Uue üleeuroopalise digitaalse mobiilside standardi väljatöötamine algas 1985. aastal. Selleks loodi spetsiaalne grupp - Group Special Mobile. Lühend GSM andis uuele standardile nime. Hiljem hakati GSM -i tänu selle laialdasele kasutamisele dešifreerima kui globaalset mobiilside süsteemi. Praeguseks on GSM -süsteem arenenud ülemaailmseks teise põlvkonna standardiks, mis on maailmas nii leviala kui ka abonentide arvu poolest juhtival kohal.

GSM -standard näeb ette saatjate tööd kahel sagedusribal. Sagedusriba 890–915 MHz kasutatakse sõnumite edastamiseks mobiiljaamast tugijaama ja riba 935–960 MHz kasutatakse sõnumite edastamiseks tugijaamast abonendile. Kõrvuti asuvate sidekanalite vaheline sagedusvahemik on 200 kHz, seega on vastuvõtmiseks / edastamiseks eraldatud ribalaiuses 124 sidekanalit. See standard kasutab TDMA -d (Time Division Multiple Access), et mahutada korraga ühele operaatorile kaheksa kõnekanalit. Kõnet teisendava seadmena kasutatakse korrapärase impulsi ergastusega kõnekoodekit, mille kõne muundamise kiirus on 13 Kbit / s. Raadiokanalites esinevate vigade eest kaitsmiseks kasutatakse blokeeritud ja konvolutsioonilist põimimist. Mobiilsageduste väikese liikumiskiirusega kodeerimise ja põimimise efektiivsuse parandamine saavutatakse töösageduste aeglase ümberlülitamisega sideseansi ajal (kiirusega 217 hüpet minutis).

Teenuste osas püüdsid standardi arendajad algusest peale tagada GSM- ja ISDN -võrkude (Integrated Service Digital Network) ühilduvus pakutavate teenuste osas. Lisaks tavapärasele telefonisuhtlusele pakutakse GSM -i kasutajale mitmesuguseid andmeedastusteenuseid. GSM-i abonendid saavad vahetada teavet ISDN-i abonentide, tavapäraste telefonivõrkude, pakettkommutatsioonivõrkude ja ahelalülitusega sidevõrkudega, kasutades erinevaid juurdepääsumeetodeid ja -protokolle, näiteks X.25. Faksiteateid on võimalik saata faksimasina jaoks sobiva adapteri abil. Ainulaadne GSM -funktsioon, mida vanemates analoogsüsteemides polnud, on lühiside kahesuunaline edastamine SMS -sõnumid(Lühisõnumiteenus)-salvestamise ja edastamise režiimis edastatakse kuni 160 baiti.

Digitaalis oli võimalik rakendada lisafunktsioone, mida eelmise põlvkonna analoogstandardites pole. See viitab peamiselt vestluspartneri hääle helikvaliteedile (edastamise ja kõne kodeerimise kvaliteet), abonendi autentimisele ja automaatsele rändlusele. Ja pealegi on see:

• SIM-kaartide kasutamine kanalile ja sideteenustele juurdepääsu võimaldamiseks;
• edastatud sõnumite krüptimine;
• raadioliides kuulamisest suletud;
• abonendi autentimine ja abonendiseadmete identifitseerimine krüptograafiliste algoritmide abil;
• signaalikanalite kaudu edastatavate lühisõnumiteenuste kasutamine;
• erinevate GSM -võrkude abonentide automaatne rändlus riiklikul ja rahvusvahelisel tasandil;
• GSM -i abonentide Interneti -rändlus DCS1800, PCS1900, DECT -võrgu abonentidega, samuti satelliidi Globalstar isikliku raadiosüsteemiga.

Täna areneb GSM-standard aktiivselt ja nüüd saab kasutajale pakkuda kiire pakettandmeside (GPRS) teenust või Interneti-ühendust.

TDMA / IS-136 (D-AMPS)

TDMA / IS-136 spetsifikatsioon määratleti 1998. aastal Ameerika Ühendriikides Telekommunikatsioonitööstuse Assotsiatsioonide (TIA) poolt, et AMPS (Advanced Mobiiltelefon Teenindus). Ühilduvuse tagamiseks AMPS-iga kasutab TDMA / IS-136 spetsifikatsioon 30 kHz kandja ribalaiust kolme pesaga. Erinevalt sagedusjaotussüsteemidest töötavad kõik TDMA abonendid samas sagedusvahemikus, kuid igal neist on ajapiirangud. Igale abonendile eraldatakse ajavahemik (pesa), mille jooksul tal on lubatud "edastada". Kui üks abonent on ülekande lõpetanud, antakse luba üle järgmisele jne.

Tänapäeval ei saa IS-136 mingil juhul pidada mobiilside arengu tupikteeks (teine ​​küsimus on, kuidas selle standardi saatus meie riigis kujuneb). Lisaks GSM -ile näeb see standard ette kolmanda põlvkonna süsteemile ülemineku järjestikuseid samme: GPRS, EDGE jne.

PDC

Nagu paljudel muudel juhtudel, oli ka Jaapanil oma arengutee. Tõusva päikese maa kasutab standardit PDC (Personal Digital Cellular). Standard põhineb kolme pesaga TDMA lahendusel. Sel juhul on kandja laius 25 kHz.

Hoolimata asjaolust, et PDC -võrgud asuvad ainult Jaapanis, on see standard (1999. aasta lõpu seisuga) kindlalt GSM -i järel populaarsuse reitingus digitaalsete standardite seas abonentide arvu poolest. Ja see pole üllatav: 2000. aasta alguses ületas Jaapani mobiiltelefoni abonentide arv tavaliste traadiga telefonitellijate arvu. Muide, just Jaapanis töötavad juba kolmanda põlvkonna võrkude testimiskohad - vaatamata mobiilsidesüsteemide kiirele arengutempole on jaapanlased kõigist teistest üle aasta ees.

CDMA / IS-95

CDMA (Code Division Multiple Access) ehk cdmaOne on täielikult digitaalne standard, mis kasutab vastuvõtmiseks sagedusvahemikku 824–849 MHz ja edastamiseks 874–899 MHz. Tegelikult töötati "uus" standard välja juba 30ndatel. Ja siis kasutati seda aastakümneid eranditult sõjalistes sidesüsteemides, nii endises NSV Liidus kui ka USA -s. Ega asjata juhtinud sõjavägi sellele standardile tähelepanu, kuna sellel on palju selliste süsteemide jaoks kasulikke funktsioone, millest peamine on suhtluse saladus. Fakt on see, et CDMA tööpõhimõte on algse infosignaali spektri "määrimine" selle modulatsiooni tõttu mürasarnase signaaliga, mis hõivab palju laiema sagedusvahemiku kui algne signaal. Selle mürasignaali kuju on iga abonendi jaoks kordumatu kood, mis võimaldab seda CDMA vastuvõtjas tuvastada. CDMA tugijaamas moduleeritakse paljudelt kasutajatelt saadud ühist signaali uuesti sarnase mürasarnase signaaliga, taastades seega algse signaali.

Sellel näiliselt lihtsal toimimisskeemil on palju eeliseid. Esiteks, kõik CDMA-süsteemi abonendid töötavad samas sagedusribas (see ribalaius on 1,25 MHz), üksteist segamata, kuna põhiriba mürasarnaste signaalide arv on mitu miljardit.

Teiseks kõrge mürakindlus nii passiivsete kui ka aktiivsete häirete tõttu. Tulenevalt asjaolust, et lairibasignaal "neelab" kitsaribalisi häireid, muutmata selle kuju, pakub see kvaliteetset kõne- ja andmeedastust (võrreldav kvaliteetsete traatliinidega). See, muide, võimaldab teil töötada palju väiksema edastatava signaalivõimsusega, see tähendab, et CDMA -võrgud on keskkonnasõbralikumad. Väiksem töövõimsus tagab ka abonendiseadmete aku pikema tööea.

Mis puutub selle standardi väljatöötamise ülemaailmsetesse suundumustesse, siis need on rohkem kui ulatuslikud. Peamine: järgmise, kolmanda põlvkonna raadiotelefonisüsteemides kasutatakse CDMA tehnoloogia erinevaid variante veelgi laiema kandekanali laiusega.

Sissejuhatus

Kaasaegsete mobiilside raadiosidesüsteemide hulgas on kõige kiiremini arenevad süsteemid raadiotelefoni side. Nende kasutuselevõtt võimaldas lahendada eraldatud raadiosagedusala majandusliku kasutamise probleemi, edastades sõnumeid samadel sagedustel, ja suurendada läbilaskevõime telekommunikatsioonivõrgud. Need süsteemid on üles ehitatud vastavalt mobiilsidepõhisele sagedusjaotuse põhimõttele teeninduspiirkonnas ja nende eesmärk on pakkuda raadiosidet suurele hulgale abonentidele, kellel on juurdepääs PSTN -ile.

Kaasaegse kasutamine infotehnoloogiaid võimaldab pakkuda selliste võrkude abonentidele kõrgetasemelisi kõnesõnumeid, side usaldusväärsust ja konfidentsiaalsust, kaitset volitamata juurdepääsu eest võrgule ja väga laia valikut muid teenuseid. Praegu mobiilsete objektidega raadioside valdkonnas nii analoog (NMT-450, NMT-900, AMPS jne) kui ka digitaalsed standardid (GSM-900, GSM-1800, GSM-1900, D-AMPS jne) .). Kõige edukam arendus on GSM -standardiga seotud mobiiltehnoloogiad. Võrreldes teiste mobiilsidevõrgu mobiilsidesüsteemide digitaalsete standarditega, pakub GSM parimaid energia- ja kvaliteedinäitajaid, kõrgeimaid turvalisuse ja side konfidentsiaalsuse omadusi. GSM -standard pakub ka mitmeid sideteenuseid, mida teistes mobiilside standardites ei rakendata.

Selle diplomiprojekti eesmärk on kavandada Asteliti operaatorile fragment DCS-1800 standardiga mobiilsidevõrgu sidesüsteemist ja hinnata selle süsteemi elektromagnetilist ühilduvust.

1.1 GSM -standardi kirjeldus ja põhiomadused

Lääne-Euroopa riikides on kasutusel mitmed üksteisega kokkusobimatud analoog-mobiilsidestandardid, millel on võrreldes digitaalsete standarditega märkimisväärsed puudused, mistõttu on vaja välja töötada ühtne üleeuroopaline digitaalne mobiilside standard GSM-900 . See tagab kommunikatsiooni kõrge kvaliteedi ja konfidentsiaalsuse, võimaldab teil tellijatele pakkuda laia valikut teenuseid. Standard võimaldab automaatse rändluse korraldamise võimalust. 1999. aasta juuli seisuga oli GSM-900 abonentide osakaal: umbes 43% maailmas, üle 85% Lääne-Euroopas.

GSM-standard on tuntud ka kui DCS (Digital Cellular System) või PCN (Personal Communications Network), samuti 1800 MHz sagedusala GSM-900 standardi modifikatsioon: GSM-1800. GSM -standard sisaldab teiste teenustega võrreldes kõige täiuslikumat teenuste komplekti.

GSM-standardiga mobiilsidevõrgud on algselt kavandatud suure läbilaskevõimega võrkudeks, mis on mõeldud massitarbijatele ja mille eesmärk on pakkuda abonentidele laia valikut teenuseid, kui nad kasutavad sidepidamist nii hoonetes kui ka tänaval, sealhulgas autoga reisides.

GSM -standard kasutab TDMA -d, mis võimaldab ühele operaatorile üheaegselt paigutada 8 kõnekanalit. Kõnetõlkijana kasutatakse RPE-LTP kõnekoodekit, millel on regulaarne impulsi erutus ja kõne teisenduskiirus
13 kbps.

Raadiokanalites esinevate vigade eest kaitsmiseks kasutatakse blokeeritud ja konvolutsioonilist põimimist. Kodeerimise ja põimimise efektiivsuse parandamine väikese MS liikumiskiiruse korral saavutatakse sideseansi ajal aeglaselt töösageduste vahetamisega kiirusega 217 hüpet sekundis.

Võitmaks vastu võetud signaalide hägustumist, mis on põhjustatud raadiolainete mitmemõõtmelisest levimisest linnatingimustes, kasutab sideseade ekvalaisereid, mis tagavad impulssignaalide võrdsustamise viivitusaja standardhälbega kuni 16 μs. Seadmete sünkroniseerimissüsteem on ette nähtud signaali absoluutse viivituse kompenseerimiseks kuni 233 μs. See vastab maksimaalsele sidevahemikule 35 km (maksimaalne raadiuse raadius).

Raadiosignaali moduleerimiseks kasutatakse spektraalselt efektiivset GMSK -d (GMSK). Kõne töötlemine sisse see standard teostatakse osana DTX -süsteemist (katkematu ülekanne).

GSM -standard saavutab sõnumite edastamise kõrge turvalisuse; sõnumid krüpteeritakse avaliku võtme krüpteerimisalgoritmi (RSA) abil.

Üldiselt on GSM -standardis töötav sidesüsteem mõeldud kasutamiseks erinevates valdkondades. See pakub kasutajatele laia valikut teenuseid ja võimalust kasutada mitmesuguseid seadmeid häälsõnumite ja andmete edastamiseks, kõne- ja häiresignaalide edastamiseks; ühenda telefonivõrgud avalike teenuste võrgud (PSTN), andmeedastusvõrgud (PDN) ja integreeritud teenuste digitaalvõrgud (ISDN).

Allpool on toodud GSM -standardi peamised omadused:

MS edastab ja BTS võtab vastu sagedust, MHz 890-915;

Vastuvõtva MS ja edastava BTS sagedus, MHz 935-960;

Vastuvõtvate ja edastavate sageduste kahepoolne vahekaugus, MHz 45;

Sõnumite edastamise kiirus raadiokanalis, kbit / s 270,833;

Kõnekoodeki teisenduskurss, kbit / s 13;

Sidekanali ribalaius, kHz 200;

Maksimaalne sidekanalite arv on 124;

Modulatsiooni tüüp GMSK;

Modulatsiooniindeks BT = 0,3;

Eelmodulatsiooni ribalaius

Gaussi filter, kHz 81,2;

Sagedushüpete arv sekundis on 217;

Lahtri maksimaalne raadius, km kuni 35;

Kombineeritud TDMA / FDMA kanali korraldus;

Vajalik kandja / häire suhe 9 dB.

GSM -võrguseadmete hulka kuuluvad mobiiltelefonid (raadiotelefonid) ja tugijaamad, digitaalsed lülitid, juhtimis- ja hoolduskeskus, mitmesugused lisasüsteemid ja -seadmed. Süsteemi elementide funktsionaalne liidestamine toimub mitmete liideste abil. Plokkskeem (joonis 1.1) näitab GSM -standardis vastuvõetud funktsionaalset struktuuri ja liideseid.

Joonis 1.1 - GSM -võrgu plokkskeem

MS koosneb seadmetest, mis on ette nähtud GSM -abonentidele juurdepääsu korraldamiseks olemasolevaid võrke suhtlemine. GSM -standardi raames võetakse kasutusele viis MS -klassi: alates 1. klassi mudelist, mille väljundvõimsus on kuni 20 W, paigaldatud sõidukitele, kuni 5. klassi mudelini, mille maksimaalne väljundvõimsus on kuni 0,8 W (tabel 1.1). Sõnumite edastamisel on ette nähtud saatja võimsuse adaptiivne juhtimine, et tagada nõutav side kvaliteet. MS ja BTS on teineteisest sõltumatud.

Tabel 1.1 - GSM -mobiiljaamade klassifikatsioon

Iga liikmesriigi mällu on salvestatud oma MIN - rahvusvaheline identifitseerimisnumber (IMSI). Igale MS -le on määratud veel üks MIN -IMEI, mida kasutatakse varastatud jaama või sellise õigusega jaama juurdepääsu GSM -võrkudele välistamiseks.

BSS -varustus koosneb tugijaama kontrollerist BSC ja tegelikust transiiveri tugijaamast BTS. Üks kontroller saab juhtida mitut jaama. See täidab järgmisi funktsioone: raadiokanalite eraldamise haldamine; ühenduse juhtimine ja nende järjestuse reguleerimine; töörežiimi pakkumine hüppesagedusega, signaalide moduleerimine ja demodulatsioon, sõnumite kodeerimine ja dekodeerimine, kõne kodeerimine, kõne, andmete ja kõnesignaalide edastuskiiruse kohandamine; otsingusõnumite edastamise järjestuse juhtimine.

TCE transkodeerija teisendab MSC kõne- ja andmekanali (64 kbit / s) väljundsignaalid vormis, mis vastab raadioliidese GSM soovitustele (13 kbit / s). Transkooder asub tavaliselt koos MSC-ga.

SSS -kommutatsiooni alamsüsteemi seadmed koosnevad mobiilsest CC -st, HLR -i asukoharegistrist, VLR -liikumisregistrist, AUC -autentimiskeskusest ja EIR -seadmete identifitseerimisregistrist.

MSC teenindab rakkude rühma ja pakub igasuguseid MS -ühendusi. See on liides mobiilivõrgu ja fikseeritud võrkude, nagu PSTN, PDN, ISDN, vahel ning pakub kõne suunamise ja kõne juhtimise funktsiooni. Lisaks täidab MSC raadiokanalite vahetamise funktsioone, mis hõlmavad üleandmist, mis tagab kommunikatsiooni järjepidevuse, kui MS liigub kärjest lahtrisse, ning töökanalite vahetamist lahtris häirete või talitlushäirete korral. Iga MSC teenindab abonente, kes asuvad kindlas geograafilises piirkonnas. MSC haldab kõnede seadistamise ja marsruutimise protseduure. PSTN -i jaoks pakub see SS # 7 signalisatsioonisüsteemi funktsioone, kõnede edastamist või muid liideseid. Samuti genereerib MSC andmeid kõnede tariifimiseks, koostab statistilisi andmeid ja säilitab raadiokanalile juurdepääsu korral turvameetmed.

Samuti haldab MSC nii asukoha registreerimise kui ka üleandmise protseduure tugijaama alamsüsteemis (BSC). Kõne edastamise protseduuri ühe BSC poolt kontrollitavates rakkudes teostab see BSC. Kui kõne edastatakse kahe võrgu vahel, mida juhivad erinevad BSC -d, viiakse esmane juhtimine läbi MSC -s. Samuti näeb GSM -standard ette kõne edastamise protseduuri erinevatele MSC -dele kuuluvate kontrollerite (võrkude) vahel.

MSC jälgib pidevalt MS -d, kasutades registreid: HLR (positsiooniregister või koduregister) ja VLR (kolimis- või külalisregister).

HLR salvestab selle osa MS asukohateabest, mis võimaldab MSC -l kõne edastada. See register sisaldab mobiiltelefoni abonendi MIN -i (IMS1), mida kasutatakse autentimiskeskuses (AUC) oleva MS identifitseerimiseks, samuti normaalseks tööks vajalikke andmeid. GSM -võrgud.

Uustulnukad ei saa aru mängudest, mida standardite arendajad mängivad. Näib, et see kasutab GSM -sagedusi 850, 1900, 900, 1800 MHz, mida veel? Kiire vastus - lugege telefoni kasutusjuhendi järgmist jaotist. Näidatakse üldtunnustatud tõlgenduse ebaõigsust. Probleemi kirjeldavad järgmised sätted:

1. Teise põlvkonna 2G mobiilside on toonud kaasa hulga standardeid. Maailm teab kolme rütmi seadvat epitsentrit: Euroopa, Põhja -Ameerika, Jaapan. Venemaa võttis vastu kahe esimese standardid, muutes neid.
2. Standardite sugupuu laieneb pidevalt.
3. Standardite rahvusvaheliste versioonide eesmärk on ühendada üksikute riikide erinevad reeglid. Otsesüst ei ole sageli võimalik. Valitsused muudavad õigusraamistikku, kehtestades sageduskavad.

Eelnev selgitab algajate probleemi vääritimõistmise päritolu. Tagasi küsimuse selguse juurde, loome lihtsustatud standardite hierarhia, näidates ära teel kasutatavad sagedused.

Standardite genealoogia

Järgnev teave on mõeldud võhikule olemasolevate väljasurnud standardite struktuuri selgitamiseks. Venemaal kasutatavaid tehnoloogiaid kirjeldatakse allpool järgmistes jaotistes. Vene metsa kaunistanud puu vastavad esindajad on tähistatud paksus kirjas.

1G

1. AMPS perekond: AMPS, NAMPS, TACS, ETACS.
2. Muud: NMT, C-450, DataTAC, Hicap, Mobitex.

2G: 1992

1. GSM / 3GPP perekond: GSM, HSCSD, CSD.
2. 3GPP2 perekond: cdmaOne.
3. AMPS perekond: D-AMPS.
4. Muud: iDEN, PHS, PDC, CDPD.

2G +

1. 3GPP / GSM perekond: GPRS, EDGE.
2. 3GPP2 perekond: CDMA2000 1x, sealhulgas täiustatud.
3. Muud: WiDEN, DECT.

3G: 2003

1. 3GPP perekond: UMTS.
2. 3GPP2 perekond: CDMA2000 1xEV-DO R. 0

3G +

1. 3GPP perekond: LTE, HSPA, HSPA +.
2. 3GPP2 perekond: CDMA2000 1xEV-DO R. A, CDMA2000 1xEV-DO R. B, CDMA2000 1xEV-DO R. C
3. IEEE perekond: mobiilne WiMAX, Flash OFDM.

4G: 2013

1. 3GPP perekond: LTE-A, LTE-S Pro.
2. IEEE perekond: WiMAX.

5G: 2020

1. 5G-NR.

Lühike kirjeldus

Genealoogia võimaldab teil väljasurnud liike jälgida. Näiteks kasutavad kaasaegsed autorid sageli lühendit GSM, eksitades lugejat. Tehnoloogia piirdub täielikult teise põlvkonna mobiilsidevõrguga, väljasurnud liigiga. Endised sagedused koos täiendustega on järeltulijate kasutuses. 1. detsembril 2016 lõpetas Austraalias asuv Telstra GSM -i kasutamise, saades maailma esimeseks operaatoriks, kes on oma seadmeid täielikult uuendanud. 80% maailma elanikkonnast on jätkuvalt tehnoloogiaga rahul (GSM Assotsiatsiooni andmetel). Austraalia kolleegide eeskuju 1. jaanuaril 2017 järgis Ameerika AT&T. Sellele järgnes teenuse peatamine operaatori Optus poolt, 2017. aasta aprillis tunnistas Singapur 2G vastuolu elanikkonna kasvavatele vajadustele.

Seega kasutatakse mõistet GSM seoses Vene Föderatsiooni üle ujutanud vananevate seadmetega. Järeltulijaprotokolle võib nimetada GSM -i järeltulijateks. Sagedusi säilitavad järgmised põlvkonnad. Punktsioonid, teabe edastamise meetodid muutuvad. Seadmete uuendamisega kaasnevaid sageduse jaotamise aspekte käsitletakse allpool. GSM -i suhte loomiseks vajaliku teabe esitamine on kohustuslik.

Telefoni kasutusjuhend

Kasulikku teavet küsimuse kohta annab telefonijuhend. Vastavas jaotises on loetletud toetatud sagedused. Üksikud seadmed võimaldavad teil vastuvõtuala kohandada. Peaksite valima telefonimudeli, mis püüab kinni üldtunnustatud vene kanalitest:

1. 900 MHz - E -GSM. Tõusev haru on 880..915 MHz, kahanev haru on 925..960 MHz.
2. 1800 MHz - DCS. Kasvav haru - 1710..1785 MHz, kahanev - 1805..1880 MHz.

LTE tehnoloogia lisab 2600 MHz piirkonna, tutvustatakse 800 MHz kanalit.

RF -side ajalugu: sagedused

1983. aastal alustati digitaalse side Euroopa standardi väljatöötamist. Tuletame meelde, et 1G esimene põlvkond kasutas analoogülekannet. Seega töötasid insenerid standardi ette, nähes ette tehnoloogia arengu ajalugu. Digitaalne side sündis Teisest maailmasõjast, täpsemalt Green Horneti krüpteeritud edastussüsteemist. Sõjavägi sai suurepäraselt aru: digitehnoloogia ajastu on tulemas. Tsiviiltööstus püüdis tuult.

900 MHz

Euroopa organisatsioon CEPT on loonud GSM -komitee (Groupe Special Mobile). Euroopa Komisjon on teinud ettepaneku kasutada 900 MHz spektrit. Arendajad asusid elama Pariisi. Viis aastat hiljem (1987) esitasid 13 ELi riiki Kopenhaagenile memorandumi ühtse mobiilsidevõrgu loomise vajaduse kohta. Kogukond otsustas paluda GSM -i abi. Esimene ilmus veebruaris. andmeleht... Nelja riigi poliitikud (mai 1987) toetasid projekti Bonni deklaratsiooniga. Järgmine lühike periood (38 nädalat) on täis sagimist, mida juhib neli määratud isikut:

1. Armin Silberhorn (Saksamaa).
2. Philippe Dupoulis (Prantsusmaa).
3. Renzo Failli (Itaalia).
4. Stephen Temple (Ühendkuningriik).

1989. aastal jätab GSM -komisjon CEPT -i vahi alla, saades osa ETSI -st. Soome endine peaminister Harry Holkeri tegi 1. juulil 1991 esimese kõne abonendile (Kaarina Suonio), kes kasutas raadiosideoperaatori teenuseid.

1800 MHz

Paralleelselt 2G kasutuselevõtuga käis töö 1800 MHz piirkonna kasutamiseks. Esimene võrk hõlmas Ühendkuningriiki (1993). Samal ajal kolis sisse Austraalia operaator Telecom.

1900 MHz

Sageduse 1900 MHz võttis kasutusele USA (1995). Ühendus GSM loodi, ülemaailmne abonentide arv ulatus 10 miljoni inimeseni. Aasta hiljem suurenes see näitaja kümme korda. 1900 MHz kasutamine takistas UMTS -i Euroopa versiooni kasutuselevõttu.

800 MHz

800 MHz sagedusala ilmus 2002. aastal paralleelselt multimeediumsõnumiteenuse kasutuselevõtuga.

Tähelepanu, küsimus!

Millised sagedused on muutunud Venemaa standardiks? Segadust lisab Runeti autorite teadmatus vastuvõetud standarditest ametlikud arendajad... Otsest vastust on arutatud eespool (vt jaotist Telefonijuhised), kirjeldame mainitud organisatsioonide tööd (jaotis UMTS).

Miks on nii palju sagedusi

2010. aasta tulemusi uurides teatas GSM Association: standard hõlmab 80% maailma abonentidest. See tähendab, et neli viiendikku võrkudest ei saa valida üht sagedust. Lisaks on 20% välismaalaste suhtlusstandardeid. Kust tuleb kurja juur? Kahekümnenda sajandi teise poole riigid arenesid isoleeritult. NSV Liidu sagedused 900 MHz olid hõivatud sõjalise, tsiviillennunduse abil.

GSM: 900 MHz

Paralleelselt GSM -i esimeste versioonide väljatöötamisega Euroopa poolt alustasid uurimistööd MTÜ Astra, uurimisinstituut Raadio, kaitseministeeriumi uurimisinstituut, mis lõppesid välikatsetega. Kohtuotsus:

• Võimalik navigeerimise ja mobiilside teise põlvkonna ühisoperatsioon.

1. NMT-450.

Pange tähele: jällegi 2 standardit. Igaüks kasutab oma sagedusvõrku. Väljakuulutatud GSM-900 turustushanke võitis NPO Astra, OJSC MGTS (nüüd MTS), Vene firmad, Kanada BCETI.

NMT -450MHz - esimene põlvkond

Niisiis kasutas Moskva alates 1992. aastast 900 MHz sagedusala (vt eespool), sest teisi GSM -sagedusi polnud veel sündinud. Lisaks NMT (Nordic Mobile Phones) ... Esialgu töötasid Põhjamaade poolsaare riigid välja kaks võimalust:

1. NMT-450.
2. NMT-900 (1986).

Miks valis Venemaa valitsus esimese vastuse? Ilmselt otsustasin proovida kahte vahemikku. Pange tähele, et need standardid kirjeldavad analoogsidet (1G). Arengumaad hakkasid poodi katma 2000. aasta detsembris. Island (Siminn) alistus viimasena (1. september 2010). Eksperdid juhivad tähelepanu 450 MHz sagedusala olulisele eelisele: vahemik. Märkimisväärne pluss, hindas kauge Island. Venemaa valitsus soovis katta riigi ala minimaalselt tornidega.

Kalurid armastavad NMT -d. Vabanenud võrgu võttis digitaalne CDMA 450. 2015. aastal on Skandinaavia tehnoloogiad omandanud 4G. Vene Uralvestcom vabastas kapi 1. septembril 2006, Sibirtelecom - 10. jaanuar 2008. Tütarettevõte (Tele 2) Skylink hindab vahemikku Permi ja Arhangelski piirkonnas. Litsents aegub 2021.

D -AMPS: UHF (400..890 MHz) - teine ​​põlvkond

USA 1G võrgud, mis kasutavad AMPS -spetsifikatsiooni, keeldusid GSM -i vastuvõtmisest. Selle asemel on korraldamiseks välja töötatud kaks alternatiivi mobiilsidevõrgud teine ​​põlvkond:

1. IS-54 (märts 1990, 824-849; 869-894 MHz).
2. IS-136. Erineb paljudes kanalites.

Standard on nüüd surnud, kõikjal asendatud GSM / GPRS, CDMA2000 järeltulijatega.

Miks vajab venelane D-AMPS-i

Vene mees tänaval kasutab sageli kasutatud varustust. D-AMPS-seadmed on jõudnud Tele 2 ja Beeline'i lattu. Viimane sulges Kesk -regiooni kaupluse 17. novembril 2007. Novosibirski oblasti litsents lõppes 31. detsembril 2009. Viimane pääsuke lendas minema 1. oktoobril 2012 (Kaliningradi oblast). Kõrgõzstan kasutas valikut kuni 31. märtsini 2015.

CDMA2000 - 2G +

Mõned protokolli variandid kasutavad:

1. Usbekistan - 450 MHz.
2. Ukraina - 450; 800 MHz.

Ajavahemikul detsember 2002 - oktoober 2016 spetsifikatsioonid 1xRTT, EV -DO Rev. A (450 MHz) kasutas Skylinki. Nüüd on infrastruktuuri kaasajastatud, kasutusele võetud LTE. 13. septembril 2016 levitasid maailmaportaalid uudist: Tele 2 lõpetab CDMA kasutamise. Ameerika MTS alustas LTE kasutuselevõtu protsessi aasta varem.

GPRS - teine ​​kuni kolmas põlvkond

CELLPAC protokolli väljatöötamine (1991-1993) oli mobiilside arendamisel pöördepunkt. Saadud on 22 USA patenti. Tehnoloogia järglasteks peetakse LTE -d, UMTS -i. Pakettandmeside on ette nähtud teabevahetuse kiirendamiseks. Projekti eesmärk on GSM -võrkude täiustamine (sagedused on loetletud eespool). Kasutaja on kohustatud teenust hankima järgmisi tehnoloogiaid:

1. Juurdepääs Internetile.
2. Vananenud "klõpsa rääkimiseks".
3. Messenger.

Kahe tehnoloogia (SMS, GPRS) kattumine kiirendab protsessi mitu korda. Spetsifikatsioon toetab IP, PPP, X.25 protokolle. Pakke saabub ka kõne ajal.

EDGE

Järgmise sammu GSM -i arengus kavandab AT&T (USA). Compact-EDGE on võtnud D-AMPS-i niši. Sagedused on loetletud eespool.

UMTS - täieõiguslik 3G

Esimene põlvkond, mis nõudis tugijaamade varustuse uuendamist. Sagedusvõrk on muutunud. HSPA + eeliseid kasutava liini maksimaalne liinikiirus on 42 Mbps. Tõeliselt saavutatavad kiirused ületavad oluliselt 9,6 kbps GSM -i. Alates 2006. aastast hakkasid riigid end uuendama. Kasutades ortogonaalset sageduse multipleksimist, otsustas 3GPP komitee saavutada 4G taseme. Varased linnud vabastati 2002. aastal. Esialgu määras arendaja järgmised sagedused:

1. 0,2025 MHz. Ülesvoolu ühendatud haru.
2. .2200 MHz. Allavoolu ühendatud haru.

Kuna USA kasutas juba 1900 MHz, valis ta 1710..1755 segmenti; 2110-2155 MHz. Paljud riigid järgisid Ameerika eeskuju. Sagedus 2100 MHz on liiga hõivatud. Siit ka alguses antud numbrid:

• 850/1900 MHz. Lisaks valitakse ühe vahemiku abil 2 kanalit. Kas 850 või 1900.

Nõus, GSM -i punumine on vale üldise näite järgi vale. Teine põlvkond kasutas pooldupleksset ühe kanalit, UMTS kahte korraga (5 MHz lai).

Sagedusvõrk UMTS Venemaa

Esimene katse spektreid laiali jagada toimus 3. veebruarist 3. märtsini 1992. Lahendust kohandas Genfi konverents (1997). Vahemikud fikseeris spetsifikatsioon S5.388:

• 1885-2025 MHz.
• 2110-2200 MHz.

Otsus vajas täiendavat selgitamist. Komisjon tuvastas 32 ülikanalit, 11 moodustasid kasutamata reservi. Enamik teisi sai kvalifitseeruvaid nimesid, kuna üksikud sagedused langesid kokku. Venemaa lükkas tagasi Euroopa praktika, halvustades USA-d, võttes kasutusele kaks UMTS-FDD bändi:

1. Nr 8. 900 MHz - E -GSM. Tõusev haru on 880..915 MHz, kahanev haru on 925..960 MHz.
2. Nr 3. 1800 MHz - DCS. Kasvav haru - 1710..1785 MHz, kahanev - 1805..1880 MHz.

Tehnilised andmed mobiiltelefon tuleks valida vastavalt esitatud teabele. Planeet Maa sagedusplaani paljastav Vikipeedia tabel on täiesti kasutu. Unustasin arvestada Venemaa eripäraga. Euroopa haldab lähedal asuvat IMT kanalit nr 1. Lisaks on olemas UMTS-TDD võrk. Kahe tüüpi õhuliinide varustus ei ühildu.

LTE - 3G +

GSM-GPRS-UMTS kimbu evolutsiooniline jätk. Võib olla CDMA2000 võrkude pealisehitusena. Ainult mitme sagedusega telefon on võimeline pakkuma LTE-tehnoloogiat. Eksperdid näitavad otseselt kohta neljanda põlvkonna all. Vastupidiselt turundajate väidetele. Esialgu tunnistas ITU-R organisatsioon tehnoloogiat sobivaks, hiljem muudeti seisukohta.

LTE on ETSI registreeritud kaubamärk. Põhiidee oli signaaliprotsessorite kasutamine ja uuenduslike kandjamodulatsiooni meetodite kasutuselevõtt. Abonentide IP-aadressimine leiti olevat otstarbekas. Liides on kaotanud ühilduvuse tagurpidi, sagedusspekter on uuesti muutunud. Esimese võrgu (2004) käivitas Jaapani ettevõte NTT DoCoMo. Tehnoloogia näituseversioon edestas Moskvat 2010. aasta kuumal mais.

UMTS -i kogemuste põhjal rakendasid arendajad kahte õhuprotokolli võimalust:

1. LTE-TDD. Kanalite ajaline jaotus. Seda tehnoloogiat toetavad laialdaselt Hiina, Lõuna -Korea, Soome, Šveits. Üksiku olemasolu sageduskanal(1850..3800 MHz). Osaliselt kattub WiMAX -iga, uuendamine on võimalik.
2. LTE-FDD. Kanalite sagedusjaotus (eraldi allavoolu, ülesvoolu).

Kahe tehnoloogia sagedusplaanid on erinevad, 90% tuumikujundusest on sama. Samsung ja Qualcomm toodavad telefone, mis saavad hakkama mõlema protokolliga. Hõivatud vahemikud:

1. Põhja-Ameerika. 700, 750, 800, 850, 1900, 1700/2100, 2300, 2500, 2600 MHz.
2. Lõuna-Ameerika. 2500 MHz.
3. Euroopa. 700, 800, 900, 1800, 2600 MHz.
4. Aasia. 800, 1800, 2600 MHz.
5. Austraalia, Uus -Meremaa. 1800, 2300 MHz.

Venemaa

Vene operaatorid on valinud LTE-FDD tehnoloogia, nad kasutavad sagedusi:

1. 800 MHz.
2. 1800 MHz.
3. 2600 MHz.

LTE -A - 4G

Sagedused jäid samaks (vt LTE). Käivitamise ajaskaala:

1. 9. oktoobril 2012 omandas Yota 11 tugijaama.
2. Megafon 25. veebruaril 2014 kajastas pealinna aiaringi.
3. Beeline töötab LTE 800, 2600 MHz sagedusel alates 5. augustist 2014.

DownLink - sidekanal tugijaamast abonendini
UpLink on suhtluskanal abonendilt operaatori tugijaamale.

4G / LTE standardsagedus 2500

Seda tüüpi suhtlus areneb suhteliselt hiljuti ja peamiselt linnades.

FDD (Frequency Division Duplex) - see DownLink ja UpLink töötavad erinevatel sagedusribadel.
TDD (Time Division duplex) - DownLink ja UpLink töötavad samal sagedusribal.

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 - see sagedusala on eraldatud ainult Moskva piirkonnas.
MTS: FDD DownLink 2660-2670 MHz, UpLink 2540-2550 MHz
MTS: TDD 2595-2615 MHz - see sagedusala on eraldatud ainult Moskva piirkonnas.
Beeline: FDD DownLink 2670-2680 MHz, UpLink 2550-2560 MHz
Rostelecom: FDD DownLink 2680-2690 MHz, UpLink 2560-2570 MHz
Pärast Megaphone'i ostmist Yotast, Yota hakkas töötama praktiliselt nagu megafon.

4G / LTE standardsagedus 800

Võrk käivitati kommertstegevuses 2014. aasta alguses, peamiselt väljaspool linna, maapiirkondades.

Üles- / allapoole (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 standardsagedus 2000

3G / UMTS2000 on Euroopas kõige levinum mobiilside standard, mida kasutatakse peamiselt andmete edastamiseks.

Üles- / allapoole (MHz)

Skylink: 1920-1935 / 2110 - 2125 - lõpuks lähevad need sagedused tõenäoliselt Rostelecomile. Võrk pole praegu kasutusel.
Megafon: 1935-1950 / 2125 - 2140
MTS: 1950-1965 / 2140 - 2155
Beeline: 1965 - 1980/2155 - 2170

2G / DCS standardsagedus 1800

DCS1800 on sama GSM, ainult erinevas sagedusvahemikus, peamiselt linnades. Kuid näiteks on piirkondi, kus TELE2 operaator töötab ainult sagedusalas 1800 MHz.

UpLink 1710–1785 MHz ja allalüli 1805–1880 MHz

Operaatorite kaupa jagamist pole eriti mõtet näidata. igas piirkonnas on sagedusjaotus individuaalne.

2G / DCS standardsagedus 900

GSM900 on täna Venemaal kõige levinum kommunikatsioonistandard ja seda peetakse teise põlvkonna kommunikatsiooniks.

GSM900 MHz on 124 kanalit. Kõikides Vene Föderatsiooni piirkondades jaotatakse GSM -sagedusalad operaatorite vahel eraldi. Ja seal on E-GSM olemas täiendava GSM-sagedusribana. Selle sagedust nihutatakse baasilt 10 MHz võrra.

UpLink 890–915 MHz ja allalüli 935–960 MHz

UpLink 880–890 MHz ja allalüli 925–935 MHz

3G standardsagedus 900

Kuna kanalid puudusid 2000. aasta sagedusel, eraldati 3G jaoks 900 MHz sagedused. Neid kasutatakse aktiivselt valdkonnas.

CDMA standardsagedus 450

CDMA450 - Venemaa keskosas kasutab seda standardit ainult SkyLinki operaator.

UpLink 453 - 457,5 MHz ja DownLink 463 - 467,5 MHz.

Selle tulemusel määratakse vastuvõtja ja saatja vaheline füüsiline kanal sageduse, eraldatud kaadrite ja nendes olevate ajavahemike arvu järgi. Tavaliselt kasutavad tugijaamad ühte või mitut ARFCN -kanalit, millest ühte kasutatakse BTS -i olemasolu tuvastamiseks eetris. Selle kanali kaadrite esimest ajavahemikku (indeks 0) kasutatakse baasjuhtimiskanalina (baasjuhtimiskanal või majakaskanal). Ülejäänud ARFCN -i eraldab operaator oma äranägemise järgi CCH- ja TCH -kanalite jaoks.

2.3 Loogilised kanalid

Loogilised kanalid moodustatakse füüsiliste kanalite baasil. Um-liides tähendab nii kasutaja- kui ka teenusteabe vahetamist. Vastavalt GSM -i spetsifikatsioonile vastab igat tüüpi teave teatud tüüpi loogilistele kanalitele, mis on realiseeritud füüsilise abil:

• liikluskanalid (TCH - liikluskanal),
• teenuse infokanalid (CCH - juhtkanal).

Liikluskanalid on jagatud kahte põhitüüpi: TCH / F- Täiskiirusega kanal maksimaalse kiirusega kuni 22,8 Kbps ja TCH / H- poole sagedusega kanal maksimaalse kiirusega kuni 11,4 Kbps. Seda tüüpi kanaleid saab kasutada kõne edastamiseks (TCH / FS, TCH / HS) ja kasutajaandmeteks (TCH / F9.6, TCH / F4.8, TCH / H4.8, TCH / F2.4, TCH / H2) 4), näiteks SMS.

Teenusteabe kanalid on jagatud järgmisteks osadeks:

• Ringhääling (BCH - ringhäälingukanalid).
  • FCCH - sageduse korrigeerimise kanal. Annab teavet, mida mobiiltelefon vajab sageduse korrigeerimiseks.
  • SCH - sünkroonimiskanal. Pakub mobiiltelefonile teavet, mida on vaja TDMA sünkroonimiseks tugijaamaga (BTS), ja selle BSIC -identiteeti.
  • BCCH - ringhäälingu juhtimiskanal. Edastab põhiteavet tugijaama kohta, nagu teenusekanalite korraldamise viis, toetussõnumite jaoks reserveeritud plokkide arv ja mitme raami arv (igaüks 51 TDMA -kaadrit) otsingutaotluste vahel.
• Kanalid Üldine otstarve(CCCH - ühised juhtkanalid)
  • PCH - otsingukanal. Tulevikku vaadates ütlen teile, et isikukutsumine on omamoodi mobiiltelefoni ping, mis võimaldab teil määrata selle kättesaadavuse teatud levialas. See kanal on loodud just selleks.
  • RACH - juhusliku juurdepääsu kanal. Mobiiltelefonid kasutavad seda oma SDCCH teenusekanali taotlemiseks. Ainult Uplinki kanal.
  • AGCH - juurdepääsu andmise kanal. Sellel kanalil vastavad tugijaamad mobiiltelefonide RACH -päringutele, eraldades SDCCH või kohe TCH.
• Spetsiaalsed juhtkanalid (DCCH)
  Oma kanalid, nagu TCH, on eraldatud konkreetsetele mobiiltelefonidele. Alamliike on mitu:
  • SDCCH - eraldiseisev spetsiaalne juhtkanal. Seda kanalit kasutatakse mobiiltelefoni autentimiseks, krüpteerimisvõtmete vahetamiseks, asukoha värskendamiseks, samuti häälkõnede tegemiseks ja SMS -ide vahetamiseks.
  • SACCH - aeglane seotud juhtkanal. Kasutatakse vestluse ajal või kui SDCCH kanal on juba kasutusel. Tema abiga saadab BTS telefonile perioodilisi juhiseid ajastuste ja signaali tugevuse muutmiseks. Vastupidises suunas on andmeid vastuvõetud signaali tugevuse (RSSI), TCH kvaliteedi ja lähimate tugijaamade signaali tugevuse kohta (BTS Measurements).
  • FACCH - kiire seotud juhtkanal. See kanal on varustatud TCH -ga ja võimaldab edastada kiireloomulisi sõnumeid, näiteks üleminekul ühest tugijaamast teise (üleandmine).

2.4 Mis on plahvatus?

Eetris olevad andmed edastatakse ajavahemike jooksul bittide jadade kujul, mida sageli nimetatakse "purskeks". Mõiste "plahvatus", mille kõige sobivam analoog on sõna "lõhkemine", peaks olema tuttav paljudele raadioamatööridele ja tõenäoliselt ilmnes see raadiosaate analüüsimiseks mõeldud graafiliste mudelite koostamisel, kus igasugune tegevus on sarnane kosed ja veepritsmed. Nende kohta saate rohkem lugeda sellest suurepärasest artiklist (piltide allikas), keskendume kõige olulisemale. Sarivõtte skemaatiline esitus võib välja näha järgmine:

Valveperiood
Häirete (st kahe siini kattuvuse) vältimiseks on sarivõtte kestus alati ajavahemiku kestusest teatud väärtuse võrra lühem (0,577 - 0,546 = 0,031 ms), mida nimetatakse "valveperioodiks". See periood on omamoodi ajavaru, et kompenseerida võimalikke viivitusi signaali edastamisel.

Sabaotsad
Need markerid määravad sarivõtte alguse ja lõpu.

Info
Suurenenud koormus, näiteks abonendi andmed või teenuste liiklus. Koosneb kahest osast.

Lippude varastamine
Need kaks bitti määratakse siis, kui FACCH -l edastatakse TCH -purskeandmete mõlemad osad. Üks edastatud bitt kahe asemel tähendab, et FACCH -l edastatakse ainult üks osa sarjast.

Treeningjärjestus
Seda osa sarivõtest kasutab vastuvõtja telefoni ja tugijaama vahelise kanali füüsiliste omaduste määramiseks.

2.5 Sarivõtete tüübid

Iga loogiline kanal vastab teatud tüüpi sarivõtetele:

Tavaline lõhkemine
Seda tüüpi järjestused rakendavad võrgu ja abonentide vahel liikluskanaleid (TCH), samuti igasuguseid juhtimiskanaleid (CCH): CCCH, BCCH ja DCCH.

Sageduse korrigeerimise sarivõte
Nimi räägib enda eest. Rakendab ühesuunalist allalüli FCCH, mis võimaldab mobiiltelefonidel BTS sagedusele täpsemalt häälestuda.

Sünkroonimisprotsess
Plahvatus seda tüüpi, nagu Frequency Correction Burst, rakendab allalüli kanalit, ainult SCH, mis on loodud tugijaamade olemasolu tuvastamiseks õhus. Sarnaselt WiFi -võrkude majakate pakettidele edastatakse iga sarivõtte täisvõimsusel ning see sisaldab ka teavet sellega sünkroonimiseks vajaliku BTS -i kohta: kaadrisagedus, identifitseerimisandmed (BSIC) ja muud.

Dummy lõhkes
Nukipurse, mille tugijaam saatis kasutamata ajavahemike täitmiseks. Fakt on see, et kui kanalil pole tegevust, on praeguse ARFCN -i signaali tugevus oluliselt väiksem. Sellisel juhul võib mobiiltelefonile tunduda, et see on tugijaamast kaugel. Selle vältimiseks täidab BTS kasutamata ajavahemikud mõttetu liiklusega.

Juurdepääs sarivõttele
BTS -iga ühenduse loomisel saadab mobiiltelefon RACH -ile spetsiaalse SDCCH -päringu. Tugijaam, olles saanud sellise plahvatuse, määrab abonendile tema FDMA -süsteemi ajastused ja vastab AGCH -kanalil, misjärel saab mobiiltelefon vastu võtta ja saata tavalisi sarivõtteid. Väärib märkimist valveaja pikenemisega, kuna esialgu ei teadnud telefon ega tugijaam teavet viivituste kohta. Kui RACH-päring ei taba ajavahemikku, saadab mobiiltelefon selle pärast pseudo-juhuslikku ajavahemikku uuesti.

2.6 Sageduse hüppamine

Tsiteerides Vikipeediast:

Sagedus-hüppeline hajaspektr (FHSS) on raadio teel teabe edastamise meetod, mille eripäraks on kandesageduse sagedane muutmine. Sagedus muutub vastavalt pseudo-juhuslikule numbrijadale, mis on teada nii saatjale kui ka vastuvõtjale. Meetod suurendab sidekanali mürataluvust.

3.1 Põhilised rünnakuvektorid

Kuna Um -liides on raadioliides, on kogu selle liiklus kõigile nähtav BTS -i levialas. Lisaks saate õhu kaudu edastatavaid andmeid analüüsida isegi kodust lahkumata, kasutades spetsiaalset varustust (näiteks vana mobiiltelefoni, mida toetab OsmocomBB projekt või väike RTL-SDR-dongle) ja kõige tavalisemate kätega arvuti.

Rünnakuid on kahte tüüpi: passiivsed ja aktiivsed. Esimesel juhul ei suhtle ründaja mingil viisil võrgu ega rünnatud abonendiga - ainult võtab vastu ja töötleb teavet. Pole raske arvata, et sellist rünnakut on peaaegu võimatu avastada, kuid sellel pole nii palju väljavaateid kui aktiivsel. Aktiivne rünnak hõlmab ründaja suhtlemist rünnatud abonendi ja / või mobiilsidevõrguga.

Võib tuvastada kõige ohtlikumad rünnakutüübid, millega mobiilivõrkude abonendid kokku puutuvad:

• Nuusutamine
• Isikuandmete, SMS -ide ja häälkõnede lekkimine
• Asukohaandmete leke
• Petmine (FakeBTS või IMSI Catcher)
• Kaug -SIM -i püüdmine, suvaline koodi täitmine (RCE)
• Teenuse keelamine (DoS)

3.2 Abonendi identifitseerimine

Nagu artikli alguses mainitud, tuvastatakse abonendid IMSI abil, mis salvestatakse abonendi SIM -kaardile ja operaatori HLR -ile. Mobiiltelefonid on identifitseeritud seerianumber- IMEI. Pärast autentimist ei lenda aga ei IMSI ega IMEI avalikult üle õhu. Pärast asukoha värskendamise protseduuri määratakse abonendile ajutine identifikaator - TMSI (ajutine mobiiltelefoni abonendi identiteet) ja selle abiga toimub edasine suhtlemine.

Rünnaku meetodid
Ideaalis on abonendi TMSI teada ainult mobiiltelefonile ja mobiilsidevõrgule. Siiski on võimalusi sellest kaitsest mööda hiilida. Kui helistate tsükliliselt abonendile või saadate SMS -e (või parem vaikne SMS), vaadates PCH -kanalit ja tehes korrelatsiooni, saate rünnatud abonendi TMSI teatud täpsusega valida.

Lisaks, kui teil on juurdepääs operaatoritevahelisele sidevõrgule SS7, saate telefoninumbri järgi teada selle omaniku IMSI ja LAC-i. Probleem on selles, et SS7 võrgus "usaldavad" kõik operaatorid üksteist, vähendades seeläbi oma abonentide andmete konfidentsiaalsuse taset.

3.3 Autentimine

Rikkumise eest kaitsmiseks tuvastab võrk abonendi enne selle teenindamist. Lisaks IMSI -le salvestab SIM -kaart juhuslikult genereeritud jada nimega Ki, mille ta tagastab ainult räsitud kujul. Ki salvestatakse ka operaatori HLR -is ja seda ei edastata kunagi selge tekstina. Üldiselt põhineb autentimisprotsess neljapoolse käepigistuse põhimõttel:

1. Tellija esitab asukoha värskendamise taotluse ja esitab seejärel IMSI.
2. Võrk saadab pseudo-juhusliku RAND-väärtuse.
3. Telefoni SIM -kaardil on A3 algoritmi abil räsid Ki ja RAND. A3 (RAND, Ki) = SRAND.
4. Võrk räsib ka Ki ja RAND, kasutades A3 algoritmi.
5. Kui abonendi poolel olev SRAND -i väärtus langeb kokku võrgu poolel arvutatud väärtusega, on abonent autentitud.

Rünnaku meetodid
Ki üle kordamine RAND ja SRAND väärtustega võib võtta üsna kaua aega. Lisaks saavad operaatorid kasutada oma räsialgoritme. Netis on päris palju teavet toorjõu katsete kohta. Siiski pole kõik SIM -kaardid ideaalselt kaitstud. Mõned teadlased on saanud otse juurdepääsu SIM -kaardi failisüsteemile ja seejärel Ki välja võtta.

3.4 Liikluse krüptimine

Vastavalt spetsifikatsioonile on kasutajaliikluse krüptimiseks kolm algoritmi:

• A5 / 0- krüptimise puudumise ametlik nimetus, nagu WiFi -võrkudes AVATUD. Ma ise pole krüpteerimata võrku näinud, kuid gsmmap.org andmetel kasutatakse A5 / 0 Süürias ja Lõuna -Koreas.
• A5 / 1 on kõige tavalisem krüptimisalgoritm. Hoolimata asjaolust, et tema häkkimist on juba korduvalt demonstreeritud erinevatel konverentsidel, kasutatakse seda kõikjal ja igal pool. Liikluse dekrüpteerimiseks piisab, kui pardal on 2 TB vaba kettaruumi, tavaline personaalarvuti Linuxiga ja Krakeni programm.
• A5 / 2- tahtlikult nõrgestatud kaitsega krüptimisalgoritm. Kui seda kasutatakse kus, on see ainult ilu jaoks.
• A5 / 3 on praegu kõige turvalisem krüptimisalgoritm, mis töötati välja 2002. Internetist leiate teavet mõne teoreetiliselt võimaliku haavatavuse kohta, kuid praktikas pole keegi veel demonstreerinud, kuidas sellest lahti saada. Ma ei tea, miks meie operaatorid ei soovi seda oma 2G -võrkudes kasutada. Lõppude lõpuks pole see kaugeltki takistuseks, tk. krüpteerimisvõtmed on operaatorile teada ja liiklust saab tema poolel üsna lihtsalt dekrüpteerida. Ja kõik kaasaegsed telefonid toetavad seda ideaalselt. Õnneks kasutavad seda kaasaegsed 3GPP -võrgud.

Rünnaku meetodid
Nagu juba mainitud, saate nuusutusseadmeid ja 2 TB mäluga arvutit ning Krakeni programmi kasutades üsna kiiresti (mõne sekundi) leida A5 / 1 seansi krüpteerimisvõtmed ja seejärel dekodeerida kellegi liikluse. Saksa krüptoloog Karsten Nohl demonstreeris 2009. aastal, kuidas häkkida A5 / 1. Mõni aasta hiljem demonstreerisid Karsten ja Sylvian Muno telefonivestluse pealtkuulamist ja dekrüpteerimist, kasutades mitut vana Motorola telefoni (OsmocomBB projekt).

Järeldus

Minu pikk lugu on läbi saanud. Üksikasjalikumalt ja praktilisest vaatenurgast saate tutvuda mobiilsidevõrkude põhimõtetega artiklite sarjas Tutvumine OsmocomBB -ga, niipea kui lisan ülejäänud osad. Loodan, et suutsin teile midagi uut ja huvitavat rääkida. Ootan teie tagasisidet ja kommentaare! Lisa märksõnu