home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Black Crawling Systems Archive Release 1.0 / Black Crawling Systems Archive Release 1.0 (L0pht Heavy Industries, Inc.)(1997).ISO / blackcrwl / releases / cell-1.txt < prev    next >
Text File  |  1979-12-31  |  38KB  |  751 lines

  1.  
  2.  
  3.         C e l l u l a r    T e l e p h o n y
  4.  
  5.  
  6.         by
  7.  
  8.         B r i a n   O b l i v i o n
  9.  
  10.  
  11.  
  12.                A  -=Restricted -=Data -=Transmission
  13.  
  14.  
  15.  
  16.         The benefit of a mobile transceiver has been the wish of experimentors
  17.         since the late 1800's.  To have the ablility to be reached by another
  18.         man despite location, altitude, or depth has had high priority in
  19.         communication technology throughout its history.  Only until the late
  20.         1970's has this been available to the general public.  That is when
  21.         Bell Telephone (the late MaBell) introduced the Advanced Mobile
  22.         Phone Service, AMPS for short.
  23.  
  24.         Cellular phones today are used for a multitude of different jobs.
  25.         They are used in just plain jibber-jabber, data transfer(I will
  26.         go into this mode of cellular telephony indepth later), corporate
  27.         deals, surveillance, emergencies, and countless other applications.
  28.         The advantages of cellular telephony to the user/phreaker are
  29.         obvious:
  30.  
  31.                 1.  Difficulty of tracking the location of a transciever
  32.                     (especially if the transciever is on the move) makes
  33.                     it very difficult to locate
  34.  
  35.                 2.  Range of the unit within settled areas
  36.  
  37.                 3.  Scrambling techniques are feasible and can be made to
  38.                     provide moderate security for most transmissions.
  39.  
  40.                 4.  The unit, with modification can be used as a bug, being
  41.                     called upon by the controlling party from anywhere on
  42.                     the globe.
  43.  
  44.                 5.  It with the right knowledge one can modify the cellular
  45.                     in both hardware and software to create a rather diverse-
  46.                     iffied machine that will scan, store and randomly change
  47.                     ESN's per call there by making detection almost impossible.
  48.  
  49.  
  50.         I feel it will be of great importance for readers to understand the
  51.         background of the Cellular phone system, mainly due to the fact that
  52.         much of the pioneering systems are still in use today.  The first
  53.         use of a moblie radio came about in 1921 (remember prohibition?)
  54.         by the Detroit police department.  This system operated at 2Mhz.  In
  55.         1940, frequencies between 30 and 40Mhz were made available to and
  56.         soon became overcrowded.  The trend of overcrowding continues today.
  57.  
  58.         In 1946, the FCC declared a 'public corresponence system' called,
  59.         or rather classified as "Domestic Public Land Mobile Radio Service"
  60.         (DPLMRS) at 35 - 44 Mhz band that ran along the highway between
  61.         New York and Boston.  Now the 35-44MHz band is used mainly by Amateur
  62.         radio hobbiest's due to the bands susceptibility to skip-propogation.
  63.  
  64.         These early mobile radio systems were all PTT(push-to-talk) systems
  65.         that did not enjoy todays duplex conversations.  The first real
  66.         mobile 'phone' system was the 'Improved Mobile Telephone Service'
  67.         or the IMTS for short, in 1969.  This system covered the spectrum
  68.         from 150 - 450MhHz, sported automatic channel selection for each
  69.         call, eliminated PTT, and allowed the customer to do thier own
  70.         dialing.  From 1969 to 1979 this was the mobile telephone service
  71.         that served the public and business community, and it is still
  72.         used today.
  73.  
  74.         IMTS frequencies used(MHz):
  75.  
  76.         Channel         Base Frequency          Mobile Frequency
  77.  
  78.         VHF Low Band
  79.  
  80.         ZO              35.26                   43.26
  81.         ZF              35.30                   43.30
  82.         ZH              35.34                   43.34
  83.         ZA              35.42                   43.32
  84.         ZY              34.46                   43.46
  85.         ZC              35.50                   43.50
  86.         ZB              35.54                   43.54
  87.         ZW              35.62                   43.62
  88.         ZL              35.66                   43.66
  89.  
  90.         VHF High Band
  91.  
  92.         JL              152.51                  157.77
  93.         YL              152.54                  157.80
  94.         JP              152.57                  157.83
  95.         YP              152.60                  157.86
  96.         YJ              152.63                  157.89
  97.         YK              152.66                  157.92
  98.         JS              152.69                  157.95
  99.         YS              152.72                  157.98
  100.         YA              152.75                  158.01
  101.         JK              152.78                  158.04
  102.         JA              152.81                  158.07
  103.  
  104.         UHF Band
  105.  
  106.         QC              454.375                 459.375
  107.         QJ              454.40                  459.40
  108.         QO              454.425                 459.425
  109.         QA              454.45                  459.45
  110.         QE              454.475                 459.475
  111.         QP              454.50                  459.50
  112.         QK              454.525                 459.525
  113.         QB              454.55                  459.55
  114.         QO              454.575                 459.575
  115.         QA              454.60                  459.60
  116.         QY              454.625                 459.625
  117.         QF              454.650                 459.650
  118.  
  119.         VHF High frequencies are the most popular frequencies of all
  120.         the IMTS band.  VHF low bands are used primarily in rural areas
  121.         and those with hilly terrain.  UHF bands is primarily used in cities
  122.         where the VHF bands are overcrowded.  Most large cities will find
  123.         at least one station being used in their area.
  124.  
  125.         ADVANCED MOBILE PHONE SYSTEM
  126.  
  127.         The next step for Mobile telephone was made in 1979 by Bell
  128.         Telephone, again (gee.. where was the competition?), introducing
  129.         the Advanced Mobile Phone Service.  This service is the focus
  130.         of this document, which has now taken over the mobile telephone
  131.         industry as the standard.   What brought this system to life
  132.         were the new digital technologies of the 1970's.  This being
  133.         large scale integrated custom circuits and microprocessors.
  134.         Without these technologies, the system would not have been
  135.         economically possible.
  136.  
  137.         The basic elements of the cellular concept have to do with
  138.         frequency reuse and cell splitting.
  139.  
  140.         Frequency reuse refers to the use of radio channels on the same
  141.         carrier frequency to cover different areas which are seperated by
  142.         a signifigant distance.  Cell splitting is the ability to split
  143.         any cell into smaller cells if the traffic of that cell requires
  144.         attitional frequencies to handle all the area's calls.  These two
  145.         elements provide the network an opportunity to handle more simul-
  146.         taneous calls, decrease the transmitters/receivers output/input
  147.         wattage/gain and a more universal signal quality.
  148.  
  149.         When the system was first introduced, it was allocated 40mHz in
  150.         the frequency spectrum, divided into 666 duplex radio channels
  151.         providing about 96 channels per cell for the seven cluster
  152.         frequency reuse pattern.  Cell sites (base stations) are located
  153.         in the cells which make up the cellular network.  These cells
  154.         are usually represented by hexagons on maps or when developing
  155.         new systems and layouts.  The cell sites contain radio, control,
  156.         voice frequency processing and maintnence equipment, as well as
  157.         transmitting and receiving antennas.  The cell sites are inter-
  158.         connected by landline with the Mobie Telecommunications Switching
  159.         Office (MTSO).
  160.  
  161.         In recent years, the FCC has added 156 frequencies to the Cellular
  162.         bandwidth.  This provides 832 possible frequencies available to
  163.         each subscriber per cell.  All new cellular telephones are built
  164.         to accomodate these new frequencies, but old cellular telephones
  165.         still work on the system.  How does a cell site know if the unit
  166.         is old or new?  Let me explain.
  167.  
  168.         The problem of identifying a cellular phones age is done by the
  169.         STATION CLASS MARK (SCM).  This Numer is 4 bits long and broken
  170.         down like this:
  171.  
  172.                 Bit 1:  0 for 666 channel usage (old)
  173.                         1 for 832 channel usage (new)
  174.  
  175.                 Bit 2:  0 for a mobile unit(in vehical)
  176.                         1 for voice-activated transmit (for protables)
  177.  
  178.                 Bit 3-4:  Indentify the power class of the unit
  179.  
  180.     Class I    00 = 3.0 watts Continuous Tx's   00XX...DTX <> 1
  181.     Class II   01 = 1.2 watts Discont. Tx's     01XX...DTX =  1
  182.     Class III  10 = 0.6 watts reserved          10XX, 11XX
  183.     Reserved   11 = ---------                   Letters DTX set to 1 permits
  184.                                                 use of discontinuous trans-
  185.                                                 missions
  186.  
  187.  
  188.    Cell Sites:  How Cellular telephones get their name
  189.  
  190.         Cell sites, as mentioned above are layed out in a hexagonal type
  191.         grid.  Each cell is part of a larger cell which is made up of
  192.         seven cells in the following fashion:
  193.  
  194.            |---|      ||===||      |---|       |---|       |---|       |---
  195.           /     \    //     \\    /     \     /     \     /     \     /
  196.          |       |===||  2  ||===||     ||===||      |---|       |---|
  197.           \     //    \     /     \\   //     \\    /     \     /     \
  198.            |---||  7   |---|   3   ||==||  2   ||==||      |---|       |---|
  199.           /     \\    /     \     //    \     /     \\      Due to the      \
  200.          |      ||---|   1   |---||  7   |---|   3   ||--|  difficulty of    |
  201.           \    //     \     /     \\    /     \     //    \ representing    /
  202.            |--||   6   |---|   4   ||--|   1   |---||      |graphics with  |
  203.           /    \\     /     \     //    \     /     \\    / ascii characters\
  204.          |      ||==||   5   ||==||  6   |---|   4   ||--|  I will only show |
  205.           \     /    \\     //    \\    /     \     //    \ two of the cell /
  206.            |---|      ||===||     ||===||  5   ||==||      |types I am trying-
  207.           /     \     /     \     /     \\    //    \     / to convey.      \
  208.          |       |---|       |---|       ||==||      |---|       |---|       |
  209.           \     /     \     /     \     /     \     /     \     /     \     /
  210.            |---|       |---|       |---|       |---|       |---|       |---|
  211.  
  212.         As you can see, each cell is a 1/7th of a larger cell. Where one(1)
  213.         is the center cell and two(2) is the cell directly above the center.
  214.         The other cells are number around the center cell in a clockwise
  215.         fashion, ending with seven(7).  The cell sites are equiped with
  216.         three directional antennas with an RF beamwidth of 120 degrees
  217.         providing 360 degree coverage for that cell.  Note that all cells
  218.         never share a common border.  Cells which are next to each other
  219.         are obviously never assigned the same frequencies.  They will
  220.         almost always differ by at least 60 Khz.  This also demonstrates
  221.         the idea behind cell splitting.  One could imagine that the parimeter
  222.         of one of the large cells was once one cell.  Due to a traffic
  223.         increase, the cell had to be sub-divided to provide more channels
  224.         for the subscribers.  Note that subdivisions must be made in factors
  225.         of seven.
  226.  
  227.         There are also Moblie Cell sites, which are usually used in the
  228.         transisitional period during the upscaling of a cell site due to
  229.         increased traffic.  Of course, this is just one of the many uses of
  230.         this component.  Imagine you are building a new complex in a very
  231.         remote location.  You could feasibly install a few mobile cellular
  232.         cell sites to provide a telephone-like network for workers and
  233.         executives.  The most unique component would be the controller/
  234.         transceiver which provides the communications line between the
  235.         cell site and the MTSO.  In a remote location such a link could
  236.         very easily be provided via satellite up/down link facilities.
  237.  
  238.  
  239.         Lets get into how the phones actually talk with eachother.  There
  240.         are several ways and competitors have still not set an agreed upon
  241.         standard.
  242.  
  243.         Frequency Division Multiple Access (FDMA)
  244.  
  245.         This is the traditional method of traffic handling.  FDMA is a
  246.         single channel per carrier analog method of transmitting signals.
  247.         There has never been a definate set on the type of modulation to
  248.         be used.  There are no regulations requiring a party to use a single
  249.         method of modulation.  Narrow band FM, single sidband AM, digital, and
  250.         spread-spectrum techniques have all been considered as a possible
  251.         standard.  But none hae yet to be chosen.
  252.  
  253.         FDMA works like this:  Cell sites are constantly searching out
  254.         free channels to start out the next call.  As soon as a call finishes
  255.         the channel is freed up and put on the list of free channels.  Or, as
  256.         a subscriber moves from one cell to another the new cell they are in
  257.         will hopefully have an open channel to recieve the current call in
  258.         progress and carry it through its location.  This process is called
  259.         handoff, and will be discussed more indepth further along.
  260.  
  261.         Other proposed traffic handling schemes include Time-Division
  262.         Multiple Acces (TDMA), Code-Division Multiple Access(CDMA), and
  263.         Time-Division/Frequency Division Multiple Access.
  264.  
  265.         Time Division Multiple Access
  266.  
  267.         With TDMA calls are simultaneously held on the same channels, but
  268.         are mutiplexed between pauses in the conversation.  These pauses
  269.         occur in the way people talk and think, and the telephone company
  270.         also injects small delays on top of the conversation to accommodate
  271.         other traffic on that channel.  This increase in the length of the
  272.         usual pause results in a longer amount of time spent on the call.
  273.         Longer calls result in higher cost of the call.
  274.  
  275.         Code Division Multiple Access
  276.  
  277.         This system has been used in mobile military communications for the
  278.         past 35 years.  This system is digital and breaks up the digitized
  279.         conversation into bundles, compressed, sent, then decompressed and
  280.         converted back into analog.  There are said increases of throughput
  281.         of 20 : 1 but CDMA is susceptible to interference which will result
  282.         in packet retransmission and delays.  Of course error correction can
  283.         can help in data integrity, but will also result in a small delay in
  284.         throughput.
  285.  
  286.         Time-Dvision/Frequency Division Multiple Access
  287.  
  288.         TD/FDMA is a relatively new system which is an obvious hybrid of
  289.         FDMA and TDMA.  This system is mainly geared towards the increase
  290.         of digital transmission over the cellular network.  TD/FDMA make
  291.         it possible to transmit signals from base to moblie without
  292.         disturbing the conversation.  With FDMA there are signifigant
  293.         disturbances during handoff with prevent continual data transmission
  294.         from site to site.  TD/FDMA make it possible to transmit control
  295.         signals by the same carrier as the data/voice thereby ridding
  296.         extra channel usage for control.
  297.  
  298.  
  299.     Cellular Frequency Usage and channel allocation
  300.  
  301.  
  302.         There are 832 cellular phone channels which are split into two
  303.         seperate bands.  Band A consists of 416 channels for non-wireline
  304.         services.  Band B consists equally of 416 channels for wireline
  305.         services.  Each of these channels are split into two frequencies
  306.         to provide duplex operation.  The lower frequency is for the mobile
  307.         unite while the other is for the cell site.  21 channels of each
  308.         Band are dedicated to 'control' channels and the other 395 are
  309.         voice channels.  You will find that the channels are numbered from
  310.         1 to 1023, skipping channels 800 to 990.
  311.  
  312.         I found these handy-dandy equations that can be used for calculating
  313.         frequencies from channels and channels from frequencies.
  314.  
  315.         N = Cellular Channel #          F = Cellular Frequency
  316.         B = 0 (mobile) or B = 1 (cell site)
  317.  
  318.  
  319.  
  320.         CELLULAR FREQUENCIES from CHANNEL NUMBER:
  321.  
  322.  
  323.         F = 825.030 + B * 45 + ( N + 1 ) * .03
  324.                 where:  N = 1 to 799
  325.  
  326.         F = 824.040 + B * 45 + ( N + 1 ) * .03
  327.                 where:  N = 991 to 1023
  328.  
  329.  
  330.  
  331.         CHANNEL NUMBER from CELLULAR FREQUENCIES
  332.  
  333.  
  334.         N = 1 + (F - 825.030 - B * 45) / .03
  335.  
  336.                 where:  F >= 825.000 (mobile)
  337.                      or F >= 870.030 (cell site)
  338.  
  339.         N = 991 + (F - 824.040 - B * 45) / .03
  340.  
  341.                 where:  F <= 825.000 (moblie)
  342.                      or F <= 870.000 (base)
  343.  
  344.  
  345.         Now that you have those frequencies, what to do with them.  Well,
  346.         for starters, one can very easily monitor the cellular frequencies
  347.         with most hand/base scanners.  Almost all scanners pre-1988 have
  348.         some coverage of the 800 - 900 MHz band.  All scanners can
  349.         monitor the IMTS frequencies.
  350.  
  351.         Remember that cellular phones operate on a full duplex channel.
  352.         That means that one frequency is used for transmission and the
  353.         other is used for receiving, each spaced exactly 30 Khz apart.
  354.         Remember also that the base frequencies are 45MHz higher than
  355.         the cellular phone frequencies.  This can obviously make
  356.         listening rather difficult.  One way to listen to both parts of
  357.         the conversation would be having two scanners programmed 45 Mhz
  358.         apart to capture the entrire conversation.
  359.  
  360.         The upper UHF frequency specrum was 'appropriated' by the Cellular
  361.         systems in the late 1970's.  Televisions are still made to
  362.         recieve up to channel 83.  This means that you can recieve much
  363.         of the cellular system on you UHF receiver.  One television channel
  364.         occupies 6Mhz of bandwidth. This was for video, sync, and audio
  365.         transmission of the channel.  A cellular channel only takes up
  366.         24 KHz plus 3KHz set up as a guard band for each audio signal.
  367.         This means that 200 cellular channels can fit into one UHF
  368.         television channel.  If you have an old black and white television
  369.         drop a variable cap in there to increase the sensistivity of the
  370.         tuning.  Some of the older sets have coarse and fine tuning knobs.
  371.  
  372.         Some of the newer, smaller, portable television sets are tuned by
  373.         a variable resistor.  This make modifications MUCH easier, for now
  374.         all you have to do is drop in there a smaller value pot and
  375.         tweak away.  I have sucessfully done this on two televisions.
  376.         Most users will find that those who don't live in a city will
  377.         have a much better listening rate per call.  In the city, the cells
  378.         are so damn small that handoff is usually every other minute.
  379.         Resulting in chopped conversations.
  380.  
  381.         If you wanted to really get into it, I would suggest to obtain an
  382.         old Television set with decent tuning controls and remove the RF
  383.         section out of the set.  You don't want all that hi-voltage circuitry
  384.         lying around(flyback and those caps).  UHF recievers in televisions
  385.         downconvert UHF frequencies to IF (intermediate frequencies) between
  386.         41 and 47 MHz.  These output IF frequencies can then be run into a
  387.         scanner set to pick-up between 41 - 47 MHz.  Anyone who works with
  388.         RF knows that it is MUCH easier to work with 40MHz signals than working
  389.         with 800MHz signals (not to far away from Ghz.. mmmmmmm.. Waveguides
  390.         are just sooo much fun).  JUST REMEMBER ONE THING!!!!  Isolate the
  391.         UHF reciever from your scanner by using a coupling capacitor(.01 -
  392.         .1 microfarad(50V min.) will do nicely)!!!!  You don't want any of
  393.         those biasing voltages creeping into your scanners recieving
  394.         AMPLIFIERS!!!  Horrors.  Also, don't forget to gound both the scanner
  395.         and reciever.
  396.  
  397.         Some systems transmit and recieve the same cellular transmission
  398.         on the base frequencies.  There you can simply hang out on the
  399.         base frequency and capture both sides of the conversation.  The
  400.         handoff rate is much higher in high traffic areas leading the listener
  401.         to hear short or choppy conversations.  At times you can listen in
  402.         for 5 to 10 minutes per call, depending on how fast the caller is
  403.         moving through the cell site.
  404.  
  405.          TV          Cell & Channel   Scanner    TV Oscillator     Band
  406.         Channel      Freq.& Number    Frequency  Frequency        Limit
  407.         ===================================================================
  408.          73 (first)  0001 - 825.03     45.97        871         824 - 830
  409.          73 (last)   0166 - 829.98     41.02        871         824 - 830
  410.          74 (first)  0167 - 830.01     46.99        877         830 - 836
  411.          74 (last)   0366 - 835.98     41.02        877         830 - 836
  412.          75 (first)  0367 - 836.01     46.99        883         836 - 842
  413.          75 (last)   0566 - 841.98     41.02        883         836 - 842
  414.          76 (first)  0567 - 842.01     46.99        889         842 - 848
  415.          76 (last)   0766 - 847.98     41.02        889         842 - 848
  416.          77 (first)  0767 - 848.01     46.99        895         848 - 854
  417.          77 (last)   0799 - 848.97     46.03        895         848 - 854
  418.  
  419.          All frequencies are in MHz
  420.  
  421.         You can spend hours just listening to cellular telephone conversations
  422.         but I would like to mention that it is illegal to do so.  Yes, it is
  423.         illegal to monitor cellular telephone conversations.  It just another
  424.         one of those laws like removing tags off of furniture and pillows.
  425.         It's illegal, but what the hell for?  Its also illegal to spit on
  426.         the sidewalks here in Massachusetts, yet you can carry a shotgun
  427.         on sundays with you to mass(thats still in the books.  Obviously
  428.         it was for the original settlers).  At any rate, I just want you
  429.         to understand that doing the following is in violation of the law.
  430.  
  431.         Now back to the good stuff.
  432.  
  433.         Conversation is not only what an avid listener will find on the
  434.         cellular bands.  One will also hear call/channel setup control
  435.         data streams, dialing, and other control messages.  At times,
  436.         a cell site will send out a full request for all units in its
  437.         cell to indentify itself.  The phone will then respond with the
  438.         appropriate identification on the corresponding control channel.
  439.  
  440.         Whenever a moblie unit is turned on, even when not placing a call,
  441.         whenever there is power to the unit, it transmits its phone
  442.         number and its 8-digit ID number.  The same process is done when
  443.         an idling phone passes from one cell to the other.  This process
  444.         is repeated for as long as there is power to the unit.  This allows
  445.         the MTSO to 'track' a mobile through the network.  That is why it is
  446.         not a good reason to use a mobile phone from one site.  They do have
  447.         ways of finding you.  And it really is not that hard.  Just a bit
  448.         of RF Triangulation theory and you're found.  However, when the
  449.         power to the unit is shut off, as far as the MTSO cares, you never
  450.         existed in that cell, of course unless your unit was flagged for some
  451.         reason.  MTSO's are basically just ESS sytems designed for mobile
  452.         applications.  This will be explained later within this document.
  453.  
  454.         It isn't feasible for the telephone companies to keep track of each
  455.         customer on the network.  Therefore the MTSO really doesn't know
  456.         if you are authorized to use the network or not.  When you purchase
  457.         a cellular phone, the dealer gives the units phone ID number to the
  458.         local BOC, as well as the number the BOC assigned to the customer.
  459.         When the unit is fired up in a cell site its ID number and phone
  460.         number is transmitted and checked.  If the two numbers are registered
  461.         under the same subscriber, then the cell site will allow the mobile
  462.         to send and recieve calls.  If they don't match, then the cell will
  463.         not allow the unit to send or recieve calls.  Hence, the most
  464.         successful way of reactivating a cellular phone is to obtain an
  465.         ID that is presently in use and modifying your rom/prom/eprom for
  466.         your specific phone.
  467.  
  468.         RF and AF Specifications:
  469.  
  470.         Everything that you will see from here on out is specifically
  471.         Industry/FCC standard.  A certian level of compatibility has
  472.         to be maintained for national intercommunications, therefore
  473.         a common set of standards that apply to all Cellular telephones
  474.         can be compiled and analyzed.
  475.  
  476.         Transmitter Mobiles: audio transmission
  477.  
  478.         - 3 kHz to 15 kHz and 6.1 kHz to 15 kHz
  479.         - 5.9 kHz to 6.1 kHz 35 dB attenuation
  480.         - Above 15 kHz, the attenuation becomes 28 dB
  481.         - All this is required after the modulation limiter and before
  482.           the modulation stage
  483.  
  484.         Transmitters Base Stations: audio transmission
  485.  
  486.         - 3 kHz to 15 kHz
  487.         - Above 15 kHz, attenuation required 28 dB
  488.         - Atennuation after modulation limiter - no notch filter required
  489.  
  490.         RF attenuation below carrier Transmitter: audio transmission
  491.  
  492.         - 20 kHz to 40 kHz, use 26 dB.
  493.         - 45 kHz to 2nd harmonic, the specification is 60 dB or 43 + 10 log
  494.           of mean output power
  495.         - 12 kHz to 20 kHz, attenuation 117 log f/12
  496.         - 20 kHz to 2nd harmonic, there is a choice: 100 log F/100 or 60 dB
  497.           or 43 log + 10 log of mean output power, whichever is less.
  498.  
  499.         Wideband Data
  500.  
  501.         - 20 kHz to 45 kHz, use 26 dB
  502.         - 45 kHz to 90 kHz, use 45 dB
  503.         - 90 kHz to 2nd harmonic, either 60 dB or 43 + 10 log mean output
  504.           power
  505.  
  506.         - all data streams are encoded so that NRZ (non-return-to-zero)
  507.           binary ones and zeroes are now zero-to-one and one-to-zero
  508.           transitions respectively.  Wideband data can then modulate
  509.           the transmitter carrier by binary frequency shift keying(BFSK)
  510.           and ones and zeroes into the modulator must now be equivalent
  511.           to nominal peak frequency deviations of 8 kHz above and below
  512.           the carrier frequency.
  513.  
  514.         Supervisory Audio Tones
  515.  
  516.         -  Save as RF attenuation measurements
  517.  
  518.         Signaling Tone
  519.  
  520.         - Same as Wideband Data but must be 10 kHz +/- 1 Hz and produce a
  521.           nominal frequency deviation of +/- 8 kHz.
  522.  
  523.  
  524.         The previous information will assist any technophile to modify or
  525.         even troubleshoot his/her cellular phone.  Those are the working
  526.         guidelines, as I stated previously.
  527.  
  528.  
  529.    UNIT IDENTIFICATION
  530.  
  531.         Each mobile unit is identified by the following sets of numbers.
  532.  
  533.         The first number is the Moblie Identification Number (MIN).  This
  534.         34 bit binary number is derived from the units telephone number,
  535.         MIN1 is the last seven digits of the telephone number and MIN2 is
  536.         the area code.
  537.  
  538.         For demonstrative purposes, we'll encode 617-637-8687.
  539.  
  540.         Here's how to derive the MIN2 from a standard area code.  In this
  541.         example, 617 is the area code.  All you have to do is first convert
  542.         to modulo 10 using the following function.  A zero digit would be
  543.         considered to have a value of 10.
  544.  
  545.                 100(first number) + 10(second) +1(third) - 111 = x
  546.  
  547.                         100(6) + 10(1) + 1(7) - 111 = 506
  548.  
  549.                   (or you could just - 111 from the area code.)
  550.  
  551.         Then convert it to a 10-bit binary number: 0111111010
  552.  
  553.         To derive MIN1 from the phone number is equally as simple.  First
  554.         encode the next three digits, 637.
  555.  
  556.                        100(6) + 10(3) + 1(7) - 111 = 526
  557.  
  558.         Converted to binary:  1000001110
  559.  
  560.         The remainder of the number 8687, is processed further by taking
  561.         the first digit, eight(8) and converting it directly to binary.
  562.  
  563.                         8 = 1000 (binary)
  564.  
  565.         The last three digits are processed as the other two sets of
  566.         three numbers were processed.
  567.  
  568.                        100(6) + 10(8) + 1(7) - 111 = 576
  569.  
  570.         Converted to binary:  1001000000
  571.  
  572.         So the completed MIN number would look like this:
  573.  
  574.             |--637---||8-||---687--||---617--|
  575.             1000001110100010010000000111111010
  576.             \________/\__/\________/\________/
  577.  
  578.  
  579.         A unit is also identifiable by its Electronic Serial Number or
  580.         ESN.  This number is Factory Preset and is usually stored in a
  581.         ROM chip, which is soldered to the board.  It may also be found
  582.         in a 'computer on a chip', which are the new microcontrollers
  583.         which have rom/ram/microprocessor all in the same package.  This
  584.         type of setup usually has the ESN and the software to drive the
  585.         unit all in the same chip.  This makes is significantly harder
  586.         to dump, modify and replace.  But it is far from impossible.
  587.  
  588.         The ESN is a 4 byte hex or 11-digit octal number.  I have encountered
  589.         mostly 11-digit octal numbers on the casing of most celluar phones.
  590.         the first three digits represent the manufacturer and the remaining
  591.         eight digits are the units ESN.  I'll go more into the ESN later in
  592.         the document.
  593.  
  594.         The Station Class Mark (SCM) is also used for station identification
  595.         by providing the station type and power output rating.  This was
  596.         already discussed in a previous section.
  597.  
  598.         The System IDentification (SID number is a number wich represents
  599.         the mobile's home system.  This number is 15-bits long and a list
  600.         of current nationwide SID's should either be a part of this file
  601.         or it will be distrubted along with it.
  602.  
  603.  
  604.         In the next issue we'll discuss the Control channels, signalling
  605.         formats, and dissecting the NAM in detail.  Social.technological
  606.         impacts (re: cellular interception designed into the units)
  607.  
  608. -------------- cut me here ---------------------------------------------------
  609.  
  610.  
  611.    PUTTING IT ALL TOGETHER - Signaling on the Control Channels
  612.  
  613.         There are two types of continuous wideband data stream transmissions.
  614.         One is the Forward Control Channel which is sent from the land station
  615.         to the mobile.  The other is the Reverse Control Channel, which is
  616.         sent from the mobile to the land station.  Each data stream runs at a
  617.         rate of 10 kilobit/sec, +/- 1 bit/sec rate.  The formats for each of
  618.         the channels follow.
  619.  
  620.  
  621.         Forward Control Channel
  622.  
  623.         The forward control channel consists of three discrete information
  624.         streams.  They are called stream A, stream B and the busy-idle
  625.         stream.  All three streams are multiplexed together.  Messages to
  626.         mobile stations with the least significant bit of thier MIN number
  627.         equal to "0" are sent on stream A, and those with a "1" are sent
  628.         on stream B.
  629.  
  630.         The busy-idle stream contains busy-idle bits, whic are used to
  631.         indicate the status of the reverse control channel.  If the busy-idle
  632.         bit = "0" the reverse control channel is busy, if it equals "1"
  633.         it is idle.  The busy-idle bit is located at the beginning of each
  634.         dotting sequence, word sync sequence, at the beginning of the first
  635.         repeat of word A and after every 10 message bits thereafter.
  636.  
  637.         Mobile stations achieve synchronization with the incoming data via
  638.         a 10 bit dotting sequence (1010101010) and an 11 bit word sync
  639.         sequence (11100010010).  Each word contains 40 bits, including parity
  640.         and is repeated 5 times after which it is then refered to as a
  641.         "block".  For a multiword message, the second word block and subsequent
  642.         word blocks are formed the same as the first word blok including the
  643.         dotting and sync sequences.  A "word" is formed when the 28 content
  644.         bits are encoded into a (40, 28; 5) BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)
  645.         code.  The left-most bit shall be designated the most-signifigant bit.
  646.  
  647.         The Generator polynominal for the (40, 28;5) BCH code is:
  648.  
  649.                         12    10    8    5    4    3    0
  650.               G (X) =  X   + X   + X  + X  + X  + X  + X
  651.                B
  652.  
  653.         Each FOCC message con consist of one or more words.  Messaging trans-
  654.         mitted over the forward control channel are:
  655.  
  656.                 - Mobile station control message
  657.                 - Overhead message
  658.                 - control-filler mesage
  659.  
  660.         Controller-filler messages may be inserted between messages and
  661.         between word blocks of a multiword message.
  662.  
  663.         Message Formats:  Found on either stream A or B
  664.  
  665.         MOBILE STATION CONTROL MESSAGE
  666.  
  667.         The mobile station control message can consist of one, two, or four
  668.         words.
  669.  
  670.         Word 1 (abbreviated address word)
  671.  
  672.    +--------+-------+---------------------------------------+-----------+
  673.    | T   t  |       |                                       |           |
  674.    |  1   2 |  DCC  |    Moblie Identification Number 1     |     P     |
  675.    |        |       |                      23-0             |           |
  676.    +--------+-------+---------------------------------------+-----------+
  677.  bits:  2       2                      24                         12
  678.  
  679.          Word 2 (extended address word)
  680.  
  681.      +------+-----+-----------+------+--------+-------+----------+-----+
  682.      | T  T |SCC =|           | RSVD | LOCAL  | CRDQ  |   ORDER  |     |
  683.      |  1  2| 11  |  MIN2     | = 0  |        |       |          |     |
  684.      |   =  +-----+     3-24  +------+-----+--+-------+----------|  P  |
  685.      |  10  |SCC =|           |    VMAC    |       CHAN          |     |
  686.      |      | 11  |           |            |                     |     |
  687.      +------+-----+-----------+------------+---------------------+=----+
  688.  
  689.         The Reverse Control Channel (RECC) is a wideband data stream sent
  690.         from the moblie station to the land station.  This data stream runs
  691.         at a rate of 10 kilobit/sec, +/- 1 bit/sec rate.  The format of the
  692.         RECC data stream follows:
  693.  
  694.      +---------+------+-------+------------+-------------+-----------+-----
  695.      | Dotting | Word | Coded | first word | Second word | Third word|
  696.      |         | sync |  DCC  | repeated   |   repeated  |  repeated | ...
  697.      |         |      |       | 5 times    |   5 times   |  5 times  |
  698.      +---------+------+-------+------------+-------------+-----------+-----
  699.  
  700.         DCC = Digital Color Code            Dotting = 01010101...010101
  701.       Received DCC    7-bit Codec DCC     Word sync = 11100010010
  702.           00            0000000
  703.           01            0011111
  704.           10            1100011
  705.           11            1111100
  706.  
  707.         All messages begin with the RECC seizure precursor with is composed
  708.         of a 30 bit dotting sequence (1010...101), and 11 bit word sync
  709.         sequence (11100010010), and the coded digital color code.
  710.  
  711.         Each word contains 48 bits, including parity, and is repeated five
  712.         times after which it is refered to as a word block.  A word is
  713.         formed by encoding 36 content bits into a (48, 36) BCH code that has
  714.         a distance of 5, (48 36; 5).  The left most bit shall be designated
  715.         the most-significant bit.  The 36 most-significant bits of the 48 bit
  716.         field shall be the content bits.
  717.  
  718.         The generator polynomial for the code is the same for the (40,28;5)
  719.         code used on the forward channel.
  720.  
  721.  
  722.         CONTROL CHANNELS (SETUP CHANNELS)
  723.  
  724.         Each wireline and non-wireline service have 21 channels.  These
  725.         channels are used by the MTSO and the cell sites to directly
  726.         communicate with the mobile unit.  The first signal sent to initiate
  727.         a call is the Supervisory Audio Tone (SAT).  This can be thought of
  728.         as the voltage used to close the loop on a land telephone.
  729.  
  730.            SAT Tones with corresponding binary codes:
  731.  
  732.                 5970 Hz  (00)
  733.                 6000 Hz  (01)
  734.                 6030 HZ  (10)
  735.  
  736.         The mobile unit recieves the SAT from the cell site and transponds
  737.         it back (closing the loop).  Tone recognition must take place
  738.         within 250 milliseconds or the site interprets it as the mobile
  739.         is out of range.  If the SAT is returned, then a Signaling Tone
  740.         is issued.  This Tone is 10kHz and is present when the user is
  741.         either being alerted(call initialization), being handed off,
  742.         or disconnecting  The Signaling tone is used only in mobile to
  743.         land direction
  744.  
  745.  
  746.  
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.