Gsm

Зашла речь о долгоиграющих недорогих гео-трекерах, которыми можно было бы снабжать детей и стариков, которые в зоне риска и могут потеряться.

Можно было бы сказать, что есть же детские смарт-часы с сим-картой и GPS, по ним можно позвонить или отследить человека на карте.

С такими гаджетами есть одна большая проблема - они почти всегда лежат дома разряженные. В этом посте я попробую рассказать о ряде идей, которые помогли бы справиться с этой проблемой.

Итак, почему у нас телефоны и смарт часы постоянно разряжены когда они так нужны. Потому что те, кто не забывает их регулярно заряжать, обычно не теряется. Потому, что такие часы довольно бесполезны пока не случилось страшное, поэтому у пользователя часто не хватает мотивации их заряжать. Нужно каким-то образом эту мотивацию обеспечить. Это вопрос дизайна.

Давайте сформулируем технические требования к трекеру, который был бы гораздо полезнее, чем всё что сейчас есть на рынке.

Технические требования

1) Трекер должен иметь логарифмический режим энергосбережения. То есть, просыпаться и сообщать о своих координатах на сервер он должен тем реже, чем сильнее у него разряжена батарея. Для такого устройства важнее не частота обновления координат, а наличие хотя бы каких-то данных в действительно критических ситуациях. Думаю ориентироваться надо на месяц или даже больше такой работы, чтобы трекер хотя бы раз в день сообщал о своём местоположении. Но если уже не хватает энергии, чтобы отправлять сигнал раз в день, то пусть он это делает раз в два дня. Это потребует вдвое меньше энергии. На свежей батарейке такой трекер вполне мог бы довольно долго отдавать координаты каждые 10 минут на свежей батарее, а потом снижать частоту по мере разряда.

2) Трекер должен быть "тамагочи". То есть, он должен динамически взаимодействовать со своим владельцем отслеживая своё состояние и доступные данные о ситуации вокруг. Важно, чтобы такой тамагочи "понимал" где находится и напоминал о необходимости поставить его на беспроводную зарядку тогда, когда есть такая возможность, но не донимал хозяина лишними уведомлениями, если такой возможности нет. Понятно, что если трекер лежит неподвижно дома, если лежит в кармане пока владелец ходит по дому, если висит на верёвочке на шее как кулон когда имеет смысл положить его в "гнездо" для подзарядки, то трекер должен об этом просто и недвусмысленно напомнить. Также он должен напомнить "взрослым" о том, что у (условно) "ребёнка" не сформировалась правильная привычка ухаживать а "тамагочи". Да, такое устройство не будет волшебным, нужно будет формировать привычки пользования им. Важно, чтобы устройство само в игровой форме помогало формировать такие привычки. Он должен стать своеобразным питомцем, за которым хочется ухаживать, но который не будет излишне навязчив и не потребует лишнего внимания на себя.

3) Трекер должен быть составным. То есть, чтобы трекер понимал, что хозяин уходит от него, в комплекте должно быть несколько лёгких радиометок ближнего поля действия. Эти радиометки должны работать по принципу AirTag или iBeacon, их должен "чувствовать" тамагочи. Эти метки можно закрепить на верхнюю одежду, использовать как брелок для ключей, закрепить на любимой сумке, в чехле для очков и т.д.. Такая радиометка как и любой iBeacon маячок вполне может помочь найти "тамагочи" по звуку при нажатии кнопки.Точно так же можно найти потерянные ключи, сумку или очки, но со стороны трекера.

4) Трекер должен быть удобной компактной формы, чтобы его можно было вставить в браслет как фитнес-трекер, повесить на шею как кулон, повесить на ключи как брелочек, закрепить на кошельке.

5) Трекер должен нести на борту современный компактный и энергоэффективный GNSS-чип и GSM-модуль.

6) На трекере должна быть тревожная кнопка.

7) Идеально было бы, если бы такой трекер при нажатии на тревожную кнопку умел отсылать в LoRa модуляции короткие пакеты с координатами в выровненные по часам моменты времени. Таким образом такой трекер можно было бы пеленговать с коптера на приличном расстоянии там, где совсем нет никакой сети GSM.

8) Трекер должен уметь громко и пронзительно пищать.

9) Трекер должен уметь говорить о своём статусе и потребностях, и показывать их наглядно на eInk дисплее.

10) Трекер должен обучать пользоваться собой через смарт-колонку дома. Можно сделать приложение для Алисы и для любого другого голосового помощника. Вообще купить старикам или детям умную колонку - это очень хорошая идея.

11) У трекера на борту должны быть:

- акселерометр (для контроля активности, падения и неподвижности);
- термометр;
- GNSS-модуль для получения точного времени и координат;
- микрофон для контроля шума и звуковой среды;
- GSM-модуль для пакетной передачи статусов, координат и сигнала о помощи;
- пьезо-пищалка для привлечения внимания;
- ионистор, схема "высасывания" и накопления энергии из разряженной батареи;
- катушка бля беспроводной зарядки;
- яркий RGBW-светодиод для световой сигнализации слабослышащим, для поиска в темноте.

Сейчас технологии вполне позволяют всё это впихнуть в форм-фактор крупных наручных часов.

Мне кажется такого рода устройства нужно производить массово и распространять по дотационной схеме, чтобы обеспечивать на государственном уровне безопасность наших детей и стариков.

Главная сложность этого устройства - это прошивка. Она должна быть продуманной, должна обеспечить простой и интуитивно понятный интерфейс, должна за счет геймификации и формирования привычек создавать привязанность хозяина и добиваться правильной полезной эксплуатации устройства в целом.

Это не простой проект, но аналогов ему я не знаю. Детские смарт-часы - это ближайшее по функциональности, что существует на рынке, но все существующие решения можно улучшить, если воплотить в них пункты, перечисленные выше. Кроме того, конечно же, нужна социальная реклама для продвижения и формирования правильного отношения к такого рода приборам.

Вопрос: сколько, по-вашему, должно стоить такое устройства для конечного потребителя, чтобы оно получило распространение и использовалось повсеместно?

Исследователи создали технологию, которая позволяет получать энергию из радиоволн используемых в Wi-Fi, LTE, GSM, HIPERLAN и Bluetooth.

Предложенный Сингапурскими учеными модернизированный спин-выпрямитель работает даже при уровнях мощности ниже -20 дБм. При помощи массива из 10 таких устройств удалось запитать светодиодную лампу и коммерческий датчик температуры.

Радиочастотные сигналы всегда присутствуют в окружающей нас среде. Новая разработка в будущем поможет устранить необходимость в батареях в различных электронных устройствах.

Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-канале ЭнергетикУм

Автор текста: MaFrance351

Приветствую всех!

Последние годы довольно часто обсуждаются проекты open-source телефонов. В основном это всякие смартфоны на Linux, иногда припоминают и всякую экзотику типа OpenMoko. Но есть одна проблема — baseband, процессор модема, который непосредственно отвечает за всё его взаимодействие с сетями. Эти чипы исполняют проприетарный код, исходники которого распространяются под строгими NDA и недоступны практически никому.

Как насчёт того, чтобы создать открытый GSM-телефон? Именно об этом мы сегодня и поговорим, а заодно и попробуем запустить такой экземпляр.

Итак, в сегодняшней статье поговорим о том, насколько реально простому пользователю получить GSM-телефон, прошивка модема в котором работает без блобов. Попутно выясним, как это сделать и что из этого получится. Традиционно будет много интересного.

❯ Суть такова

У всех на слуху такие девайсы как PinePhone или Fairphone. Это довольно интересные устройства, но сегодня речь пойдёт не о них. Если у упомянутых телефонов основной упор сделан на операционную систему, ремонтопригодность и тому подобные параметры, то проект, который мы рассмотрим сейчас, касается радиочастотной части: модема, DSP и взаимодействия с сотовой сетью на низком уровне. Во всех ранее представленных экземплярах используется уже готовый модуль модема, тогда как тут всё практически полностью открыто, а прошивка собирается из исходников и лишена блобов.

Сразу предупреждаю: то, что есть сейчас — всего лишь концепт, до полноценного использования девайса как телефона ещё далеко. Тем не менее, это хороший пример того, как при помощи доступного даже простому школьнику железа получить открытый (ну почти) GSM-телефон.

❯ TI Calypso

Давным-давно, где-то в самом начале двухтысячных, в Texas Instruments придумали чипсет Calypso.

Он предназначался для построения на нём бюджетных кнопочных телефонов и использовался целым рядом компаний, в частности, Motorola, Sony Ericsson и Siemens.

На самом деле практически никто не занимался разработкой и производством телефонов, все эти задачи были отданы на откуп тайваньской Compal, у которой просто закупали огромными партиями дешёвые ODM-трубки. Таких телефонов, использующих данный чипсет, по факту было ещё больше, чем может показаться. И, казалось бы, девайсы не были примечательны что для пользователей, что для энтузиастов, если бы не один примечательный факт. В 2008 году на сайте cryptome.org была выложена слитая документация на данный чипсет. Это вызвало поистине небывалый интерес в узких кругах, позже с использованием этих наработок было создано немало интересных проектов, в том числе во всех смыслах легендарный OsmocomBB. Но сегодня речь пойдёт не о нём, а о прямо противоположном устройстве. Раз есть базовая станция с открытым ПО, то почему бы и не быть такому телефону? Именно о нём мы сейчас и поговорим.

❯ FreeCalypso

Именно благодаря упомянутой утечке был создан проект FreeCalypso — открытая альтернативная прошивка для телефонов на таком чипсете. Для её использования понадобится только телефон из числа совместимых (их мы затронем чуть позже) и шнурок для подключения подопытного к компьютеру.

Несмотря на то, что прошивка цифрового сигнального процессора (он же DSP) так и остаётся «чёрным ящиком», можно с уверенностью сказать, что FreeCalypso наиболее близок к идее открытого GSM-телефона. На момент написания статьи ближе находятся только решения с использованием SDR, но простым пользователям они практически недоступны ввиду крайне высокой цены таких приборов, тогда как старый телефон на опыты может себе позволить практически каждый.

❯ Обзор оборудования

Итак, для того, чтобы повторить у себя этот проект, понадобится всего-ничего: совместимый телефон, кабель для прошивки и компьютер с Linux.

А вот и подопытный телефон. Это Motorola C139. Подойдут также C113, C115, C118, C155, но лично я с ними не пробовал. Под другие телефоны альтернативной прошивки нет.

Как и в C118, тут тоже есть сервисное меню, код для его входа такой же: **16379#. Тут можно включить трассировку, которую он будет отправлять в последовательный порт.

Интерфейс также очень похож на другие телефоны Motorola на чипсете TI Calypso. Ну а если достать C118, сомнения о том, что это телефоны из одной линейки, пропадают сразу же.

Для прошивки понадобится некий «T191 unlock cable», служащий для связи телефона с компьютером.

На практике его можно заменить переходником на базе CP2102 (или любым другим, у которого есть поддержка уровней 3,3 В. Не используйте переходники с пятивольтовыми уровнями. Спалите телефон). Как его спаять, я уже описывал тут. Подключать его надо к ПК с Linux, виртуалка не подойдёт. Возможно, у вас дела будут обстоять иначе, но на практике я столкнулся с тем, что при подключении такой штуки к ВМ начинается периодический пропуск байтов.

❯ Чуть-чуть об устройстве GSM-телефона

Немного затронем то, из чего вообще состоят обычные телефоны.
Сейчас нас интересуют именно кнопочные экземпляры, причём именно «традиционные», без какой-то пользовательской ОС и прочих наворотов. В отличие от смартфонов и коммуникаторов, где основной процессор общается с внешним модемом, здесь что пользовательские функции, что взаимодействие с сетью выполняются одним и тем же процессором, в нашем случае это тот самый TI Calypso.

Вот структурная схема телефона на таком чипсете. TI Calypso имеет в своём составе тот самый необходимый для работы сети DSP, процессорное ядро (ARM7TDMI) и аппаратные контроллеры интерфейса. К нему подключается радиочастотная часть: чип трансивера, высокостабильный генератор (тот самый, погрешности которого нам тогда не хватало, чтобы поднять свою БС без приёма синхросигнала от другой), антенна, фильтр, смеситель и антенный переключатель. Последний позволяет использовать одну антенну для приёма и передачи. Поскольку в GSM используется временно́е разделение, между кадрами на приём и передачу есть определённая задержка (равная длительности трёх кадров), так что этот чип представляет собой не частотно-разделительный фильтр, как в аналоговых телефонах (AMPS, TACS, NMT), а просто коммутатор, подключающий антенну то к приёмнику, то к передатчику.

Эти аналоговые сигналы обрабатывает DSP, прошивка и описание которого не разглашается даже производителям телефонов (тем же компаниям, которые и продают трубки, либо тем, кто выпускает ODM-телефоны, закупаемые предыдущими брендами).

Другими компонентами baseband являются аппаратный шифратор (реализующий те самые алгоритмы A5/1 и A5/2), ПЗУ с прошивкой DSP, аудиокодек, а также различные контроллеры — UART, дисплея, клавиатуры, ISO7816 (для чтения SIM-карты) и прочей периферии.

Что же до телефонов с двумя симками, то тут есть два варианта. Первый ныне практически полностью ушёл в историю — там используется один модем, а симки подключаются к нему через обычный мультиплексор. Таким образом, единовременно может быть доступна в сети только одна карта. Такая схема использовалась в первых таких телефонах (обычно это были дешёвые китайские трубки). Второй вариант сложнее — по сути это два полноценных модема, размещённых в одном корпусе. Так устроены ну практически все современные телефоны, начиная от стареньких Samsung Duos и заканчивая нынешними смартфонами.

❯ Ставим софт

Переходим к опытам. Для загрузки альтернативной прошивки нужна сама прошивка под нужный нам телефон, а также софт для этого. Всё это можно скачать тут. Нас интересуют архивы c1xx-fcmag-latest.tar.bz2 и fc-host-tools-latest.tar.bz2. Первый содержит прошивку и сопутствующие файлы, второй — утилиты для её загрузки.

Если прошивка поставляется собранной вместе с исходниками, то софт необходимо компилировать самому. Для этого распаковываем архив в папку, заходим в неё и традиционным для линукса образом собираем софт:

make
sudo make install

После непродолжительной сборки (я пробовал на Linux Mint и на Lubuntu, проблем не возникло) всё нужное ПО будет готово.

❯ Сливаем прошивку

Перед началом прошивки необходимо сделать резервную копию Flash. Она нужна на случай, если придётся вернуться к изначальной прошивке или если в процессе загрузки новой что-то пойдёт не так.

Итак, заходим в папку loadtools и запускаем софт:

sudo ./fc-loadtool -h compal -c 1003 /dev/ttyUSB0

Само собой, порт нужно заменить на тот, который соответствует вашему переходнику. Если у вас не C139, то команду следует выполнить со следующими параметрами:

C11x/12x: fc-loadtool -h compal /dev/ttyXXX C139/140: fc-loadtool -h compal -c 1004 /dev/ttyXXX C155/156: fc-loadtool -h c155 /dev/ttyXXX

Если всё сделано верно, в консоли появится примерно следующее:

Коротко жмякаем кнопку питания. Удерживать её не надо, это приведёт к обычной загрузке, что нам пока что не требуется. Также не стоит пытаться делать это с подключенным зарядником — в это время загрузчик не работает.

Если подключение успешно, отобразится консоль loadtool. Вводим следующую команду:

flash dump2bin backup.bin

Начнётся копирование прошивки с телефона на ПК. Процесс этот ничуть не быстрый и занимает примерно десять минут.

По окончании в папке с программой будет создан файл с штатной прошивкой телефона.

❯ Калибровка

Компоненты, использованные в радиочастотной части телефона, неидеальны, а ручная подгонка их номиналов привела бы к непомерному удорожанию телефона. Поэтому поступают проще: собранный телефон подключается к тестовому стенду, после чего полученные поправки и коэффициенты записываются на Flash.

Многие из вас наверняка видели этот маленький высокочастотный разъём на телефоне, а кто-то ошибочно полагал, что нужен он для подключения внешней антенны.

На старых телефонах всё было именно так. Вот, например, такое подключение на Motorola M3688. На новых же трубках этот разъём служит исключительно для тестирования на заводе или в сервисе, никакие пользовательские аксессуары в него не втыкаются.

Более того, кустарные попытки что-то туда воткнуть, скорее всего, приведут к тому, что не самый распространённый в других областях разъём сломается и телефон перестанет ловить сеть.

Тестирование обычно происходит при помощи специальных (ориентированных именно на мобильные сети) анализаторов стоимостью как квартира в центре столицы нашей страны.

Так вот. После того, как нужные настройки радиочастотной части получены, их загружают в память телефона, где они лежат в одном из скрытых каталогов файловой системы. Если просто установить свою прошивку (а FreeCalypso затирает всю Flash), то эти данные будут утеряны и телефон превратится в электронный органайзер. Поэтому их надо оттуда извлечь. Для этого предназначена специальная утилита c1xx-calextr, лежащая в папке ./ffstools/caltools.

Выполняем следующую команду:

./c1xx-calextr -b rfbin backup.bin 0x3FC000

Здесь backup.bin — файл дампа Flash, 0x3FC000 — смещение. Оно определяется следующим образом. Если размер Flash равен двум МБ, то смещение равно 0x1FC000, если четырём, то 0x3FC000. Размер этот очень легко определить по самому файлу дампа — 2097152 байт для маленькой версии и 4194304 байт для большой. После выполнения команды создастся папка rfbin, содержащая в себе все необходимые файлы с параметрами.

❯ Аккумулятор

Теперь очередь контроллера питания. Для него тоже есть свои параметры, если их не задать, то телефон не будет заряжаться. В инструкциях FreeCalypso упоминается вот эта ссылка, но она нерабочая. В реальности нужные нам файлы лежат тут. Нам понадобится standard следующего содержания:

Где-то может упоминаться вот такой файл. Не используйте его, с ним работать не будет.

Ну что же, можно перейти к самому важному этапу.

❯ Загрузчик

Теперь самый ответственный момент — перезапись загрузчика Motorola на тот, который будет запускать софт FreeCalypso.

Внимание! Неправильная перепрошивка загрузчика или нештатная ситуация в её процессе ведёт к окирпичиванию телефона. Если вы запорете эту область памяти, вернуть трубу к жизни сможет только программатор!
В случае использования C155 перепрошивать загрузчик не надо, описанные в этом разделе действия окирпичат телефон.

Перед началом данного предприятия заряжаем телефон «под завязку», затем подключаем его к компьютеру. Если аккумулятор дохлый, то запускаем от ЛБП, для верности. Симку, если она была вставлена, необходимо вытащить. Из архива с прошивкой извлекаем compal-flash-boot-for-fc.bin. После этого запускаем софт для прошивки, ранее описанным образом запускаем на телефоне загрузчик и выполняем следующую команду:

flash erase-program-boot compal-flash-boot-for-fc.bin

Если всё было сделано правильно, загрузчик будет успешно записан.

❯ Освобождение «Калипсо»

Теперь, если загрузчик записан, можно приступать к самой прошивке. В архиве нас интересует папка build-c139-hybrid-ui-vo. В ней и находится интересующая нас прошивка. И тут есть один нюанс: в качестве «полноценного» телефона подойдёт только Motorola C139. Под другие телефоны прошивки тоже имеются, но они реализуют функционал голосового модема, а не полностью самостоятельного телефона. Это тоже необходимо учесть, если вы хотите использовать иной телефон.

Итак, идём в эту папку и закидываем содержимое туда, где у нас лежит софт для загрузки. Далее вводим команду:

exec flash-script

Прошивка начинается со стирания памяти.

Далее произойдёт загрузка самой прошивки.

И, после нескольких минут томительного ожидания, программа выдаст нечто вроде этого.

Затираем участок Flash, выделенный под системные файлы, для чего вводим команду:

flash erase 0x3C0000 0x30000

Первое число — смещение. Оно также отличается в зависимости от объёма памяти: 0x1C0000 для 2 МБ, 0x3C0000 для 4 МБ, 0x700000 для 8 МБ. Второе число — количество байт: 0x30000 для 2 и 4 МБ, 0xD0000 для 8 МБ.

С fc-loadtool по сути всё. Выходим, набрав exit....

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ ↩ (без регистрации и СМС)

Материал получился достаточно объемным и все подробности, к сожалению, не влезли :(

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

• Автор текста: MaFrance351

Приветствую всех!

Давным-давно я уже рассказывал про то, как в домашних условиях поднять GSM-сеть при помощи комплектующих, доступных любому школьнику. И в той статье я мельком упомянул, что идеальным в плане производительности вариантом будет запускать сети при помощи SDR, а не телефонов.

Итак, в сегодняшней статье поговорим о том, как быть владельцам SDR, желающим запустить свою GSM-сеть. Узнаем, какой софт нужен, чтобы заставить её работать в прямом смысле слова за пять минут. Попутно запустим GPRS и ненадолго побываем в 2007 году. Традиционно будет много интересного.

❯ Суть такова

Многие помнят тот поистине легендарный пост про то, как из двух телефонов и обычного компьютера собрать базовую станцию. Но всё же у той конфигурации был целый ряд недостатков, которых лишена БС на базе SDR. В свою очередь, единственным минусом того, что будет рассмотрено в данной статье, является высокая стоимость оборудования.

Также на просторах Хабра был найден пост про Osmocom в Docker-контейнере, однако за десять лет софт порядком устарел, теперь есть куда более новые версии с большими возможностями и более стабильной работой.
И вот в мои руки попал полнодуплексный SDR, а это значит, что самое время попробовать запустить сеть при помощи него и узнать, что же из этого выйдет.

❯ В чём преимущества сети на базе SDR?

В отличие от телефонов, мы будем избавлены от целого ряда проблем, неминуемо возникающих при попытке использовать подобное железо:

• Диапазон частот. В телефонах используются фильтры, не позволяющие прослушивать входящий трафик. Моя БС работала исключительно из-за их неидеальности, лучшим же решением было бы заменить их, что доступно не каждому ввиду необходимости наличия оборудования и хороших навыков пайки, дабы не запороть плату телефона. SDR лишён этой особенности.

• Генератор. Точности внутреннего генератора SDR с лихвой хватит, чтобы обеспечить корректную работу сети. В телефонах такого устройства нет, поэтому нам приходилось ловить тактовый сигнал от других коммерческих вышек.

• Подключение к компьютеру. В случае с SDR не придётся заниматься ерундой типа пайки проводов, проверки заряда аккумулятора и тому подобными вещами, достаточно просто подключить его к ПК и больше не думать о том, что причины неработоспособности сети кроются где-то здесь.

• Производительность. В отличие от телефонов, можно создать конфигурацию, где будут доступны сразу и звонки, и SMS, и интернет.

• Стабильность. Сеть на базе SDR при правильной настройке не падает.

• Поддерживаемые устройства. При запуске сети на базе телефонов я смог подключить к ней далеко не все устройства, какие у меня были. В частности, телефон от Nokia смог поймать её только один раз. В случае же с SDR все имевшиеся у меня телефоны, которые участвовали в испытаниях, подключались без проблем. Товарищ axilirator подсказал, что связано это с частотной характеристикой сигнала, так как телефон после попытки подключения к операторской сети ориентируется на неё, а лабораторную не видит. В моём случае эта проблема если и возникала, то устранялась банальной перезагрузкой трубки.

Таким образом, если у вас есть желание серьёзно заниматься исследованием устройства и работы сотовых сетей, приобретение полнодуплексного SDR должно стать вашим первым шагом.

❯ Обзор оборудования

А вот и SDR. Это USRP B200mini-i, которого для данных опытов хватает с избытком. Само собой, к нему понадобится и компьютер, который будет им управлять. Виртуалка или Raspberry не подойдёт.

Далее понадобятся телефоны, которые будут ловить сеть. В них должны быть симки, какие именно — неважно, лишь бы были. Вот, например, Samsung Galaxy M12, уже фигурировавший в опытах с LTE.

Три легенды кнопочных телефонов — Nokia 3310, Siemens CX75, Sony Ericsson K750i.

Nokia E90, крутейший девайс, совмещающий в себе кнопочный телефон, коммуникатор на Symbian и клавиатурный КПК.

❯ Софт

Как и в прошлых опытах с SDR, использовать будем дистрибутив DragonOS. Там уже есть все необходимые компоненты для запуска сети, достаточно лишь слегка поменять настройки. Уже не придётся ни собирать софт из исходников, ни искать примеры файлов конфигурации.
Как и в прошлых статьях, ссылки на всё необходимое я оставлю в конце.

❯ Конфигурация

Теперь, когда ОС загружена, можно приступать к настройке.
Открываем папку osmo-nitb-scripts (ярлык на неё есть в меню «Пуск» в разделе «Other»), а в ней — папку configs. Нас интересует файл openbsc.cfg.

Вообще, сеть будет работать и с тем файлом, что есть по умолчанию, однако SMS не будут ходить из-за неправильной настройки таймслотов и протокола SMPP. Так что приводим файл к следующему виду:

!
! OpenBSC configuration saved from vty gprs mode none | phys_chan_config SDCCH8
! !
password foo
!
line vty
no login
!
e1_input
e1_line 0 driver ipa
network
network country code 250
mobile network code 10
short name MaFrance
long name MaFrance
auth policy accept-all
location updating reject cause 13
encryption a5 0
neci 1
rrlp mode none
mm info 1
handover 0
handover window rxlev averaging 10
handover window rxqual averaging 1
handover window rxlev neighbor averaging 10
handover power budget interval 6
handover power budget hysteresis 3
handover maximum distance 9999
subscriber-keep-in-ram 0
bts 0
type sysmobts
band GSM900
cell_identity 1087
location_area_code 13415
training_sequence_code 7
base_station_id_code 56
ms max power 30
rxlev access min 0
periodic location update 1000
cell reselection hysteresis 14
cell reselection offset 120
temporary offset 0
penalty time 20
channel allocator ascending
rach tx integer 9
rach max transmission 7
ip.access unit_id 1801 0
oml ip.access stream_id 255 line 0
gprs mode none
trx 0
rf_locked 0
arfcn 25
nominal power 34
max_power_red 20
rsl e1 tei 0
timeslot 0
phys_chan_config CCCH+SDCCH4
hopping enabled 0
timeslot 1
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 2
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 3
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 4
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 5
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 6
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 7
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
nitb
assign-tmsi
subscriber-create-on-demand random 100 199
smpp
local-tcp-port 2775
system-id OSMO-SMPP
policy accept-all
esme OSMPP
password 1234
osmocom-extensions

Коротко пройдёмся по параметрам.

• ARFCN — самый важный. Это номер канала, на котором будет работать наша вышка. Необходимо воспользоваться приложением по типу Net Monitor, чтобы узнать, на каких каналах работают вышки в округе и выбрать незанятый.

• LAC. Код зоны, использующийся для определения местоположения. Вообще, он не влияет на работу, но некоторые телефоны могут не подключаться, если он равен 0 или 1.

• CID. Код соты. Выбирается аналогично LAC.

• MCC — код страны. Для России это 250. Можно выбрать другой, но стоит учитывать, что не все телефоны смогут подключиться к такой сети.

• MNC — код сети. Нужно открыть список сотовых операторов (он есть, например, тут или тут)

• Long name и Short name. Это, как нетрудно догадаться, имя сети, отображаемое в строке состояния на телефоне. Устанавливается любое желаемое.

  
  Теперь разберёмся с таймслотами. Каждый из них конфигурируется на определённый тип канала. Подробнее о них можно почитать тут.
  
  Теперь, когда параметры изменены, запускаем нашу сеть:

sudo ./main.py

Если у вас не LimeSDR, а USRP, то запускать надо следующим образом:

sudo ./main.py -d uhd

Если всё было сделано правильно, то на экране должно будет появиться примерно следующее:

А через несколько секунд — вот это:

Всё, сеть работает. На всё ушло меньше пяти минут не считая времени загрузки ОС. Можно пробовать подключаться.
В этом окне отображаются IMSI абонентов, подключившихся к сети, а также их номера.

Как показали опыты, все имевшиеся у меня телефоны без проблем подключались к созданной сети.

Запустились и две более новые легенды. Всё, можно звонить и отправлять SMS. Точно так же, как мы делали это при помощи телефонов.

❯ А что насчёт интернета?

Но, конечно, при помощи Osmocom можно поднять и GPRS. Причём в случае использования SDR можно получить полноценную сеть, где будут работать все составляющие: звонки, SMS, USSD и пакетные данные. В случае использования телефонов нам пришлось бы либо подключать дополнительные моторолы, либо потерять возможность звонить.
Ну что же, самое время попробовать запустить GPRS.

❯ GPRS и как он работает

И перед началом экспериментов традиционно разберёмся с тем, как пакетный трафик в 2G-сети перенаправляется во внешний мир.

GPRS имеет свою опорную сеть. Она представляет собой расширение для сети GSM, добавляющее в неё возможность обмена пакетными данными.

Итак, сеть с поддержкой GPRS дополнительно включает в себя следующие компоненты:

• PCU (Packet Control Unit). Это устройство управления пакетами, позволяющее в паре с контроллером БС отправлять и принимать те самые данные.

• SGSN (Serving GPRS Support Node). Этот узел отвечает за обслуживание абонентов — обмен пакетами, тарификацию, проверку APN (Access Point Name) точки доступа, распределение ресурсов.

• GGSN (Gateway GPRS Support Node). Шлюз, соединяющий сотовую сеть с другими сетями передачи данных.

Для работы GPRS на телефоне должна быть создана точка доступа, включающая в себя APN, логи и пароль. Обычно она создаётся сразу при регистрации в сети оператора и участие пользователя в этом не требуется.

❯ Конфигурация

Как и в прошлом случае, для начала необходимо настроить сеть.

Необходимо узнать имя подключения, через которое компьютер получает доступ в интернет. Сделать это можно, открыв ifconfig или iwconfig.

Теперь открываем opengts_egprs.cfg из папки configs. И приводим его к следующему виду:

!
! OpenBSC configuration saved from vty
! !
password foo
!
line vty
no login
!
e1_input
e1_line 0 driver ipa
e1_line 0 port 0
no e1_line 0 keepalive
network
network country code 250
mobile network code 10
short name MaFrance
long name MaFrance
auth policy accept-all
authorized-regexp .*
location updating reject cause 13
encryption a5 0
neci 1
rrlp mode none
mm info 1
handover 0
handover window rxlev averaging 10
handover window rxqual averaging 1
handover window rxlev neighbor averaging 10
handover power budget interval 6
handover power budget hysteresis 3
handover maximum distance 9999
subscriber-keep-in-ram 0
bts 0
type sysmobts
band GSM900
cell_identity 7229
location_area_code 7619
training_sequence_code 7
base_station_id_code 63
codec-support fr efr amr
ms max power 15
rxlev access min 0
periodic location update 1000
cell reselection hysteresis 14
cell reselection offset 120
temporary offset 0
penalty time 20
radio-link-timeout 32
channel allocator ascending
rach tx integer 9
rach max transmission 7
channel-descrption attach 1
channel-descrption bs-pa-mfrms 5
channel-descrption bs-ag-blks-res 1
ip.access unit_id 1801 0
oml ip.access stream_id 255 line 0
gprs mode egprs
gprs routing area 1
gprs cell bvci 1234
gprs nsei 1234
gprs nsvc 0 nsvci 1234
gprs nsvc 0 local udp port 23001
gprs nsvc 0 remote udp port 23000
gprs nsvc 0 remote ip 127.0.0.1
no force-combined-si
trx 0
rf_locked 0
arfcn 100
nominal power 34
max_power_red 20
rsl e1 tei 0
timeslot 0
phys_chan_config CCCH+SDCCH4
hopping enabled 0
timeslot 1
phys_chan_config SDCCH8
hopping enabled 0
timeslot 2
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 3
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 4
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 5
phys_chan_config TCH/H
hopping enabled 0
timeslot 6
phys_chan_config PDCH
hopping enabled 0
timeslot 7
phys_chan_config PDCH
hopping enabled 0
nitb
assign-tmsi
subscriber-create-on-demand random 100 199
smpp
local-tcp-port 2775
system-id OSMO-SMPP
policy accept-all
esme OSMPP
password 1234
osmocom-extensions

Здесь активирован GPRS, а также изменены два таймслота — теперь им выделены пакетные данные. Настройки, касающиеся сети (имя, канал, код...) остались те же самые, их также нужно изменить, как в прошлый раз.

На телефоне необходимо создать точку доступа. APN её может быть любым, как и в случае с srsRAN он не проверяется, нужна она лишь для того, чтобы телефон сам начал подключение.
Итак, время запускать сеть. На этот раз делается это так:

sudo ./main.py -d uhd --gprs -i (тут ваше имя подключения)

Если в более старых руководствах надо было править файлы конфигурации, менять iptables, то тут достаточно просто указать подключение, которое связывает машину с внешним миром.

Для проверки был взят всё тот же смартфон от Samsung. Подключаемся к сети, включаем сотовые данные, и в строке состояние появляется «EDGE». Отлично, работает.

У меня было много опасений, что интернет работать не будет. Во-первых, куча приложений, стремящихся дорваться до сети во что бы то ни стало, во-вторых, сам размер сайтов, не позволяющий пропихнуть их через канал, по скорости недалеко ушедший от модемного. Но легковесные сайты по типу old-dos.ru вполне открылись.

Далее я подключил и свой основной телефон. Он тоже отлично заработал и подхватил созданную сеть.

❯ Возвращаем свой две тысячи седьмой

Пожалуй, одна из немногих составляющих старого железа и «тех» времён в принципе, к которой я не испытываю ностальгии, — мобильный интернет.

По поистине конским тарифам (единицы рублей за мегабайт) предоставлялось весьма слабенькое соединение. Мобильные версии сайтов тогда тоже сильно отличались от привычных нам. Существовало два протокола — WAP (созданный специально для GSM-сетей, работающий через шлюз поверх GPRS или SMS), в котором передавалиись страницы в формате WML, и обычный HTTP. Позднее префикс «wap.» получили вообще почти все сайты, адаптированные под сотовые телефоны.

Сайты эти тоже были весьма своеобразными — на типичной страничке было в наличии практически всё, от новостей и мобильного софта (с непременными разделами для J2ME, WM и Symbian) до знакомств и дешёвой эротики. Многие телефоны из использовавшихся в те времена до сих пор хранят на своих картах памяти картинки с котиками, скачанные по пять рублей за мегабайт.

Также существовал такой бич для баланса как «premium-rate сайты». Суть их заключалась в том, что при заходе на с виду обычный сайт абонент мог не только просадить весь свой баланс, но и уйти в глубокий минус — тарификация по ним была повышенной (вплоть до сотен рублей за мегабайт), отчего заход на такие страницы обходился во всех смыслах дорого (на безлимитных тарифах они всё равно списывали деньги). Не обходилось и без грязного SEO (в духе тех времён) в виде размещения на страницах элементов с вот таких вот сайтов по типу «невидимых» картинок и тому подобного материала.

К слову говоря...

Нечто подобное сейчас тоже существует, правда, в куда меньших масштабах (например, у Tele2 — на страницах ошибок по типу 404).
Случайный жмяк по рекламе (которую ещё иногда делают картинкой в виде видеоплеера, чтобы кто-то намеренно нажал), и пользователь немедленно получает подписку за двадцать-тридцать рублей в сутки, отказаться от которой очень сложно.

Для работы полноценного WAP сейчас понадобится WAP-шлюз, поэтому в данной статье ограничимся только HTTP.

Увы, Siemens так и не смог загрузить ни один сайт. То ли что-то с настройкой точек доступа, то ли его браузер поддерживает только WML, но ничего больше унылой надписи «Соединение...» из него выжать не удалось.

Поэтому на помощь был призван Nokia E90, который смог загрузить вначале old-dos.ru…

… а потом и какой-то древний мобильный сайт.

А вот он же на экране Nokia N95.

Интересно, обновляются ли они? Или эти «обновления дня» остаются такими уже лет десять?

Отправляемся гуглить и находим список из всё ещё живых старых сайтов. А вот и ещё один экземпляр…

Забавно — программы для WM, а значок от Win8/WP…

lankost.net, один из крупнейших ныне живых...

> Продолжение в источнике материала на Хабре. Увы, все фото не влезли (их действительно много), а именно в них вся суть и самое вкусное. :)

• Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные материалы.

• Также подписывайтесь на наш телеграмм-канал — только здесь, технично, информативно и с юмором об IT, технике и электронике. Будет интересно.

• Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать наши проекты.