GSM手机培训资料

1、文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。GSM手机培训教材内部资料(Ver： V1.0)深圳市龙岗区龙坪西路志达工业园手机生产事业部前言一培训目的：1. 了解GSM的工作原理。2. 熟记GSM手机的组成结构。3掌握手机主板元件的作用。4.学习GSM手机的基本故障排除方法。二 在学习GSM手机原理之前，先回忆一下电路的基础知识:A电阻的串，并联:电阻的串联结果等于串联各电阻之和。电阻的并联结果等于并联各电阻的电导之和的倒数。B电容的串，并联：电容的串联结果计算方法等效于电阻的并联计算方法；电容的 并联结果计算方法等效于电阻的串联计算方法。C 三极管工作状态

2、的条件:放大状态：三极管的发射结（BE）正向偏压，同时集电结（BC）结反向偏压。饱和状态：三极管的发射结（BE）正向偏压，同时集电结（BC）结正向偏向。截止状态；三极管的发射结（BE）反向偏压。（注：三极管的饱和导通状态，相当于开关的闭合状态；三极管的截止状态，相当于开关的断开状态）D LC振荡电路的频率（f）的计算工式：F=1/(2JI 717)E数字逻辑门电路:与门图标或门图标非门图标逻辑表达式：Y=A*B逻辑表达式：Y=A+B逻辑表达式：Y=A第一章GSM原理第一节GSM系统的网络结构GSM的历史可以追溯到1982年，当时,寸曲四国向CEPT (Conference EuiqpeofPo

3、st and Telecommunications)了一(议书，要求制定900MHZ频段的欧洲公共电信业务规范，以 建立全歐统一的蜂窝系统。同年,成立了移动通信特&山如(GSMGoup Special Mobile)。在1982 年1985年期间，讨论焦点是制定翩蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网标准问题，直到1986年 决定为定数字蜂窝网标准。1986年，在巴黎对不同公司、不同方案的舷(8个)进行了比较, 包括现场诩佥。1987年5月选定窄带TDMA方案。与此同时，18个国家签署了谅解备忘录，相 Sii成履行规范的协议。19烫年颁了 GSM标准，翊泛欧数撫窝通信标准。在GSM建议 中，未对硬件作出

4、规定，只对功能和接口制定了崖刪i定，这样便于不同产品可以互通。GSM建 姝有12个就_ .GSM系细勺GSM数字蜂窝通信系统的主契脱部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。基站子 系统(简称基站BS)由基站收S台(BTS)和基立战捌器(BSC)组成 网络子系统rh移动邂lword格式支持编借，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。中山、（MSC）和操作维F*中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、 鉴权中心（AUC）和设备礎寄存器（EIR）零脱。A移动台（MS） BFW台（手机）孵载台。也可加己有终

5、端设备（TE）必初軀配器（TA）oB移动台是撫1 设备 它还必须包含用户识模（SIM）, SIM卡和硬件设备一脱移动 台。没有SIM R, MS是不自舉入GSM网络的（紧急业务除外）。C基鈿姒台（BTS）包括超騎所需要的各衲厠牛和软件，如顾I,擾姊L,支持各 种小区结构（如全向，扇形，星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以 及妙台本身啼要的检测励昨等。D基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作 维修中心之间逾信息提齡口。f 基站控制II通常控制几个基站收发台，其主要功能 是进行无线信道管理，实施I乎叫和通信链路的建立和拆除并为村;、制区内移

6、动台的过区 切换进行控制等。二.GSM的区域、号码、地址与识别：1）区她分：从地理位置范围来看，GSM系统分为GSM服务区，公用陆地移动网业务区（PLMN）、移动 斓控制区（MSC区）、位置区（LA）、基站区和小区。A GSM服务区：由联网的GSM全部成员国组成移动用户只要在服务区内，就能得到系统的各种服务，包扌舌 完成国际漫游。B PLMN业务区fh GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汨鄭WL的级上，该 文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。区域为PLMN业务区，它可以与公用邂电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN

7、）和公用数 据网（PDNN）互连，在该区域内，有共同白醐号方法S路由规划。一1PLMN业务区包括多个 MSC业务区，甚至扩展全国。C MSC业务区在该区域内,有共同的编号方法处各由规划。由一移动邂中心控制因嫡为MSC业务区。 f MSC区可以由个位BE组成。D 4遅区甘个MSC业务区分成护F位g区（LA）,位置区由若干基站区细S，它与f 或若干个基 站控制器（BSC）有关。在位置区内移动台移动时，不需要作位置更新。当寻呼移动用户时，位 置区内全部基站可以同时发寻明言号。系统中，位置区域以位置区识马（LAI）来区分MSC 业务区的不同位置区。E基站区卡 卄个基立附制器所控帝喏干个小区的区端为基站

8、区。F小区小区也叫蜂窝区，理制缈是止A边形，f小区包含fg站，每个基站包含若干套收， 发信机，其W效覆盖范围决定于发射功率、越高度等因素，TWL公里。基站可位于正六边 形中心，采用全向天线，称为中心激励；也可位于正六边顶点（相隔设置），采用120度或60 度定向天线，称为顶点激励。若小区内业务量激噌时，小区可以缩小（f 为四），新的小区俗称 “小小区3在蜂窝网中称为小区分裂。2 ）翊钢A国际移动用户识别码（IMSI）国卩襁动用户识别码是用于识SUGSM/PLMN网中用户，简称用户识别f马，根据GSM建议,IMSI最大长度为15位十进制数字。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编

9、辑，如有帮助欢迎下载支持。MCC MNC -MSIN NMSIMCC-移动国家码，3位数字。如中国的MCC为460。MNC-移动网号，最多2位数字。用于识归属的移动通信网(PUVIN)。MSN移动用户识别码。用于识移动通信网中的移动用户。NMSI-国内移动用户识别码。由移动网号和移动用户识弾且成。B国W动设备诩啊(IMEI)IMEI是唯Tl勺，用于识形动设备的号码。用于监播被窃或无效(I偲一类移动设备，IMEI 的构励吓图际。IMEI=1AC+FAC+SNR+SP (15 位数)。 1AC-FAC-SNR-SP6位始-2位始6位数字-位数字TAC-lype Approval Code (1AC

10、)型号ftl淮码,由欧洲型号批准中4分配。前2位为国家码。(例 如：Nokia Wesson Motorola的，又各式各样不同型号的扌t睢码又不尽相同,但只要是同一型 号的，前六码一定一样，如果不一样，可能是冒牌货!)FAC - Final Assembly Code (EC)最后装配码，表示生产厂或最后装配地，由厂須廠马。如 40的话是Motorola在英国(UK)的工厂,07也是 Motorola的工厂,在德国，67的话也是在美国 本地。对 Nokia, FAC 是 51。SNR - Serial Number (SNR)序号码，独立地、唯Ttil识每个IAC和FAC移动设备，所 以同f

11、牌子的同一型号的SNR是不可能一样的。SP-Spad备用(识别网。(计算方法:从左往右开始，每第二位*2,将其得出结果的H始加隊，咚嵋再用大于的癥去减，脳寻的余数即为SP础)第二节GSM系分类蜂窝通信系统要传输不同趣的信息，包括业务信息和各种控制信息，因而要文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 在物理信道k安排相应的逻辑信道。这些逻辑信道有的用于呼叫接续阶段，有的用 于通信进行当中，也有的用于系统运行的全部时间内。1、业别言道(TCH)劇 和嘶话音业务信道按速率的不同，可分为全速率话音业务信道(TCH/FS)和半速率 齢业别言道(TCH/HS)。同样

12、，数据业务信道按速率的不同，也分为全速率数据业务信道(如TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4)和半速率数据业务信道(如TCH/H4.&TCH/H2.4)(这里的 数字9.6,4.8和2.4表示数据速率，单位为kb/s)。2、控制信道(CCH)传输各种信令信息：控制信道分为三类A广播信息(BCH)是一种点对多点喲单方向控制信道，用于基站向所有移 动台广播公用信息。传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需要的各种信息。其中 又分为“、频率校1E信道(FCCH)：传输供移动台校1E其工作频率的信息；b、同步信道(SCH)：传输供移动台进行同步和对基站进行识O勺信息；c、广播控制信道(

13、BCCH)：传输通用信息，用于移动台测量信号强度和识别小区标志等。B公共控制信道(CCCH)是一种一点对多点喲双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段，传输链路连接所需要的控制信令与信息。其中又分为：a、寻呼信道(PCH)：传输基站寻呼移动台的信息；b、随机接入信道(RACH)：移动台申请入网时，向基站发送入网请求信息;c、准许接入信道(AGCH)：基站在呼叫接续开始时，向移动台发送分配专用10 word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。控制信道的信令。C专用控制信道(DCCH)是一种c点对点”的双向控制信道，其用途

14、是在呼叫接 续阶段和在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必需的控制信息。其中又分 为：a、独立专用控制信道(SDCCH)：传输移动台和基站连接和信道分配的信令；b、慢速辅助控制信道(SACCH)：在移动台和基站之间，周期地传输一些特 定的信息，如功率调整、帧调整和测量数据等信息；SACCH是安扫莊业务信道 和有关的控制信道中，以复接方式传输信息。安卿阵业务信道时，以SACCWT 表示,安雌控制信道时，以SACCH/C表示,SACCH/常与SDCCH联合使用。c、快速辅助控制信道(FACCH)：传送与SDCCH相同的信息。使用时要中 断业务信息(4帧)，把FACCH插入。由此可见，GSM通信系

15、统为了传输所需的各种信令，设置了多种专门的控制 信道。这样做，除因为数字传输为设置多各逻辑信道提供了可能外，主要是为 了增强系统的控制功能(比如后而将要提的，为提高过境切换的速度而采用 移动台辅助切换技术)，也为了保证话音通信质量，在模拟蜂窝系统中，要在通 话进行过程中，进行控制信息的传输，必须中断话音信息的传输(100ms),这 就是所谓的冲断一猝发的控制方式。信道中断00ms,会使话音产生可以听得 到的喀喇声。如果这种中断过于频繁，势必明显地降低话音质量，因此 模拟 蜂窝系统必须限制在通话过程中传输控制信息的容量。与此不同，GSM蜂窝系 统采用专用控制信道传输控制信息，除去FACCH外，不

16、在通信过程中中断话音 信息，因而能保证话t的传输质量。其中FACCH虽然也采取“中断一猝发,控制 方式，但是只在特定场合下才使用，而且占用的时间短(18.5ms),其影响明显减 小。GSM蜂窝系统还采信息处理技术，来估计并祸尝这种因为插入班CCH8word格式支持编借，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 而被删除的话音。第三节GSM/DCS手机发射功率及接收电平GSM功率共分15级（519级）控制QCS1800功率共分16级（015 级）控制.（如下图）GSM900DCS1800功率级别功率标准值允许误差功率级别功率标准值允许

17、误差533dBm3dBm030dBm3dBm631dBm3dBm128dBm3dBm729dBm3dBm226dBm3dBm827dBm3dBm324dBm3dBm925dBm3dBm422dBm3dBm1023dBm3dBm520dBm3dBm1121dBm3dBm618dBm3dBm1219dBm3dBm716dBm3dBm1317dBm3dBm814dBm3dBm1415dBm3dBm912dBm4dBm1513dBm3dBm10lOdBm4dBm16lldBm5dBm118dBm4dBm179dBm5dBm126dBm4dBm187dBm5dBm134dBm4dBm195dBm5dBm

18、142dBm5dBm15OdBm5dBm由表可以看出：GSM900的手机发射功率比DCS 1800的要小，这是文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。因为：GSM900的网络小区比DCS 1800的网络小区要大。GSM900小区半径最大为：35KMDCS 1800小区半径一般为：2KMA请问：手机在小区的边缘和中心，也就是手机在信号弱的地方和手机在信号强的地方所要求的手机的发射功率是怎样的？答：手机在网络信号超弱的地方，其所要的发射功率越高，在信号超 强的地方，所需要的发射功率越小。B请问：手机为什么要进行功率的等级控制？答：一是为了省电，手机在不同的小

19、区位置不同的信号强度下使用不 同的发射功率，避免手机一直工作在最大发射功率下而浪费手机的 电能。二是减小手机在信号强的地方的电磁波干扰。第四节相位误差/频率误差A相位误差和频率误差：发射机的相位误差和频率误差是指测得的实际相位，频率与理论期望的相 位，频率之差。 相位误差均方根值（RMS）应不大于5度。频率误差应不大于1X10 7 900MHZ X 1 X 10 =90HZ 1800NHZ X 1 X10 ?=180HZ注意：对手机的性能及使用来说，此三项性能是致关重要的，在生产的测试及实 际使用中，此三项不良，会造成手机的不联网，通话断线或收网慢等不良现象。 B 在测试手机发射功率时，相同频

20、率及相同测试条件下，两相邻功率控制文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。级的发射机（TX）载频峰值功率的差值应不小于0.5dB且不大于3.5dBoC手机的接收电平共分有64级控制（063）如下图所示:#级(dBm)#级(dBm)#级(dBm)#级(dBm)0W-11016-95 至-9432-79至7848-63 至-621-110 至-10917-94 至-9333-78至7749-62 至-612-109 至-10818-93 至-9234-77至7650-61 至-603-108 至10719-92 至-913576至7551-60 至-594-

21、107 至-10620-91 至-903675至7452-59 至-585-106 至-10521-90至8937-74至7353-58 至-576-105 至-10422-89 至-883873至7254-57 至-567-104 至-10323-88至8739-72至7155-56 至-558-103 $-10224-87 至-8640-71至7056-55 至-549-102 至-10125-86至8541-70至6957-54 至-5310-101 至-10026-85 至-8442-69至6858-53 至-5211-100 至-9927-84 至-834368至6759-52 至-

22、5112-99 至-9828-83 至-824467至6660-51 至-501398 至-9729-82 至-8145-66 至-6561-50 至-4914-97 至-9630-81至8046-65至6462-49 至-4815-96 至-9531-80 至-794764至6363M48第五节误码率/GSM信道A手机的误码率分为三种：帧误码率也称帧擦除率（FER）定义：接收机中误差检测功能指示出的差错帧定义为擦除帧，擦除帧数与总帧数之比定义为帧擦除率。16 word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 残余比特

23、误码率(RBER)定义：RBER定义为未擦除帧中的比特误码率。 BIT误码率(BER)定义：BER指误码比特与发送的所有数据比特之比。标准：MAX 2. 4% RX质量是反映手机接收信息质量的量值，如下表：#质量(%)#质量(%)012.8B调制方式：1) GSM的调制方式是：0. 3GMSK, 0. 3表示了高斯滤波器的带宽各比特率之 间的关系。2) GMSK是一种特殊的数字调频方式，它通过在载波频率上增加或者减少 67. 708KHZ(I/Q信号的频率)，来表示0或1。3) 在GSM中，数据的比特率被选择为正好是频偏的4倍，这可以有效的 减小频谱的扩散，增加信道的有效性，系统中最小的时间单

24、位是数据 比特单元，每个比特长为3. 69 u S,每个手机用来收发一次信息的时间 也就是一个时隙，由156. 25个数据比特组成，由于每个频点上有8个 用户，因此每帧由8个时隙组成，每帧的时间为4. 615ms.4) 1帧二8个时隙1个时隙为156. 25个数据比特1个数据比特单元为3. 69US故一帧为：3. 69 US * 156. 25 * 8 二 4. 615ms故控制时钟为：14-4. 615ms=216. 68KHZ5）移动电话机的工作频带为：频段发射（TX）频率上行接收（RX）频率下行PGSM890915MHZ935960MHZE-GSM880915MHZ925960MHZDC

25、S 180017101785MHZ18051880MHZ6）双工频率间隔： GSM90045MHZ DCS180095MHZ7）载频间隔：200KHZ8）GSM900 共有 124 个信道：（915-890） 4-0.2- 1=124（1 为空信道）9）DCS1800 共有 374 个信道：（1785-1710） 4- 0. 2 - 1=374（1 同上）10）信道频率的计算公式：GSM900： F=890MHZ + N * 0. 2MHZ（N 为信道数）DCS 1800: F=1710MHZ + N * 0.2MHZ （N 为信道数）第二章手机工作原理一 学习维修手机，不但要会理论知识，更重

26、要的是将理论与实际相结合起来综合应用，所以熟悉手机组成结构以及手机的工作原理至关重要。二手机整体分为逻辑部分和射频部分。1 Sword格式支持编借，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 射频部分方框图：逻辑部分方框图：基带部分包括模拟话音的数字化、语音编/解码、加/解密、TDMA时帧形成/分解、键盘/显示接口电路。三手机元件的具体作用：双工器：双工器又称天线开关，它是一个双刀双掷开关，它的常规状态下是工 作在接收（RX）端的闭合状态，当它的控制端有相

27、应的高H,低L电平 时它会转换到GSM或DCS的发射闭合状态。具体的工作原理：在常规状态（无控制信号输入）下，双工器外处于接收闭合状态（GSM-RX）,当它的控制电路接收到来自音频IC和处理器CPU的触发信号时, 电路开始工作，使双工器的控制引脚处于高电平H或低电平L来控制 手机的射频（RF）部分。（当频段转换信号（Bandset）输入为低电平L 时，电路处于GSM状态，当频段转换信号（Bandset）输入为高电平H 时，电路处于DCS状态）。功放（PA）功放是一个功率放大器，同一般的放大器不同的地方，是它的功率放大 可以在控制电路的控制下进行分级别的控制放大。具体的工作原理：它的作用主要是对来自发射VC0的己调制好的手机发射信号进行功率放 大；功率的放大程度是受功率控制电路来控制的（因为手机的发射功率 是分级的），所以功率控制电路要接收来自音频IC和CPU控制信号对功 放进行功率放大等控制；功率控制电路还接收来自功率耦合器的发射功 率取样信号，对其进行对比来控制功放，使其在功率等级内的发射功率 稳定。发射(TX) VC0发射VC0是一个调制电路，它把输入端的脉动直流信息调制在一个