GSM手机工作流程.docx

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GSM手机工作流程

GSM手机工作流程

GSM手机所有的工作流程都必须是在CPU的作用下进行的，具体的划分包括如下5个流程。

这些流程都是以软件数据的形式存储于手机的EEPROM和FLASHROM中，其初始工作流程如下：

1．开机流程

  当手机的供电模块检测到电源开关键被按下后，会将手机电池的电压转化为适合手机电路各部分使用的电压值，供应给相应电源模块，当时钟电路得到供电电压后会产生振荡信号，送入逻辑电路，CPU在得到电压和时钟信号后会执行开机程序，首先从ROM中读出引导码，执行逻辑系统的自检。

并且使所有的复位信号置高，如果自检通过，则CPU给出看门狗（Watchdog）信号给各模块，然后电源模块在看门狗信号的作用下，维持开机状态。

2．上网流程

手机开机后，即收索广播控制信道（BCCH）的载频。

因为系统随时都向在小区中的各用户发送出用广播控制信息。

手机收集到最强的（BCCH）对应的载频频率后，读取频率校正信道（FCCH），使手机（MS）的频率与之同步。

所以每一个用户的手机在不同的位置（即不同的小区）的载频是固定的，它是由GSM网络运营商组网时确定，而不是由用户的GSM手机来决定。

手机读取同步信道（SCH）的信息后找出基地站（BTS）的认别码，并同步到超高帧TDMA的帧号上。

手机在处理呼叫前要读取系统的信息。

如：

领近小区的情况、现在所处小区的使用频率及小区是否可以使用移动系统的国家号码和网络号码等等，这些信息都以BCCH上得到。

手机在请求接入信道（RACH）上发出接入请求的信息，向系统传送SIM卡帐号等信息。

系统在鉴权合格后，通过允许接入信道（AGCH）使GSM手机接入信道上并分配给GSM手机一个独立专用控制信道（SDCCH）。

手机在SDCCH上完成登记。

在慢速随路控制信道（SACCH）上发出控制指令。

然后手机返回空闲状态，并监听BCCH和CCCH公共控制信道上的信息。

此时手机已做好了寻呼的准备工作。

3．待机流程

用户在监测BCCH时，必须与相近的基站取得同步。

通过接收FCCH、SCH、BCCH信息，用户将被锁定到系统及适当的BCCH上。

4．呼叫流程

4．1手机作主叫

我们考虑GSM系统中由手机发出呼叫的情况。

首先，用户在监测BCCH时，必须与相近的基站取得同步。

通过接收FCCH、SCH、BCCH信息，用户将被锁定到系统及适当的BCCH上。

为了发出呼叫，用户首先要拨号，并按压GSM手机上的发射键。

手机用锁定它的基站系统的ARFCN来发射RACH数据突发序列。

然后基站以CCCH上的AGC信息来响应，CCCH为手机指定一个新的信道进行SDCCH连接。

正在监测BCCH中TS0的用户，将从AGCH接收到它的ARFCN和TS安排，并立即转到新的ARFCN和TS上，这一新的ARFCN和TS分配就是SDCCH（不是TCH）。

一旦转接到SDCCH，用户首先等待传给它的SACCH帧（等待最大持续26帧或129ms）。

该帧信息告知手机要求的定时提前量和发射功率。

基站根据手机以前的RACH传输数据能够决定出合适的定时提前量和功率级，并且通过SACCH发送适当的数据供手机处理。

在接收和处理完SACCH中的定时提前量信息后，用户能够发送正常的、话音业务所要求的突发序列消息。

当PSTN从拨号端连接到MSC，且MSC将话音路径接入服务基站时，SDCCH检查用户的合法性及有效性，随后在手机和基站之间发送信息。

几秒钟后，基站经由SDCCH告知手机重新转向一个为TCH安排的ARFCN和TS。

一旦再次接到TCH，语音信号就在前向和反向链路上传送，呼叫成功建立，SDCCH被腾空。

4．2手机作被叫

   当从PSTN发出呼叫时，其过程与上述过程类似。

基站在BCCH适当帧内的TS0期间，广播一个PCH消息。

锁定于相同ARFCN上的手机检测对它的寻呼，并回复一个RACH消息，以确认接收到寻呼。

当网络和服务基站联接后，基站采用CCCH上的AGCH将手机分配到一个新的物理信道，以便连接SDCCH和SACCH。

一旦用户在SDCCH上建立了定时提前量并获准确认后，基站就在SDCCH上重新分配物理信道，同时也确立了TCH的分配。

5．关机流程

关机时，按下开关键，键盘检测模块向数字逻辑部分发出一个关机请求信号，CPU即撤消开机维持信号，执行关机程序，供电模块撤消供电，射频，逻辑电路即停止工作，从而关机。

如果在开机状态下强制关机（取下电池）有可能会造成内部的软件故障。

另外还包含其他软件工作流程如充电流程、电池检测、键盘扫描、测试流程等。

GSM手机测试的基本原理

   GSM手机生产基本流程

   SMT（软件下载）-->板测（BT）-->装配（软件升级）-->功能测试-->终测（FT）-->通话测试-->写IMEI号-->包装

   GSM标准基本内容

GSM900

DCS1800

上行频段范围

890MHZ~~915MHZ

1710MHZ~~1785MHZ

下行频段范围

935MHZ~~960MHZ

1805MHZ~~1880MHZ

信道数

1~~124，共124信道

512~~885，共374信道

信道带宽

200KHZ

功率级

5~~19，共15级

0~~15，共16级

最大功率级

第5级：

33±2dBm

第0级：

30±2dBm

频率（Freq）误差

-90HZ<90HZ

–180HZ<180HZ

相位（Phase）误差

Peak：

<20o；RMS<5o

比特（Bit）误码

机站功率为-102dBm时BitError：

<2%,ClassII

接收电平（RXLevel）

机站功率为-110dBm时RXLevel为0±4级，-85dBm时为25±4级，依次类推。

一、通话测试位仪器的使用和基本调试方法（HP8922）

   1、HP8922仪器组成与键盘操作

常用按键的说明：

   1、CELLCONFIG：

设置基站参数。

   2、CELLCNTL：

进入小区测试屏幕。

   3、RECALL：

调用已保存的仪器设置文件。

     *SAVE：

保存仪器的目前设置。

   4、ORGCALL：

用于HP8922发起呼叫。

   5、ENDCALL：

由HP89222结束本次呼叫。

   6、L1：

可直接访问屏幕上该项目的快捷键。

     *ASSIGN：

用来分配L1、L2键。

   7、L2：

可直接访问屏幕上该项目的快捷键。

     *RELEASE：

用来清出快捷键。

   8、SHIFT：

复用键用来击活蓝字功能，（说明中*号功能）

二、GSM手机测试系统的基本架构和基本原理

   1、校准（CalTest）又称为板测（BoardTest）、预测（PreTest）

板测是用电脑软件控制无线通信测试仪、电源、手机等设备，对手机或PCB板进行各种操作，测试计算后通过数据线将数据写入手机，使手机各项参数达到软件中设置的标准值。

在板测前应装好RF屏蔽盖。

   测试内容有：

电池校准、AFC校准、AGC校准、APC校准、RSSI校准。

   所需硬件：

PC1台

             GP-IB卡1块

             无线通信测试仪（Agilent8960或R&SCMU200）1台

             直流稳压电源1台模拟电池（可从系统接口供电则可以不用该电源）

             直流稳压电源1台模拟充电器

             屏蔽盒及板测工装夹具1台

             电平转换盒1个

             手机通信数据线1条

             各种连接线

             测试SIM卡（可选）

   2、终测（FinalTest）

   终测是用电脑软件控制无线通信测试仪、电源、手机等设备，对手机进行各种操作，测试统计手机的各种参数是否在软件设定范围内。

测试内容有：

测量电池电压、建立呼叫、最大通话电流、接收机测试、发射机测试、信道切换、频段切换等。

   所需硬件：

PC1台

             GP-IB卡1块

             无线通信测试仪（Agilent8960或R&SCMU200）1台

             直流稳压电源1台模拟电池（可从系统接口供电则可以不用该电源）

             直流稳压电源1台模拟充电器

             屏蔽盒及板测工装夹具1台

             电平转换盒1个

             手机通信数据线1条

             各种连接线

             测试SIM卡（可选）

第二章：

手机常用元器件介绍

手机电路中，较多地采用了一些新的和较为特殊的元器件，作为一名手机维修人员，不了解这些元件的作用和原理，是无法进行读图和维修工作的，为此，本章对手机电路中的常用元器件进行详尽分类和系统分析，这些

内容，无论是初学者还是专业维修人员都是必备的基础知识。

第一节手机电路中的基本元器件

手机电路中的基本元件主要包括电阻、电容、电感、晶体管等。

由于手机体积小、功能强大，电路比较复杂，

决定了这些元件必须采用贴片式安装（SMD），片式元件与传统的通孔元器件相比，贴片元件安装密度高，减小了

引线分布的影响，降低了寄生电容和电感，高频特性好，并增强了搞电磁干扰和射频干扰能力。

一、电阻

表面贴片安装的电阻元件外型多呈薄片形状，引脚在元器件的两端。

电阻一般为黑色，手机中的电阻大多末标

出其阻值，个别个头稍大的电阻在其表面一般用三位数表示其阻值的大小，三位数的前两位数是有效数字，第三位数是10的指数。

如100表示10n，102表示1000n即1kn，当阻值小于10n时，以*R*表示，将R看作小数点，如

5R1表示5.1Ω。

个别手机采用了组合电阻，如诺基亚8210手机的R805、R120就采用了组合电阻，共有四个引脚和外电路

相连，内部电路如图2—1所示。

二、电容

在手机中，电容一般为黄色或淡蓝色，个别电解除电容也用红色的，电解电容稍大，无极性电容很小，最小的只有1mmx2mm,有的电容在其中间标出两个字符，大部分电容则未标出其容量。

手机中的电解电容，在其一端有一较窄的暗条，表示该端为其正极。

对于标出容量的电容，一般其第一个字符是英文字母，代表有效数字，第二个字符是数字，代表10的指数，电容单位为pF，具体含义见表2-1所示。

例，一个电容器标注为G3，通过查表，查出G=1.8，3=103，那么，这个电容器的标称值为1.8x103=1800pF。

电解电容器当其外壳极性标志不清时，可用下述方法进行判别：

用指针式万用表的R×10K挡，分别两次对调测量电容器两端的电阻值，当表针稳定时，比较两次测量的读数的大小，取值较大的读数时，这时万用表黑笔接的是电容器的正极，红笔接的是电容器的负极，其原理一是利用了万用表内部的电池用电源，二是利用了电解电容反向漏电流比正向漏电流大的特性。

三、电感和微带线

电感是一个电抗器件，它在电子电路中也经常使用。

将一根导线绕在铁芯或磁芯上或一个空心线圈就是一个电感。

在手机电路中，一条特殊的印刷铜线即构成一个电感，在一定条件下，又称其为微带线。

电感的主要物理特征是将电能转换为磁能并储存起来，也可说它是一个储存磁能的元件。

电感是利用电磁感应的原理进行工作的。

当有电流流过某一根导线时，就会在这根导线的周围产生电磁场，而这个电磁场又会对处在这个电磁场范围内的导线产生电磁感应现象。

与手机板上的电阻、电容不同的是—，手机电路中的电感的外观形状多种多样，有的电感很大，从外观上很容易判断；但有的电感的外观形状