Поднимаем сотовую сеть NMT-450 в домашних условиях

  • Автор: MaFrance351

  • Больше интересных фотографий и комментариев в оригинальном материале

Приветствую всех!

30 мая 2017 года в Котласе Архангельской области отключилась последняя в мире базовая станция NMT-450. При этом не только этот стандарт, но и общедоступный аналог мобильной связи в принципе навсегда вошел в историю.

И вот, спустя более шести лет, я начал задаваться вопросом: а реально ли попытаться возродить такую ​​сеть, увидеть редкие телефоны в действии и попробовать позвонить с них?

Итак, в сегодняшней статье мы узнаем, как запустить базовую станцию ​​NMT-450 в домашних условиях. Давайте выясним, как работают такие сети и как мы можем заставить их работать.

❯ О чём я?


Многие из нас до сих пор помнят старинные мобильные телефоны этого стандарта. Трубки были аналоговые, сим-карт не было, данные программировал оператор.

Эта сеть была очень популярна в отдаленных районах наших просторов: телефоны NMT ловили сеть даже там, где более поздний GSM не мог даже позвонить на номер службы экстренной помощи. Можно было безопасно позвонить куда-нибудь с опушки леса, и сигнал был очень и очень безопасным. Однако система имела целый ряд недостатков во всех аналоговых мобильных сетях, поэтому в итоге этот стандарт навсегда ушел в историю.

Что ж, сегодня мы попробуем вернуться в те годы и попытаться выпустить те же самые телефоны. Более того, для этого вам не нужны SDR или другое дорогостоящее оборудование.

❯ Как так-то?


Пришло время узнать, как можно запустить такую ​​сеть без специального оборудования.

Есть такой проект, аналог Osmocom. Автор реализовал ряд аналоговых сотовых сетей (а также ряд других интересных вещей вроде эмуляции акустического модема), в том числе и предмет нашего обзора. При этом для их запуска достаточно иметь всего один аналоговый передатчик и такой же приемник; больше ничего не нужно.

А вообще стоит учитывать, что автор данного проекта немец, поэтому большая часть проекта посвящена их национальной немецкой мобильной сети - A-Netz, B-Netz и C-Netz, поэтому могут быть ошибки в реализации других стандартов. Однако стоит похвалить, что когда речь идет о работе с аналоговой мобильной связью, это программное обеспечение, пожалуй, лучшее, что существовало на момент создания данного поста. Поэтому мы используем его.

Теперь очередь трансивера. И действительно, именно частоты определяют мой выбор сети NMT-450. Дело в том, что на этой частоте могут передавать радиостанции УВЧ. Для работы сети достаточно даже дешевых китайских дронов. Конечно, есть некоторые ограничения (например, поскольку канал у нас всего один, одновременно можно будет подключить только одно устройство), но для экспериментов этого вполне достаточно.

А вот и рации. Это Joker TK-450S, одна из самых популярных моделей радиостанций этой серии вместе с аппаратами от Kenwood. Они поддерживают только те частоты, которые нам нужны.

Вот пример тех, которые не работают. Эти рации имеют стандарт PMR и не могут вести передачу на нужных нам частотах.

❯ Обзор оборудования


Итак, давайте посмотрим на телефоны, которые мы сегодня попытаемся оживить.

Первым идет Nokia 640, также известный как THF-13. Из всех телефонов NMT-450 он был, пожалуй, самым популярным. По внешнему виду это типичный старый телефон той эпохи.

К сожалению, аккумулятор умер и при зарядке он не работает, поэтому в статье его не будет. Предвидя вопросы некоторых: от ЛБП он тоже заводиться отказался, хотя я его когда-то запускал от живого аккумулятора и все работало.

Далее идет Бенефон Спика. Устройства этой компании были не менее крутыми, хорошо захватывали сеть и тоже пользовались большим успехом. Хотя, конечно, самым легендарным устройством этой компании был Benefon Delta с семисегментным ЖК-дисплеем, которого, правда, у меня нет.

Кстати, уже в те годы в некоторых телефонах вместо трансформаторов было переменное питание.

Не менее отличительной особенностью этих телефонов были чехлы, позволяющие носить аппарат на поясе.

И, наконец, самое интересное из современных устройств – Nokia 720, также известное как TMF-4SP. Это так называемый автомобильный телефон, предназначенный в первую очередь для использования в автомобиле. Однако у него была батарея и ручка для переноски, так что его можно было использовать в любом случае.

Также существовала версия без трубки, с розеткой для телефонной линии. Таким способом можно было подключиться к стационарной линии там, где нет линии и не принимает GSM. Причем передача была чисто аналоговой, поэтому там без серьезных проблем могли работать, например, модемы. Устройство, изображенное на фото, также имело линейный адаптер, который подключался к разъему телефонной трубки.

Само устройство состоит из базового блока TMF-4SP и трубки HSN-5K (поэтому некоторые путают это устройство и называют его Nokia HSN-5K. На самом деле эта трубка используется не только в этой модели телефона). Сбоку расположена антенна, которая при установке в автомобиле была заменена внешней, установленной на крыше и подключаемой к устройству коаксиальным кабелем.

А вот задняя часть базового блока. Все устройство выполнено из металла и весит пару килограммов. Даже сейчас это выглядит и ощущается очень круто. Трудно найти более аутентичное качество для создания атмосферы девяностых с крутыми парнями в куртках, серьезными деловыми качествами и тому подобными качествами.

Никелевая батарея также заслуживает уважения: она составляет треть массы всего устройства.

А вот и внутренняя часть. Я не разбирал трубку, но базовый блок очень интересен. На плате куча ВЧ элементов, усилитель мощности, реле (точно не знаю, что именно включено), кварцевые генераторы, микропроцессор. Сама трубка обменивается данными с базой с помощью фирменного протокола MBUS, по сути полудуплексного UART с уровнями в пять вольт. Старые кабели передачи данных Nokia использовали тот же протокол.

Половинки корпуса. Помимо защиты от различных жизненных воздействий, он также выполняет роль излучателя и экрана.

❯ Как работает NMT-450


Прежде чем приступить к экспериментам, поговорим о структуре этого стандарта.

NMT означает Nordic Mobile Phone, поскольку он был изобретен в скандинавских странах. Позже он распространился по всему миру и широко использовался в Европе, России и на Ближнем Востоке.

По своей структуре НМТ очень похожа на более поздние системы связи – она состоит из АТС, БС и самих телефонов. Было два диапазона частот — НМТ-450 и НМТ-900.

Обратите внимание: ELECROW - заводские платы в условиях санкций.

Первый является наиболее распространенным, именно его мы и рассмотрим.
Как следует из названия, рабочая частота составляет около 450 МГц. Стандарт имеет 181 канал (462,500 – 467,500 МГц) с частотной модуляцией, при этом частота приема на 10 МГц меньше частоты передачи. Каждый из каналов может быть как голосовым, так и управляющим, поэтому для минимальной БС требуется всего один трансивер.

NMT был первым стандартом сотовой связи с автоматическим роумингом; это сработало, потому что телефон при регистрации в сети сразу сообщал коммутатору свое новое местонахождение.

❯ Программирование трубок


Мне всегда было интересно узнать, как в телефон заносятся абонентские данные, ведь ни SIM, ни других модулей не было. Запросы в духе "настройка мобильного дилера nmt-450" ничего интересного не дали.

В итоге поиск по тематическим группам привел меня на некий сайт «Неофициальный НМТ». Сам сайт давно мертв, но в онлайн-архиве осталась его почти полная копия. Именно там мы смогли найти много информации по этому вопросу, включая руководства по обслуживанию, контакты и некоторую информацию о программном обеспечении.

В сервис-мануалах также были скриншоты используемого для этих целей программного обеспечения. В случае с Nokia это WinTesla, которая используется для настройки целого ряда старых телефонов; вам просто нужно добавить DLL с поддержкой нужного устройства. Здесь задаются все необходимые коды.

Само ПО естественно имело защиту от копирования в виде аппаратного ключа (ПКД), а к компьютеру телефон подключался кабелем MBUS->RS-232, схема которого также есть на сайте. Увы, самого WinTesla там нет, но его вполне можно найти на открытых площадках вместе с патчем.
В случае с некоторыми другими телефонами, например Motorola, все было сложнее, так как для подключения к ПК использовались специальные переходники по фирменному интерфейсу (уже с МК внутри, а не просто схемы с несколькими транзисторами).

❯ Безопасность


Настоящей неприятностью для операторов было клонирование трубок. Дело в том, что данные абонента передаются в открытом виде, поэтому их можно перехватить в эфире, а затем ввести в трубку и позвонить за чужой счет.

Позже это дело было прикрыто введением так называемых кодов SIS, используемых в стандарте NMT-450i. Однако фрикинг мобильных телефонов все еще не умер, поскольку стало возможным прочитать код, кратковременно обратившись к самому устройству. Однако количество взломов все же упало до вполне приемлемого уровня.

❯ Ставим софт


Что ж, пришло время начать экспериментировать. Начнем с программного обеспечения. Для его запуска вам понадобится компьютер с Linux или виртуальная машина с ним. Не рекомендую использовать Live CD, так как могут возникнуть проблемы с записью или воспроизведением звука. Если вы устанавливаете на виртуальную машину, лучше выбрать Virtualbox.


В таком случае готовый софт я выложу в конце статьи.

❯ Первый запуск

Итак открываем папку src/nmt и запускаем там нашу BS:

./nmt -k 1 -Y SE,2


О параметрах мы поговорим чуть позже, а сначала убедимся в корректной работе программного обеспечения.

Если все было сделано правильно, на экране появятся флаги скандинавских стран в графике ASCII, а из динамиков компьютера раздастся что-то вроде «У-лу-лу-лу-лу». Если это так, значит, все работало при запуске программного обеспечения.

❯ Подключаем рации


Даже если кто-то утверждает обратное, подключать рацию напрямую к входу компьютера нельзя: она очень чувствительна, из-за чего сигнал от рации может ее перегрузить или сжечь полностью. То же самое касается и входа на радиостанцию.

Чтобы подключить приемник и передатчик к компьютеру, необходимо совместить уровни. Я использовал простую схему с двумя потенциометрами.

Все предельно просто: на один крайний контакт потенциометра подается сигнал, на другой подключается масса, а с подвижного контакта сигнал снимается.

Затем включите музыку на компьютере, установите обе радиостанции на один канал и поверните потенциометр передатчика, убедившись, что звук четко слышен. То же самое касается и ресивера: запускаем какое-нибудь приложение для записи звука типа Audacity и аналогично настраиваем уровень сигнала, разговаривая в рацию.

❯ Код региона


Отдельно стоит упомянуть код страны сети. Если выбрано неправильно, то БС будет работать как надо, но телефон эту сеть не увидит.

Вам нужно поковыряться в настройках и узнать, что это за код, а затем либо указать его при запуске ПО, либо изменить на тот, который поддерживает Osmocom. Некоторые телефоны поддерживают автоматический выбор страны.

❯ Запуск


Итак, пришло время попробовать.

Включаем телефон и рации, подключаем провода. Разумеется, вам необходимо отключить все системные уведомления на вашем компьютере; и музыку на этом аппарате во время экспериментов слушать нельзя (можете себе представить, что будет в эфире). Устанавливаем передающее радио на 463 000 МГц, принимающее на 453 000 МГц. Запускаем программу той же командой. Параметр k — это канал (в данном случае первый, на который настроены радиостанции; если выбрать другой, то придется установить другую частоту). Параметр Y — это точно такой же код региона. Две латинские буквы – это код страны, число после запятой – идентификатор ячейки.


Теперь запускаем вещание по радио и через некоторое время телефон увидит сеть. Набираем номер и пытаемся позвонить, при этом на компьютере должны появиться логи, а на трубке заиграет музыка. На этом этапе в окне программы вы сможете увидеть номер, под которым зарегистрирован наш телефон. Звоним на компьютер (для начала звонка можно просто нажать клавишу d) и трубка зазвонит.

В видео я попробовал отрезать внешние антенны, но как видите, это не особо помогло.

А вот та же Нокия. На ней все это тоже прекрасно работает.

❯ Звонки


Чтобы не слушать музыку при звонке, а попытаться поговорить, необходимо подключить вторую звуковую карту.

Сначала давайте выполним следующую команду:

запись -l

Появится список звуковых карт в системе.
Затем мы запускаем сеть с помощью следующей команды:

nmt -k 1 -Y SE,2 -c hw:XXX,YYY

Здесь XXX — номер звуковой карты, а YYY — номер устройства. Скорее всего, вам нужно что-то вроде hw:2.0. После этого вы сможете подключить к компьютеру наушники и микрофон и принимать звонки на ПК.

Звуковая карта 0.0 используется для связи с рациями, поэтому ее нельзя использовать для звонков.

❯ SMS


Некоторые модели телефонов имеют возможность приема и отправки SMS. Это осуществляется следующим образом. Когда вы отправляете сообщение, телефон звонит на номер SMS-центра и обменивается с ним информацией. При его получении, наоборот, вызов поступает на само устройство. Таким образом, вы можете запустить СМС-центр даже на обычном компьютере с модемом и, например, отправлять электронные письма со своего телефона, даже если оператор изначально не поддерживает СМС.

Это программное обеспечение также имеет возможность отправлять сообщения. Для работы с ними необходимо указать номер СМС-центра 767, а если это невозможно, запустите программу с параметром S, где укажите нужный номер. Узнать это можно, отправив произвольное сообщение на произвольный номер и понаблюдав, куда осуществляется звонок.

Далее выполните следующую команду:

echo "1234,1234567,SMSTestSMS" >/tmp/nmt_sms_deliver

Первое число — это номер отправителя, второе — номер получателя, затем текст самого сообщения.

❯ Вот как-то так


Так, используя не самое сложное оборудование, можно запустить мобильную сеть давно ушедшего в историю стандарта и увидеть в работе телефоны, которые в обычных условиях никогда бы больше не смогли позвонить.

Однако желающим все это повторить советую подготовиться к нестандартным ошибкам, ведь это аналоговое соединение и соответствующее оборудование.
Такие вот дела.

❯ Ссылки

  • Аналог Осмокома. По ссылке вы найдете подробную инструкцию по сборке, установке и запуску программы, а также архив документации.

  • Неофициальный НМТ.

  • Обзор Nokia Talkman 720.

  • Описание стандарта на сайте Радиосканера.

  • Группа ВКонтакте на НМТ-450 (не моя).

  • Напишите в другой группе о терминации сети.

[мин]Мобильная связьТехнологииЭлектроникаМобильные телефоны Временная сетка ГаджетыВидеоYouTubeДлинный пост 34 Эмоции

Больше интересных статей здесь: Гаджеты.

Источник статьи: Поднимаем сотовую сеть NMT-450 в домашних условиях.