Razvoj novog paneuropskog standarda za digitalnu staničnu komunikaciju započeo je 1985. Posebno za to stvorena je posebna grupa - Group Special Mobile. Kratica GSM dala je naziv novom standardu. Kasnije se GSM, zahvaljujući širokoj upotrebi, počeo dešifrirati kao Globalni sistem za mobilne komunikacije. Do sada se GSM sistem razvio u globalni standard druge generacije, koji zauzima vodeću poziciju u svijetu i po pokrivenosti i po broju pretplatnika.
GSM standard predviđa rad predajnika u dva frekvencijska opsega. Frekvencijski pojas 890-915 MHz koristi se za prijenos poruka s mobilne stanice na baznu stanicu, a opseg 935-960 MHz koristi se za prijenos poruka s bazne stanice pretplatniku. Frekvencijski razmak između susjednih komunikacijskih kanala je 200 kHz, pa se 124 komunikacijska kanala nalaze u propusnom opsegu dodijeljenom za prijem / prijenos. Ovaj standard koristi Time Division Multiple Access (TDMA) za smještaj osam govornih kanala istovremeno na jednom nosiocu. Kao uređaj za pretvaranje govora koristi se govorni kodek s redovitom impulsnom pobudom i brzinom konverzije govora od 13 Kbit / s. Za zaštitu od grešaka koje se javljaju na radio kanalima koristi se blok i konvolucijsko isprepletano kodiranje. Poboljšanje efikasnosti kodiranja i preplitanja pri maloj brzini kretanja mobilnih frekvencija postiže se sporim prebacivanjem radnih frekvencija tokom komunikacijske sesije (brzinom od 217 skokova u minuti).
Što se tiče usluga, programeri standarda ovdje su od samog početka nastojali osigurati kompatibilnost GSM i ISDN (integrirane servisne digitalne mreže) mreža u smislu skupa ponuđenih usluga. Osim uobičajene telefonske komunikacije, GSM korisniku pružaju se i razne usluge prijenosa podataka. GSM pretplatnici mogu razmjenjivati informacije s ISDN pretplatnicima, konvencionalnim telefonskim mrežama, mrežama s paketnom komutacijom i komunikacijskim mrežama sa komutacijom kruga koristeći različite metode pristupa i protokole, poput X.25. Moguće je slati faks poruke koristeći odgovarajući adapter za faks uređaj. Jedinstvena GSM mogućnost koja nije bila dostupna u starijim analognim sistemima je dvosmjerni prijenos kratkog spoja SMS poruke(Usluga kratkih poruka)-do 160 bajtova preneseno u načinu spremanja i prosljeđivanja.
U digitalnom je bilo moguće implementirati dodatne mogućnosti koje nisu dostupne u analognim standardima prethodne generacije. To se uglavnom odnosi na kvalitetu zvuka sagovornikovog glasa (kvalitet prijenosa i kodiranje govora), provjeru autentičnosti pretplatnika i automatski roming. A osim toga, to je:
- korištenje SIM kartica za omogućavanje pristupa kanalu i komunikacijskim uslugama;
- šifriranje prenesenih poruka;
- radio interfejs zatvoren za slušanje;
- autentifikacija pretplatnika i identifikacija pretplatničke opreme pomoću kriptografskih algoritama;
- korištenje usluga kratkih poruka koje se prenose signalnim kanalima;
- automatski roming pretplatnika različitih GSM mreža na nacionalnoj i međunarodnoj razini;
- međumrežni roming GSM pretplatnika sa pretplatnicima DCS1800, PCS1900, DECT mreža, kao i sa satelitskim ličnim radio sistemom Globalstar.
Danas se GSM standard aktivno razvija, a sada se korisniku može pružiti usluga paketnih podataka velike brzine (GPRS) ili pristup internetu.
TDMA / IS-136 (D-AMPS)
TDMA / IS-136 specifikaciju je 1998. godine u Sjedinjenim Državama definiralo udruženje telekomunikacijske industrije (TIA) kako bi digitaliziralo AMPS (napredno) Mobilni telefon Usluga). Kako bi se osigurala kompatibilnost s AMPS-om, specifikacija TDMA / IS-136 koristi propusni opseg od 30 kHz s tri utora. Za razliku od sistema za podjelu frekvencija, svi pretplatnici TDMA -e rade u istom frekvencijskom rasponu, ali svaki ima ograničenje vremenskog pristupa. Svakom pretplatniku je dodijeljen vremenski period (slot) tokom kojeg mu je dozvoljeno "emitiranje". Nakon što jedan pretplatnik završi emitiranje, dozvola se prenosi na sljedećeg itd.
Danas se IS-136 nikako ne može smatrati slijepom granom razvoja mobilnih komunikacija (drugo je pitanje kako će se sudbina ovog standarda razvijati u našoj zemlji). Kao i u GSM -u, ovaj standard predviđa uzastopne korake za prelazak na sistem treće generacije: GPRS, EDGE itd.
PDC
Kao i u mnogim drugim slučajevima, Japan je imao svoj način razvoja. Zemlja izlazećeg sunca koristi standard PDC (Personal Digital Cellular). Standard je zasnovan na TDMA rješenju sa tri utora. U ovom slučaju, širina nosača je 25 kHz.
Uprkos činjenici da se PDC mreže nalaze samo u Japanu, ovaj standard (od kraja 1999.) pouzdano zauzima drugo mjesto nakon GSM -a po ocjeni popularnosti među digitalnim standardima po broju pretplatnika. I to ne čudi: početkom 2000. broj japanskih mobilnih pretplatnika premašio je broj standardnih pretplatnika žičane telefonije. Inače, upravo u Japanu već rade testne lokacije mreža treće generacije - unatoč velikom tempu razvoja mobilnih komunikacijskih sistema, Japanci su ispred svih za više od godinu dana.
CDMA / IS-95
CDMA (Code Division Multiple Access) ili cdmaOne je potpuno digitalni standard koji koristi frekvencijski raspon 824-849 MHz za prijem i 874-899 MHz za prijenos. Zapravo, "novi" standard razvijen je još 30 -ih godina. A onda se desetljećima koristilo isključivo u vojnim komunikacijskim sustavima, kako u bivšem SSSR -u, tako i u SAD -u. Nije vojska uzalud skrenula pažnju na ovaj standard, budući da ima mnoge značajke korisne za takve sisteme, od kojih je glavna tajnost komunikacije. Činjenica je da je princip rada CDMA-a "razmazati" spektar izvornog informacijskog signala zbog njegove modulacije signalom sličnim šumu koji zauzima mnogo širi frekvencijski raspon od izvornog signala. Oblik ovog signala šuma jedinstveni je kod za svakog pretplatnika, što ga omogućuje identifikaciju u CDMA prijemniku. Na CDMA baznoj stanici, zajednički signal primljen od mnogih korisnika ponovo se modulira sličnim signalom sličnim šumu, čime se obnavlja izvorni signal.
Ova naizgled jednostavna shema rada ima brojne prednosti. Prvo, svi pretplatnici CDMA sistema rade u istom frekventnom opsegu (ovaj propusni opseg je 1,25 MHz), bez međusobnih smetnji, budući da je broj signala sličnih šumu u osnovnom pojasu nekoliko milijardi.
Drugo, visoka otpornost na buku, i od pasivnih i od aktivnih smetnji. Zbog činjenice da širokopojasni signal "guta" uskopojasne smetnje bez mijenjanja oblika, pruža visokokvalitetni prijenos glasa i podataka (usporedivo s visokokvalitetnim žičanim linijama). Ovo vam, usput, omogućuje rad sa mnogo manjom snagom prenošenog signala, odnosno CDMA mreže su ekološki prihvatljivije. Manja radna snaga takođe osigurava duže trajanje baterije pretplatničkim uređajima.
Što se tiče globalnih trendova u razvoju ovog standarda, oni su više nego opsežni. Glavni: u radiotelefonskim sistemima sljedeće, treće generacije, koristit će se različite varijante CDMA tehnologije sa još većom širinom nosivog kanala.
Uvod
Među modernim mobilnim radio komunikacijskim sistemima, sustavi koji se najbrže razvijaju su mobilna radiotelefonska komunikacija. Njihovo uvođenje omogućilo je rješavanje problema ekonomskog korištenja dodijeljenog radiofrekvencijskog opsega prenosom poruka na istim frekvencijama i povećanje propusnost telekomunikacione mreže. Ovi sustavi izgrađeni su u skladu s ćelijskim principom podjele frekvencija u području pokrivenosti uslugama i dizajnirani su za pružanje radio komunikacije velikom broju pretplatnika koji imaju pristup PSTN -u.
Upotreba modernog informacione tehnologije omogućava pretplatnicima takvih mreža visoku kvalitetu govornih poruka, pouzdanost i povjerljivost komunikacije, zaštitu od neovlaštenog pristupa mreži i vrlo širok spektar drugih usluga. Trenutno, u području radio komunikacije s mobilnim objektima, analognim (NMT-450, NMT-900, AMPS itd.) I digitalnim standardima (GSM-900, GSM-1800, GSM-1900, D-AMPS itd.) .). Najuspješniji razvoj su mobilne tehnologije povezane sa GSM standardom. U usporedbi s drugim digitalnim standardima mobilnih komunikacijskih sustava, GSM pruža najbolje energetske i kvalitetne komunikacijske karakteristike, najveću sigurnost komunikacije i karakteristike povjerljivosti. GSM standard također pruža brojne komunikacijske usluge koje nisu implementirane u druge standarde mobilne komunikacije.
Svrha ovog diplomskog projekta je dizajniranje fragmenta ćelijskog komunikacionog sistema standarda DCS-1800 za operatora Astelit i procjena elektromagnetske kompatibilnosti ovog sistema.
1.1 Opis i osnovne karakteristike GSM standarda
Korištenje u zemljama Zapadne Europe niza analognih standarda mobilne komunikacije koji su međusobno nekompatibilni i imaju značajne nedostatke u usporedbi s digitalnim standardima dovelo je do potrebe za razvojem jedinstvenog paneuropskog standarda za digitalnu mobilnu komunikaciju GSM-900 . Pruža visoku kvalitetu i povjerljivost komunikacije, omogućava pretplatnicima širok spektar usluga. Standard dopušta mogućnost organiziranja automatskog rominga. Od jula 1999. godine, udio pretplatnika GSM-900 iznosio je: oko 43% u svijetu, više od 85% u Zapadnoj Evropi.
GSM standard je takođe poznat kao DCS (digitalni ćelijski sistem) ili PCN (lična komunikaciona mreža), kao i modifikacija standarda GSM-900 za opseg 1800 MHz: standard GSM-1800. GSM standard uključuje najkompletniji skup usluga u odnosu na druge.
Mobilne mreže GSM standarda u početku su dizajnirane kao mreže velikog kapaciteta dizajnirane za masovne potrošače i osmišljene za pružanje širokog spektra usluga pretplatnicima pri korištenju komunikacija unutar zgrada i na ulici, uključujući i putovanje automobilom.
GSM standard koristi TDMA, što omogućava istovremeno postavljanje 8 govornih kanala na jednog nosioca. Govorni kodek RPE-LTP s redovitom impulsnom pobudom i brzinom konverzije govora koristi se kao uređaj za transformaciju govora
13 kbps.
Za zaštitu od grešaka koje se javljaju na radio kanalima koristi se blok i konvolucijsko isprepletano kodiranje. Poboljšanje efikasnosti kodiranja i isprepletanja pri niskoj brzini kretanja MS -a postiže se polaganim prebacivanjem radnih frekvencija tokom komunikacijske sesije brzinom od 217 skokova u sekundi.
Za borbu protiv slabljenja smetnji primljenih signala uzrokovanih višestrukim širenjem radio talasa u urbanim uslovima, komunikaciona oprema koristi ekvilajzere koji omogućavaju izjednačavanje impulsnih signala sa standardnom devijacijom vremena kašnjenja do 16 μs. Sistem za sinhronizaciju opreme je dizajniran da kompenzuje apsolutno vreme kašnjenja signala do 233 μs. To odgovara maksimalnom dometu komunikacije od 35 km (maksimalni radijus ćelije).
Za moduliranje radio signala, GMSK se koristi za moduliranje radio signala. Obrada govora u ovog standarda izvodi se kao dio DTX (Discontinuous Transmission) sistema.
GSM standard postiže visok nivo sigurnosti za prenos poruka; poruke su šifrirane pomoću algoritma za šifriranje javnog ključa (RSA).
Općenito, komunikacijski sistem koji radi u GSM standardu dizajniran je za upotrebu u različitim područjima. Pruža korisnicima širok spektar usluga i mogućnost korištenja različite opreme za prijenos glasovnih poruka i podataka, signala poziva i alarma; povežite se na telefonske mreže mreže javnih usluga (PSTN), mreže za prijenos podataka (PDN) i digitalne mreže integriranih usluga (ISDN).
U nastavku su navedene glavne karakteristike GSM standarda:
Frekvencija MS prijenosa i prijema BTS-a, MHz 890-915;
Učestalost prijema MS i odašiljanja BTS, MHz 935-960;
Dupleksni razmak prijemnih i predajnih frekvencija, MHz 45;
Brzina prijenosa poruka u radio kanalu, kbit / s 270.833;
Brzina konverzije kodeka govora, kbit / s 13;
Propusni opseg komunikacionog kanala, kHz 200;
Maksimalan broj komunikacijskih kanala je 124;
Tip modulacije GMSK;
Modulacijski indeks BT = 0,3;
Proširenje pre-modulacije
Gaussov filter, kHz 81,2;
Broj skokova frekvencije u sekundi je 217;
Maksimalni radijus ćelije, km do 35;
Kombinovana organizacija kanala TDMA / FDMA;
Potreban omjer nosača / smetnji 9 dB.
Oprema GSM mreže uključuje mobilne (radiotelefone) i bazne stanice, digitalne prekidače, centar za upravljanje i održavanje, razne dodatne sisteme i uređaje. Funkcionalno povezivanje elemenata sistema vrši se pomoću brojnih sučelja. Blok dijagram (slika 1.1) prikazuje funkcionalnu strukturu i interfejse usvojene u GSM standardu.
Slika 1.1 - Blok dijagram GSM mreže
MS se sastoji od opreme koja je dizajnirana za organizaciju pristupa GSM pretplatnicima postojeće mreže komunikacija. U okviru GSM standarda usvojeno je pet MS klasa: od modela 1. klase sa izlaznom snagom do 20 W, instaliranog na vozilima, do modela 5. klase sa maksimalnom izlaznom snagom do 0,8 W (tabela 1.1). Prilikom prijenosa poruka osigurana je prilagodljiva kontrola snage predajnika kako bi se osigurao potreban kvalitet komunikacije. MS i BTS su nezavisni jedan od drugog.
Tabela 1.1 - Klasifikacija GSM mobilnih stanica
Svaka država članica ima vlastiti MIN - međunarodni identifikacijski broj (IMSI) uskladišten u memoriji. Svakoj MS je dodijeljen još jedan MIN - IMEI, koji se koristi za isključivanje pristupa GSM mrežama od strane ukradene stanice ili stanice koja nema takva ovlaštenja.
BSS oprema se sastoji od kontrolera BSC bazne stanice i stvarnih baznih stanica primopredajnika BTS. Jedan kontroler može kontrolirati nekoliko stanica. Obavlja sljedeće funkcije: upravljanje dodjelom radio kanala; kontrola veze i podešavanje njihovog niza; pružanje načina rada s frekvencijom "skakanja", modulacijom i demodulacijom signala, kodiranjem i dekodiranjem poruka, kodiranjem govora, prilagođavanjem brzine prijenosa govora, podataka i signala poziva; kontrola niza prenosa straničnih poruka.
TCE transkoder pretvara izlazne signale MSC kanala za prenos glasa i podataka (64 kbit / s) u oblik koji odgovara GSM preporukama za radio interfejs (13 kbit / s). Transkoder se obično nalazi zajedno s MSC-om.
Oprema SSS komutacijskog podsistema sastoji se od mobilnog CC -a, registra položaja HLR -a, registra kretanja VLR -a, centra za autentifikaciju AUC -a i registra identifikacije opreme EIR.
MSC opslužuje grupu ćelija i pruža sve vrste MS veza. To je sučelje između mobilne mreže i fiksnih mreža kao što su PSTN, PDN, ISDN i pruža usmjeravanje poziva i funkciju kontrole poziva. Osim toga, MSC obavlja funkcije prebacivanja radio kanala, koje uključuju primopredaju, koja osigurava kontinuitet komunikacije pri prelasku MS iz ćelije u ćeliju, te prebacivanje radnih kanala u ćeliji kada dođe do smetnji ili kvarova. Svaki MSC opslužuje pretplatnike koji se nalaze unutar određenog geografskog područja. MSC upravlja procedurama postavljanja i usmjeravanja poziva. Za PSTN pruža SS # 7 sistemske funkcije signalizacije, prijenos poziva ili druge vrste sučelja. MSC također generira podatke za tarifiranje poziva, prikuplja statističke podatke i održava sigurnosne procedure prilikom pristupa radijskom kanalu.
MSC također upravlja registracijom lokacije i procedurama primopredaje u podsistemu bazne stanice (BSC). Postupak prijenosa poziva u ćelijama koje kontrolira jedan BSC obavlja taj BSC. Ako se poziv prenosi između dvije mreže koje kontroliraju različiti BSC -i, tada se primarna kontrola provodi u MSC -u. Takođe, GSM standard predviđa proceduru prenosa poziva između kontrolera (mreža) koji pripadaju različitim MSC -ovima.
MSC kontinuirano nadgleda MS koristeći registre: HLR (registar pozicija ili matični registar) i VLR (premještanje ili registar gostiju).
HLR pohranjuje dio informacija o lokaciji MS -a koji dopušta MSC -u da dostavi poziv. Ovaj registar sadrži MIN mobilnog pretplatnika (IMS1), koji se koristi za identifikaciju MS -a u Centru za provjeru autentičnosti (AUC), kao i podatke potrebne za normalan rad. GSM mreže.
Novopridošli ne razumiju igre koje igraju programeri standarda. Čini se da koristi GSM frekvencije 850, 1900, 900, 1800 MHz, što više? Brzi odgovor - pročitajte sljedeći odjeljak telefonskog priručnika. Pokazat će se nezakonitost općeprihvaćenog tumačenja. Problem je opisan sljedećim odredbama:
- Druga generacija 2G mobilnih komunikacija iznjedrila je niz standarda. Svijet poznaje tri epicentra koji postavljaju ritam: Evropa, Sjeverna Amerika, Japan. Rusija je usvojila standarde prva dva, promijenivši ih.
- Drvo standarda pedigrea se stalno širi.
- Međunarodne verzije standarda imaju za cilj da kombinuju različita pravila pojedinih zemalja. Izravno ubrizgavanje često nije moguće. Vlade mijenjaju pravni okvir utvrđivanjem planova učestalosti.
Gore navedeno objašnjava podrijetlo početnika u neshvaćanju problema. Vraćajući jasnoću na pitanje, izgradimo pojednostavljenu hijerarhiju standarda, ukazujući na frekvencije koje se koriste usput.
Genealogija standarda
Sljedeće informacije imaju za cilj objasniti laiku strukturu postojećih, izumrlih standarda. Tehnologije koje se koriste u Rusiji bit će opisane u nastavku, u sljedećim odjeljcima. Odgovarajući predstavnici drveta koje je krasilo rusku šumu označeni su masnim slovima.
1G
- AMPS porodica: AMPS, NAMPS, TACS, ETACS.
- Ostalo: NMT, C-450, DataTAC, Hicap, Mobitex.
2G: 1992
- Porodica GSM / 3GPP: GSM, HSCSD, CSD.
- 3GPP2 porodica: cdmaOne.
- AMPS porodica: D-AMPS.
- Ostalo: iDEN, PHS, PDC, CDPD.
2G +
- 3GPP / GSM porodica: GPRS, EDGE.
- 3GPP2 porodica: CDMA2000 1x uključujući napredne.
- Ostalo: WiDEN, DECT.
3G: 2003
- 3GPP porodica: UMTS.
- Porodica 3GPP2: CDMA2000 1xEV-DO R. 0
3G +
- 3GPP porodica: LTE, HSPA, HSPA +.
- Porodica 3GPP2: CDMA2000 1xEV-DO R. A, CDMA2000 1xEV-DO R. B, CDMA2000 1xEV-DO R. C
- IEEE porodica: mobilni WiMAX, Flash OFDM.
4G: 2013
- 3GPP porodica: LTE-A, LTE-S Pro.
- IEEE porodica: WiMAX.
5G: 2020
- 5G-NR.
Kratki opis
Genealogija vam omogućuje da pronađete izumrle vrste. Na primjer, moderni autori često koriste skraćenicu GSM, dovodeći čitatelja u zabludu. Tehnologija je u potpunosti ograničena na drugu generaciju stanične komunikacije, izumrlu vrstu. Prethodne frekvencije s dodacima nastavljaju koristiti potomci. 1. decembra 2016. Telstra u Australiji prestala je koristiti GSM, postavši prvi svjetski operater koji je u potpunosti nadogradio svoju opremu. 80% svjetske populacije i dalje je zadovoljno tehnologijom (prema GSM asocijaciji). Primjer svojih australijskih kolega 1. januara 2017. slijedio je američki AT&T. Nakon toga, operater Optus je uslijedio obustavu usluge, u travnju 2017. Singapur je prepoznao nedosljednost 2G -a s rastućim potrebama stanovništva.
Dakle, izraz GSM koristi se u vezi sa starenjem opreme koja je preplavila Rusku Federaciju. Potomni protokoli mogu se nazvati potomcima GSM -a. Učestalosti čuvaju sljedeće generacije. Probijanja, načini prijenosa informacija se mijenjaju. Aspekti raspodjele frekvencija povezani s nadogradnjom opreme razmatraju se u nastavku. Obavezno je pružiti informacije koje omogućuju uspostavljanje odnosa GSM -a.
Uputstvo za telefon
Korisne informacije u vezi s pitanjem bit će pružene u telefonskom priručniku. Odgovarajući odjeljak navodi podržane frekvencije. Pojedini uređaji omogućit će vam prilagođavanje prijemnog prostora. Trebali biste odabrati model telefona koji hvata opće prihvaćene ruske kanale:
- 900 MHz - E -GSM. Uzlazna grana je 880..915 MHz, silazna grana je 925..960 MHz.
- 1800 MHz - DCS. Uzlazna grana - 1710..1785 MHz, silazna - 1805..1880 MHz.
LTE tehnologija dodaje područje od 2600 MHz, uvodi se kanal od 800 MHz.
Historija RF komunikacije: frekvencije
1983. godine započeo je razvoj evropskog standarda za digitalne komunikacije. Podsjećamo, prva generacija 1G -a koristila je analogni prijenos. Stoga su inženjeri unaprijed razvili standard, predviđajući povijest razvoja tehnologije. Digitalna komunikacija rođena je u Drugom svjetskom ratu, tačnije, sustav prijenosa šifriran Green Hornet. Vojska je savršeno dobro shvatila: era digitalne tehnologije dolazi. Civilna industrija je zahvatila vjetar.
900 MHz
Evropska organizacija CEPT osnovala je GSM odbor (Groupe Special Mobile). Evropska komisija predložila je upotrebu spektra od 900 MHz. Programeri su se naselili u Parizu. Pet godina kasnije (1987.), 13 zemalja EU podnijelo je Kopenhagenu memorandum o potrebi stvaranja jedinstvene mobilne mreže. Zajednica je odlučila zatražiti GSM pomoć. Prvi je izašao u februaru. tehnički list... Političari četiri zemlje (maj 1987.) podržali su projekat Bonskom deklaracijom. Sljedeći kratki period (38 sedmica) ispunjen je općom vrevom, kojom upravljaju četiri imenovane osobe:
- Armin Silberhorn (Njemačka).
- Philippe Dupoulis (Francuska).
- Renzo Failli (Italija).
- Stephen Temple (UK).
1989. godine GSM komisija napušta CEPT -ov nadzor i postaje dio ETSI -ja. Dana 1. jula 1991., bivši premijer Finske, Harry Holkeri, uputio je prvi poziv pretplatniku (Kaarina Suonio) koristeći usluge pružatelja usluge Radio Line.
1800 MHz
Paralelno s uvođenjem 2G -a, radilo se na korištenju područja od 1800 MHz. Prva mreža pokrivala je Veliku Britaniju (1993). U isto vrijeme uselio se australijski operater Telecom.
1900 MHz
Frekvenciju 1900 MHz uvele su SAD (1995.). Osnovana je GSM asocijacija, globalni broj pretplatnika dosegao je 10 miliona ljudi. Godinu dana kasnije, brojka se povećala deset puta. Upotreba 1900 MHz spriječila je uvođenje evropske verzije UMTS -a.
800 MHz
Opseg 800 MHz pojavio se 2002. godine, paralelno s uvođenjem usluge razmjene multimedijskih poruka.
Pažnja, pitanje!
Koje su frekvencije postale ruski standard? Zabunu dodaje i nedostatak znanja autora Runeta o usvojenim standardima zvanični programeri... Direktan odgovor je gore razmotren (vidi odjeljak Telefonske upute), opisujemo rad navedenih organizacija (odjeljak UMTS).
Zašto postoji toliko frekvencija
Ispitujući rezultate 2010. godine, GSM asocijacija je izjavila: 80% svjetskih pretplatnika pokriveno je standardom. To znači da četiri petine mreža ne mogu odabrati jednu frekvenciju. Osim toga, postoji 20% komunikacijskih standarda za vanzemaljce. Odakle potiče koren zla? Zemlje druge polovine dvadesetog vijeka razvijale su se izolovano. Frekvencije 900 MHz SSSR -a bile su zauzete vojnom, civilnom vazdušnom navigacijom.
GSM: 900 MHz
Paralelno s razvojem u Evropi prvih verzija GSM -a, NPO Astra, Istraživački institut Radio, Istraživački institut Ministarstva odbrane započeli su istraživanje koje je završeno terenskim testiranjima. Uručena presuda:
- Mogući zajednički rad navigacije i druge generacije mobilnih komunikacija.
- NMT-450.
Napomena: opet 2 standarda. Svaki koristi svoju frekvencijsku mrežu. Na raspisanom tenderu za distribuciju GSM-900 pobijedila je NPO Astra, OJSC MGTS (sada MTS), Ruske kompanije, Kanadski BCETI.
NMT -450MHz - prva generacija
Tako je Moskva koristila, počevši od 1992. godine, opseg 900 MHz (vidi gore), jer druge GSM frekvencije još nisu bile rođene. Osim toga, NMT (nordijski mobilni telefoni) ... U početku su nordijske zemlje razvile dvije mogućnosti:
- NMT-450.
- NMT-900 (1986).
Zašto je ruska vlada odabrala prvi odgovor? Vjerovatno je odlučio isprobati dva raspona. Imajte na umu da ovi standardi opisuju analognu komunikaciju (1G). Zemlje u razvoju počele su pokrivati radnju u decembru 2000. Island (Siminn) se posljednji predao (1. septembra 2010.). Stručnjaci ističu važnu prednost opsega 450 MHz: raspon. Značajan plus, ocijenjen od udaljenog Islanda. Ruska vlada je htjela pokriti područje zemlje s najmanje kula.
NMT vole ribari. Objavljenu mrežu preuzeo je digitalni CDMA 450. U 2015. skandinavske tehnologije ovladale su 4G mrežom. Ruski Uralvestcom napustio je ormar 1. septembra 2006, Sibirtelecom - 10. januara 2008. Podružnica (Tele 2) Skylink postiže niz u regijama Perm i Arkhangelsk. Licenca ističe 2021.
D -AMPS: UHF (400..890 MHz) - druga generacija
Američke 1G mreže koje koriste specifikaciju AMPS -a odbile su prihvatiti GSM. Umjesto toga, razvijene su dvije alternative za organizaciju mobilnim mrežama druga generacija:
- IS-54 (mart 1990, 824-849; 869-894 MHz).
- IS-136. Razlikuje se u velikom broju kanala.
Standard je sada mrtav, posvuda su ga zamijenili potomci GSM / GPRS -a, CDMA2000.
Zašto je Rusu potreban D-AMPS
Rus na ulici često koristi polovnu opremu. Oprema D-AMPS stigla je do skladišta Tele 2 i Beeline. Potonji je 17. novembra 2007. zatvorio radnju za Centralni region. Licenca za Novosibirsku oblast istekla je 31. decembra 2009. Zadnja lastavica je odletela 1. oktobra 2012. (Kalinjingradska oblast). Kirgistan je koristio raspon do 31. marta 2015.
CDMA2000 - 2G +
Neke varijante protokola koriste:
- Uzbekistan - 450 MHz.
- Ukrajina - 450; 800 MHz.
U periodu decembar 2002. - oktobar 2016. specifikacije 1xRTT, EV -DO Rev. A (450 MHz) koristi Skylink. Sada je infrastruktura modernizirana, uveden je LTE. Svjetski portali su 13. septembra 2016. objavili vijest: Tele 2 prestaje koristiti CDMA. Američki MTS započeo je proces uvođenja LTE -a godinu dana ranije.
GPRS - druga do treća generacija
Razvoj CELLPAC protokola (1991-1993) bio je prekretnica u razvoju mobilnih komunikacija. Primljena su 22 američka patenta. LTE, UMTS se smatraju potomcima tehnologije. Paketni prijenos podataka osmišljen je da ubrza proces razmjene informacija. Cilj projekta je poboljšanje GSM mreža (frekvencije su navedene gore). Korisnik je dužan servisu pribaviti tehnologije:
- Pristup internetu.
- Zastarjeli "klikni za razgovor".
- Messenger.
Preklapanje dvije tehnologije (SMS, GPRS) ubrzava proces višestruko. Specifikacija podržava IP, PPP, X.25 protokole. Paketi nastavljaju stizati čak i tokom poziva.
EDGE
Sljedeći korak u evoluciji GSM -a osmislio je AT&T (SAD). Compact-EDGE je zauzeo nišu D-AMPS-a. Frekvencije su gore navedene.
UMTS - punopravni 3G
Prva generacija, koja je zahtijevala ažuriranje opreme baznih stanica. Mreža frekvencija se promijenila. Maksimalna brzina linije za liniju koja koristi prednost HSPA + je 42 Mbps. Stvarno dostižne brzine značajno premašuju GSM od 9,6 kbps. Od 2006. zemlje su se počele obnavljati. Korištenjem ortogonalnog frekvencijskog multipleksiranja, 3GPP odbor je krenuo u postizanje nivoa 4G. Prve ptice objavljene su 2002. U početku je programer postavio sljedeće frekvencije:
- .2025 MHz. Uzvodno povezana grana.
- .2200 MHz. Donja veza povezana grana.
Budući da su SAD već koristile 1900 MHz, odabrale su segmente 1710..1755; 2110..2155 MHz. Mnoge zemlje slijedile su američki primjer. Frekvencija 2100 MHz je prezauzeta. Otuda i brojevi navedeni na početku:
- 850/1900 MHz. Osim toga, 2 kanala su odabrana koristeći jedan raspon. Ili 850 ili 1900.
Slažem se, nije ispravno isplesti GSM, slijedeći loš uobičajen primjer. Druga generacija koristila je poludupleksni jednokanalni kanal, UMTS je koristio dva odjednom (širina 5 MHz).
Frekvencijska mreža UMTS Rusija
Prvi pokušaj distribucije spektra dogodio se od 3. februara do 3. marta 1992. Rješenje je prilagođeno Ženevskom konferencijom (1997.). Specifikacija S5.388 fiksirala je raspone:
- 1885-2025 MHz.
- 2110-2200 MHz.
Odluka je zahtijevala dodatna pojašnjenja. Komisija je identifikovala 32 ultra-kanala, od kojih 11 predstavljaju neiskorištenu rezervu. Većina ostalih dobila je kvalificirana imena, budući da su se pojedinačne frekvencije podudarale. Rusija je odbacila evropsku praksu, prezirući Sjedinjene Države, usvojivši 2 opsega UMTS-FDD:
- Br. 8. 900 MHz - E -GSM. Uzlazna grana je 880..915 MHz, silazna grana je 925..960 MHz.
- Br. 3. 1800 MHz - DCS. Uzlazna grana - 1710..1785 MHz, silazna - 1805..1880 MHz.
Specifikacije mobitel treba odabrati prema datim informacijama. Tablica Wikipedije koja otkriva frekvencijski plan planete Zemlje potpuno je beskorisna. Zaboravio sam uzeti u obzir ruske specifičnosti. Evropa upravlja obližnjim IMT kanalom broj 1. Osim toga, postoji UMTS-TDD mreža. Oprema dvije vrste nadzemnih mreža nije kompatibilna.
LTE - 3G +
Evolucijski nastavak paketa GSM-GPRS-UMTS. Može poslužiti kao nadgradnja za CDMA2000 mreže. Samo više frekvencijski telefon može pružiti LTE tehnologiju. Stručnjaci direktno ukazuju na mjesto ispod četvrte generacije. Suprotno tvrdnjama marketara. U početku je organizacija ITU-R prepoznala tehnologiju kao odgovarajuću, kasnije je pozicija revidirana.
LTE je registrirani zaštitni znak ETSI -a. Ključna ideja bila je upotreba signalnih procesora i uvođenje inovativnih metoda modulacije nositelja. Utvrđeno je da je IP-adresiranje pretplatnika svrsishodno. Interfejs je izgubio kompatibilnost, frekvencijski spektar se opet promijenio. Prvu mrežu (2004.) lansirala je japanska kompanija NTT DoCoMo. Izložbena verzija tehnologije prestigla je Moskvu u vrućem maju 2010.
Prateći iskustvo UMTS -a, programeri su implementirali dvije opcije protokola zračnog protokola:
- LTE-TDD. Vremenska podjela kanala. Tehnologiju široko podržavaju Kina, Južna Koreja, Finska, Švicarska. Prisustvo singla frekvencijski kanal(1850..3800 MHz). Djelomično se preklapa s WiMAX -om, moguća je nadogradnja.
- LTE-FDD. Podjela frekvencija kanala (odvojeno nizvodno, uzvodno).
Frekvencijski planovi 2 tehnologije su različiti, 90% jezgre je isto. Samsung, Qualcomm proizvode telefone koji podržavaju oba protokola. Zauzeti rasponi:
- Sjeverna amerika. 700, 750, 800, 850, 1900, 1700/2100, 2300, 2500, 2600 MHz.
- Južna amerika. 2500 MHz.
- Europe. 700, 800, 900, 1800, 2600 MHz.
- Asia. 800, 1800, 2600 MHz.
- Australija, Novi Zeland. 1800, 2300 MHz.
Rusija
Ruski operateri odabrali su tehnologiju LTE-FDD, koriste frekvencije:
- 800 MHz.
- 1800 MHz.
- 2600 MHz.
LTE -A - 4G
Frekvencije su ostale iste (vidi LTE). Rokovi lansiranja:
- Dana 9. oktobra 2012. Yota je kupila 11 baznih stanica.
- Megafon je 25. februara 2014. pokrio Vrtni prsten glavnog grada.
- Beeline radi na LTE 800, 2600 MHz od 5. avgusta 2014. godine.
DownLink - komunikacijski kanal od bazne stanice do pretplatnika
UpLink je komunikacijski kanal od pretplatnika do bazne stanice operatora.
4G / LTE standard Frekvencija 2500
Ova vrsta komunikacije razvija se relativno nedavno i uglavnom u gradovima.
FDD (Dupleks podjele frekvencija) - Ovaj DownLink i UpLink rade na različitim frekvencijskim opsezima.
TDD (dupleks s vremenskom podjelom) - DownLink i UpLink rade na istom frekvencijskom pojasu.
Yota: FDD DownLink 2620-2650 MHz, UpLink 2500-2530 MHz
Megafon: FDD DownLink 2650-2660 MHz, UpLink 2530-2540 MHz
Megafon: TDD 2575-2595 MHz - ovaj frekvencijski opseg je dodijeljen samo u moskovskoj regiji.
MTS: FDD DownLink 2660-2670 MHz, UpLink 2540-2550 MHz
MTS: TDD 2595-2615 MHz - ovaj frekvencijski opseg je dodijeljen samo u moskovskoj regiji.
Beeline: FDD DownLink 2670-2680 MHz, UpLink 2550-2560 MHz
Rostelecom: FDD DownLink 2680-2690 MHz, UpLink 2560-2570 MHz
Nakon kupovine od strane Megaphone -a Yota, Yota je počela raditi praktički poput Megafona.
4G / LTE standardna frekvencija 800
Mreža je puštena u komercijalne operacije početkom 2014. godine, uglavnom izvan grada, u ruralnim područjima.
UpLink / DownLink (MHz)
Rostelecom: 791-798.5 / 832 - 839.5
MTS: 798,5-806 / 839,5 - 847,5
Megafon: 806-813,5 / 847 - 854,5
Beeline: 813,5 - 821 / 854,5 - 862
3G / UMTS standardna frekvencija 2000
3G / UMTS2000 je najrašireniji standard mobilne komunikacije u Europi, koji se uglavnom koristi za prijenos podataka.
UpLink / DownLink (MHz)
Skylink: 1920-1935 / 2110 - 2125 - na kraju će ove frekvencije najvjerovatnije pripasti Rostelecomu. Mreža se trenutno ne koristi.
Megafon: 1935-1950 / 2125 - 2140
MTS: 1950-1965 / 2140 - 2155
Beeline: 1965 - 1980/2155 - 2170
2G / DCS standard Frekvencija 1800
DCS1800 je isti GSM, samo u drugom frekvencijskom rasponu, uglavnom se koristi u gradovima. Ali, na primjer, postoje regije u kojima operater TELE2 radi samo u opsegu 1800 MHz.
UpLink 1710-1785 MHz i Downlink 1805-1880 MHz
Nema posebnog smisla pokazivati podjelu po operatorima, tk. u svakom regionu distribucija frekvencije je individualna.
2G / DCS standardna frekvencija 900
GSM900 je danas najrašireniji komunikacijski standard u Rusiji i smatra se komunikacijom druge generacije.
Postoji 124 kanala na GSM900 MHz. U svim regijama Ruske Federacije, GSM frekvencijski opsezi se dodjeljuju operaterima pojedinačno. E-GSM postoji kao dodatni GSM frekvencijski opseg. Pomjeran je u frekvenciji od baze za 10 MHz.
UpLink 890-915 MHz i Downlink 935-960 MHz
UpLink 880-890 MHz i Downlink 925-935 MHz
3G standardna frekvencija 900
Zbog nedostatka kanala na frekvenciji 2000. godine, frekvencije od 900 MHz dodijeljene su za 3G. Aktivno se koriste na terenu.
CDMA standardna frekvencija 450
CDMA450 - u centralnom dijelu Rusije ovaj standard koristi samo operater SkyLink.
UpLink 453 - 457,5 MHz i DownLink 463 - 467,5 MHz.
Kao rezultat toga, fizički kanal između prijemnika i odašiljača određen je frekvencijom, dodijeljenim okvirima i brojem vremenskih mjesta u njima. Obično bazne stanice koriste jedan ili više ARFCN kanala, od kojih se jedan koristi za identifikaciju prisutnosti BTS -a u eteru. Prvi vremenski interval (indeks 0) okvira ovog kanala koristi se kao osnovni kontrolni kanal (bazni upravljački kanal ili beacon-kanal). Ostatak ARFCN -a operator dodjeljuje za CCH i TCH kanale prema vlastitom nahođenju.
2.3 Logički kanali
Logički kanali se formiraju na osnovu fizičkih kanala. Um-sučelje podrazumijeva razmjenu korisničkih i servisnih informacija. Prema GSM specifikaciji, svaka vrsta informacija odgovara posebnoj vrsti logičkih kanala implementiranih fizičkim putem:
- prometni kanali (TCH - prometni kanal),
- servisni informacijski kanali (CCH - kontrolni kanal).
Kanali servisnih informacija podijeljeni su na:
- Emitiranje (BCH - Emitirani kanali).
- FCCH - Kanal za korekciju frekvencije. Pruža informacije potrebne mobilnom telefonu za korekciju frekvencije.
- SCH - Sinhronizacijski kanal. Pruža mobilnom telefonu informacije potrebne za TDMA sinhronizaciju s baznom stanicom (BTS), kao i njegov BSIC identitet.
- BCCH - Kontrolni kanal za emitiranje. Prenosi osnovne informacije o baznoj stanici, kao što su način organiziranja servisnih kanala, broj blokova rezervisanih za poruke o dodjeli i broj više kadrova (51 TDMA okvira) između straničnih zahtjeva.
- Kanali opšte namene(CCCH - Uobičajeni kontrolni kanali)
- PCH - Paging Channel. Gledajući unaprijed, reći ću vam da je Paging svojevrsni ping mobilnog telefona koji vam omogućuje da odredite njegovu dostupnost u određenom području pokrivanja. Ovaj kanal je dizajniran upravo za to.
- RACH - Kanal sa nasumičnim pristupom. Koriste ga mobilni telefoni za traženje vlastitih SDCCH režijskih troškova. Ekskluzivno Uplink kanal.
- AGCH - Pristupni kanal odobrenja. Na ovom kanalu bazne stanice odgovaraju na RACH zahtjeve mobilnih telefona, dodjeljujući SDCCH ili odmah TCH.
- Namjenski kontrolni kanali (DCCH)
Vlastiti kanali, poput TCH -a, dodjeljuju se određenim mobilnim telefonima. Postoji nekoliko podvrsta:- SDCCH - Samostalni namjenski kontrolni kanal. Ovaj kanal se koristi za provjeru autentičnosti mobilnog telefona, razmjenu ključeva za šifriranje, postupak ažuriranja lokacije, kao i za upućivanje glasovnih poziva i razmjenu SMS poruka.
- SACCH - Sporo povezani kontrolni kanal. Koristi se tokom poziva ili kada je SDCCH kanal već u upotrebi. Uz njegovu pomoć, BTS šalje periodična uputstva telefonu za promjenu vremena i jačine signala. U suprotnom smjeru, postoje podaci o jačini primljenog signala (RSSI), kvaliteti TCH -a, kao i jačini signala najbližih baznih stanica (BTS mjerenja).
- FACCH - Brzo pridruženi kontrolni kanal. Ovaj kanal je omogućen zajedno sa TCH -om i omogućava prijenos hitnih poruka, na primjer, pri prijelazu s jedne bazne stanice na drugu (primopredaja).
2.4 Šta je burst?
Podaci u eteru se prenose u obliku nizova bitova, koji se najčešće nazivaju "burst", unutar vremenskih prostora. Izraz "rafal", čiji je najprikladniji analog riječ "rafal", trebao bi biti poznat mnogim radio -amaterima, a najvjerojatnije se pojavio u kompilaciji grafičkih modela za analizu radijskog emitiranja, gdje je svaka aktivnost slična vodopadi i prskanje vode. Više o njima možete pročitati u ovom sjajnom članku (izvor slika), mi ćemo se fokusirati na najvažniju stvar. Šematski prikaz rafala može izgledati ovako:
Period straže
Da bi se izbjegle smetnje (tj. Preklapanje dva sabirka), trajanje rafala je uvijek kraće od trajanja vremenskog slota za određenu vrijednost (0,577 - 0,546 = 0,031 ms), zvanu "Period zaštite". Ovaj period je svojevrsna vremenska granica za kompenzaciju mogućih vremenskih kašnjenja u prijenosu signala.
Repovi
Ovi markeri definiraju početak i kraj rafala.
Info
Brzo korisno opterećenje, kao što su pretplatnički podaci ili promet usluga. Sastoji se iz dva dijela.
Krađa zastava
Ova dva bita se postavljaju kada se oba dijela TCH burst podataka prenose na FACCH. Jedan preneseni bit umjesto dva znači da se samo jedan dio niza prenosi na FACCH.
Sekvenca obuke
Ovaj dio rafala prijemnik koristi za određivanje fizičkih karakteristika kanala između telefona i bazne stanice.
2.5 Vrste rafala
Svaki logički kanal odgovara određenim vrstama bursta:
Normalni rafal
Sekvence ovog tipa implementiraju prometne kanale (TCH) između mreže i pretplatnika, kao i sve vrste kontrolnih kanala (CCH): CCCH, BCCH i DCCH.
Frekvencijska korekcija Burst
Ime govori samo za sebe. Implementira jednosmjerni downlink FCCH, omogućavajući mobilnim telefonima da se preciznije podese na BTS frekvenciju.
Synchronization Burst
Burst ovog tipa, poput Frequency Correction Burst, implementira downlink kanal, samo SCH, koji je dizajniran za identifikaciju prisutnosti baznih stanica u eteru. Slično beacon paketima u WiFi mrežama, svaki niz se prenosi punom snagom, a također sadrži informacije o BTS -u potrebne za sinhronizaciju s njim: brzinu kadrova, identifikacijske podatke (BSIC) i druge.
Dummy burst
Lažni rafal koji je poslala bazna stanica da popuni neiskorištene vremenske intervale. Činjenica je da će, ako nema aktivnosti na kanalu, jačina signala trenutnog ARFCN -a biti znatno manja. U tom slučaju, mobilni telefon može osjetiti da je daleko od bazne stanice. Kako bi to izbjegao, BTS ispunjava neiskorištene vremenske okvire besmislenim prometom.
Access Burst
Prilikom uspostavljanja veze s BTS -om, mobilni telefon šalje namjenski SDCCH zahtjev na RACH. Bazna stanica, nakon što je primila takav rafal, dodjeljuje pretplatniku vrijeme FDMA sistema i odgovara na AGCH kanalu, nakon čega mobilni telefon može primiti i poslati normalne rafale. Vrijedi napomenuti produženo trajanje stražarskog vremena, budući da u početku ni telefon ni bazna stanica nisu znali informacije o vremenskim kašnjenjima. Ako RACH zahtjev ne dosegne vremenski raspon, mobilni telefon ga šalje ponovo nakon pseudo-slučajnog vremenskog intervala.
2.6 Preskakanje frekvencije
Citiranje iz Wikipedije:Rasprostranjeni spektar skakanja frekvencije (FHSS) je metoda prijenosa informacija putem radija, čija je posebnost česta promjena nosive frekvencije. Učestalost se mijenja prema pseudo-slučajnom slijedu brojeva poznatih i pošiljatelju i primatelju. Metoda povećava otpornost na šum komunikacijskog kanala.
3.1 Osnovni vektori napada
Budući da je Um interfejs radio interfejs, sav njegov promet je "vidljiv" svima u dometu BTS -a. Osim toga, možete analizirati podatke emitirane bežičnim putem, čak i bez napuštanja doma, koristeći posebnu opremu (na primjer, stari mobilni telefon podržan od OsmocomBB projekta, ili mali RTL-SDR ključ) i izravne ruke običnog računara.Postoje dvije vrste napada: pasivni i aktivni. U prvom slučaju, napadač ni na koji način ne stupa u interakciju s mrežom ili s napadnutim pretplatnikom - samo prima i obrađuje informacije. Nije teško pogoditi da je gotovo nemoguće otkriti takav napad, ali on nema toliko izgleda kao aktivni. Aktivni napad uključuje interakciju napadača s napadnutim pretplatnikom i / ili mobilnom mrežom.
Mogu se identificirati najopasnije vrste napada kojima su pretplatnici mobilnih mreža izloženi:
- Njuškanje
- Curenje ličnih podataka, SMS i glasovnih poziva
- Curenje podataka o lokaciji
- Prevara (FakeBTS ili IMSI hvatač)
- Daljinsko snimanje SIM kartice, izvršavanje proizvoljnog koda (RCE)
- Uskraćivanje usluge (DoS)
3.2 Identifikacija pretplatnika
Kao što je spomenuto na početku članka, pretplatnici se identificiraju pomoću IMSI -ja, koji je zabilježen u pretplatničkoj SIM kartici i HLR -u operatera. Mobilni telefoni su označeni sa serijski broj- IMEI. Međutim, nakon provjere autentičnosti, ni IMSI ni IMEI ne lete u zraku u čistom tekstu. Nakon postupka ažuriranja lokacije pretplatniku se dodjeljuje privremeni identifikator - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity - privremeni mobilni pretplatnički identitet), a daljnja interakcija se vrši uz njegovu pomoć.Metode napada
U idealnom slučaju, pretplatnički TMSI poznat je samo mobilnom telefonu i mobilnoj mreži. Međutim, postoje načini da se zaobiđe ova zaštita. Ako ciklično zovete pretplatnika ili šaljete SMS poruke (ili bolje Tihi SMS), gledajući PCH kanal i obavljajući korelaciju, možete s određenom preciznošću odabrati TMSI napadnutog pretplatnika.
Osim toga, s pristupom međuoperacijskoj komunikacijskoj mreži SS7, putem telefonskog broja možete saznati IMSI i LAC njegovog vlasnika. Problem je u tome što u mreži SS7 svi operateri "vjeruju" jedni drugima, čime se smanjuje nivo povjerljivosti podataka njihovih pretplatnika.
3.3 Autentifikacija
Da bi se zaštitila od lažiranja, mreža provjerava autentičnost pretplatnika prije nego što počne s posluživanjem. Osim IMSI -a, SIM kartica pohranjuje nasumično generiranu sekvencu zvanu Ki, koju vraća samo u raspršenom obliku. Ki je također pohranjen u HLR -u operatera i nikada se ne prenosi u čistom tekstu. Općenito, postupak provjere autentičnosti zasnovan je na principu četverosmjernog rukovanja:
- Pretplatnik podnosi zahtjev za ažuriranje lokacije, a zatim daje IMSI.
- Mreža šalje pseudo-slučajnu RAND vrijednost.
- SIM kartica telefona raspršuje Ki i RAND koristeći algoritam A3. A3 (RAND, Ki) = SRAND.
- Mreža također raspršuje Ki i RAND koristeći algoritam A3.
- Ako se vrijednost SRAND -a na strani pretplatnika podudara s onom izračunatom na strani mreže, tada je pretplatnik provjeren autentičnost.
Metode napada
Iteracija preko Ki s vrijednostima RAND i SRAND može potrajati prilično dugo. Osim toga, operatori mogu koristiti vlastite algoritme heširanja. Na internetu postoji dosta podataka o pokušajima brutalne sile. Međutim, nisu sve SIM kartice savršeno zaštićene. Neki istraživači su mogli izravno pristupiti datotečnom sistemu SIM kartice, a zatim izvući Ki.
3.4 Šifriranje prometa
Prema specifikaciji, postoje tri algoritma za šifriranje korisničkog prometa:- A5 / 0- formalno označavanje nedostatka šifriranja, baš kao i OTVORENO u WiFi mrežama. Ni ja nikada nisam vidio mrežu bez enkripcije, međutim, prema gsmmap.org, A5 / 0 se koristi u Siriji i Južnoj Koreji.
- A5 / 1 je najčešći algoritam šifriranja. Unatoč činjenici da je njegovo hakiranje već više puta demonstrirano na raznim konferencijama, koristi se svugdje i svugdje. Za dešifriranje prometa dovoljno je imati 2 TB slobodnog prostora na disku, običan personalni računar sa Linuxom i Kraken program.
- A5 / 2- algoritam za šifriranje s namjerno oslabljenom zaštitom. Ako se tamo koristi, to je samo za ljepotu.
- A5 / 3 je trenutno najsigurniji algoritam za šifriranje, razvijen 2002. Na internetu možete pronaći informacije o nekim teoretski mogućim ranjivostima, ali u praksi niko još nije pokazao kako ih riješiti. Ne znam zašto ga naši operateri ne žele koristiti u svojim 2G mrežama. Uostalom, ovo daleko od toga da je smetnja, tk. ključevi za šifriranje poznati su operateru i promet se s njegove strane može vrlo lako dešifrirati. I svi moderni telefoni to savršeno podržavaju. Srećom, moderne 3GPP mreže ga koriste.
Kao što je već spomenuto, s opremom za njuškanje i računarom s 2 TB memorije i programom Kraken možete prilično brzo (nekoliko sekundi) pronaći ključeve za šifriranje sesije A5 / 1, a zatim dešifrirati bilo čiji promet. Njemački kriptolog Karsten Nohl pokazao je 2009. godine kako hakovati A5 / 1. Nekoliko godina kasnije, Karsten i Sylvian Muno demonstrirali su presretanje i dešifriranje telefonskog razgovora koristeći nekoliko starih telefona Motorola (projekt OsmocomBB).
