Радиотелефонная сеть C (нем. Funktelefonnetz-C, сокращенно C-Netz, оно же C450 или C-Tel), была системой первого поколения аналоговых сотовых телефонов. Система была развернута и работала в Германии (в первую очередь ФРГ) провайдером DeTeMobil (ранее Deutsche Bundespost Telekom, в настоящее время Deutsche Telekom). Он использовал стандарт C450 и был третьим и последним обновлением серии аналоговых мобильных телефонных систем, применявшихся в основном в Германии, и заменивший B-Netz и A-Netz, существовавшие ещё ранее. В дальнейшем C-Netz был списан и заменен на новые D-Netz (GSM-900) и E-Netz (GSM-1800) системы.
Появление системы
C-Netz был официально представлен в 1985 году (неофициальные испытания уже проводились в 1984 году), чтобы заменить существующую систему B-Netz/B2-Netz, применявшуюся в Германии в то время. Из-за проблем с B-Netz как мобильной сети, скорейшее принятие C-Netz был очень значимым, особенно в сельских районах, которые не охватывали сети B-Netz. Однако, как и в других аналоговых системах первого поколения, в C-Netz имелись проблемы с плохим качеством связи и возможностью подслушивания связей. Система была создана в ФРГ и Западном Берлине, но после воссоединения Германии в 1990 году, был быстро построен в новых германских районах.
К декабрю 1988 года, количество абонентов выросло почти до 100 000. В 1989 году в Германии рухнула стена, и C-Netz была быстро развернута в Восточной Германии для поддержки перегруженной телефонной сети. В начале 1990-х годов база пользователей уже составляла около 800 000. Она по-прежнему была популярна в течение десятилетия в качестве основной системы для использования в автомобиле, особенно у сельских служб такси, где она пользовалась преимуществом в приеме. Однако во всех других функциях C-Netz уже уступала новым GSM сетям, и к концу 1990-х годов Deutsche Telekom перестали принимать новых клиентов. База пользователей резко сократилась. В 1999 г. база составляла 230 000 клиентов в октябре, а в ноябре уже 210 000.
C-Netz была первой система сотовой связи в Германии, поэтому частоты можно было использовать более эффективно, как это было сделано в США с помощью репитеров. В C-Netz была предусмотрена возможность передачи данных, поэтому при перемещении телефонов можно было менять ячейки меньшего размера во время разговора. Была введена SIM-карта, аналогичная GSM. Эта карта позволяла абонентам менять аппараты, сохраняя прежний телефонный номер. Для предотвращения мошенничества использовалась аутентификация (только для телефонов с SIM-картами). Магнитные карты можно было клонировать, получая сообщения об обновлении в роуминге. На мобильной станции были установлены дополнительные сервисы (условная переадресация вызова, автоответчик). Скремблер голоса, встроенный в телефон и базовую станцию, предотвращал прослушивание с помощью радиосканеров. Скремблер инвертировал звуковой спектр, поэтому невозможно понять ни одного слова без снятия скремблирования. Со временем телефоны уменьшились в размерах, и даже появились портативные аппараты. В Германии такие телефоны называются "Handies". Все телефоны были доступны с выделенным префиксом. Абоненту больше не нужно знать местоположение телефона, чтобы связаться с нужной базовой станцией.
C-Netz сети были закрыты 31 декабря 2000 года. Некоторые соты рядом с немецко-голландской границы еще оставались активными в течение еще нескольких месяцев, но в конечном итоге были также выключены.
Техническая информация
Общая информация
Стандарт C450 был разработан Siemens в 1980 году. Стандарт C450 являлся аналоговым сотовым стандартом первого поколения (1G), который использовали, не слышно в диапазоне сигнализации, аудио карабкаться через полосу инверсии и сотовые сети вызова в очередь, если перегружена. Размеры ячеек варьировались от стандартных 15—20 км до микро в 2—3 км. Диапазон часто составляет 451,300 … 455,740 МГц и 461,300 … 465,740 МГц. Дуплексный разнос составлял 10 МГц. Межканальный шаг составлял 20 кГц, хотя была возможность работы с шагом 10 и 12,5 кГц. При межканальном шаге 20 кГц в указанном выше диапазоне частот образуются 222 дуплексных радиоканалов. Как следует из названия, C450 был разработан для 450 МГц UHF диапазона частот.
При передаче голоса применяется фазовая модуляция (F3) с максимальной девиацией частоты ±4 кГц. Передача данных осуществляется в виде частотной модуляции в двоичном коде в формате NRZ со скоростью передачи данных 5,28 кбит/с. Девиация при этом составляет ±2,5 кГц. Состояние без информации характеризуется немодулированной несущей. Несмотря на высокую скорость передачи данных, цифровой метод позволяет получить спектр модуляции, при котором мощность подавления помех в соседнем канале составляет 70 дБ. Это позволяет использовать каналы, расположенные непосредственно рядом (с интервалом 20 кГц) в одном месте.
При проектировании радиосистемы, как и в случае с сетью B-Netz / B2-Netz, радиус радиосвязи для стационарной станции составлял около 27 км, что является нормой для наземной радиосвязи.
Для небольших сот радиус может быть уменьшен примерно до 2 км. С учетом требуемых граничных параметров и использования антенн с усилителем максимальная выходная мощность передатчика на стационарной радиорелейной станции составляет 25 Вт, а у радиотелефонного аппарата — 12,5 Вт. Выходная мощность передатчиков может быть снижена поэтапно до 35 дБ.
222 голосовых канала
237 голосовых каналов с мая 1988 года
287 голосовых каналов с сентября 1989 года
1 организационный канал (организация вызовов)
Модуляция голоса
FM
Модуляция данных
FSK
Отклонение частоты
2,5 кГц (FSK); 2,4 или 4 кГц (голос)
Мощность передачи мобильной станции
от 50 МВт до 15 Вт
Мощность передачи базовой станции
25 Вт
Диапазон радиочастот
Телефонные аппараты передавали в диапазоне радиочастот 450,000 … 455,720 МГц. Базовые станции передавали в диапазоне радиочастот 460,000 … 465,720 МГц. Диапазон частот C-Netz
Канал
Частота передатчика, МГц
МС
БС
1
451,300
461,300
2
451,320
461,320
3
451,340
461,340
4
451,360
461,360
5
451,380
461,380
6
451,400
461,400
7
451,420
461,420
8
451,440
461,440
9
451,460
461,460
10
451,480
461,480
11
451,500
461,500
12
451,520
461,520
13
451,540
461,540
14
451,560
461,560
15
451,580
461,580
16
451,600
461,600
17
451,620
461,620
18
451,640
461,640
19
451,660
461,660
20
451,680
461,680
21
451,700
461,700
22
451,720
461,720
23
451,740
461,740
24
451,760
461,760
25
451,780
461,780
26
451,800
461,800
27
451,820
461,820
28
451,840
461,840
29
451,860
461,860
30
451,880
461,880
31
451,900
461,900
32
451,920
461,920
33
451,940
461,940
34
451,960
461,960
35
451,980
461,980
36
452,000
462,000
37
452,020
462,020
38
452,040
462,040
39
452,060
462,060
40
452,080
462,080
41
452,100
462,100
42
452,120
462,120
43
452,140
462,140
44
452,160
462,160
45
452,180
462,180
46
452,200
462,200
47
452,220
462,220
48
452,240
462,240
49
452,260
462,260
50
452,280
462,280
51
452,300
462,300
52
452,320
462,320
53
452,340
462,340
54
452,360
462,360
55
452,380
462,380
56
452,400
462,400
57
452,420
462,420
58
452,440
462,440
59
452,460
462,460
60
452,480
462,480
61
452,500
462,500
62
452,520
462,520
63
452,540
462,540
64
452,560
462,560
65
452,580
462,580
66
452,600
462,600
67
452,620
462,620
68
452,640
462,640
69
452,660
462,660
70
452,680
462,680
71
452,700
462,700
72
452,720
462,720
73
452,740
462,740
74
452,760
462,760
75
452,780
462,780
76
452,800
462,800
77
452,820
462,820
78
452,840
462,840
79
452,860
462,860
80
452,880
462,880
81
452,900
462,900
82
452,920
462,920
83
452,940
462,940
84
452,960
462,960
85
452,980
462,980
86
453,000
463,000
87
453,020
463,020
88
453,040
463,040
89
453,060
463,060
90
453,080
463,080
91
453,100
463,100
92
453,120
463,120
93
453,140
463,140
94
453,160
463,160
95
453,180
463,180
96
453,200
463,200
97
453,220
463,220
98
453,240
463,240
99
453,260
463,260
100
453,280
463,280
101
453,300
463,300
102
453,320
463,320
103
453,340
463,340
104
453,360
463,360
105
453,380
463,380
106
453,400
463,400
107
453,420
463,420
108
453,440
463,440
109
453,460
463,460
110
453,480
463,480
111
453,500
463,500
112
453,520
463,520
113
453,540
463,540
114
453,560
463,560
115
453,580
463,580
116
453,600
463,600
117
453,620
463,620
118
453,640
463,640
119
453,660
463,660
120
453,680
463,680
121
453,700
463,700
122
453,720
463,720
123
453,740
463,740
124
453,760
463,760
125
453,780
463,780
126
453,800
463,800
127
453,820
463,820
128
453,840
463,840
129
453,860
463,860
130
453,880
463,880
131
453,900
463,900
132
453,920
463,920
133
453,940
463,940
134
453,960
463,960
135
453,980
463,980
136
454,000
464,000
137
454,020
464,020
138
454,040
464,040
139
454,060
464,060
140
454,080
464,080
141
454,100
464,100
142
454,120
464,120
143
454,140
464,140
144
454,160
464,160
145
454,180
464,180
146
454,200
464,200
147
454,220
464,220
148
454,240
464,240
149
454,260
464,260
150
454,280
464,280
151
454,300
464,300
152
454,320
464,320
153
454,340
464,340
154
454,360
464,360
155
454,380
464,380
156
454,400
464,400
157
454,420
464,420
158
454,440
464,440
159
454,460
464,460
160
454,480
464,480
161
454,500
464,500
162
454,520
464,520
163
454,540
464,540
164
454,560
464,560
165
454,580
464,580
166
454,600
464,600
167
454,620
464,620
168
454,640
464,640
169
454,660
464,660
170
454,680
464,680
171
454,700
464,700
172
454,720
464,720
173
454,740
464,740
174
454,760
464,760
175
454,780
464,780
176
454,800
464,800
177
454,820
464,820
178
454,840
464,840
179
454,860
464,860
180
454,880
464,880
181
454,900
464,900
182
454,920
464,920
183
454,940
464,940
184
454,960
464,960
185
454,980
464,980
186
455,000
465,000
187
455,020
465,020
188
455,040
465,040
189
455,060
465,060
190
455,080
465,080
191
455,100
465,100
192
455,120
465,120
193
455,140
465,140
194
455,160
465,160
195
455,180
465,180
196
455,200
465,200
197
455,220
465,220
198
455,240
465,240
199
455,260
465,260
200
455,280
465,280
201
455,300
465,300
202
455,320
465,320
203
455,340
465,340
204
455,360
465,360
205
455,380
465,380
206
455,400
465,400
207
455,420
465,420
208
455,440
465,440
209
455,460
465,460
210
455,480
465,480
211
455,500
465,500
212
455,520
465,520
213
455,540
465,540
214
455,560
465,560
215
455,580
465,580
216
455,600
465,600
217
455,620
465,620
218
455,640
465,640
219
455,660
465,660
220
455,680
465,680
221
455,700
465,700
222
455,720
465,720
Принцип работы
Как и AMPS (Advanced Mobile Phone Service), C-Netz является сотовой сетью. Небольшие соты позволяют совершать больше звонков при одинаковом количестве радиоканалов.
Базовые станции сгруппированы в кластеры. Каждый кластер состоит примерно из 7 базовых станций. Каждая базовая станция в кластере должна иметь разные каналы. Как показано на рисунке, каналы базовой станции, помеченной "1", могут быть повторно использованы в других кластерах, которые также помечены "1". Для обработки большего количества вызовов при одинаковом количестве каналов в густонаселенных районах размер ячейки был уменьшен. При использовании небольшой структуры ячеек была вероятность потери радиосвязи при одновременном вызове и перемещении. Чтобы предотвратить потерю радиосвязи при удалении слишком далеко от ячейки, выполняется переключение на более мощную или близкую ячейку.
Используются два диапазона частот: один для восходящей линии связи и один для нисходящей. Единственным исключением является канал управления #131 ("Orgakanal"). Это одни и те же каналы для всех базовых станций. Во избежание коллизий канал разделен на временные интервалы. Временные интервалы используются повторно таким же образом, как и каналы в других кластерах. Это сокращает количество каналов для управления вызовами до одного канала. Мобильному телефону не нужно сначала искать действующий канал управления, ему просто нужно настроиться на канал 131. Также возможно наличие выделенного канала управления для сот в зонах с интенсивным движением транспорта.
Как показано на рисунке, базовая станция и мобильная станция используют один или несколько временных интервалов в канале управления. Как правило, в этом проекте использовался и используется каждый восьмой временной интервал. В данном случае базовая станция передает данные каждые 600 мс. При необходимости мобильный телефон отправит сообщение через два временных интервала. Каждый временной интервал содержит два блока сообщений. Один блок используется для настройки вызова. Другой блок используется для периодической проверки, если телефон все еще доступен.
Блоки сообщений состоят из 70 битов. Первые 6 битов определяют тип сообщения. Остальные 64 бита являются информационными элементами и зависят от типа сообщения. 70 битов сгруппированы в 10 слов по 7 бит в каждом. Каждое слово получает дополнительную 8-битную избыточность из кода BCH. Избыточность позволяет исправлять до двух битных ошибок в слове.
Для исправления пакетных ошибок (до 20 бит) перед передачей биты чередуются. Как показано выше, сначала передается первый бит всех слов, затем следующий бит и так далее.
Перед каждым сообщением трижды добавляется синхронизирующее слово из 11 бит, за которым следует один неиспользуемый бит. Дополнительные 14 защитных бит используются для того, чтобы передатчик мог увеличивать и уменьшать мощность радиочастотного сигнала между временными интервалами. Это дает в общей сложности 198 бит на сообщение и длительность 37,5 мс.
Также блоки сообщений передаются во время голосового разговора. Блоки используются для завершения вызова, выполнения хэндовера, измерения соединения или передачи измерительной информации. Каждые 12,5 мс передается 4 бита сообщения. Через 600 мс передается полный кадр. Чтобы удалить 4 бита из аудиопотока, голос сжимается по времени (для ускорения) до 10/11-х. 4 бита + 2 защитных бита вставляются в промежуток между голосовыми фрагментами. На принимающей стороне голосовые фрагменты снова расширяются. Телефон будет поддерживать синхронизацию с голосовыми фрагментами, синхронизируя декодер с полученными битами сообщений.
The audio level at the end of one voice chunk may not match the level at the beginning of the next chunk. This offset must be removed by the receiver using a filter.
Это пример широковещательного сообщения, передаваемого базовой станцией по каналу управления. Тип сообщения "O" (буква o) — это "100111", поэтому этот блок сообщений содержит информацию о ячейке и доступе.
Расположение параметров внутри сообщения (информационных элементов) обозначается буквами. Каждая буква представляет собой отдельный информационный элемент, как показано выше.
Первое, что делает телефон, — это ищет самую надежную ячейку. Телефон получает доступ к ячейке, передавая сообщение об обновлении местоположения. Ячейка подтверждает или отклоняет вызов телефона.
Настройка вызова показана выше. Мобильный телефон передает сообщение о том, что он желает выполнить обычный вызов или вызов службы экстренной помощи. Если канал доступен, базовая станция запрашивает у телефона набранный номер. Телефон передает набранный номер. Если с номером все в порядке, базовая станция подтверждает набранный номер. После выделения голосового канала базовая станция приказывает телефону переключиться на этот канал через два временных интервала. По этому голосовому каналу мобильный телефон и базовая станция передают 8 сообщений для подтверждения качества канала. Сообщения VH1 и VHK передаются во время настройки вызова. Затем аппарату приказывают переключиться на голосовой разговор. Все последующие сообщения передаются между голосовыми блоками.
Для уменьшения радиопомех на обоих концах используется слоговой компандер. Это снижает уровень звука в динамике на 2. Уровень звука в 25% повышается компрессором до 50% и понижается расширителем до 25%. Таким образом, минимальный уровень радиошума в 10% будет снижен до 1%.
Скремблирование используется для предотвращения подслушивания с помощью радиосканеров. Звуковой спектр 300-3300 Гц инвертируется путем зеркального отображения частот около 1650 Гц на передатчике. (1000 Гц становится 2300 Гц и наоборот). Приемник снова выполняет зеркальное отображение для расшифровки звука. Для эффективного скремблирования звука несущая частота 3300 Гц модулируется по амплитуде (умножается) на звуковой сигнал. В результате получается смещенный спектр выше 3300 Гц и зеркальный спектр ниже 3300 Гц. Спектр выше 3300 Гц отфильтровывается, поэтому зеркальный спектр остается.
C-Netz (C450) стандарт был гетерогенной сотовой системой, которая не поддерживает международный роуминг. В то время во Франция использовали аналоговый стандарт RadioCom 2000, в Дании, Нидерландах и Швейцарии использовали аналоговый стандарт NMT-450. В Австрии применялся собственный стандарт C-Netz, не совместимый с немецким.
В реальной сети C-Netz все базовые станции были синхронизированы с помощью высокоточных часов. Все базовые станции передают данные по одному и тому же управляющему каналу 131 ("Оргканал"), но в разные временные интервалы. Телефон ожидает, что временные интервалы будут повторяться точно каждые 2,4 секунды. В спецификации указано, что для мобильного телефона требуется отклонение тактовой частоты до ±1 ppm (частей на миллион) или меньше. Чтобы соответствовать спецификациям, базовые станции должны иметь отклонение тактовой частоты намного ниже 1 ppm (Я предполагаю, что существует определенный допуск, поэтому, возможно, отклонение в несколько ppm не составит большой проблемы). Нам нужно откалибровать скорость передачи (а также приема) нашего сигнала.
Важно: Нам нужно откалибровать тактовую частоту обработки сигнала!
Вы можете пропустить эту часть, если используете SDR, потому что у них более точные кристаллы, чем у звуковых карт.
Прежде всего, нам нужны эталонные часы. Поскольку большинство компьютеров оснащены стандартными кристаллическими часами, мы не можем использовать наши системные часы без посторонней помощи. Я решил воспользоваться помощью демона NTP. После того, как моя система проработала от одного до 5 дней, тактовая частота была достаточно точной для базовой станции. Не забудьте выбрать для своего компьютера место с постоянной температурой. Достаточно помещения внутри здания.
В файле /etc/ntp.conf укажите один или несколько NTP-серверов для получения времени. Будем использовать немецкие часы от PTB:
server ntp1.ptb.de
server ntp2.ptb.de
server ntp3.ptb.de
Эти часы служат временной базой для европейских радиочасов и большинства немецких часов. Они достаточно точны для этого проекта, поэтому, пожалуйста, используйте именно эти часы.
netbook ~ # ntptime
ntp_gettime() returns code 0 (OK)
time dad971f1.9e1b5c44 Sun, May 8 2016 10:06:09.617, (.617605507),
maximum error 238951 us, estimated error 199 us, TAI offset 0
ntp_adjtime() returns code 0 (OK)
modes 0x0 (),
offset 425.797 us, frequency 15.796 ppm, interval 1 s,
maximum error 238951 us, estimated error 199 us,
status 0x2001 (PLL,NANO),
time constant 10, precision 0.001 us, tolerance 500 ppm,
Можно заметить, что в моем тестовом устройстве используется кристалл с довольно низкой точностью. Поскольку NTP работает у меня не менее 5 дней, системные часы теперь намного ниже 1 ppm.
Часы нашего звукового адаптера используют собственные кристаллы, которые не точны. Поскольку они предназначены для передачи аудиосигналов (а не для высокоточных базовых станций), их нельзя использовать без калибровки. Дешевые USB-адаптеры могут даже иметь разные тактовые частоты на TX и RX. Не используйте удлинители для звуковых адаптеров USB, так как напряжение может упасть до неопределенного значения, что приведет к изменению тактовой частоты.
Поскольку теперь у нас есть точные системные часы (спасибо NTP), мы можем измерить разницу в скорости нашего звукового адаптера. Позже мы будем использовать результаты измерений для настройки нашего сигнального процессора, чтобы частота сигнала была ниже 1 ppm. Убедитесь, что ваш компьютер проработал как минимум 5—7 дней (с подключенным звуковым адаптером, если у вас есть USB-адаптер). Компьютер должен быть подключен к NTP-серверу по сети. Я рекомендую использовать "ntp1.ptb.de" и "ntp2.ptb.de" в качестве ссылок. Используйте другие серверы, если вы уверены, что источником являются атомные часы. Используйте параметр командной строки "-M" или "--measure", чтобы измерить мой звуковой адаптер. Дайте ему поработать в течение одного часа.
# src/cnetz/cnetz -k 131 -M
...
dsp.c:218 notice : Clock: RX=4.75 TX=36.84; Signal: RX=135.38 TX=-378.58 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=10.61 TX=31.09; Signal: RX=135.38 TX=-378.58 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=3.01 TX=26.55; Signal: RX=135.38 TX=-378.58 ppm
...
dsp.c:218 notice : Clock: RX=19.46 TX=19.45; Signal: RX=19.39 TX=19.42 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=19.45 TX=19.50; Signal: RX=19.39 TX=19.42 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=19.48 TX=19.47; Signal: RX=19.39 TX=19.42 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=19.44 TX=19.44; Signal: RX=19.35 TX=19.43 ppm
dsp.c:218 notice : Clock: RX=19.44 TX=19.49; Signal: RX=19.35 TX=19.43 ppm
Можно видеть, что измеренные тактовые частоты звуковой карты (частота дискретизации) отличаются примерно на +19,45 ppm. Поскольку я не вносил никаких поправок в обработку сигнала, та же ошибка применима и к обработке сигнала. Используйте параметр командной строки "-C 19.45,19.45" или "--тактовая частота 19.45,19.45", чтобы компенсировать ошибку синхронизации путем настройки сигнального процессора. Дайте ему поработать еще один час, и вы увидите, что отклонение сигнала от тактовой частоты составляет менее 1 ppm.
Важно: Нам необходимо подключиться к PLL и дискриминатору!
C-Netz не использует модулированный тональный сигнал для передачи битов информации, вместо этого он непосредственно модулирует несущую радиосигнала. На этом изображении показан демодулированный сигнал от приемника:
Обычно приемник выполняет выделение и фильтрацию после демодуляции сигнала. Мы этого не хотим. Это может сработать, но обязательно используйте приемник с выходом дискриминатора. Этот выход выдает прямой сигнал об отклонении частоты принимаемого сигнала. Сигнал на звуковой карте отражает сдвиг частоты принимаемого сигнала. Многие приемники могут быть модифицированы, поэтому поищите дополнительную информацию в Интернете.
На передатчике мы не хотим использовать фильтрацию и предварительное выделение. Это может сработать, но обязательно используйте передатчик, который позволяет отключить выделение. Я взял схему своего передатчика и подключил звуковую карту непосредственно к PLL. Теперь передатчик будет переключать частоту в соответствии с уровнем звуковой карты.
Важно: мы должны передавать правильную полярность! Всегда используйте "авто" (по умолчанию) для автоматического определения правильной полярности.
C-Netz использует FSK (частотную манипуляцию) путем прямой модуляции несущей частоты, а не тонального сигнала. Преимущество заключается в гораздо более высокой скорости передачи данных. Несущая частота базовой станции повышается на 2,5 кГц для передачи логического значения "1" и понижается на 2,5 кГц для передачи логического значения "0". (Мобильная станция передает сигналы обратной полярности.) Мобильная станция будет декодировать сигналы только с правильной полярностью. Три синхронизирующих слова "11100010010" показаны на рисунке выше. На рисунке выше неправильная полярность. (Логическая "1" указывает вниз, а логическая "0" — вверх.) Чтобы изменить полярность передаваемого сигнала, используйте параметр командной строки "-F yes|no|auto" или "--flip-polarity yes|no|auto". (Примечание: не путайте с "-P"!)
Опция "auto" (по умолчанию) генерирует сигнал двух базовых станций. Если мы не знаем полярность нашей звуковой карты или передатчика, это поможет определить правильную полярность. Поскольку у нас есть мультиплекс с временным разделением на главном канале управления, мы можем передавать данные второй базовой станции, используя разные временные интервалы. Вторая базовая станция использует обратную полярность, поэтому есть одна базовая станция с правильной и одна с неправильной полярностью. Две базовые станции имеют разные временные интервалы и разные идентификаторы. Если с мобильного телефона получено первое регистрационное сообщение, программное обеспечение проверяет, к какой базовой станции относится этот ответ. Затем мы нашли правильную полярность и отключаем базовую станцию с неправильной полярностью.
Сам декодер не заботится о том, какую полярность он получает от мобильной станции. Нам не нужно знать полярность приемника или входного сигнала звуковой карты. Программное обеспечение просто проверяет наличие синхронизирующих слов с обеими возможными полярностями и автоматически выбирает правильную полярность.
У меня передатчик и приемник работают без акцента, на моей звуковой карте ошибка синхронизации составляет около 19,2 ppm. Для запуска базовой станции я использую следующие параметры командной строки:
# cnetz -k 131 -p -d -C 19.25,19.25
...
cnetz.c:142 notice : You selected channel 131 ('Orga-Kanal') for combined callin
g + traffic channel. Some phones will reject this.
dsp.c:96 info : Using clock speed of 19.2 ppm (RX) and 19.2 ppm (TX) to correc
t sound card's clock.
cnetz.c:274 info : Entering IDLE state on channel 131.
Base station on channel 131 ready, please tune transmitter to 465.090 MHz and re
ceiver to 455.090 MHz.
Программное обеспечение также жалуется на использование канала управления 131 для голосового трафика. Это самый простой способ использовать один передатчик и один приемник без переключения. Но это не соответствует требованиям, поэтому особенно новые телефоны, такие как Nokia C130, могут отказаться от этого. Старым телефонам, таким как BSA, Storno или Phillips, это безразлично. Когда мы совершаем звонок и регистрируем другой телефон, другой телефон теряет зону покрытия, когда программное обеспечение переключается с канала управления на канал трафика. После завершения вызова канал управления восстанавливается, и другой телефон снова регистрируется заново.
Сначала вам следует настроить приемник на частоту 465.090, чтобы проверить, можете ли вы слышать и декодировать сигнал холостого хода от базовой станции. Затем настройтесь на фактическую частоту восходящего канала 455.090 МГц. Фактический уровень пока не имеет значения. (Вы можете проверить качество, используя опцию командной строки "-l2" или "--loopback 2", и создать радиосвязь, настроив приемник на передатчик.)
Теперь включите телефон. В зависимости от того, какой у вас кард-ридер, вставьте чиповую или магнитную карту. Надеюсь, телефон ответит. Если он ответит, вы услышите короткие гудки в трубке. Длительность этих пакетов составляет всего 37,5 мс, а уровень шума немного ниже минимального. Если пакет получен и правильно декодирован, базовая станция знает полярность передатчика и выбирает ее.
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.04 Sync Time: 3968.18 (TS 10.02) POSITIVE
***********************************************
*** Autoselecting positive FSK TX polarity! ***
***********************************************
cnetz.c:895 info : Received Attachment 'Einbuchen' message from Subscriber '6215784' with chip card's security code 11029
transaction.c:208 info : Transaction state IDLE -> EM
transaction.c:70 info : Created transaction for subscriber '6215784'
database.c:117 info : Adding subscriber '6,2,15784' to database.
database.c:121 info : Subscriber '6,2,15784' busy now.
cnetz.c:709 notice : Frame sync offset = 800.18, correcting!
cnetz.c:760 info : Sending acknowledgement 'Einbuchquittung' to Attachment request.
database.c:124 info : Subscriber '6,2,15784' idle now.
transaction.c:89 info : Destroying transaction for subscriber '6215784'
transaction.c:208 info : Transaction state EM -> IDLE
Настройка уровня: Мы видим, что уровень приема составляет около 96%. Это уже хорошо, так как я выполнял настройку ранее. Настройте свой приемник на частоту восходящей линии связи, чтобы получить обратную связь с вещанием базовой станции. С помощью переменного резистора (подключенного к вашему передатчику) регулируйте громкость до тех пор, пока уровень принимаемого сигнала не будет соответствовать уровню вашего предыдущего сообщения. В моем случае я настраиваю уровень передатчика примерно на 96% (±10% — это хорошо). Теперь, какое бы отклонение частоты ни передавал телефон для передачи сигнала, то же самое происходит и с вашей базовой станцией. С помощью другого переменного резистора (подключенного к вашему ресиверу) отрегулируйте громкость до тех пор, пока уровень не достигнет примерно 100% (±10% — это нормально). Переключите ресивер на частоту повышающего сигнала и перезагрузите телефон.
Через некоторое время (1 минуту) базовая станция проверит, доступен ли телефон по-прежнему. Она передает запрос (MA) на телефон. Телефон отвечает на запрос (MFT).:
telegramm.c:1473 info : Ignoring mysterious unmodulated telegramm (noise from phone's transmitter)
database.c:72 info : Check, if subscriber '6,2,15784' is still available.
transaction.c:208 info : Transaction state IDLE -> MA
transaction.c:70 info : Created transaction for subscriber '6215784'
database.c:121 info : Subscriber '6,2,15784' busy now.
cnetz.c:863 info : Sending keepalive request 'Meldeaufruf'
transaction.c:208 info : Transaction state MA -> MFT
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.02 Sync Time: 6534.01 (TS 16.50) POSITIVE
cnetz.c:969 info : Received acknowledge 'Meldung Funktelefonteilnehmer' message from Subscriber '6215784'
database.c:124 info : Subscriber '6,2,15784' idle now.
transaction.c:89 info : Destroying transaction for subscriber '6215784'
transaction.c:208 info : Transaction state MFT -> IDLE
Чтобы позвонить с мобильного телефона на базовую станцию, просто введите несколько цифр на мобильном телефоне и нажмите кнопку набора номера. Телефон запрашивает вызов (VWG). Базовая станция запрашивает набранный номер (WAF). Телефон передает набранный номер (WUE). Базовая станция подтверждает вызов (WBP) и затем приказывает телефону переключиться на речевой канал (VAG). Выполняется измерение и сквозное подключение речевого сигнала:
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.04 Sync Time: 12671.99 (TS 32.00) POSITIVE
cnetz.c:931 info : Received outgoing Call 'Verbindungswunsch gehend' message from Subscriber '6215784'
transaction.c:208 info : Transaction state IDLE -> VWG
transaction.c:70 info : Created transaction for subscriber '6215784'
database.c:121 info : Subscriber '6,2,15784' busy now.
cnetz.c:854 info : Sending acknowledgement 'Wahlaufforderung' to outging call
transaction.c:208 info : Transaction state VWG -> WAF
telegramm.c:1486 info : RX Level: 95% Jitter: 0.04 Sync Time: 3366.02 (TS 8.50) POSITIVE
cnetz.c:957 info : Received dialing digits 'Wahluebertragung' message from Subscriber '6215784' to Number '02123839349'
transaction.c:208 info : Transaction state WAF -> WBP
cnetz.c:782 info : Sending call accept 'Wahlbestaetigung positiv'.
transaction.c:208 info : Transaction state WBP -> VAG
cnetz.c:789 info : Sending channel assignment 'Verbindungsaufbau gehend'.
transaction.c:208 info : Transaction state VAG -> BQ
cnetz.c:807 info : Staying on combined calling + traffic channel 131
dsp.c:641 info : Switching channel (mode)
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.02 Sync Time: 9504.02 (TS 24.00) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.02 Sync Time: 9701.99 (TS 24.50) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
...
transaction.c:208 info : Transaction state BQ -> VHQ
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 10494.00 (TS 26.50) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
cnetz.c:1024 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 10691.98 (TS 27.00) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
...
call.c:623 info : Incoming call from '6215784' to '02123839349'
transaction.c:208 info : Transaction state VHQ -> DS
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.02 Sync Time: 11286.00 (TS 28.50) POSITIVE
cnetz.c:1145 info : Received connection hold 'Verbindung halten' message.
cnetz.c:1051 info : Sending 'Durchschalten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 11483.99 (TS 29.00) POSITIVE
cnetz.c:1145 info : Received connection hold 'Verbindung halten' message.
...
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 12276.00 (TS 31.00) POSITIVE
cnetz.c:1131 info : Received assignment confirm 'Durchschaltung Quittung' message.
cnetz.c:1051 info : Sending 'Durchschalten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.02 Sync Time: 12474.01 (TS 31.50) POSITIVE
cnetz.c:1131 info : Received assignment confirm 'Durchschaltung Quittung' message.
...
transaction.c:208 info : Transaction state DS -> VHQ
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 1781.99 (TS 4.50) POSITIVE
cnetz.c:1131 info : Received assignment confirm 'Durchschaltung Quittung' message.
dsp.c:641 info : Switching channel (mode)
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.07 Sync Time: 5544.05 (TS 14.00) POSITIVE
cnetz.c:1286 info : Received supervisory frame 'Verbindung halten' message.
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.07 Sync Time: 8712.02 (TS 22.00) POSITIVE
cnetz.c:1286 info : Received supervisory frame 'Verbindung halten' message.
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.09 Sync Time: 11880.04 (TS 30.00) POSITIVE
cnetz.c:1286 info : Received supervisory frame 'Verbindung halten' message.
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
...
Чтобы позвонить на мобильный телефон, введите идентификатор мобильной станции и нажмите "d" для набора номера. Если телефон подключен, базовая станция приказывает телефону переключиться на речевой канал (VAK). В остальном все аналогично входящим вызовам, за исключением того, что телефон должен ответить до того, как будет передан речевой сигнал:
call.c:490 info : Outgoing call to 6215784
cnetz.c:416 info : Call to mobile station, paging station id '6215784'
transaction.c:208 info : Transaction state IDLE -> VAK
transaction.c:70 info : Created transaction for subscriber '6215784'
database.c:121 info : Subscriber '6,2,15784' busy now.
cnetz.c:792 info : Sending channel assignment 'Verbindungsaufbau kommend'.
transaction.c:208 info : Transaction state VAK -> BQ
cnetz.c:807 info : Staying on combined calling + traffic channel 131
dsp.c:641 info : Switching channel (mode)
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.03 Sync Time: 6335.99 (TS 16.00) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
cnetz.c:1014 info : Sending 'Belegungsquittung' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 95% Jitter: 0.03 Sync Time: 6534.06 (TS 16.50) POSITIVE
cnetz.c:1118 info : Received allocation 'Belegung' message.
Когда мобильный телефон кладет трубку, он отправляет сообщение AT. Базовая станция отвечает сообщением и переключается обратно на канал управления.
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.06 Sync Time: 11880.01 (TS 30.00) POSITIVE
cnetz.c:1286 info : Received supervisory frame 'Verbindung halten' message.
cnetz.c:1238 info : Sending 'Quittung Verbindung halten' on traffic channel
telegramm.c:1486 info : RX Level: 97% Jitter: 0.06 Sync Time: 2375.99 (TS 6.00) POSITIVE
cnetz.c:1297 info : Received release frame 'Ausloesen durch FuTln' message.
transaction.c:208 info : Transaction state VHQ -> AT
call.c:744 info : Call has been released with cause=16
cnetz.c:1253 info : Sending 'Auslosen durch FuTln' on traffic channel
database.c:124 info : Subscriber '6,2,15784' idle now.
transaction.c:89 info : Destroying transaction for subscriber '6215784'
transaction.c:208 info : Transaction state AT -> IDLE
cnetz.c:274 info : Entering IDLE state on channel 131.
telegramm.c:1486 info : RX Level: 96% Jitter: 0.06 Sync Time: 5543.98 (TS 14.00) POSITIVE
dsp.c:641 info : Switching channel (mode)
telegramm.c:1484 info : RX Level: 97% Jitter: 0.08 Sync Time: 9333.99 (TS 23.57) Bit errors: 6 POSITIVE
telegramm.c:1525 notice : Received Telegramm that is not used OgK channel signaling, ignoring! (opcode 22 = AT(V))
