The Nordic Mobile Telephone

Mitä oli ennen ARP:ia ja NMT:tä? Ruotsissa oli 'automaattiset' autoradiopuhelinverkot MTA ja MTB. MTA:ta testattiin jo vuonna 1954 ja se otettiin käyttöön 25.4.1956. Verkko toimi Tukholmassa ja Göteborgissa. Taajuusalueena oli 160 MHz ja laitteet perustuivat tietysti senaikaiseen puhelin- ja radiotekniikkaan kuten releisiin, pulssivalintaan ja elektroniputkiin. Puhelin oli isokokoinen ja se vei paljon sähköä eli soveltui vain autokäyttöpön. Autossa oli luuritelineessä numerolevy, josta saatavat valintapulssit siirrettiin radiokanavalla (kuten myös kanavanumerot) katkottuna äänitaajuussignaalina, niinpä puhelu kytkeytyi ilman välttäjän apua. MTB:ssä, joka oli MTA:n kehittyneempi versio vuodesta 1965 lähtien, käytettiin kahden taajuuden monitaajuussignaalia. Televerket operoi kahta erillistä teknisesti lähes samanlaista verkkoa 1960-luvulla.

Meillä Suomessa tehtiin pienimuotoisia onnistuneita kokeiluja puhelimen asentamisessa autoon ainakin jo helmikuussa 1952. Ruotsissakaan asiakkaita ei ollut kuin satojen luokkaa. MTC:stä piti sitten tulla Ruotsin valtakunnallinen automaattinen verkko, mutta tekniikka ei ollut vielä kypsä. Ajatus valtakunnallisesta tai jopa kansainvälisestä automaattisesta autoradiopuhelinverkosta ja muhimaan Ruotsin Televerketissä ja sieltä se vähitellen esitettiin yhteiseksi pohjoismaiseksi hankkeeksi:
 
 

Juhannuksena 1969 Pohjoismaiden telekonferenssissa Kabelvågissa Lofooteilla päätettiin, että ryhdytään selvittämään yhteisen automaattisen autoradiopuhelinverkon kehittämistä

Silloin perustettu NMT-työryhmä totesi ensimmäisessä kokouksessaan (1970), että automaattisen verkon kehittäminen vie aikaa sekä laskeskeli, että Pohjoismaissa tarvitaan kuitenkin heti yleiset autoradiopuhelinjärjestelmät. Kyseessä voisi olle tilapäisratkaisu, jossa puhelun yhdistäminen tapahtuu puhelunvälittäjän avulla manuaalisesti. Käsivälitteisiä verkkoja oli Pohjoismaissa jo ollut kehitteillä ja 1970-luvun alussa otettiin käyttöön käsivälitteinen palvelu MTD koko Ruotsin, Norjan ja Tanskan kattavaksi verkoksi. Suomessa oli suunnitteilla oma käsivälitteinen verkko ARP, joka toimi 160 MHz:n alueella. Se avattiin asiakkaille vuonna 1971. Muualla Pohjoismaissa käytettiin 450 MHz:n taajuusaluetta.

Tuon ajan tekniikalla olisi ollut uskaliasta lähteä kehittämään NMT-järjestelmää suoraan suuremmille taajuuksille joten sille varattiin 180 kanavaa (25 kHz) 450 MHz:n taajuuksille määritetyltä mobiilikaistalta. ARP saattoi siis jäädä toimimaan rauhassa omilla kanavillaan, mutta muissa maissa käsivälitteisten autopuhelinverkkojen oli vähitellen väistyttävä automatisoinnin tieltä. MTD oli toiminnassa kuitenkin vuoteen 1987 asti. ARP lakkautettiin kokonaan vasta vuoden 2000 lopussa. Lisäksi voidaan mainita, että NMT-kehityksen aikaan myös Helsingin Puhelinyhdistys kehitti hieman vastaavanlaista omaa autoradiopuhelinjärjestelmäänsä tilaajilleen. Siitä ei tullut koskaan menestystä, sillä kohderyhmä ja toiminta-alue olivat aivan liian pieniä ja laitteet jäivät isokokoisiksi (vei ison osan auton tavaratilasta) kun ei päästy suuriin valmistussarjoihin.
 
 

Vuosina 1970 - 1980 pohjoismaiset telehallinnot suunnittelivat NMT-450:n ja testasivat sen rakentamassaan koejärjestelmässä

Pohjoismainen Telekonferenssi hyväksyi vuonna 1975 NMT-työryhmän siihen mennessä tekemät suunnitelmat ja päätti, että on saatava aikaan testiverkko,  jossa tekniset ratkaisut kokeillaan käytännössä. Tuolloin NMT-työryhmään perustettiin alatyöryhmiä, jotka perehtyivät verkon osa-alueisiin kuten keskus, tukiasema, matkapuhelin ja koko järjestelmän toiminta. Teknisistä perusratkaisuista ja niiden totettamiskelpoisuudesta oli jo sitä ennen keskusteltu laitevalmistajien kanssa.

NMT:n radiokanavan signalointitapa kehitettiin Ruotsin Televerketillä Farstassa sinne rakennetussa koejärjestelmässä, jossa tutkittiin eri modulaatiotapoja sekä virheenkorjausta ja virheiltä suojautumista häiriöisellä yhteydellä. Tukiasemia oli Tukholman lähimaastossa kolme ja kiinteän verkon osuus eli keskus toteutettiin pientietokoneella simuloiden ja se ohjelmoitiin norjalaisvoimin. Kokeilujen perusteella valittiin FFSK-modulaatio (1200 bit/s) ja 138,3 ms pituinen signalointikehys, joka konvoluutiokoodattiin siten, että tyypillisten radiotiehäipymien poispyyhkimät bitit (max 15 peräkkäistä) saatiin palautettua vastaanottopään dekooderissa.

Uutta tekniikkaa koejärjestelmässä oli myös puhelun vaihto tukiasemalta toiselle puhelun aikana auton liikkuessa. Se vaati autoradiopuhelimen ja keskuksen sekä tukiasemien saumatonta yhteispeliä. Koska signalointi kulki puhekanavalla, puheyhteys vaikeni tukiaseman vaihdon aikana muutamaksi sekunniksi. Katkosaikaa saatiin myöhemmin lyhennettyä reiluun sekuntiin. Tukiaseman vaihtoa edelsi autopuhelimen lähetteen voimakkuuden mittaus naapuritukiasemilla ja päätöksenteko vaihdosta parhaalle tukiasemalle mittaustulosten perusteella. Mittauksen puolestaan käynnisti puhelun aikana puhekanavan yhteydessä kulkevä n.3000 Hz:n valvontasignaali (övervakningssignal, ö-signal). Sen laatua mitattiin tukiasemalla koko puhelun ajan ja laadun heiketessä käynnistettiin edellä mainittu mittausoperaatio. ö-signaalia ruvettiin myöhemmin hienommin sanomaan fii-signaaliksi koska tanskan ö-kirjain muistuttaa erehdyttävästi kreikan fiitä.

Toinen edistyksellinen asia oli se, että NMT:stä kehitettiin heti alusta pitäen yhteispohjoismainen. Sellaisena se olikin maailman ensimmäinen kansainvälinen automaattinen matkapuhelinverkko, joka tarjosi roamingin kaikille tilaajille ilman erityisjärjestelyjä.

Kun koejärjestelmä saatiin toimimaan, piti sopia jatkosta eli katsoa onko tällaisessa teknisessä ratkaisussa aineksia ja päättää sen perusteella, toteutetaanko NMT tältä pohjalta. Kesäkuussa 1978 tuli demonstraation aika, sillä Pohjoismaiden neuvoston (NR) piti tehdä päätös ja se halusi nähdä jotain konkreettista käytännössä. Edellisenä päivänä oli varmistettu, että kaikki toimii niinkuin pitää ja esittelyajo onnistuisi. Myöhään demonstraatiota edeltävänä iltana eräs norjalainen keskuksen ohjelmoitsija oli kuitenkin keksinyt, miten kaikki toimisi vieläkin paremmiin ja teki viime hetken ohjelmamuutoksen sillä seurauksella että suuren hetken koittaessa mikään ei toiminut.

Elokuussa suoritettu toinen esittelyajo onnistui sen verran hyvin, että NMT päätettiin toteuttaa koejärjestelmän ratkaisujen mukaisesti. Telehallinnot laativat yksityiskohtaiset määrittelyt eli speksit erikseen radiopuhelimelle, tukiasemalle ja keskukselle. Niiden mukaan eri laitetoimittajat yhdessä pystyivät valmistamaan toimivan kokonaisuuden. NMT:n toteutuminen oli myös tärkeää kun ajatellaan Ericssonia ja Nokiaa, jotka pohjoismaisina yrityksinä saivat NMT:n myötä etulyöntiaseman matkapuhelinalalla koko maailmassa pitkäksi aikaa. Aluksi kaikki NMT-keskukset (MTX:t) olivat Ericssonin tekemiä kun taas Nokia, silloin Mobira, keskittyi puhelimiin ja tukiasemiin. Työnjako on vieläkin havaittavissa, vaikka Nokia alkoi myöhemmin (1985) toimittaa myös matkapuhelinkeskuksia.
 
 

Verkot avattiin Pohjoismaissa seuraavasti:

Ruotsissa lokakuussa 1981
Norjassa marraskuussa 1981
Tanskassa tammikuussa 1982
Suomessa maaliskuussa 1982
Islannissa vuonna 1986

NMT-verkkoja avattiin muuallakin. Ericsson oli myynyt hyvissä ajoin kokonaisen NMT-järjestelmän Saudi-Arabiaan, jossa se aloitti toimintansa jo ennen Pohjoismaita elokuussa 1981. Sveitsi liityyi mukaan 1987 (NMT-900).

Hollanti oli huonojen kokemustensa perusteella (saksal. B-Netz) varovainen ja tuli mukaan NMT:hen vain sillä edellytyksellä, että väärinkäyttömahdollisuudet, kuten toisten laskuun soittaminen,  eliminoidaan täydellisesti. Niinpä kehitettiin NMT-900:aan tilaajanumeron aitouden varmistusmenetelmä SIS, joka oli todellinen onnenpotku NMT:lle sillä väärinkäyttöyritykset lisääntyivät myöhemmin rajusti (1993 alkaen) ja SIS piti ottaa käyttöön myös NMT-450:ssä.

NMT-tekniikkaan perustuvia järjestelmiä on ollut käytössä kymmenittäin ympäri maailmaa, mutta roaming on toiminut vain Pohjoismaiden, Hollannin ja Sveitsin välillä. NMT:n innoittamana myös muut Euroopan maat alkoivat rakentaa kansalaisilleen matkapuhelinverkkoja, mutteivät tulleet teollisuuspolittisin perustein Nokian ja Ericssonin hallitsemaan NMT:hen vaan käyttivät esim. USA:laista AMPS-tekniikkaa, jossa mm. roamingia ei ollut järjestetty maitten välillä.

Alussa NMT:ssä oli periaatteena, että kaikissa maissa matkapuhelut ovat samanhintaisia. Silloin rajaseuduilla ei tarvitse pelätä sitä, että soitetaan halvemman naapurimaan tukiasemien kautta. Mitään puhelun vastaanottomaksua ulkomailla ei käytetty. Myöhemmin GSM:n tulo murensi tämän periaatteen koska NMT:ssä oli ryhdyttävä noudattamaan samoja laskutusperiaatteita.

Kun puhelimien hinnat laskivat 'kohtuulliselle tasolle' (10.000 mk... 15.000 mk), niiden menekki yllätti ja verkon liikenne kasvoi reilusti yli ennakkoarvioiden. Tämä aiheutti lievän paniikin, sillä telehallinnot totesivat joutuvansa pian myymään eioota. Laitetekniikka oli kehittynyt NMT:n myötä niin paljon, että sen puolesta voitiin helposti siirtyä käyttämään 900 MHz:n mobiilitaajuusaluetta, jolla olisi tilaa reilusti. Kun saatiin varmistettua, että 1200 bit/s FFSK -signalointi toimii noillakin taajuuksilla joidenkin epäilijöiden synkistä puheista huolimatta, varauduttiin uudella kaistalla 1000 kanavaan. Kun päätettiin vielä ottaa ns. interleaving-kanavat varsinaisten kanavien välistä käyttöön päädyttiin 1999 kanavaan. Puoliakaan näistä ei koskaan tarvittu, sillä GSM tuli pian hätiin

NMT-900 ehti toteutua melkein ajoissa (avattiin v.1987). Norjassa oli NMT-450:n suosio niin suurta, että Oslossa verkko tuli täyteen, eikä vähään aikaan voitu ottaa uusia tilaajia. Tästä seurasi katkeria lehtikirjoituksia ja yksittäiset yrittäjät vaativat Norjan Teleltä miljoonakorvauksia menetetyistä ansioista. NMT-verkkojen tilaajamäärät olivatkin parhaimmillaan ihan kohtuulliset. Suomessa maksimi eli n. 640 000 tilaajaa (NMT-450 + NMT-900) saavutettiin vuoden 1996 alussa. Maailmanlaajuisesti ajateltuna kehitys kulki näin:

NMT-tilaajamäärien kasvu, miljoonaa tilaajaa, koko maailma paitsi Venäjän 50 verkkoa:

(Kuva Hans Myhren esitelmästä)

Ongelmana NMT-900:n markkinoinissa oli ainakin meillä Suomessa se, miten saada ihmiset ostamaan uuden taajuusalueen puhelimia eikä NMT-450-laitteita, joita varten oli reilusti kattavampi verkkokin aluksi. Mainonnassa puhuttiin NMT:n liikemiesluokasta ja ruuhkattomuudesta. Tehtiin myös speksit NMT-450/900-yhdistelmälaitteelle koska eräät valmistajat kertoivat sellaisia suunnittelevansa ja näin olisi tarjottu sekä ruuhkattomuus että laaja peittoalue heti alusta lähtien. Näitä kombipuhelimia ei tullut koskaan myyntiin asti. Suurin valtti ja pelastus oli se, että NMT-900 toi mukanaan suositut käsipuhelimet, koska järjestelmään määriteltiin myös pienitehoiset tilaajalaitteet.

Tuolloin ruvettiin yleisesti puhumaan 'kännyköistä', mikä nimi oli ilmeisesti Nokian rekisteröimä ja lanseeraama. Allekirjoittaneen kuullessa ensi kertaa tuon sanan oli mielleyhtymänä leivänkannikka, mikä sinänsä muodon puolesta sopii mainiosti kuvaan. Telellä taas suosittiin termiä 'matkapuhelin', joka kehitettiin, koska nyt ei enää käsitelty pelkkiä autopuhelimia. Tämä matkaradiosta ideoitu sana tuntui aluksi vähän oudolta, mutta aika pian se alkoi maistua. Uudissanan hyväksyi Kotimaisten kielten tutkimuskeskus 1980-luvun alkupuolella pyydettyään lausuntoa mm. PTH:n radio-osastolta.

Kun Pohjoismaissa oltiin täydessä matkapuhelinhuumassa ja siirtymässä jo toiseen järjestelmään eli NMT-900:aan, mm. Englannissa vielä ihmeteltiin lehtikirjoituksissa, miksei heillä ollut mitään vastaavaa kansalaisen kukkarolle sopivaa järjestelmää käytettävissään. Tällöin siellä alettiin viritellä amerikkalaista AMPS-järjestelmää tähän tarkoitukseen TACS-nimellä. Se oli NMT:tä yksinkertaiempi eikä siis esim. roaming toisiin maihin ollut mahdollista.

Huolenaiheitakin NMT-kännyköitten suhteen ilmeni. Eräs ulkomainen malli saattoi 'räjähtää' kesken puhelun, jos varmennusakku joutui jostain syystä oikosulkuun. Ruvettiin myös puhumaan, että kännyköitten myötä pään tuntumaan siirtynyt antenni saattaa säteilyllään tuhota aivokudosta. Puheissa saattoi olla perää sikäli, että ainakin allekirjoittanut poltti kerran näppinsä ruuvatessaan 15-wattisen 450-Talkkarin (Nokia Talkman) antennia paremmin paikoilleen lähettimen ollessa päällä.

NMT:n alkuaikoina erään autopuhelinmallin tilaajanumero oli helppo muuttaa avaamalla vain takakansi ja tinaamalla muutama diodi eri järjestykseen. Toisen laskuun soittaminen oli siis todella helppoa ja sellaistakin joskun tapahtui. Onneksi aiemmin mainittu SIS ehdittiin kehittää ennen kuin hakkerointi todella pääsi yleistymään.
 
 

GSM ja UMTS korvaavat NMT:n

Pohjoismaiden ja Hollannin yhdessä ajama hanke (virallisesti Hollanti teki esityksen) yhteiseurooppalaisen GSM:n kehittämiseksi sai kannatusta ja sen käyttöönoton jälkeen asiakkaat alkoivat vähitellen siirtyä uuteen digitaaliseen matkpuhelinjärjestelmään. GSM-puhelinta saattoi käyttää NMT:n mallin mukaan eri maiden verkoissa. GSM levisi nopeasti Euroopan ulkopuolellle (USA:han myöhemmin, Japaniin ei koskaan) ja siitä tuli vähitellen lähes maailmanlaajuinen järjestelmä, josta ollaan nyt jatkokehittämässä UMTS-verkkoa.

Vasta UMTS on kai sitten se todellinen multimediaverkko, jossa siirtyy vaikka liikkuva kuva. Alkuperäisten toimilupien mukaan sen kaupallisen toiminnan aloituspäivä on Suomessa 1.1.2002. Onkohan päätelaite sitten nimeltään henkilökohtainen viestin ("HV"), matkaviestin, kontaktori, matkaselain tai joku muu kun kyse ei ole enää alkuunkaan pelkästä puhelimesta? Lieneekö enää edes kannikan mallinen. Jotkin visiot UMTS-laitteesta muistuttavat lähinnä sämpylää.

Toisaalta, NMT:lläkin siirrettiin liikkuvaa kuvaa jo vuonna 1991 ns. NMTimage-järjestelmän avulla. Systeemiä myytiin pieni määrä Suomessa, mutta se ei ollut suuri menestys. Siinä tarvittiin NMT-puhelimen lisäksi joukko lisälaitteita ja hintaakin kokonaisuudelle kertyi melkoisesti.

NMT-900-verkko suljettiin Suomessa 1.1.2001 klo 0.00 (ei siis 31.12.2000 klo 0.00). Eräät innostuivat kokeilemaan kuka pitää 900-yhteyttä pisimpään uudella vuosituhannella. Todistettavasti eräs Ringo-NMT roikkui tukiasemassa noin kymmentä vaille kahteen kunnes lopullisesti vaikeni katkaisemalla virran itsestään tukiaseman lähettimen sammuessa (siis SERV-valo paloi vielä 01.01.01 klo 01:01). NMT:n tarina ei siihen kuitenkaan vielä päättynyt sillä NMT-450 jäi meillä silloin käyttöön  - ainoana syrjäseudutkin kattavana järjestelmänä. Se suljettiin vasta 1.1.2003 klo 0.00.

Oliko NMT vanhanaikainen?

NMT:n heikoin lenkki oli se, että puhe oli analogisessa muodossa joten tiedon salaaminen oli hankalaa. Niinpä puheensalausta ei ollut ja puheluja oli suhteellisen helppo salakunnella.

Yleinen käsitys on, että vasta GSM mahdollisti tekstiviestit ja ns. kommunikaattorit. Tämä ei aivan tarkkaan pidä paikkaansa sillä jo yli 10 vuotta sitten (1991) NMT:hen määriteltiin dataominaisuus (DMS), jonka saattoi toteuttaa useissa tapauksissa pelkällä ohjelmistomuutoksella käsipuhelimessa. DMS-ominaisuuden avulla NMT-puhelin pystyi lähettämään ja vastaanottamaan dataa ja tekstiviestejä. Ruotsalainen Spectronic valmisti kommunikaattorityyppisen DMS-käsipuhelimen nimeltä Teleterminal, jolla saattoi esim. lukea sähköpostit ohimennen lentokentällä. Samalla yhteydellä kulki sekä data että puhe. Datayhteys oli salattu ja toimi virheettä huonoillakin yhteyksillä ja kesti tukiasemanvaihdot katkeamatta.

Myöhemmin Nokia ryhtyi valmistamaan Venäjän-markkinoita varten pienikokoisia DMS-suosituksen mukaisia NMT-450-käsipuhelimia, joissa on teksitiviestimahdollisuus ja jotka ovat yhä käytössä. Toiminta on käyttäjän näkökulmasta aivan samanlaista kuin GSM-tekstiviestejä lähetettäessä ja vastaanotettaessa. 90-luvun alussa odotettiin paljon GSM:n dataominaisuuksilta eivätkä pohjoismaiset operaattorit halunneet enää panostaa uusiin datapalveluihin NMT:ssä kun päätelaitevalmistajiakin NMT-datapuhelimille oli niin vähän.

Vaikka NMT-900-verkko on lakkautettu Pohjoismaissa, NMT-450 toimii Pohjolassa yhä mm. Ruotsissa. Suomessa NMT-450 suljettiin vuoden 2002 lopussa, koska puheluliikenne siinä kävi vähäiseksi. Itä-Euroopan maissa NMT-450 on vielä hyvin elinvoimainen ja siellä ovat myös uudet ominaisuudet (kuten DMS/SMS) käytössä. Esimerkki Puolasta.
 

Lisää tietoa: Ruotsin Telemuseo

Teksti Seppo Tiainen 13.8.2001 (viim. päivitykset 31.8.2003, 11.1.2006). Piirrokset Seppo Tiainen 1988, 1989, 2001
Lähteinä käytetty omia kokemuksia, HS 50 vuotta sitten (helmi/maaliskuu 1952), Hans Myhren esitelmää viimeisessä NMT-kokoukessa ja Ruotsin Telemuseon kirjaamia tietoja.  -  Sivua päivitetty 13.10.2006 (tekstin alku).