1、文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。GSM手機培訓教材內部資料(Ver： V1.0)深圳市龍崗區龍坪西路志達工業園手機生產事業部前言一培訓目的：1. 了解GSM的工作原理。2. 熟記GSM手機的組成結構。3掌握手機主板元件的作用。4.學習GSM手機的基本故障排除方法。二 在學習GSM手機原理之前，先回憶一下電路的基礎知識:A電阻的串，并聯:電阻的串聯結果等于串聯各電阻之和。電阻的并聯結果等于并聯各電阻的電導之和的倒數。B電容的串，并聯：電容的串聯結果計算方法等效于電阻的并聯計算方法；電容的 并聯結果計算方法等效于電阻的串聯計算方法。C 三極管工作狀態

2、的條件:放大狀態：三極管的發射結（BE）正向偏壓，同時集電結（BC）結反向偏壓。飽和狀態：三極管的發射結（BE）正向偏壓，同時集電結（BC）結正向偏向。截止狀態；三極管的發射結（BE）反向偏壓。（注：三極管的飽和導通狀態，相當于開關的閉合狀態；三極管的截止狀態，相當于開關的斷開狀態）D LC振蕩電路的頻率（f）的計算工式：F=1/(2JI 717)E數字邏輯門電路:與門圖標或門圖標非門圖標邏輯表達式：Y=A*B邏輯表達式：Y=A+B邏輯表達式：Y=A第一章GSM原理第一節GSM系統的網絡結構GSM的歷史可以追溯到1982年，當時,寸曲四國向CEPT (Conference EuiqpeofPo

3、st and Telecommunications)了一(議書，要求制定900MHZ頻段的歐洲公共電信業務規范，以 建立全歐統一的蜂窩系統。同年,成立了移動通信特&山如(GSMGoup Special Mobile)。在1982 年1985年期間，討論焦點是制定翩蜂窩網標準還是制定數字蜂窩網標準問題，直到1986年 決定為定數字蜂窩網標準。1986年，在巴黎對不同公司、不同方案的舷(8個)進行了比較, 包括現場詡僉。1987年5月選定窄帶TDMA方案。與此同時，18個國家簽署了諒解備忘錄，相 Sii成履行規范的協議。19燙年頒了 GSM標準，翊泛歐數撫窩通信標準。在GSM建議 中，未對硬件作出

4、規定，只對功能和接口制定了崖刪i定，這樣便于不同產品可以互通。GSM建 姝有12個就_ .GSM系細勺GSM數字蜂窩通信系統的主契脫部分可分為移動臺、基站子系統和網絡子系統。基站子 系統(簡稱基站BS)由基站收S臺(BTS)和基立戰捌器(BSC)組成 網絡子系統rh移動邂lword格式支持編借，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。中山、（MSC）和操作維F*中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、 鑒權中心（AUC）和設備礎寄存器（EIR）零脫。A移動臺（MS） BFW臺（手機）孵載臺。也可加己有終

5、端設備（TE）必初軀配器（TA）oB移動臺是撫1 設備 它還必須包含用戶識模（SIM）, SIM卡和硬件設備一脫移動 臺。沒有SIM R, MS是不自舉入GSM網絡的（緊急業務除外）。C基鈿姒臺（BTS）包括超騎所需要的各衲厠牛和軟件，如顧I,擾姊L,支持各 種小區結構（如全向，扇形，星狀和鏈狀）所需要的天線，連接基站控制器的接口電路以 及妙臺本身啼要的檢測勵昨等。D基站控制器（BSC）是基站收發臺和移動交換中心之間的連接點，也為基站收發臺和操作 維修中心之間逾信息提齡口。f 基站控制II通常控制幾個基站收發臺，其主要功能 是進行無線信道管理，實施I乎叫和通信鏈路的建立和拆除并為村;、制區內移

6、動臺的過區 切換進行控制等。二.GSM的區域、號碼、地址與識別：1）區她分：從地理位置范圍來看，GSM系統分為GSM服務區，公用陸地移動網業務區（PLMN）、移動 斕控制區（MSC區）、位置區（LA）、基站區和小區。A GSM服務區：由聯網的GSM全部成員國組成移動用戶只要在服務區內，就能得到系統的各種服務，包扌舌 完成國際漫游。B PLMN業務區fh GSM系統構成的公用陸地移動網（GSM/PLMN）處于國際或國內汨鄭WL的級上，該 文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。區域為PLMN業務區，它可以與公用邂電信網（PSTN）、綜合業務數字網（ISDN

7、）和公用數 據網（PDNN）互連，在該區域內，有共同白醐號方法S路由規劃。一1PLMN業務區包括多個 MSC業務區，甚至擴展全國。C MSC業務區在該區域內,有共同的編號方法處各由規劃。由一移動邂中心控制因嫡為MSC業務區。 f MSC區可以由個位BE組成。D 4遅區甘個MSC業務區分成護F位g區（LA）,位置區由若干基站區細S，它與f 或若干個基 站控制器（BSC）有關。在位置區內移動臺移動時，不需要作位置更新。當尋呼移動用戶時，位 置區內全部基站可以同時發尋明言號。系統中，位置區域以位置區識馬（LAI）來區分MSC 業務區的不同位置區。E基站區卡 卄個基立附制器所控帝喏干個小區的區端為基站

8、區。F小區小區也叫蜂窩區，理制緲是止A邊形，f小區包含fg站，每個基站包含若干套收， 發信機，其W效覆蓋范圍決定于發射功率、越高度等因素，TWL公里?；究晌挥谡?形中心，采用全向天線，稱為中心激勵；也可位于正六邊頂點（相隔設置），采用120度或60 度定向天線，稱為頂點激勵。若小區內業務量激噌時，小區可以縮小（f 為四），新的小區俗稱 “小小區3在蜂窩網中稱為小區分裂。2 ）翊鋼A國際移動用戶識別碼（IMSI）國卩襁動用戶識別碼是用于識SUGSM/PLMN網中用戶，簡稱用戶識別f馬，根據GSM建議,IMSI最大長度為15位十進制數字。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編

9、輯，如有幫助歡迎下載支持。MCC MNC -MSIN NMSIMCC-移動國家碼，3位數字。如中國的MCC為460。MNC-移動網號，最多2位數字。用于識歸屬的移動通信網(PUVIN)。MSN移動用戶識別碼。用于識移動通信網中的移動用戶。NMSI-國內移動用戶識別碼。由移動網號和移動用戶識弾且成。B國W動設備詡啊(IMEI)IMEI是唯Tl勺，用于識形動設備的號碼。用于監播被竊或無效(I偲一類移動設備，IMEI 的構勵嚇圖際。IMEI=1AC+FAC+SNR+SP (15 位數)。 1AC-FAC-SNR-SP6位始-2位始6位數字-位數字TAC-lype Approval Code (1AC

10、)型號ftl淮碼,由歐洲型號批準中4分配。前2位為國家碼。(例 如：Nokia Wesson Motorola的，又各式各樣不同型號的扌t睢碼又不盡相同,但只要是同一型 號的，前六碼一定一樣，如果不一樣，可能是冒牌貨!)FAC - Final Assembly Code (EC)最后裝配碼，表示生產廠或最后裝配地，由廠須廠馬。如 40的話是Motorola在英國(UK)的工廠,07也是 Motorola的工廠,在德國，67的話也是在美國 本地。對 Nokia, FAC 是 51。SNR - Serial Number (SNR)序號碼，獨立地、唯Ttil識每個IAC和FAC移動設備，所 以同f

11、牌子的同一型號的SNR是不可能一樣的。SP-Spad備用(識別網。(計算方法:從左往右開始，每第二位*2,將其得出結果的H始加隊，咚嵋再用大于的癥去減，脳尋的余數即為SP礎)第二節GSM系分類蜂窩通信系統要傳輸不同趣的信息，包括業務信息和各種控制信息，因而要文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 在物理信道k安排相應的邏輯信道。這些邏輯信道有的用于呼叫接續階段，有的用 于通信進行當中，也有的用于系統運行的全部時間內。1、業別言道(TCH)劇 和嘶話音業務信道按速率的不同，可分為全速率話音業務信道(TCH/FS)和半速率 齢業別言道(TCH/HS)。同樣

12、，數據業務信道按速率的不同，也分為全速率數據業務信道(如TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/F2.4)和半速率數據業務信道(如TCH/H4.&TCH/H2.4)(這里的 數字9.6,4.8和2.4表示數據速率，單位為kb/s)。2、控制信道(CCH)傳輸各種信令信息：控制信道分為三類A廣播信息(BCH)是一種點對多點喲單方向控制信道，用于基站向所有移 動臺廣播公用信息。傳輸的內容是移動臺入網和呼叫建立所需要的各種信息。其中 又分為“、頻率校1E信道(FCCH)：傳輸供移動臺校1E其工作頻率的信息；b、同步信道(SCH)：傳輸供移動臺進行同步和對基站進行識O勺信息；c、廣播控制信道(

13、BCCH)：傳輸通用信息，用于移動臺測量信號強度和識別小區標志等。B公共控制信道(CCCH)是一種一點對多點喲雙向控制信道，其用途是在呼叫接續階段，傳輸鏈路連接所需要的控制信令與信息。其中又分為：a、尋呼信道(PCH)：傳輸基站尋呼移動臺的信息；b、隨機接入信道(RACH)：移動臺申請入網時，向基站發送入網請求信息;c、準許接入信道(AGCH)：基站在呼叫接續開始時，向移動臺發送分配專用10 word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持?？刂菩诺赖男帕睢專用控制信道(DCCH)是一種c點對點”的雙向控制信道，其用途

14、是在呼叫接 續階段和在通信進行當中，在移動臺和基站之間傳輸必需的控制信息。其中又分 為：a、獨立專用控制信道(SDCCH)：傳輸移動臺和基站連接和信道分配的信令；b、慢速輔助控制信道(SACCH)：在移動臺和基站之間，周期地傳輸一些特 定的信息，如功率調整、幀調整和測量數據等信息；SACCH是安掃莊業務信道 和有關的控制信道中，以復接方式傳輸信息。安卿陣業務信道時，以SACCWT 表示,安雌控制信道時，以SACCH/C表示,SACCH/常與SDCCH聯合使用。c、快速輔助控制信道(FACCH)：傳送與SDCCH相同的信息。使用時要中 斷業務信息(4幀)，把FACCH插入。由此可見，GSM通信系

15、統為了傳輸所需的各種信令，設置了多種專門的控制 信道。這樣做，除因為數字傳輸為設置多各邏輯信道提供了可能外，主要是為 了增強系統的控制功能(比如后而將要提的，為提高過境切換的速度而采用 移動臺輔助切換技術)，也為了保證話音通信質量，在模擬蜂窩系統中，要在通 話進行過程中，進行控制信息的傳輸，必須中斷話音信息的傳輸(100ms),這 就是所謂的沖斷一猝發的控制方式。信道中斷00ms,會使話音產生可以聽得 到的喀喇聲。如果這種中斷過于頻繁，勢必明顯地降低話音質量，因此 模擬 蜂窩系統必須限制在通話過程中傳輸控制信息的容量。與此不同，GSM蜂窩系 統采用專用控制信道傳輸控制信息，除去FACCH外，不

16、在通信過程中中斷話音 信息，因而能保證話t的傳輸質量。其中FACCH雖然也采取“中斷一猝發,控制 方式，但是只在特定場合下才使用，而且占用的時間短(18.5ms),其影響明顯減 小。GSM蜂窩系統還采信息處理技術，來估計并禍嘗這種因為插入班CCH8word格式支持編借，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 而被刪除的話音。第三節GSM/DCS手機發射功率及接收電平GSM功率共分15級（519級）控制QCS1800功率共分16級（015 級）控制.（如下圖）GSM900DCS1800功率級別功率標準值允許誤差功率級別功率標準值允許

17、誤差533dBm3dBm030dBm3dBm631dBm3dBm128dBm3dBm729dBm3dBm226dBm3dBm827dBm3dBm324dBm3dBm925dBm3dBm422dBm3dBm1023dBm3dBm520dBm3dBm1121dBm3dBm618dBm3dBm1219dBm3dBm716dBm3dBm1317dBm3dBm814dBm3dBm1415dBm3dBm912dBm4dBm1513dBm3dBm10lOdBm4dBm16lldBm5dBm118dBm4dBm179dBm5dBm126dBm4dBm187dBm5dBm134dBm4dBm195dBm5dBm

18、142dBm5dBm15OdBm5dBm由表可以看出：GSM900的手機發射功率比DCS 1800的要小，這是文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。因為：GSM900的網絡小區比DCS 1800的網絡小區要大。GSM900小區半徑最大為：35KMDCS 1800小區半徑一般為：2KMA請問：手機在小區的邊緣和中心，也就是手機在信號弱的地方和手機在信號強的地方所要求的手機的發射功率是怎樣的？答：手機在網絡信號超弱的地方，其所要的發射功率越高，在信號超 強的地方，所需要的發射功率越小。B請問：手機為什么要進行功率的等級控制？答：一是為了省電，手機在不同的小

19、區位置不同的信號強度下使用不 同的發射功率，避免手機一直工作在最大發射功率下而浪費手機的 電能。二是減小手機在信號強的地方的電磁波干擾。第四節相位誤差/頻率誤差A相位誤差和頻率誤差：發射機的相位誤差和頻率誤差是指測得的實際相位，頻率與理論期望的相 位，頻率之差。 相位誤差均方根值（RMS）應不大于5度。頻率誤差應不大于1X10 7 900MHZ X 1 X 10 =90HZ 1800NHZ X 1 X10 ?=180HZ注意：對手機的性能及使用來說，此三項性能是致關重要的，在生產的測試及實 際使用中，此三項不良，會造成手機的不聯網，通話斷線或收網慢等不良現象。 B 在測試手機發射功率時，相同頻

20、率及相同測試條件下，兩相鄰功率控制文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。級的發射機（TX）載頻峰值功率的差值應不小于0.5dB且不大于3.5dBoC手機的接收電平共分有64級控制（063）如下圖所示:#級(dBm)#級(dBm)#級(dBm)#級(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第五節誤碼率/GSM信道A手機的誤碼率分為三種：幀誤碼率也稱幀擦除率（FER）定義：接收機中誤差檢測功能指示出的差錯幀定義為擦除幀，擦除幀數與總幀數之比定義為幀擦除率。16 word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 殘余比特

23、誤碼率(RBER)定義：RBER定義為未擦除幀中的比特誤碼率。 BIT誤碼率(BER)定義：BER指誤碼比特與發送的所有數據比特之比。標準：MAX 2. 4% RX質量是反映手機接收信息質量的量值，如下表：#質量(%)#質量(%)012.8B調制方式：1) GSM的調制方式是：0. 3GMSK, 0. 3表示了高斯濾波器的帶寬各比特率之 間的關系。2) GMSK是一種特殊的數字調頻方式，它通過在載波頻率上增加或者減少 67. 708KHZ(I/Q信號的頻率)，來表示0或1。3) 在GSM中，數據的比特率被選擇為正好是頻偏的4倍，這可以有效的 減小頻譜的擴散，增加信道的有效性，系統中最小的時間單

24、位是數據 比特單元，每個比特長為3. 69 u S,每個手機用來收發一次信息的時間 也就是一個時隙，由156. 25個數據比特組成，由于每個頻點上有8個 用戶，因此每幀由8個時隙組成，每幀的時間為4. 615ms.4) 1幀二8個時隙1個時隙為156. 25個數據比特1個數據比特單元為3. 69US故一幀為：3. 69 US * 156. 25 * 8 二 4. 615ms故控制時鐘為：14-4. 615ms=216. 68KHZ5）移動電話機的工作頻帶為：頻段發射（TX）頻率上行接收（RX）頻率下行PGSM890915MHZ935960MHZE-GSM880915MHZ925960MHZDC

25、S 180017101785MHZ18051880MHZ6）雙工頻率間隔： GSM90045MHZ DCS180095MHZ7）載頻間隔：200KHZ8）GSM900 共有 124 個信道：（915-890） 4-0.2- 1=124（1 為空信道）9）DCS1800 共有 374 個信道：（1785-1710） 4- 0. 2 - 1=374（1 同上）10）信道頻率的計算公式：GSM900： F=890MHZ + N * 0. 2MHZ（N 為信道數）DCS 1800: F=1710MHZ + N * 0.2MHZ （N 為信道數）第二章手機工作原理一 學習維修手機，不但要會理論知識，更重

26、要的是將理論與實際相結合起來綜合應用，所以熟悉手機組成結構以及手機的工作原理至關重要。二手機整體分為邏輯部分和射頻部分。1 Sword格式支持編借，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。文檔從互聯網中收集，已重新修正排版，word格式支持編輯，如有幫助歡迎下載支持。 射頻部分方框圖：邏輯部分方框圖：基帶部分包括模擬話音的數字化、語音編/解碼、加/解密、TDMA時幀形成/分解、鍵盤/顯示接口電路。三手機元件的具體作用：雙工器：雙工器又稱天線開關，它是一個雙刀雙擲開關，它的常規狀態下是工 作在接收（RX）端的閉合狀態，當它的控制端有相

27、應的高H,低L電平 時它會轉換到GSM或DCS的發射閉合狀態。具體的工作原理：在常規狀態（無控制信號輸入）下，雙工器外處于接收閉合狀態（GSM-RX）,當它的控制電路接收到來自音頻IC和處理器CPU的觸發信號時, 電路開始工作，使雙工器的控制引腳處于高電平H或低電平L來控制 手機的射頻（RF）部分。（當頻段轉換信號（Bandset）輸入為低電平L 時，電路處于GSM狀態，當頻段轉換信號（Bandset）輸入為高電平H 時，電路處于DCS狀態）。功放（PA）功放是一個功率放大器，同一般的放大器不同的地方，是它的功率放大 可以在控制電路的控制下進行分級別的控制放大。具體的工作原理：它的作用主要是對來自發射VC0的己調制好的手機發射信號進行功率放 大；功率的放大程度是受功率控制電路來控制的（因為手機的發射功率 是分級的），所以功率控制電路要接收來自音頻IC和CPU控制信號對功 放進行功率放大等控制；功率控制電路還接收來自功率耦合器的發射功 率取樣信號，對其進行對比來控制功放，使其在功率等級內的發射功率 穩定。發射(TX) VC0發射VC0是一個調制電路，它把輸入端的脈動直流信息調制在一個