Der Monitor-Modus ist ein in vielen Handys verstecktes Menü, das normalerweise deaktiviert ist. Über dieses Menü lassen sich netzspezifische Daten auslesen, wie z.B. Frequenzen und Kanäle des Mobilfunknetzes, Zellnummern, Netzdaten und vieles mehr.

Für den normalen Handynutzer sind diese Daten eher uninteressant und überflüssig. Für den technisch interessierten Handyfreak jedoch sind die ausgegebenen Daten sehr aufschlussreich.

Der wohl bekannteste Monitor-Modus stammt ursprünglich aus Nokia-Geräten. Die ersten Handys, die die Aktivierung erlaubten, waren das 6110 und das 6150. Mit spezieller Software und einem Datenkabel erschien der Monitor-Modus als neues Menü im Handy.

Auch im Nokia 6210 liess sich der Monitor-Modus relativ einfach aktivieren. Infos hierzu findet man bei Norbert Hüttisch. Ein Klick auf das Bild rechts zeigt einige Beispiele für den Monitor- Modus dieses Nokia-Handys.

Mit der Einführung des Nokia 6310 bzw. 6310i und der “Series 40” Geräte (7210, 6610, 6100, 6230 etc.) war eine Aktivierung für den Laien nicht mehr möglich.

Der im Nokia 6210 aktivierte Menüscreen

Die installierte Datei operator.sis

Jedoch für “Series 60” Smartphones wie das Nokia 7650, 6600, 6630 und 6680 existiert eine Software namens “Field Test”, die die Funktionen des Monitor-Modus auf diesen Geräten aktiviert. Es handelt sich um eine Symbian-Datei namens operator.sis, die im Internet kursiert.

Die Software übernimmt nahezu dieselben Menüs des Monitor-Modus der vorletzten Nokia-Generation, fügt diesen jedoch - auch wegen der neuen Fuktionen durch GPRS, EDGE oder UMTS - viele neue Features hinzu.

Im folgenden beschreibe ich verschiedene Funktionen und Anzeigen des Monitor-Modus anhand von Beispielen und des Nokia 6630. Da ich kein Mobilfunk-Spezialist oder Techniker bin, sind einige Funktionen eventuell nicht hundertprozentig korrekt beschrieben oder unzureichend doku- mentiert, die Angaben sollten aber für ein Grundverständnis reichen.

Für Korrekturen oder Anregungen bin ich jedoch jederzeit dankbar. Bitte hier mailen.

Die Struktur des Monitor-Modus

Der Monitor-Modus ist in verschiedene Menüs unterteilt, die sich jeweils mit einer bestimmten Thematik befassen. In diesen Menüs gibt es jeweil unterschiedlich viele Screens. Im einzelnen:

Menü 1.1. bis 1.14.
Menü 5.1. bis 5.2.
Menü 6.1. bis 6.12.
Menü 7.1. bis 7.20.
Menü 8.1. bis 8.2.
Menü 9.2. bis 9.18.
Menü 10.4. bis 10.6.
Menü 41.1. bis 41.17.
Menü 46.1. bis 46.13.
Menü 47.1. bis 47.10.
Menü 48.1. bis 48.2.
Menü 81.1. bis 81.2.

Angaben zum GSM-Modus. Zellnummer und Kanäle, Empfangspegel, Netzfeatures.
Details zur Übertragung (Timeslots).
GPRS und EGPRS (EDGE) Daten.
Werte zur der Datenübertragung
... (?)
Zählerstände
... (?)
UMTS-Netzinfos
UMTS-Netzinfos
Zählerstände
... (?)
Auswahlmodus Dualband / GSM / WCDMA

Zu einigen dieser Menüs und Untermenüs folgen einige Erläuterungen und Beispiele:

Menü 1, Screen 1

Nach Aktivierung des Monitor-Modus startet das Programm mit Menü 1, Screen 1. Grundsätzlich wählt man die Menüs mit der Navigationstaste, “rechts” und “links” wechselt in den Menüs, “oben” und “unten” zeigt die einzelnen Screens.

Im GSM-Modus werden hier folgende Infos angezeigt:

Channel num
RX level
Tx power lev
Gprs attach
TS / TA
Rx / R time
C1 / C2
Band/CHty
Amr U/Amr D

Die aktuelle Kanalnummer.
Der Empfangspegel der eingebuchten Zelle.
Sendestärke des Gerätes.
GRPS Nutzung.
Time Slot und Timing Advance Wert.
Empfangsqualität
C1 und C2 Wert.
Aktuelles Frequenzband und Übertragungsmodus
... (?)

Anhand von Beispielscreens erläutere ich einige Werte und Anzeigen.

Zeile 1: Kanalnummer

Jede GSM-Zelle sendet auf einem bestimmten Signalisierungskanal. Im GSM 900 sind dies die Kanäle 1 bis 124, im E-GSM 900 die Kanäle E1 bis E24 und 975 bis 999 und 0, im GSM 1800 die Kanäle 512 bis 885 und im GSM 1900 die Kanäle 512 bis 810.

GSM 900, Kanal 18.

E-GSM 900, Kanal E15.

GSM 1800, Kanal 859.

GSM 1900, Kanal 770.

Zeile 2: Empfangspegel

Der “RX Level” gibt die Signalstärke der momentan empfangenen Zelle in dBm an. Direkt vor einer Basisstation sollte dieser Wert sich null annähern, je nach Netz ist bei -113 bis -117 dBm der niedrigste erlaubte Wert erreicht.

Ein Wert von -24 dBm ist schon äußerst gut, er ist normalerweise nur bei Inhouse-Picozellen zu erreichen, die in wenigen Metern Entfernung angebracht sind. -55 dBm werden in der Nähe einer Basisstation erreicht, bei -84 dBm erhält man noch eine volle Balkenanzeige bei Nokia.

Zeile 3: Sendestärke

“Tx Power Level” gibt die Sendestärke des Handys an, mit der dieses die Verbindung zur Basisstation hält. Dieser Wert erscheint im Display nur bei aufgebautem Gespräch (“Dedicated Mode”).

Zeile 4: GPRS Attach

Ein Wert zur Verwendung von GPRS. Bei aufgebauter GPRS-Verbindung erscheint hier “GP”.

 

Zeile 5: Timeslot und Timing Advance

Durch die technische Definition von GSM sendet das Handy auf einem bestimmten Time Slot (TS) des Kanals, der in 8 solcher Slots aufgeteilt ist. Die Werte können von 0 bis 7 reichen. Aus dem Wert für “Timing Advance” (TA) läßt sich die ungefähre Entfernung zur Basisstation ermitteln (beide Werte nur bei aufgebautem Gespräch).

Oben einige Beispiele für die möglichen Werte. Der Wert für “TA” mit 550 Metern multipliziert gibt die ungefähre Entfernung zur Basisstation an. Dieser Wert kann maximal 63 annehmen. Daher ist es grundsätzlich für ein GSM-Handy prinzipiell möglich, bis zu 35 km weit zu senden. Im zweiten Screenshot z.B. ist der Sender ca. 22,5 km entfernt.

Zeile 6: Empfangsqualität

Durch den Wert für “Rx” wird die sogenannte Bitfehlerrate bei der aktuellen Übertragung angegeben. Null ist ein perfekter Wert, es gibt kaum Störungen. Bis zum Wert 3 ist sind die Übertragungsfehler unhörbar, ab 4 merkt man kurze Aussetzer und ab 6 ist das Gespräch stark abgehackt. Bei 7 ist die Verbindung kurz vor dem Abbruch.

 

Zeile 7: C1 und C2 Wert

Durch diese Werte kann das Netz steuern, wann das Handy einen Handover zur nächsten Zelle durchführt. Zum Beispiel ist es möglich, künstlich das Einbuchen in eine Zelle mit schlechterem Pegel zu forcieren.

Zeile 8: Nutzband und Kanaltyp

Durch diese Werte kann das Netz steuern, wann das Handy einen Handover zur nächsten Zelle durchführt. Zum Beispiel ist es möglich, künstlich das Einbuchen in eine Zelle mit schlechterem Pegel zu forcieren.

 

Wie bereits bei den Erklärungen zur Kanalnummer (erste Zeile) gezeigt, wird hier noch einmal das Frequenzband angezeigt.
9 bedeutet GSM 900 (inkl. E-GSM), 18 heißt GSM 1800 und 19 eben GSM 1900.

 

Der Wert daneben gibt das derzeitige Übertragungsverfahren an. Im “Idle Mode”, also im Standby, kann hier z.B. “CCCH” oder “CBCH” stehen, letzterer Wert zeigt an, daß das Netz Cell Broadcast Kanäle übermittelt.
im “Dedicated Mode”, also während einer aufgebauten Verbindung, ist die Vielfalt der Anzeigen größer. Wenn ein Anruf herein- kommt, wird zunächst “AGCH” (Access Gain Channel) angezeigt, danach “SDCC” (Send Data Control Channel) und - wenn das Gespräch dann steht - normalerweise “TEFR” (Transmit Enhanced Full Rate), eine Angabe über die Datenrate und damit Sprach- qualität. Um die Kapazität zu verbessern, ist auch Full rate (“TFR”) oder Half Rate (“THR0” / “THR1”) möglich.
Bei Datenübertragungen können hier weitere Werte stehen, z.B. F144 für Datenübertragung mit 14.400 baud.

Zeile 9: unbekannte Werte.

Hierfür liegen wir leider keine Angaben vor.

Menü 1, Screen 2

Der Screen 2 des Menüs 1 gibt Werte an für:

Paging Mode
max RACH retr
Roaming ind
BSIC value
CC Cause
Rx quality
CRO / Hopping
PenT / HCh
MAIO / HSN

... (?)
maximale Anzahl Verbindungsversuche zu einer Basisstation
Roaming Indicator, zeigt mit einem “R” an, wenn das Telefon roamt
“Farbe” einer Basisstation, Unterscheidungswert
Grund des letzten Verbindungsabbaus (Codewert, z.B. 16 = Auflegen)
Empfangsqualität, wie in Screen 1
... (?)
... (?)
... (?)

LINKS: Das Telefon “roamt”, da der Indikator R angegeben wird. Die deutsche Vodafone-SIM-Karte ist eingebucht in ein ausländisches Netz.

Menü 1, Screen 3-5

Die Screens 3 bis 5 zeigen die aktuell empfangenen Kanäle von benachbarten Zellen an. Das Telefon beobachtet permanent die neben der aktuellen Zelle verfügbaren Kanäle und zeigt diese hier an. Screen 3 nennt in der oberen Zeile unter “Serving Cell Info” die aktuelle Zelle mit Kanalnummer und Empfangspegel sowie C1 und C2 Werten. Darunter folgen bis zu 8 weitere Zellen mit den gleichen Angaben, verteilt auf Screens 3, 4 und 5.

2x OBEN: Beispiele für die Nachbarkanalliste aus reinen GSM 1800 Netzen.

2x UNTEN: Die beiden Screenshots stammen aus den britischen Netzen von Vodafone (links) und O2 (rechts). In der Nachbarkanalliste erscheinen Kanäle aus dem E-GSM 900, P-GSM 900 und GSM 1800. Da im linken Bild ein Gespräch auf- gebaut ist, wird anstelle des C1-Wertes die “Farbkennung” der Basisstation angegeben, die als Unterscheidungskriterium verwendet wird.

2x OBEN: Hier ist das Telefon in ein Dualband-Netz (GSM 900/1800) einge-
bucht. Die Anzeige unten weist die GSM 1800 Zellen durch den Buchstaben “L”  als “Low Priority” Zellen aus. Hier sieht man auch sehr schön die Beein-
flussung durch die Änderung des C2-Wertes, der den Einbuchlevel regelt.

2x UNTEN: Im linken Bild noch einmal ein Dualband-Netz bei laufendem Gespräch, rechts der Screen nach einer fehlgeschlagener Suche.

Menü 1, Screen 6

In Screen 6 werden die bevorzugten und verbotenen Netze in Zahlencodes angezeigt. Diese werden aus der SIM-Karte ausgelesen und bestehen aus 5 Ziffern, wovon die ersten 3 Stellen einen Ländercode und die letzten beiden Stellen den Netzcode angeben. Jedes Mobilfunknetz wird durch einen eigenen Code gekennzeichnet. Eine Liste aller Codes findet sich hier und hier.

Es werden auf jeder Seite der Anzeige vier Netzcodes angegeben. In der linken Spalte findet man oben den Netzcode des gerade verwendeten Netzes, darunter die drei ersten, bevorzugten Netze. Diese lassen sich auf die SIM-Karte programmieren, um das Telefon zu veranlassen, z.B. das günstigsten Netze im Ausland auszuwählen. Leider bieten Nokia-Telefone nicht die Möglichkeit einer solchen Programmierung.

Die rechte Spalte gibt die Netzcodes der letzten vier verbotenen Netze an, üblicherweise sind dies die anderen Netze des Heimat- landes, z.B. bei einer deutschen Vodafone SIM-Karte wären dies die Netzcodes von T-Mobile, eplus und O2 - die man eben nicht nutzen darf. Alternativ kann hier auch der Netzcode eines ausländischen Netzes stehen, mit dem der Aussteller der SIM-Karte kein Roamingabkommen geschlossen hat, das Telefon aber versucht hat, sich dort einzubuchen.

LINKS: Das Telefon ist gerade im deutschen Vodafone-Netz eingebucht. Der Code “26202” steht für das Land mit der Kennung 262 (eben Deutschland) und dem dortigen Netz 02 (das Vodafone Netz). Bevorzugte Netze sind nicht auf der SIM-Karte programmiert. In der rechten Spalte sind die verbotenen Netze aufge-
führt. Anscheinend hat sich das Telefon versucht in ein Netz der USA (Country Code 310, Netzcode 09) einzubuchen und konnte dies aufgrund des fehlenden Roamingabkommens mit Vodafone Deutschland nicht. Also wurde dieses Netz in der Liste der verbotenen Netze abgelegt. Darunter stehen als verboten die Netz-
codes von O2 Deutschland (26207), eplus (26203) und T-Mobile Deutschland (26201), in die sich eine Vodafone-Karte natürlich nicht einbuchen darf.

RECHTS: Ein weiterer Screenshot zeigt eine weitere deutsche Vodafone-SIM, diesmal im britischen Vodafone-Netz, dass die Kennung 23415 trägt. In der rechten Spalte sind ebenfalls zwei deutsche Netze als verboten gekennzeichnet, man findet hier ausserdem zwei Netze, mit denen Vodafone Deutschland zu diesem Zeitpunkt kein Roamingabkommen hatte: 27099 für Vox.Mobile aus Luxembourg und 23420 für 3 in Grossbritannien.

RECHTS: Der linke Screenshot zeigt eine “jungfräuliche” SIM-Karte, die noch nie ein Netz gesehen hat, das für sie verboten ist.

Daneben zwei Ansichten aus den USA, mit der Darstellung von dreistelligen MNCs. 310 17 ist der Netzcode von Cingular Wireless in Kalifornien mit zweistelligem MNC, daneben 310 380, der Netzcode von AT&T Wireless.

In den verbotenen Netzen stehen Codes von Dobson (310 560) und einem mir unbekannten, amerikanischen Netz mit dem Code 310 430 sowie der Code eines der mexikanischen Netze, Telcel, 334 03.
 

Menü 1, Screen 7

Screen 7 zeigt die Netzfeatures an. Eine gesetzte 1 bedeutet, dass das Feature durch das Netz unterstützt wird. Im einzelnen:

Emergency Call
Attach detach
Half rate CH
C2 broadcast
SI 7&8 broad
Cell broad
Call Re-est
ECSC / 2-Ter
Mband

Notrufe über die internationale GSM-Notrufnummer 112 sind erlaubt
... (?)
Der die Netzkapazität erweiternde Half Rate Codec ist möglich
C2-Werte werden gesendet, beeinflusst die Zellwahl
... (?)
Cell Broadcast wird gesendet
Wiederaufnahme von unterbrochenen Anrufen
Multiband-Werte
Multiband-Werte, Anzahl der übermittelten Nachbarzellen aus anderen
Frequenzbereichen

LINKS: Das Beispiel aus dem englischen Vodafone-Netz zeigt, daß das Netz u.a. Half Rate unterstützt.

Menü 1, Screen 8

Die in Screen 8 angezeigten Daten gliedern sich wie folgt:

TMSI value
Curr T3212
Initial T3212
Paging repeat
Downlink fail
TCH/SDCCH Ga
VCTCX0 AFC
Channel num

Die aktuelle “Temporary Mobile Subscriber Identity”
Zählwert, erhöht sich alle sechs Minuten um 1
Anzahl der Zählwerte bis zum nächsten Periodic Location Update (PLU)
... (?)
... (?)
... (?)
... (?)
Die Kanalnummer der eingebuchten Zelle.

LINKS: Das Telefon hat momentan die TMSI 8200BBC0. Dies ist ein im Netz einmaliger, hexadezimaler Wert, der das Telefon im Netz identifiziert. Der Screenshot aus dem Vodafone-Netz zeigt einen PLU-Wert von 10 in der dritten Zeile, multipliziert mit 6 Minuten ergibt dies, dass sich das Telefon alle 60 Minuten beim Netz meldet. Der Wert darüber gibt an, wieviel Zeit bereits verstrichen ist, hier sind es zwischen 36 und 41 Minuten (ebenfalls der Multiplikator 6). Das Telefon ist hier im GSM 900 auf Kanal 12 ins Netz eingebucht.

Menü 1, Screen 9

Screen 9 enthält für die Netzkatalogisierung die wichtigsten Angaben. Hier sind neben den Angaben zum Netzcode (siehe Screen 6) auch Kanalname sowie Nummer der Zelle und eine Gebietsnummer angegeben.

Die einzelnen Zeilen sind hier sehr leicht zu erklären:

Network parameters
Country code
Network code
Location area

Serving cell
Channel num
Cell Identifier

Angaben zum Netz:
Landescode laut Liste der ITU
Netzcode
Nummer des lokalen Bereichs des Netzes

Angaben zur Zelle
Kanalnummer (wie in Screen 1)
Zellnummer

LINKS: Die hier gezeigten Zelldaten gehören zum deutschen Vodafone-Netz (Landescode 262, Netzcode 02). Das Telefon befindet sich im Gebiet Nr. 211 und die Zelle hat die Nummer 11291. Sie sendet auf Kanal 57. Es handelt sich übrigens um eine Mikrozelle in der Düsseldorfer Altstadt.

4x UNTEN: Beispiele für Zellen aus den deutschen Mobilfunknetzen. Links eine Vodafone-Zelle auf Kanal 55 mit LA 200 und CI 15872. Daneben eine Zelle von T-Mobile, hier sind die Zellnummern nach einem anderen Schema numeriert. Rechts eine Zelle aus dem O2 Netz.

4x OBEN: Weitere Varianten von Zelldaten. Links bei einem laufenden Gespräch im deutschen T-Mobile Netz, hier wird eine Zelle im GSM1800 Bereich verwendet. Daneben Zellen von Vodafone und O2 in Grossbritannien in GSM 1800 und im E-GSM 900.

4x UNTEN: Diese vier Screnshots entstanden in Nordamerika; diese Netze haben (mit Ausnahme von T-Mobile, 310-26) dreistellige MNCs. Links ein mir
unbekanntes Netz aus Alaska, daneben T-Mobile USA, als drittes ein weiteres unbekanntes Netz aus dem Norden Arizonas und zuletzt Telcel aus Mexico.

Menü 1, Screen 10

Dieser Screen zeigt an, ob die aktuelle Zelle bestimmte Features unterstützt:

Ciphering val

Hopping val
DTX value

IMSI attach

Verschlüsselungs-Algoritmus, bei aufgebautem Gespräch kann hier der Wert A51 oder A52 stehen.
Kanal-Hopping wird unterstützt
Netzfeature, das Energie spart; das Telefon sendet nur, wenn tatsächlich gesprochen wird.
... (?)

Menü 1, Screens 11-14

Die Screens 11 bis 14 bieten die Möglichkeit, das Einbuchverhalten des Telefons in GSM-Zellen zu beeinflussen. Dies kann u.U. die Stabilität bzw. Funktionalität des gesamten Netzes beeinflussen. Eine Erklärung für die einzelnen Funktionen wird auf den entsprechenden Screens geliefert.

Menü 5, Screen 1 und 2

Menü 5 zeigt an, auf welchem der 8 Timeslots das Telefon gerade sendet. Im Datenübertragsungsmodus HSCSD können mehrere Timeslots gleichzeitig genutzt werden.

2x LINKS: In Bild 1 befindet sich das Telefon im “Idle-Mode”, d.h. im Standby.
Bild 2 zeigt eine aufgebaute Verbin-
dung, die auf Timeslot 0 abgewickelt wird. Dabei ist die Kennzahl für die Sendeleistung des Telefons hier 7, was für ca. 800 mWatt steht. Der Wert kann zwischen 5 (2 Watt) und 19 (geringste Sendeleistung) liegen.

RECHTS: Der zweite Screen des Menü 5 zeigt für jeden einzelnen der benutz-
ten Timeslots die Sendeleistung. Dies ist jedoch nur im HSCSD-Modus von Belang, hier werden die ungenutzten Timeslots mit 255 gekennzeichnet.

Menü 6

In Menü 6 und seinen Screens findet man Details zur Datenübertragung via GPRS (General Packet Radio Service) und E-GPRS bzw. EDGE. Unter anderem findet man nochmals Angaben zu Kanalnummer und Netzparametern. In Screen 12 ist anhand eines Flags angegeben, ob das Netz EDGE unterstützt.

Menü 7, 8, 9 und 10

Zur Funktion dieser Menüs liegen mir leider keine Informationen vor.

Menü 41

Menü 41 gibt Aufschluss über einige Werte zum UMTS (WCDMA) Netz. Falls das Telefon in ein solches Netz eingebucht ist, werden verschiedene Werte angezeigt. Nachfolgend eine Auswahl:

LINKS: Der erste Screen des Menü 41 zeigt Details zu der/den eingebuchten Zellen. Im WCDMA-Modus kann das Telefon nicht nur zu einer Zelle, sondern zu mehreren Zellen gleichzeitig Kontakt halten und über sie senden und empfangen.

RECHTS: Menü 41.10 zeigt für diese Netzfunktionalität genauere Angaben, u.a. die Zahl der aktiven Zellen und weiteres mehr.

3x UNTEN: Screen 11 zeigt die ersten vier der verfügbaren Zellen. Dabei wird die Signalisierungsfrequenz in der linken Spalte angegeben. Diese Frequenz ist für das WCDMA-Netz immer gleich, das deutsche Vodafone-Netz, welches im ersten und zweiten Screenshot abgebildet ist, hat die Signalisierungsfrequenz 10564. In der zweiten Spalte stehen die für jede Zelle verteilten Unterfrequenzen, die nach meiner Beobachtung Werte von 1 bis mindestens 450 erreichen können. Der Buchstabe unter “System” gibt an, ob es sich um eine WCDMA-Zelle (“W”) oder eine GSM-Zelle (“g”) handelt, wobei der Buchstabe der primären Zelle groß geschrieben wird.

4x UNTEN: Der Screen 12 zeigt Empfangswerte für die aktuelle(n) Zelle(n). Dabei wird wieder die Signalisierungsfrequenz angegeben und rechts mit einem Pegelwert versehen. Dieser ist minimal 1000 für den gerade noch möglichen, schlechtesten Empfangs- wert. Das Handy zeigt bei Werten um 750 bereits alle Balken der Pegelanzeige, jedoch habe ich bereits Werte kleiner als 500 beobachten können.

Menü 46, 47 und 48

Zur Funktion dieser Menüs liegen mir leider keine Informationen vor.

Menü 81

Das Menü 81 erlaubt es, dem Telefon vorzuschreiben, in welches Netzsystem es sich einbuchen soll. Der Wert 0 steht für den Dual-Modus, d.h. es wird bevorzugt ein UMTS-Netz ausgewählt. Sollte dieses nicht zur Verfügung stehen, wird ein GSM-Netz benutzt.

Die Werte 1 und 2 zwingen das Telefon, nur in einem GSM-Netz (1) oder nur in einem UMTS-Netz (2) zu senden.

In neueren Softwareversionen ist diese Einstellungen auch über das normale Handy-Menü möglich.