規(guī)劃并不簡(jiǎn)單,。相反,較之GSM系統(tǒng)要更為復(fù)雜,。
(5)建網(wǎng)成本低
CDMA系統(tǒng)有著容量大,、工作頻點(diǎn)較GSM低,因此,,在CDMA規(guī)劃中,,CDMA的站間距一般較GSM稀疏。因此可以更好的節(jié)約建網(wǎng)成本,。
?。?)網(wǎng)絡(luò)綠色環(huán)保
技術(shù)體制 平均發(fā)射功率 最大發(fā)射功率
GSM 125毫瓦 2瓦
CDMA 2毫瓦 200毫瓦
從以上數(shù)據(jù)可以看到CDMA手機(jī)是GSM手機(jī)平均發(fā)射功率的2/125
CDMA手機(jī)更加綠色環(huán)保。
CDMA技術(shù)持點(diǎn)
1.CDMA是擴(kuò)頻通信的一種,,他具有擴(kuò)頻通信的以下特點(diǎn):
?。?)抗干擾能力強(qiáng)。這是擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn),是所有通信方式無(wú)法比擬的,。
?。?)寬帶傳輸,抗衰落能力強(qiáng),。
(3)由于采用寬帶傳輸,,在信道中傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)的功率比干擾信號(hào)的功率低得多,,因此信號(hào)好像隱蔽在噪聲中;即功率話密度比較低,,有利于信號(hào)隱蔽,。
(4)利用擴(kuò)頻碼的相關(guān)性來(lái)獲取用戶的信息,,抗截獲的能力強(qiáng),。
(5)多個(gè)用戶同時(shí)接收,同時(shí)發(fā)送.
2.在擴(kuò)頻CDMA通信系統(tǒng)中,,由于采用了新的關(guān)鍵技術(shù)而具有一些新的特點(diǎn):
?。?)采用了多種分集方式。除了傳統(tǒng)的空間分集外,。由于是寬帶傳輸起到了頻率分集的作用,,同時(shí)在
基站和移動(dòng)臺(tái)采用了
RAKE接收機(jī)技術(shù),相當(dāng)于時(shí)間分集的作用,。
?。?)采用了話音激活技術(shù)和扇區(qū)化技術(shù)。因?yàn)镃DMA系統(tǒng)的容量直接與所受的干擾有關(guān),,采用話音激活和扇區(qū)化技術(shù)可以減少干擾,,可以使整個(gè)系統(tǒng)的容量增大。
?。?)采用了移動(dòng)臺(tái)輔助的
軟切換,。通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換,保證了通話的連續(xù)性,,減少了掉話的可能性,。處于切換區(qū)域的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)分集接收多個(gè)基站的信號(hào),可以減低自身的發(fā)射功率,,從而減少了對(duì)周?chē)镜母蓴_,,這樣有利于提高反向聯(lián)路的容量和覆蓋范圍。
?。?)采用了功率控制技術(shù),,這樣降低了平準(zhǔn)發(fā)射功率。
?。?)具有軟容量特性,??梢栽谠拕?wù)量高峰期通過(guò)提高誤幀率來(lái)增加可以用的信道數(shù)。當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷一輕一重時(shí),,負(fù)荷重的小區(qū)可以通過(guò)減少導(dǎo)頻的發(fā)射功率,,使本小區(qū)的邊緣用戶由于導(dǎo)頻強(qiáng)度的不足而切換到相臨小區(qū),使負(fù)擔(dān)分擔(dān),。
?。?)兼容性好。由于CDMA的帶寬很大,,功率分布在廣闊的頻譜上,,功率話密度低,對(duì)窄帶模擬系統(tǒng)的干擾小,,因此兩者可以共存,。即兼容性好。
?。?)CDMA的頻率利用率高,,不需頻率規(guī)劃,這也是CDMA的特點(diǎn)之一,。
?。?)CDMA高效率的OCELP話音編碼。話音編碼技術(shù)是數(shù)字通信中的一個(gè)重要課題,。OCELP是利用碼表矢量量化差值的信號(hào),,并根據(jù)語(yǔ)音激活的程度產(chǎn)生一個(gè)輸出速率可變的信號(hào)。這種編五馬方式被認(rèn)為是目前效率最高的編碼技術(shù),,在保證有較好話音質(zhì)量的前提下,,大大提高了系統(tǒng)的容量。這種聲碼器具有8kbit/S和13kbit/S兩種速率的序列,。8kbit/S序列從1.2kbit/s到9.6kbit/s可變,,13kbit/S序列則從1.8kbt/s到14.4kbt/S可變。最近,,又有一種8kbit/sEVRC型編碼器問(wèn)世,,也具有8kbit/s
聲碼器容量大的特點(diǎn),話音質(zhì)量也有了明顯的提高,。
移動(dòng)通訊技術(shù)分類(lèi)
移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種分類(lèi)方法,。例如按信號(hào)性質(zhì)分,可分為
模擬,、
數(shù)字,;按調(diào)制方式分,可分為
調(diào)頻、
調(diào)相,、
調(diào)幅,;按多址連接方式分,可分為:
頻分多址(
FDMA),、
時(shí)分多址(TDMA),、碼分多址(
CDMA)。
目前
中國(guó)聯(lián)通,、
中國(guó)移動(dòng)所使用的
GSM移動(dòng)電話網(wǎng)采用的便是FDMA和TDMA兩種方式的結(jié)合,。GSM比模擬移動(dòng)電話有很大的優(yōu)勢(shì),但是,,在頻譜效率上僅是模擬系統(tǒng)的3倍,容量有限,;在話音質(zhì)量上也很難達(dá)到有線電話水平,;TDMA終端接入速率最高也只能達(dá)到9.6kbit/s;TDMA系統(tǒng)無(wú)軟切換功能,,因而容易掉話,,影響服務(wù)質(zhì)量。因此,,TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無(wú)線接入,,而CDMA
多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量,、綜合業(yè)務(wù),、軟切換等,正受到越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商和用戶的青睞,。
目前,,中國(guó)聯(lián)通擁有了CDMA業(yè)務(wù)。但是從2008年十月一日開(kāi)始聯(lián)通的CDMA業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)由中國(guó)電信經(jīng)營(yíng),。
關(guān)于GSM與CDMA手機(jī)輻射問(wèn)題
眾所周知,,由于CDMA (IS-95) 系統(tǒng)中采用快速的反向功率控制、軟切換,、語(yǔ)音激活等技術(shù),,以及IS-95規(guī)范對(duì)手機(jī)最大發(fā)射功率的限制,使CDMA手機(jī)在通信過(guò)程中輻射功率很小而享有"綠色手機(jī)"的美譽(yù),。但最近有一些報(bào)導(dǎo)對(duì)"綠色手機(jī)"提出了質(zhì)疑,,認(rèn)為GSM手機(jī)與CDMA手機(jī)輻射相當(dāng),其基本觀點(diǎn)是GSM手機(jī)只有八分之一的時(shí)間產(chǎn)生輻射,,因此GSM手機(jī)與CDMA手機(jī)的SAR值 (人體單位質(zhì)量吸收的射頻功率) 大體相當(dāng),。
究竟GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)輻射功率誰(shuí)大誰(shuí)小或相差多少,為得出實(shí)際的客觀的比較結(jié)果,由一家國(guó)際著名的CDMA技術(shù)權(quán)威公司和國(guó)內(nèi)某知名的GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化公司工程技術(shù)人員于2001年12月上旬沿北京市二環(huán)路全線進(jìn)行了CDMA和GSM現(xiàn)網(wǎng)中手機(jī)發(fā)射功率的測(cè)試,。測(cè)試結(jié)果表明,,在二環(huán)路上CDMA手機(jī)平均發(fā)射功率為2.4 dBm(1.72mW), GSM手機(jī)平均發(fā)射功率為28.9dBm(773 mW),考慮到GSM手機(jī)只在八分之一時(shí)間內(nèi)發(fā)射,,GSM 手機(jī)在時(shí)間上的等效平均發(fā)射功率可減少到19.85dBm(96.63mW),。由此而見(jiàn),CDMA手機(jī)的平均發(fā)射功率相當(dāng)于GSM手機(jī)在時(shí)間上的等效平均發(fā)射功率的1.78%,。
一,、CDMA和GSM系統(tǒng)對(duì)手機(jī)發(fā)射功率要求比較
我們先來(lái)了解一下CDMA和GSM相關(guān)技術(shù)規(guī)范對(duì)手機(jī)發(fā)射功率的要求。目前普遍使用的GSM手機(jī)900MHz頻段最大發(fā)射功率為2W (33dBm),,1800MHz頻段最大發(fā)射功率為1W(30dBm),,同時(shí)規(guī)范要求,對(duì)于GSM900和1800頻段,,通信過(guò)程中手機(jī)最小發(fā)射功率分別不能低于5dBm和0dBm,。CDMA IS-95A規(guī)范對(duì)手機(jī)最大發(fā)射功率要求為0.2W~1W(23dBm~30dBm),目前網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上允許手機(jī)的最大發(fā)射功率為23dBm (0.2W),,規(guī)范對(duì)CDMA手機(jī)最小發(fā)射功率沒(méi)有要求,。
在實(shí)際通信過(guò)程中,在某個(gè)時(shí)刻某個(gè)地點(diǎn),,手機(jī)的實(shí)際發(fā)射功率取決于環(huán)境,,系統(tǒng)對(duì)通信質(zhì)量的要求,語(yǔ)音激活等諸多因素, 實(shí)際上就是取決于系統(tǒng)的鏈路預(yù)算。在通常的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃中, 對(duì)于基本相同的誤幀率要求, GSM系統(tǒng)要求到達(dá)基站的手機(jī)信號(hào)的載干比通常為9dB左右,,由于CDMA系統(tǒng)采用擴(kuò)頻技術(shù), 擴(kuò)頻增益對(duì)全速率編碼的增益為21dB, (對(duì)其他低速率編碼的增益更大), 所以對(duì)解擴(kuò)前信號(hào)的等效載干比的要求小于 -14dB! (CDMA系統(tǒng)通常要解擴(kuò)后信號(hào)的值為7dB左右),。
我們?cè)賮?lái)比較一下GSM和CDMA手機(jī)發(fā)射功率的初始值的取定及功率控制機(jī)制。手機(jī)與系統(tǒng)的通信可分為兩個(gè)階段,,一是接入階段,,二是話務(wù)通信階段。對(duì)于GSM系統(tǒng),,手機(jī)在隨機(jī)接入階段沒(méi)有進(jìn)入專(zhuān)用模式以前,,是沒(méi)有功率控制的,為保證接入成功,,手機(jī)以系統(tǒng)允許的最大功率發(fā)射 (通常是手機(jī)的最大發(fā)射功率),。在分配專(zhuān)用信道(SDCCH或TCH)后,手機(jī)會(huì)根據(jù)基站的指令調(diào)整手機(jī)的發(fā)射功率,,調(diào)整的步長(zhǎng)通常為2dB,。調(diào)整的頻率為60ms一次。
對(duì)于CDMA系統(tǒng),,在隨機(jī)接入狀態(tài)下,,手機(jī)會(huì)根據(jù)接收到的基站信號(hào)電平估計(jì)一個(gè)較小的值作為手機(jī)的初始發(fā)射功率, 發(fā)送第一個(gè)Access Probe,,如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有得到基站的應(yīng)答信息,手機(jī)會(huì)加大發(fā)射功率,,發(fā)送第二個(gè)Access Probe,,如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)還沒(méi)有得到基站的應(yīng)答信息,手機(jī)會(huì)再加大發(fā)射功率,。這個(gè)過(guò)程重復(fù)下去,,直到收到基站的應(yīng)答或者到達(dá)設(shè)定的最多嘗試次數(shù)為止。在通話狀態(tài)下,,每1.25ms 基站會(huì)向手機(jī)發(fā)送一個(gè)功率控制命令信息,,命令手機(jī)增大或減少發(fā)射功率, 步長(zhǎng)為1dB。
由上面的比較可以看出,,考慮到CDMA系統(tǒng)其他獨(dú)有的技術(shù), 如軟切換,、 RAKE接收機(jī)對(duì)多徑的分集作用、強(qiáng)有力的前向糾錯(cuò)算法對(duì)上行鏈路預(yù)算的改善等, CDMA系統(tǒng)對(duì)手機(jī)的發(fā)射功率的要求比GSM系統(tǒng)對(duì)手機(jī)發(fā)射功的要求要小得多,。而GSM手機(jī)在接入過(guò)程中以最大的功率發(fā)射,,在通話過(guò)程中功率控制速度較慢,所以手機(jī)以大功率發(fā)射的機(jī)率較大,。而CDMA手機(jī)獨(dú)特的隨機(jī)接入機(jī)制和快速的反向功率控制,可以使手機(jī)平均發(fā)射功率維持在一個(gè)較低的水平,。上述的定性分析結(jié)論在后面的實(shí)際測(cè)量中得到了驗(yàn)證,。
二、路測(cè)試驗(yàn)描述和結(jié)果分析
路測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了CDMA和GSM手機(jī)在實(shí)際通信過(guò)程中發(fā)射功率的測(cè)試,。CDMA測(cè)試手機(jī)和GSM測(cè)試手機(jī)同時(shí)拔打1861, 汽車(chē)內(nèi)收音機(jī)調(diào)整到適當(dāng)音量,,模擬雙向通話。車(chē)速40km左右,。GSM手機(jī)每480ms抽樣一次,,CDMA手機(jī)每20ms抽樣一次。試驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果是: CDMA手機(jī)的線性平均發(fā)射功率為2.4dBm (1.72 mW),以最大功率 (23dBm, 0.2瓦) 發(fā)射的概率為0.2%,;GSM手機(jī)的線性平均發(fā)射功率為28.9dBm (773 mW),,以最大功率(2瓦W)發(fā)射的概率為21.8%。值得注意的是目前北京市區(qū)的北京移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)已相當(dāng)成熟,,基站間距較小,,GSM手機(jī)可以較小功率發(fā)射,而CDMA網(wǎng)絡(luò)處于發(fā)展階段, 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后, 對(duì)CDMA手機(jī)發(fā)射功率的要求會(huì)更小,。
三,、手機(jī)安全輻射標(biāo)準(zhǔn)與手機(jī)發(fā)射功率
手機(jī)輻射對(duì)人體的影響尚在不斷的觀察與研究之中, 國(guó)外有大量相互矛盾的研究報(bào)告, 目前尚未有全面的科學(xué)的結(jié)論。目前國(guó)際上(包括美國(guó)FCC,, NCRP,,歐洲的CENEIEC)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)是SAR值(SPECIFIC ABSORPTION RATE),,它指的是人體單位質(zhì)量吸收的射頻功率。 (公式略)
由于手機(jī)在通話時(shí)靠近人的腦部(不帶耳機(jī)),,手機(jī)輻射天線與人腦的距離通常小于15cm,。人腦處于天線輻射的近場(chǎng),由于人體組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,,理論上計(jì)算天線輻射功率與人體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)分布的關(guān)系非常困難,。但根據(jù)電磁場(chǎng)理論,有一點(diǎn)是可以肯定的,,在天線結(jié)構(gòu)以及手機(jī)和人體相對(duì)位置一定的情況下,,天線輸出功率越大,在人體內(nèi)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度越高,,人體吸收的射頻輻射功率越大,。目前測(cè)量SAR值一個(gè)重要方法是使用人體組織等效模型,利用探頭來(lái)測(cè)量受射頻輻射的人體內(nèi)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)值,。
對(duì)SAR要求較嚴(yán)的是FCC標(biāo)準(zhǔn),,對(duì)30MHz-15GHz頻段推薦了兩類(lèi)輻射標(biāo)準(zhǔn):
1. 受控制的輻射極限:
0.4mw/g(人體平均值),峰值8mw/g(對(duì)任何1克人體組織平均),,平均時(shí)間6分鐘,;
2. 非控制的輻射極限
0.08mw/g(人體平均值), 峰值1.6mw/g(對(duì)任何1克人體組織平均),平均時(shí)間30分鐘,。
手機(jī)輻射屬于人不能控制射頻源的非控制輻射,。
需要特別指出的是,目前進(jìn)行的手機(jī)SAR測(cè)試得到的結(jié)果,,均是在手機(jī)以最大發(fā)射功率和全速率移動(dòng)的情況下得到的,。CDMA手機(jī)最大發(fā)射功率為 0.2W, GSM手機(jī)最大發(fā)射功率為2W,但GSM手機(jī)只在1/8的時(shí)間發(fā)射,,而SAR值的測(cè)定是一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的平均,,因此,GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)在這種情況下的SAR值相近是不足為奇的,。我們不能因?yàn)樵谶@種極限情況下CDMA手機(jī)和GSM手機(jī)SAR值相當(dāng)而武斷地認(rèn)為在實(shí)際的通信過(guò)程中CDMA手機(jī)和GSM手機(jī)輻射也相近,。因?yàn)樵趯?shí)際通信過(guò)程中,GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)都不會(huì)總是以最大功率發(fā)射,,特別是CDMA手機(jī)以全速率,,最大功率發(fā)射的概率極小。從前面路測(cè)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,,GSM手機(jī)以大功率發(fā)射的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CDMA 手機(jī)大功率發(fā)射的概率,,CDMA手機(jī)的平均發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CDMA手機(jī)的最大發(fā)射功率,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GSM手機(jī)的平均發(fā)射功率,,因此,,在實(shí)際通信過(guò)程中的 CDMA手機(jī)對(duì)人體輻射的實(shí)際SAR值將大大低于CDMA手機(jī)標(biāo)稱(chēng)的SAR值,,也遠(yuǎn)低于GSM手機(jī)實(shí)際的SAR值。
另一方面, 客觀地說(shuō), 目前廣泛采用的SAR標(biāo)準(zhǔn)可能不能夠全面反應(yīng)手機(jī)輻射對(duì)人體的影響,。因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)是根據(jù)電磁輻射對(duì)人體的熱效應(yīng)制定的,。事實(shí)上, 電磁波, 特別是低頻脈沖電磁波對(duì)人體輻射的非熱效應(yīng)也日益引起人們的關(guān)注, GSM手機(jī)發(fā)射產(chǎn)生的低頻脈沖電磁波已經(jīng)影響到精密醫(yī)療設(shè)備, 助聽(tīng)設(shè)備的正常使用, 是否對(duì)人體也有害, 目前尚無(wú)定論。為避免GSM手機(jī)的上述缺陷, 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的終端設(shè)備發(fā)射的將都是象CDMA手機(jī)一樣連續(xù)的無(wú)線電波而非脈沖電波,。
由于CDMA和GSM的技術(shù)體制對(duì)CDMA和GSM手機(jī)的發(fā)射功率的要求以及初始發(fā)射功率值的取定以及功率控制機(jī)制不同,,在實(shí)際通信過(guò)程中, CDMA手機(jī)的平均發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GSM手機(jī)的平均發(fā)射功率?,F(xiàn)網(wǎng)實(shí)測(cè)證實(shí),,CDMA手機(jī)的平均發(fā)射功率比GSM手機(jī)的發(fā)射功率小 500多倍,考慮到GSM手機(jī)只在八分之一時(shí)間內(nèi)發(fā)射,,在同等時(shí)間內(nèi),,CDMA輻射的能量比GSM手機(jī)輻射的能量小60倍以上。
手機(jī)輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)SAR值是在手機(jī)以最大功率發(fā)射的情況下得出的,,在這種情況下GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)的SAR值相當(dāng)是完全正常的,。由于 CDMA手機(jī)在實(shí)際通信過(guò)程中的平均發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CDMA手機(jī)的最大發(fā)射功率,也遠(yuǎn)小于GSM手機(jī)的平均發(fā)射功率,,因此CDMA手機(jī)對(duì)人體的實(shí)際輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手機(jī)最大發(fā)射功率下的SAR值,,而且在使用過(guò)程中不輻射低頻無(wú)線電波, CDMA手機(jī)是名副其實(shí)的"綠色手機(jī)"!
CDMA系統(tǒng)知識(shí)
1 CDMA系統(tǒng)概念
CDMA系統(tǒng)是基于碼分技術(shù)(擴(kuò)頻技術(shù))和多址技術(shù)的通信系統(tǒng),系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配各自特定地址碼,。地址碼之間具有相互準(zhǔn)正交性,,從而在時(shí)間、空間和頻率上都可以重疊,;將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù),,用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制,,使原有的數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展,,接收端進(jìn)行向反的過(guò)程,進(jìn)行接擴(kuò),,增強(qiáng)了抗干擾的能力,。
CDMA系統(tǒng)屬于子干擾系統(tǒng)。
2 CDMA系統(tǒng)時(shí)間:
系統(tǒng)零時(shí):定義1980年1月6日0時(shí)整為系統(tǒng)起始時(shí)間,。偏置為零的長(zhǎng)碼和短碼此時(shí)同時(shí)處于初始狀態(tài)
所有基站將在GPS時(shí)間的每個(gè)偶秒起始時(shí)刻(或在此之后80ms整數(shù)倍處)作為0偏置PN碼(周期為80/3 ms)的初態(tài),,即在此之前恰好輸出了1個(gè)“1”和連續(xù)15個(gè)“0”這樣的PN碼片
所有基站需將1980年1月6日零時(shí)(GPS起始時(shí)間)作為m序列長(zhǎng)碼的初態(tài)(在此之前恰好輸出了一個(gè)“1”碼片和41個(gè)連續(xù)的“0”碼片)
使用GPS定時(shí)的好處:切換快,同步簡(jiǎn)單.
3 CDMA系統(tǒng)缺點(diǎn):
來(lái)自非同步CDMA網(wǎng)中不同的用戶的擴(kuò)頻序列不完全正交,,從而引起多址干擾,;
由于使用相同的載頻,許多用戶共用一個(gè)信道,,強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)有著明顯的抑制作用,,從而產(chǎn)生“遠(yuǎn)--近”效應(yīng),,影響用戶通話。
CDMA系統(tǒng)中采用功率控制技術(shù)解決“遠(yuǎn)---進(jìn)”效應(yīng)
4 我國(guó)CDMA系統(tǒng)頻率使用規(guī)劃
聯(lián)通新時(shí)空CDMA占用的載頻上行(825MHz-835MHz)下行(870MHz-880MHz)
載頻計(jì)算:
上行:載頻=0.030MHz*載頻號(hào)+825.000MHz
下行:載頻=0.030MHz*載頻號(hào)+870.000MHz
載頻號(hào) 信道號(hào) 上行(MHz) 下行(MHz)
7 283 833.49 878.49
6 242 832.26 877.26
5 201 831.03 876.03
4 160 829.80 874.80
3 119 828.57 873.57
2 78 827.34 872.34
1 37 826.11 871.11
CDMA網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商更換
2008年6月3日中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信就c網(wǎng)出售達(dá)成框架協(xié)議,,雙方將共同保障用戶的服務(wù)和權(quán)益不受影響,。
2008年國(guó)慶節(jié)后,cdma將成為中國(guó)電信大家庭中一員,,在移動(dòng)通信領(lǐng)域與聯(lián)通和移動(dòng)兩家運(yùn)營(yíng)商并駕齊驅(qū),。
中國(guó)聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與技術(shù)從2008年10月1日起正式轉(zhuǎn)交給中國(guó)電信。
CDMA相關(guān)問(wèn)答
——問(wèn):CDMA接通率為什么高
答:上網(wǎng)的人都有經(jīng)驗(yàn),,找人少的時(shí)候上網(wǎng),,這樣網(wǎng)塞少,就容易接通,。打
手機(jī)也是同樣道理,。CDMA源于軍用抗干擾系統(tǒng),有個(gè)“處理增益”的參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他系統(tǒng),;再加上CDMA的
信號(hào)占用整個(gè)
頻段,,幾乎是普通窄帶調(diào)制效率的7倍,因此綜合來(lái)看,,對(duì)于相同的帶寬,,CDMA系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)容量的4~5倍,網(wǎng)塞大大下降,,接通率自然就高了,。
——問(wèn):為什么CDMA手機(jī)打電話幾乎沒(méi)有雜音
答:CDMA采用了先進(jìn)的數(shù)字話音編碼技術(shù),并使用多個(gè)接收機(jī)同時(shí)接收不同方向的信號(hào),。好像你聽(tīng)?zhēng)讉€(gè)人從不同方面講一件事,,綜合后,你就了解事情的全貌了,,同時(shí)也省略了一些無(wú)關(guān)的內(nèi)容,。
——問(wèn):為什么不易掉話
答:我們知道,基站是手機(jī)通話的保障,,當(dāng)你移動(dòng)到基站覆蓋范圍的邊緣時(shí),,基站就應(yīng)該自動(dòng)“切換”來(lái)保障你,否則就會(huì)掉話,。CDMA系統(tǒng)切換時(shí)的基站覆蓋是“單獨(dú)覆蓋-雙覆蓋-單獨(dú)覆蓋”,,而且是自動(dòng)切換到相鄰較為空閑的基站上,也就是說(shuō),,在確認(rèn)手機(jī)已移動(dòng)到另一基站單獨(dú)覆蓋地區(qū)時(shí),,才與原先的基站斷開(kāi),這樣就保障了手機(jī)不會(huì)掉話,。
——問(wèn):為什么叫“綠色手機(jī)”
答:CDMA系統(tǒng)的發(fā)射功率很小,,只有0.1~200毫瓦,,因此對(duì)人體的電磁輻射可以忽略不計(jì),對(duì)健康基本沒(méi)有不良影響,;另外,,功耗小意味著電池、話機(jī)的壽命長(zhǎng)了,,對(duì)環(huán)境起到了保護(hù)作用,,故有人稱(chēng)之為“綠色手機(jī)”。
——問(wèn):竊聽(tīng)通話為何難
答:要竊聽(tīng)你的通話,,必須要找到你的碼址,。但你的碼址是個(gè)偽隨機(jī)碼,而且共有4.4萬(wàn)億種可能的排列,,因此,,要破解密碼或竊聽(tīng)通話內(nèi)容是太困難了。
問(wèn):有哪些功能
答:六種:三方同時(shí)通話,;來(lái)話號(hào)碼顯示,;來(lái)話自動(dòng)轉(zhuǎn)到您事先指定的
電話、
尋呼機(jī)或手機(jī)上(無(wú)條件呼叫前轉(zhuǎn)),;將你打電話時(shí)的來(lái)話自動(dòng)轉(zhuǎn)到您事先指定的電話,、尋呼機(jī)或手機(jī)上(遇忙呼叫前轉(zhuǎn));你30秒內(nèi)不接來(lái)話則自動(dòng)轉(zhuǎn)到您事先指定的電話,、尋呼機(jī)或手機(jī)上(無(wú)應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)),;分別與來(lái)話的兩方通話(
呼叫等待)。
——問(wèn):能撥叫哪些電話
答:能撥叫市話,、國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途固定電話,、市內(nèi)GSM、國(guó)內(nèi)GSM手機(jī),。
——問(wèn):CDMA能否通全球
答:通常,,模擬手機(jī)只能在模擬網(wǎng)覆蓋的地區(qū)使用,GSM手機(jī)只能在GSM網(wǎng)覆蓋的地區(qū)使用,,因而各網(wǎng)都加緊建設(shè),,擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域,,以擴(kuò)大用戶的漫游范圍,。雖說(shuō)CDMA雙模式手機(jī)在CDMA網(wǎng)和模擬網(wǎng)覆蓋區(qū)域都能使用,但目前也只局限在CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋較為完善的國(guó)家或地區(qū),,如美國(guó),、加拿大、韓國(guó),、香港等,,“通全球”仍是個(gè)愿望,。我國(guó)CDMA的覆蓋范圍目前只有北京、上海,、廣州,、西安、河北省等城市,。
——問(wèn):市面上有哪些的CDMA手機(jī)品牌
答:目前北京市面上的CDMA手機(jī)品牌不多,,主要是美國(guó)及韓國(guó)的,像
高通,、
三星,、
LG、
現(xiàn)代等,,據(jù)悉,,
摩托羅拉、
愛(ài)立信,、
東芝,、
索尼等廠商的CDMA產(chǎn)品也即將面市。品種不多,,可樣式并不落伍,,像三星的手表式手機(jī)、高通的“
小靈通”Q型手機(jī)等,。