本文主要针对sim卡常见的一些问题如何快速定位,分析,提高大家解决类似问题的效率。
1. sim卡问题分类
sim卡问题一般可以分为四类
(1) sim卡槽问题;
(2) 模块协议兼容性问题;
(3) sim卡访问出现掉卡;
(4) 烧卡坏卡。
这些问题一般由于下面几个因素
(1) 客户硬件设计问题;
(2) 客户软件流程问题;
(3) 模块sim卡协议兼容性问题;
(4) 甚至客户硬件设计+sim卡”质量差“等几个因素的混合;
(5) 设备内、外部环境的辐射、干扰。
最终我们需要帮客户定位到问题并且给予解决,而不仅仅简单证明模块没有问题而简单了事。
2. 针对sim卡问题区别和快速定位方法
涉及卡问题,第一要素先了解收集状况
(1) 异常现象具体表现(中途掉卡?无法识别?注网失败?等)
(2) 重启是否有效?现场at log,catcher log是否可以提供?
(3) 卡类型sim/usim
(4) 卡所属运营商,套餐业务类型,费用是否正常?
(5) 客户设备环境:a) 对调可用设备是否可用; b) 对调可用卡是否可用
(6) 出现问题的局限在某种卡
(7) 出现问题的频率和次数
(8) 出现问题的设备数
(9) 该卡在其他产品上使用表现如何(如大众品牌手机,对比模块等)
(10) 卡确定损坏了(其他手机上使用对比)
(11) 考虑是兼容性问题还是掉卡问题
(12) 问题出现是在研发阶段还是在现场,量的情况
(13) 客户的原理图和pcb图是否可以提供
(14) 客户的原始设备和卡是否可以提供
(15) 客户的坏卡是否可以提供
(16) 客户是否有evb,客户的代理商是否有evb
同时进一步的和客户细节沟通:
(1) 对于sim卡相关一些功能,例如短信,电话,电话本,无法使用的情况,可以首先对比手机判断该sim卡是否存在问题,如果不存在,再把sim卡放入到evb看是否可以重现,如果evb可以复现,一般来说是sim卡协议兼容问题, 如果evb不复现,则可能是客户电路或者软件流程存在问题,需要检查客户软硬件,或者抓取catcher
log分析。
(2) 针对sim卡插入,上报cpin not ready 的问题,需要确认如下几点:
a) 确认掉卡时间,开机就找不到卡,还是开机后5~15s之间掉卡,或者是在进行某些动作的时候掉卡,例如数传,或者是打电话掉卡。
b) 针对开机就找不到卡问题,确认出现的频率是否是100%,确认卡是否是有效的,通过插入手机判定,如果卡确认是好的。对比evb是否也有类似情况,如果evb也100%出现该现象,则可以判定为sim卡兼容问题,需要抓取catcher log分析,后续还可能需要客户配合提供sim卡,用于mtk分析和解决类似卡协议兼容问题。如果出现概率不是100%,或者evb上不重现该问题,则一般是客户pcb layerout,sim电路设计,电源设计,rf走线这些问题导致。
c)针对开机后5~15s掉卡的现象,大部分是因为开机找网阶段的干扰导致掉卡,该情况可以开机后立即设置cfun=4,看是否还有该现象。另外如果掉卡时sim 卡的工作电压是1.8v,可以尝试通过命令at+qsimvol=2固定sim卡工作电压为3v看是否还可以重现。同时要求查看客户pcb走线以及原理图是否有问题。
(3) sim卡插入模块重启问题,该问题需要量下模块供电是否稳定,是否有掉电的情况,如果没有则对比evb是否也有该问题,如果evb上也发生类似情况有可能是协议问题导致,需要后续客户寄卡,mtk打patch来解决。如果evb没有类似情况,则抓取log 给软件分析,同时硬件需要检查供电是否足够,模块供电电压是否又跌落在找网阶段,也可以通过开机关闭rf(at+cfun=4)来定位是否是电源不够导致。
(4) 针对坏卡或者是烧卡问题定位
该类型比较好判断sim卡是否已经损坏,通过把sim卡插入手机或者evb板子,看sim卡是否还可以识别,同时抓取log把sim卡全部打开,给研发分析。
3. 卡槽问题
3.1. 现象
对于这类问题,要么开机就找不到卡,但也有可能开机能找到卡,前者容易判断。
3.2. 原因
当问题随机性的话,有时很难判断这类问题,客户可以怀疑是你模块问题,很难判断。
3.3. 处理
该问题先通过现场观察,观察sim卡座是否有变形,sim卡槽工作环境是否会温度变化较大,环境湿度、酸度等,sim卡触点、sim卡座触点表明是否氧化。
比如sim 卡座的弹簧片表面是否有沾污,黯淡无光,发黑等。
另外有个大的可能性,现场安装人员安装sim卡是否到位,这类客户也经常出现这类问题。
客户的sim卡座也可以仔细研究观察结构、松紧、做料是否导致问题的原因。
同时可以在客户设备上做微跌实验,看是否可以加大重现的概率。
进一步还需要evb对比测试,给予问题分析的支持。
4. 模块协议兼容性问题
4.1. 现象
针对协议不兼容类问题,有可能出现以下几种现象
(1) sim卡不识别,插入就上报cpin not ready 或not insert
(2) sim卡插入模块重启
(3) 部分功能无法使用,或者功能有异常,出现掉卡现象。
4.2. 原因
模块sim/usim协议兼容性上存在一些问题,特别有些usim卡,这类问题特别突出。同时这类错误发生在和stk相关的一些初始化流程中,这些卡放到手机上对比是好的,但模块上就是有问题。
45.3. 处理
以上情况,先简单判断卡是什么卡?usim卡、3g网络的卡,可以第一时间和客户沟通。如果确实是sim卡协议问题导致,则出现几率是100%,换模块和设备后还是如此,简洁的处理判定方式可以直接安排客户或代理商直接在evb上验证复现,从而排除客户设备问题。
有时这类问题出现的是掉卡现象(开机模块先上报cpin ready,后续的过程中上报cpin not ready),当在打电话或其他操作时,由于sim卡流程(stk流程等)处理失败,导致出现掉卡。这类现象应该在 evb上100%出现。
尽快catch log捕捉后发给软件分析。进一步断定这类问题。同时尽快把卡的信息,sim卡的厂商,类型,使用区域,是哪个运营商的信息收集好,同时可能的话,最好可以要到两张sim卡,后续mtk解决该问题的时候也是会要求寄sim卡分析,此类问题处理周期一般也比较长,需要客户耐心等待。
4.4. 事例
譬如有部分功能无法使用,或者功能有异常,这类遇到过某国外客户以及国内3g卡出现电话本不初始化、以及无法打电话这些现象的问题。譬如sim卡插入模块重启,这类遇到某国外客户sim卡插入模块后就重启的问题。
5. sim卡访问出现掉卡
5.1. 现象
针对sim 卡访问过程中出现掉卡现象,一般有如下模块信息特点
(1) 开机模块先上报cpin ready
(2) 过一小段时间(note1)后上报cpin not ready
(3) 或后续的过程中上报cpin not ready
(4) 或在特定情况下出现cpin not ready ,譬如数据收发或者是打电话时
note1:开机先上报cpin ready,6,7秒后上报cpin not ready,那么有可能是在注册gsm时rf发送过程中引起的掉卡。
5.2. 原因
这类问题,一般是由于客户硬件设计、设备内、外部环境的辐射、干扰,sim卡“质量差”几个原因的结合体。这些设计导致sim卡数字信号、电气信号、sim卡电压、sim卡电源地等受到冲击导致sim卡访问失败,甚至卡坏了。
同时,有时这类现象也不排除是模块sim兼容性问题,当在打电话或其他操作时,由于sim卡流程(stk流程等)处理失败,导致出现掉卡。这类现象应该在evb上100%出现,可以先行判断排除掉。
这些问题,最终我们需要帮客户定位到问题并且给予解决,而不仅仅简单证明模块没有问题而简单了事。
5.3. 处理
这类情况,我们一般需要检查几点:
(1) 问题出现的频率
(2) 出现问题的sim卡种类
(3) 检查sim卡工作的电压(1.8v,3.0v)
(4) 检查设备pcb图,检查sim卡地,模块地设计问题(地结点,地宽度),导致rf发送时地信号不正常(地存在被抬高的隐患),从而sim 访问失败;
(5) 检查是否sim卡对应引脚电路上esd容值过高导致sim卡访问失败;
(6) 检查pcb图,sim卡pin(clk,io,sim_vcc,rst,sim_gnd)和rf走线,模块vbat 走线等有“交叉”,导致各种信号干扰而出现访问失败;
(7) 故意把rf发射功率加大,同时天线靠近sim卡,是否可以高频率重现该问题
(8) 如果是打电话时sim卡掉卡,还需要分析客户音频部分是否会对其他地方产生干扰
(9) 示波器量sim clk sim data simvcc波形是否规则,simvcc电压是多高
(10)sim卡、以及设备处于的环境(考虑辐射等因素),确认客户测试环境周围是否有,强电场,磁场,例如高压线,或者是一些大功率无线设备,同时通过对sim卡或者是sim 卡电路加屏蔽,看是否可以解决问题。
(11)设备内部环境辐射的影响
(12)检查天线方向,天线位置,天线连接线是否有穿过sim卡或者sim卡槽附近。
对于这类错误原因,基本上catch log能分析出一个问题,但不能解决客户问题。
针对这类现象,需要评估客户问题出现的规律和频率,可以叫客户用evb来对比,说明问题不在模块,在于设计。同时着重分析客户设计的合理性,环境因素的可能性,从客户电路设计,电路走线,供电能力,辐射因素,搭配卡的问题多个方向来分析可能性。
5.4. 事例
国外一客户反馈sim卡经常掉卡,固定电压为3v则不会出现掉卡问题,客户设备中部分设备存在掉卡,当时分析掉卡的设备工作电压大部分是1.8v的,而不掉卡的sim 卡工作电压大部分是3v的,分析log出现在开机后10s左右掉卡。
先出现cpin ready ,过一段时间后出现cpin not ready,根据sim卡电压选择机制,一般模块首先会用1.8v尝试和sim卡通信,如果可以正常通信,则把电压固定到1.8v,如果不行则会尝试使用3v来和sim卡通信如果3v通信成功则固定为3v,否则认为掉卡。此处客户设备其实工作在1.8v掉卡的设备,比工作在3.0v不掉卡的设备,sim卡部分设计还好一点,但是由于1.8v时sim卡的抗干扰能力较低,导致设计好一点的设备sim卡更容易掉卡。最终应客户要求,通过增加一条at命令at+qsimvol,来强制固定sim卡的工作电压为3v,客户测试没有出现掉卡问题,暂时的小批量先这样解决,后续客户自己通过优化pcb来彻底解决sim卡掉卡问题。
某个客户,甚至认定设备周边环境中高压线存在的“辐射”,导致sim卡访问受到干扰而失败,屏蔽设备后问题不出现。
其他由于地问题,电路上esd容值过高,sim卡引脚走线问题,这些问题出现的客户比较多。
掉卡时的一个simvcc波形:
sim卡交互失败,掉卡时,模块都会有尝试恢复sim的动作,此时会把vcc拉低80ms,然后重新拉高,尝试恢复sim卡,此种情况的80ms会拉的很低,一直到地电平,跟干扰导致拉底有明显区别。
如果测试中发现vcc有这种拉低80ms的现象,并不能说就是vcc受到干扰,只能表明是sim卡交互出错,sim卡做了尝试恢复的动作。出错原因可能是simclk simdata simvcc受到了干扰,需要sim clk data vcc都进行测量给出结论。
6. 烧卡坏卡问题
6.1. 现象
烧卡和坏卡问题一般是客户使用一段时间后出现该问题,同时卡放到手机中也无
法使用,该情况现场一般表现为两类
(1) sim卡io口损坏,开机立即上报cpin not ready ,或者是开机一会儿就上报cpin not ready
(2) sim卡内部,部分文件被丢失,此情况大部分表现为sim卡可以正常找到,但是无法注册网络。
6.2. 原因
一般这类问题主要有3种来源,客户电路设计问题,pcb走线问题,软件流程不正确导致模块频繁重启,当然在这些前提下,质量差的卡比较容易坏卡。
6.3. 处理
尽快确定问题卡的种类,出现问题的频率和时间;
尽快要求客户提供原理图和pcb图,分析走线等因素,走线不正确容易导致坏卡;
尽快和客户沟通软件流程,了解在最坏的条件下,重启模块的频率和次数,同时给客户建议减少重启频率,最好在极端异常情况下,除了第一次可以立即重启外,后续10 分钟、30分钟重启一次。
尽快对坏的几张卡都抓取catch log,分析卡坏在哪里了。
烧卡坏卡出现原因主要有:
(1) rf干扰导致sim卡里面文件损坏,
(2) 电源不干净,导致sim卡访问时出现问题
(3) 客户频繁重启导致sim卡损坏。
针对以上引起sim卡坏卡原因:
硬件优化:首先建议客户设计电路的时候注意rf以及一些esd器件的走线是否合理,电源设计是否合理。针对sim卡的布线需遵循以下设计原则:
sim卡座与模块距离摆件不能太远,越近越好,尽量保证sim卡信号线布线不超过20cm。
sim卡信号线布线远离rf线和vbat电源线。
sim_vdd与sim_gnd布线宽度保证不小于0.5mm,且在sim_vdd与gnd之间的旁路电容不超过1uf,并且靠近sim卡座摆放。
为了防止可能存在的sim_clk信号对sim_data信号的串扰,两者布线不要太靠近,在两条走线之间增加地屏蔽,且对sim_rst信号也需要地保护。
为了保证良好的esd保护,建议加tvs管。选择的esd器件寄生电容不大于50pf。例如will的esda6v8av6。在模块和sim卡之间需要串联22欧姆的电阻用以抑制杂散emi,增强esd防护。sim卡的外围电路必须尽量靠近sim卡座。
软件优化:使用正确的关机方式,用power key进入关机流程后,等待15s再断电避免频繁重启,在重启一次后,如果连续失败,则适当延长时间后,再重启。
6.4. 事例
某客户反馈,现场设备使用一段时间后,就出现了sim卡损坏的问题,分析问题sim 卡,里面部分文件被篡改,分析客户电路rf走线不正确,会对sim卡产生辐射,导致sim卡部分文件可能会出现数据错乱,通过pcb割线,跳线最终问题解决
某客户反馈,现场设备使用一段时间后,就出现了sim卡损坏的问题,纠正客户频繁重启模块的流程后,后续问题反馈较少。
客户sim烧卡问题:
1、sim卡的布线存在问题:sim_vdd与rf线上下层交叉。
2、射频信号对sim卡信号会产生干扰:
1)未割线前的sim_data数据线上有干扰
2)割线(割断sim_vdd 不必要的布线)后的sim_data数据线的信号情况
3、正常状况下的sim_clk, sim_data,sim_vdd的波形(针对3.0v sim卡)
4、模块开机但未插sim卡时的检测sim卡的波形
7. sim 卡相关问题catcher抓取注意事项
抓取sim 卡相关问题时最好可以抓取两份log,一份是default filter的,另外一份是只打开mod_simfilter(包括这个mod_sim内部所有子项),这方分析起来比较有效。
8. 常用sim 卡相关命令介绍
at+cpin?查询sim卡状态;
at+qsime,目前该命令新平台还不支持;
at+qsimvol,选择和查询sim卡工作电压。
at+qisusim,判断是否是usim卡(新平台)。
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