要說3G網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)今國內(nèi)的三大運(yùn)營商均采取不同的3G網(wǎng)絡(luò)制式,，中國移動為TD-SCDMA,，中國聯(lián)通為WCDMA，中國電信為CDMA2000,，三種制式均是基于CDMA技術(shù),。而中國移動與中國聯(lián)通2G時代以GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，而中國電信則為CDMA（1X）,。一直以來,，手機(jī)輻射都是人們的關(guān)注所在，雖然人們知道過強(qiáng)的輻射會危害健康,，但是手機(jī)輻射是怎樣的一個情況,？不同網(wǎng)絡(luò)制式的輻射的差異如何？接下來一起來了解,。

技術(shù)分析:運(yùn)營商3G網(wǎng)絡(luò)輻射情況對比解析

GSM/CDMA發(fā)射功率要求

首先我們需要看看2G網(wǎng)絡(luò)下,，GSM與CDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射功率差異，了解它們的各自輻射狀況,，進(jìn)而再進(jìn)一步延伸到3G網(wǎng)絡(luò)中,。從CDMA和GSM相關(guān)技術(shù)規(guī)范對手機(jī)發(fā)射功率的要求中可以知道，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）,，低頻段的最大發(fā)射功率更高。同時規(guī)范要求,，對于GSM900和1800頻段,，通信過程中手機(jī)最小發(fā)射功率分別不能低于5dBm和0dBm。CDMA IS-95A規(guī)范對手機(jī)最大發(fā)射功率要求為0.2W-1W（23dBm-30dBm）,，實(shí)際上目前網(wǎng)絡(luò)上允許CDMA手機(jī)的最大發(fā)射功率為23dBm (0.2W),，規(guī)范對CDMA手機(jī)最小發(fā)射功率沒有要求。因此CDMA網(wǎng)絡(luò)所規(guī)范的最大發(fā)射功率要小于GSM網(wǎng)絡(luò),。

CDMA/GSM發(fā)射功率比較

當(dāng)然,，規(guī)范中只是理論的數(shù)值，實(shí)際通信的過程中,，手機(jī)的實(shí)際發(fā)射功率還要取決于當(dāng)時的環(huán)境,，包括基站密度、信號強(qiáng)度,、系統(tǒng)對通信質(zhì)量要求等等,。GSM系統(tǒng)要求到達(dá)基站的手機(jī)信號的載干比通常為9dB左右，由于CDMA系統(tǒng)采用擴(kuò)頻技術(shù),， 擴(kuò)頻增益對全速率編碼的增益為21dB,， 所以對解擴(kuò)前信號的等效載干比的要求小于-14dB(CDMA系統(tǒng)通常要解擴(kuò)后信號的 值為7dB左右），因此CDMA只需更小的信號發(fā)射便可以維持較高的通信質(zhì)量,，這也是為什么CDMA基站密度較弱的原因之一,。

電話周圍形成輻射磁場

手機(jī)與系統(tǒng)的通信可分為兩個階段，一是接入階段,，二是話務(wù)通信階段,。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)制是不同的。對于GSM系統(tǒng),，手機(jī)在隨機(jī)接入階段沒有進(jìn)入專用模式以前,，是沒有功率控制的，為保證接入成功,，手機(jī)以系統(tǒng)能允許的最大功率發(fā)射 (通常是手機(jī)的最大發(fā)射功率),。在分配專用信道（SDCCH或TCH）后，手機(jī)會根據(jù)基站的指令調(diào)整手機(jī)的發(fā)射功率,，調(diào)整的步長通常為2dB,。調(diào)整的頻率為60ms一次。

對于CDMA系統(tǒng),，在隨機(jī)接入狀態(tài)下,，手機(jī)會根據(jù)接收到的基站信號電平估計(jì)一個較小的值作為手機(jī)的初始發(fā)射功率,，發(fā)送第一個Access Probe,，如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有得到基站的應(yīng)答信息,，手機(jī)會加大發(fā)射功率，發(fā)送第二個Access Probe,，如果在規(guī)定時間內(nèi)還沒有得到基站的應(yīng)答信息,，手機(jī)會再加大發(fā)射功率。這個過程重復(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 基站會向手機(jī)發(fā)送一個功率控制命令信息，命令手機(jī)增大或減少發(fā)射功率,，步長為1dB,。

CDMA系統(tǒng)具有獨(dú)特的技術(shù)，如軟切換,、RAKE接收機(jī)對多徑的分集作用,、強(qiáng)有力的前向糾錯算法對對上行鏈路預(yù)算的改善等，CDMA系統(tǒng)對手機(jī)的發(fā)射功率的要求比GSM系統(tǒng)對手機(jī)發(fā)射功耗要小,。由于且GSM手機(jī)在接入過程中以最大的功率發(fā)射,，在通話過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)射功率維持在一個較低的水平。

手機(jī)安全輻射標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)射功率

手機(jī)輻射對人體的影響尚在不斷的觀察與研究之中,， 國外有大量相互矛盾的研究報告,，目前尚未有全面的科學(xué)的結(jié)論。目前國際上（包括美國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,。

其中σ是人體組織的電導(dǎo)率,，為人體組織的密度，E為人體組織內(nèi)因受電磁輻射產(chǎn)生的場強(qiáng),。這三個參數(shù)都是人體位置的函數(shù),。如果要求某一器官吸收的射頻功率，則可由積分關(guān)系得出,，M是器官的質(zhì)量,，該器官也可指整個人體。

由于手機(jī)在通話時靠近人的腦部（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，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)場強(qiáng)分布的關(guān)系非常困難,。但根據(jù)電磁場理論，有一點(diǎn)是可以肯定的,，在天線結(jié)構(gòu)以及手機(jī)和人體相對位置一定的情況下,，天線輸入功率越大，在人體內(nèi)形成的電場強(qiáng)度越高，人體吸收的射頻輻射功率越大,。目前測量SAR值一個重要方法是使用人體組織等效模型,，利用探頭來測量受射頻輻射的人體內(nèi)的實(shí)際場強(qiáng)值。

手機(jī)輻射屬于人不能控制射頻源的非控制輻射,。需要說明的是,，目前進(jìn)行的手機(jī)SAR測試得到的結(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的時間發(fā)射,，而SAR值的測定是一個較長時間的平均，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,。

不過我們不能因?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)際通信過程中,，GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)都不會總是以最大功率發(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,。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)際通信過程中的CDMA手機(jī)對人體輻射的實(shí)際SAR值將大大低于CDMA手機(jī)標(biāo)稱的SAR值，也遠(yuǎn)低于GSM手機(jī)實(shí)際的SAR值,。

此外,，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)輻射對人體的影響。因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)是根據(jù)電磁輻射對人體的熱效應(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,、助聽設(shè)備的正常使用，是否對人體也有害目前尚無定論,。因此為避免GSM手機(jī)的缺陷,，第三代移動通信系統(tǒng)（以CDMA技術(shù)為技術(shù)）的終端設(shè)備發(fā)射的將都是跟CDMA手機(jī)一樣采用連續(xù)的無線電波而非脈沖電波。

系統(tǒng)測試

究竟GSM手機(jī)和CDMA手機(jī)輻射功率相差多少,？為得出實(shí)際的客觀的比較結(jié)果,，一家國際著名的CDMA技術(shù)權(quán)威公司和國內(nèi)某知名的GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化公司技術(shù)人員進(jìn)行了一個系統(tǒng)式的發(fā)射功率測試，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)射功率的測試。測試結(jié)果表明,，在二環(huán)路上CDMA手機(jī)平均發(fā)射率為1.72毫瓦,，GSM手機(jī)平均發(fā)射率為773毫瓦，兩者相差449倍,。

CDMA測試手機(jī)和GSM測試手機(jī)同時拔打1861,，汽車內(nèi)收音機(jī)調(diào)整到適當(dāng)音量，摸擬雙向通話,。車速40km左右,。GSM手機(jī)每480ms抽樣一次，CDMA手機(jī)每20ms抽樣一次,。

GSM手機(jī)發(fā)射功率分布圖

CDMA手機(jī)發(fā)射功率分布圖

CDMA手機(jī)的線性平均發(fā)射功率為2.4dBm (1.72毫瓦),，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毫瓦),，以最大功率(2瓦)發(fā)射的概率為21.8%。測試的環(huán)境中,，北京移動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,，基站密度與信號都沒有GSM要來得好，如果加以優(yōu)化后,，相信CDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射功率應(yīng)該會更加低,。實(shí)際上，GSM即使在信號比較好的情況下,，發(fā)射功率也沒有做到很小,，而且不太穩(wěn)定，信號稍一波動容易回到最大的發(fā)射功率33dBm上,。

動手實(shí)際測試

我們也進(jìn)行了相關(guān)的簡單測試,，采用Estack ES-305A型電子輻射檢測儀，第一階段將手機(jī)撥號,，使其為通話狀態(tài),，但尚未接通，此刻來使用輻射測試儀測試手機(jī)周圍輻射,，找到平均輻射值最大的地方,。第二階段用手機(jī)撥號，接通五秒后,，利用輻射測試儀在手機(jī)四周檢測,，同樣是找到平均輻射值最大的地方,。

Estack ES-305A型電子輻射檢測儀是一臺精密的智能電子儀器，輻射測量范圍,，低頻在0-200伏/米（低頻輻射電場強(qiáng)度）,，高頻在0-2000微瓦/平方厘米（高頻輻射功率密度）。精確度方面,，電場強(qiáng)度為0.1伏/米,，而功率密度在1微瓦/平方厘米。頻率范圍在20HZ-3000MHZ,，感應(yīng)軸為單軸,。

由于手機(jī)輻射的大小除卻與所處信號強(qiáng)度環(huán)境有關(guān)，還與手機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)有關(guān),，因此我們以聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)作為對比,，看看電信與聯(lián)通、移動與聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)輻射對比,。機(jī)型方面的組合為CDMA與WCDMA版的HTC One，TD-SCDMA與WCDMA版的vivo Xplay,。測試中我們會分別進(jìn)行2G與3G網(wǎng)絡(luò)的輻射對比,，所處環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)信號都滿格，盡量保證三大運(yùn)營商都有較好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,。

測試中我們采用單反翻拍的形式,，由于輻射數(shù)值是不斷變化的，因此儀表顯示中的瞬時輻射數(shù)值只是代表某一時刻的,，并不代表平均的輻射數(shù)值,。最大值直接在儀器顯示，平均值通過觀察30S左右的數(shù)值記錄起來計(jì)算得到,。

聯(lián)通GSM：未接通 最大值411 平均值352

聯(lián)通GSM：已接通 最大值393 平均值285

聯(lián)通WCDMA：未接通 最大值130 平均值30

聯(lián)通WCDMA：已接通 最大值60 平均值5

電信CDMA：已接通 最大值31 平均值4

        電信CDMA2000網(wǎng)絡(luò)

中國聯(lián)通與中國電信的網(wǎng)絡(luò)對比中,，在2G網(wǎng)絡(luò)下，聯(lián)通轉(zhuǎn)為GSM網(wǎng)絡(luò),，不論是撥號未接通還是接通中,，其突發(fā)的發(fā)射強(qiáng)度都會比較大，一般最大值到400多,。未接通下,，其發(fā)射強(qiáng)度維持在較高的水平，約在200-300之間,；接通后,，發(fā)射強(qiáng)度逐漸降低，不過都維持在100-200左右,。

聯(lián)通WCDM網(wǎng)絡(luò)下,，發(fā)射強(qiáng)度大幅降低，最大值維持在100以下，平均只有0-30左右,，接通后其輻射基本可以忽略,；中國電信通話會自動轉(zhuǎn)為CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)，而它的表現(xiàn)最佳,，最大發(fā)射強(qiáng)度只是在30左右,，而不論是未接通還是接通下，發(fā)射強(qiáng)度只在個位數(shù)徘徊,。接下來看看聯(lián)通與移動的比較：

發(fā)射強(qiáng)度測試

前面已經(jīng)說到,，手機(jī)的發(fā)射強(qiáng)度除了跟網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有關(guān)，還與手機(jī)的電路設(shè)計(jì)有關(guān),。vivo Xplay的信號最強(qiáng)的地方在底部位置,，很有可能便是天線設(shè)計(jì)的地方，雖然并不在聽筒附近,，對人地的傷害并沒有太大,，但與HTC One相比，其信號屏蔽還需加強(qiáng),。

中國移動的測試受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的影響,，GSM網(wǎng)絡(luò)的狀況與聯(lián)通GSM狀況基本是一樣的,，都達(dá)到了300以上的數(shù)值；TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)下,，進(jìn)行撥號通話其會自動轉(zhuǎn)換為2G E網(wǎng)承載（Xplay信號顯示仍然為H）,，因此發(fā)射強(qiáng)度與GSM網(wǎng)絡(luò)是相似的。首先我們推測由于我們所處的地點(diǎn)雖然TD信號不錯,，但是可能通話承載被劃定由E網(wǎng)承擔(dān),，這就造成TD不走語音通話的線路,，所以我們找了其他TD信號的地方重新測試，果然在TD承載通話的狀況下,，發(fā)射強(qiáng)度也會大幅度下降,，甚至比與WCDMA要低。

小結(jié)：從測試可以看出,，三大運(yùn)營商雖然所采用的網(wǎng)絡(luò)制式不同,，但是其本質(zhì)都是屬于CDMA技術(shù)，因此相比GSM網(wǎng)絡(luò)有著較大的輻射優(yōu)勢,。我們可以確定GSM網(wǎng)絡(luò)在各方面環(huán)境與CDMA網(wǎng)絡(luò)相近的情況下,，前者的輻射強(qiáng)度要大于后者。日常如果我們通話,、短信,、上網(wǎng)等操作走的是3G網(wǎng)絡(luò)，那么輻射強(qiáng)度會維持在較低的水平,，當(dāng)然CDMA這里仍然是具有優(yōu)勢的,，但相比2G網(wǎng)絡(luò)，3G時代的優(yōu)勢沒有太過明顯,。

不過我們需要留意的是,，三大運(yùn)營商中，中國移動與中國聯(lián)通雖然在3G覆蓋上已經(jīng)有長足的發(fā)展,，但一些網(wǎng)絡(luò)盲點(diǎn)或信號較弱的地方仍然會轉(zhuǎn)為2G E網(wǎng)，這里中國電信CDMA網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢便會突顯出來,。

3G網(wǎng)絡(luò)輻射

3G時代下,，三大運(yùn)營商雖然都采取了不同的網(wǎng)絡(luò)制式，但其與CDMA技術(shù)并沒有本質(zhì)上的區(qū)別,，因此手機(jī)的發(fā)射功率能夠得到有效的控制,。理論上，TD-SCDMA,、WCDMA與CDMA2000的發(fā)射功率均是處在同一等級上,，輻射也能夠大幅度減小。

前面我們已經(jīng)了解到GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò)的輻射情況對比,，2G網(wǎng)絡(luò)下,，在大多數(shù)的環(huán)境中（假定網(wǎng)絡(luò)信號穩(wěn)定、基站密度較高）,，CDMA網(wǎng)絡(luò)無疑在發(fā)射功率與輻射上要小于GSM網(wǎng)絡(luò),。3G網(wǎng)絡(luò)下，由于三大運(yùn)營商均采取了CDMA技術(shù)的制式,，因此能夠減少手機(jī)的輻射,。話雖如此,，中國移動與中國聯(lián)通2G時代下采用GSM網(wǎng)絡(luò)，雖然經(jīng)過了多年的3G建網(wǎng)后,，3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋與信號都有大幅度的提高,，但仍然存在很多3G信號的盲區(qū)或者信號弱的地方，這就導(dǎo)致手機(jī)會自動切換為2G的GSM網(wǎng)絡(luò),。

由于CDMA和GSM的技術(shù)體制對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,，在通信過程中，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,。從測試中可知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)只在八分之一時間內(nèi)發(fā)射，在同等時間內(nèi),，CDMA輻射的能量比GSM手機(jī)輻射的能量小60倍以上,。

CDMA技術(shù)相對來說“綠色”

總括來說，中國電信的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋是較為不錯的,，不論是2G或者3G網(wǎng)絡(luò),，通話、上網(wǎng)等操作的發(fā)射功率與輻射都較小,，而中國移動與中國聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋仍有待加強(qiáng),，2G下的GSM網(wǎng)絡(luò)的輻射較強(qiáng)。當(dāng)然這個輻射強(qiáng)度仍然在安全的范圍,，消費(fèi)者不用過分擔(dān)心,，建議在信號弱的地方，還是盡量避免在GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行長時間通話,。