1985-ben megkezdődött a digitális cellás kommunikáció új páneurópai szabványának kidolgozása. Külön csoportot hoztak létre erre a célra - Group Special Mobile. A GSM rövidítés adta a nevet az új szabványnak. Később a GSM -et széles körű használatának köszönhetően kezdték megfejteni, mint Global System for Mobile Communications. Mostanra a GSM rendszer globális második generációs szabványmá fejlődött, amely vezető szerepet tölt be a világon mind lefedettségét, mind előfizetői számát tekintve.

A GSM szabvány lehetővé teszi az adók működését két frekvenciasávban. A 890-915 MHz frekvenciasávot az üzenetek továbbítására használják a mobil állomásról a bázisállomásra, a 935-960 MHz sávot pedig az üzenetek bázisállomásról az előfizetőre történő továbbítására. A szomszédos kommunikációs csatornák közötti frekvenciaköz 200 kHz, így 124 kommunikációs csatorna található a vételre / átvitelre kijelölt sávszélességben. Ez a szabvány TDMA -t (Time Division Multiple Access) használ nyolc hangcsatorna egyidejű fogadására egyetlen vivőn. Beszédkonvertáló eszközként rendszeres impulzusgerjesztéssel és 13 Kbit / s beszédkonverziós sebességgel rendelkező beszédkodeket használnak. A rádiócsatornákban előforduló hibák elleni védelem érdekében blokk és konvolúciós interleaving kódolást használnak. A mobilfrekvenciák alacsony mozgási sebességén történő kódolás és sorbarakás hatékonyságának javítását a működési frekvenciák lassú kapcsolása érheti el kommunikációs munkamenet során (217 ugrás / perc sebességgel).

Ami a szolgáltatásokat illeti, a szabvány fejlesztői itt kezdettől fogva törekedtek a GSM és ISDN (Integrated Service Digital Network) hálózatok kompatibilitásának biztosítására a kínált szolgáltatások körében. A szokásos telefonos kommunikáción kívül a GSM -felhasználó számos adatátviteli szolgáltatást nyújt. A GSM előfizetők információcserét végezhetnek ISDN előfizetőkkel, hagyományos telefonhálózatokkal, csomagkapcsolt hálózatokkal és áramkörkapcsolt kommunikációs hálózatokkal különböző hozzáférési módszerek és protokollok, például X.25 használatával. Lehetőség van faxüzenetek küldésére a faxkészülék megfelelő adapterével. Egy egyedülálló GSM képesség, amely nem volt elérhető a régebbi analóg rendszerekben, a kétirányú rövid átvitel SMS -üzenetek(Short Message Service)-akár 160 bájt átvitel tárolás és továbbítás módban.

Digitálisan további funkciók is megvalósíthatók, amelyek az előző generáció analóg szabványaiban nem állnak rendelkezésre. Ez elsősorban a beszélgetőpartner hangjának hangminőségére (az átvitel és a beszédkódolás minősége), az előfizetői hitelesítésre és az automatikus roamingra vonatkozik. És ezen kívül ez:

• SIM-kártyák használata a csatorna- és kommunikációs szolgáltatások eléréséhez;
• továbbított üzenetek titkosítása;
• rádió interfész hallgatás elől lezárva;
• előfizetői hitelesítés és előfizetői berendezés azonosítása kriptográfiai algoritmusok használatával;
• jelzőcsatornákon keresztül továbbított rövid üzenetszolgáltatások használata;
• a különböző GSM -hálózatok előfizetőinek automatikus barangolása nemzeti és nemzetközi szinten;
• GSM előfizetők internetes barangolása DCS1800, PCS1900, DECT hálózatok előfizetőivel, valamint a Globalstar műholdas személyi rádiórendszerrel.

Ma a GSM szabvány aktívan fejlődik, és most a felhasználó számára biztosítható a nagysebességű csomagkapcsolt adatátvitel (GPRS) vagy az internet-hozzáférés.

TDMA / IS-136 (D-AMPS)

A TDMA / IS-136 specifikációt 1998-ban az Egyesült Államokban a Távközlési Ipari Szövetség (TIA) határozta meg az AMPS (Advanced Mobiltelefon Szolgáltatás). Az AMPS-sel való kompatibilitás biztosítása érdekében a TDMA / IS-136 specifikáció 30 kHz vivő sávszélességet használ három résszel. A frekvenciaosztó rendszerekkel ellentétben minden TDMA -előfizető ugyanazon a frekvenciatartományon működik, de mindegyik rendelkezik időhozzáférési korlátozással. Minden előfizetőnek egy időtartamot (rést) osztanak ki, amely alatt "sugározhat". Miután az egyik előfizető befejezte az adást, az engedély átkerül a következőre stb.

Ma az IS-136 semmiképpen sem tekinthető a cellás kommunikáció fejlődésének zsákutcájának (más kérdés, hogy hogyan alakul e szabvány sorsa hazánkban). A GSM -hez hasonlóan ez a szabvány egymást követő lépéseket ír elő a harmadik generációs rendszerre való átálláshoz: GPRS, EDGE stb.

PDC

Mint sok más esetben, Japánnak is megvan a maga fejlődési útja. A Felkelő Nap országa a PDC (Personal Digital Cellular) szabványt használja. A szabvány háromnyílású TDMA megoldáson alapul. Ebben az esetben a hordozó szélessége 25 kHz.

Annak ellenére, hogy a PDC -hálózatok csak Japánban találhatók, ez a szabvány (1999 végéig) magabiztosan a második helyen áll a GSM után a népszerűségi rangsorban a digitális szabványok között az előfizetők számát tekintve. És ez nem meglepő: 2000 elején a japán mobil előfizetők száma meghaladta a szabványos vezetékes telefonos előfizetők számát. Egyébként Japánban már működnek a harmadik generációs hálózatok teszthelyei - a mobil kommunikációs rendszerek gyors fejlődése ellenére a japánok több mint egy évvel megelőzik a többieket.

CDMA / IS-95

A CDMA (Code Division Multiple Access) vagy cdmaOne egy teljesen digitális szabvány, amely a vételhez 824-849 MHz, az átvitelhez 874-899 MHz frekvenciatartományt használ. Valójában az "új" szabványt még a 30 -as években fejlesztették ki. Aztán évtizedekig kizárólag katonai kommunikációs rendszerekben használták, mind a volt Szovjetunióban, mind az Egyesült Államokban. A hadsereg nem hiába hívta fel a figyelmet erre a szabványra, mivel számos olyan funkcióval rendelkezik, amelyek hasznosak az ilyen rendszerek számára, amelyek közül a legfontosabb a kommunikáció titkossága. A tény az, hogy a CDMA működésének elve az, hogy az eredeti információs jel spektrumát a modulációja miatt olyan zajszerű jelrel "kenje be", amely sokkal szélesebb frekvenciatartományt foglal el, mint az eredeti jel. A zajjel alakja minden előfizető számára egyedi kód, amely lehetővé teszi annak azonosítását a CDMA vevőben. Egy CDMA bázisállomáson a sok felhasználótól kapott közös jelet ismét hasonló zajszerű jelekkel modulálják, így visszaállítva az eredeti jelet.

Ennek a látszólag egyszerű működési rendnek számos előnye van. Először is, a CDMA rendszer összes előfizetője ugyanabban a frekvenciasávban működik (ez a sávszélesség 1,25 MHz), anélkül, hogy zavarnák egymást, mivel az alapsáv zajszerű jeleinek száma több milliárd.

Másodszor, magas zajállóság, mind a passzív, mind az aktív interferenciától. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a szélessávú jel "lenyeli" a keskeny sávú interferenciát anélkül, hogy megváltoztatná alakját, kiváló minőségű hang- és adatátvitelt biztosít (összehasonlítva a kiváló minőségű vezetékes vonalakkal). Ez mellesleg lehetővé teszi, hogy sokkal alacsonyabb átvitelű jelteljesítménnyel dolgozzon, vagyis a CDMA -hálózatok környezetbarátabbak. Az alacsonyabb üzemi teljesítmény az előfizetői eszközök hosszabb akkumulátor -élettartamát is biztosítja.

Ami a szabvány fejlesztésének globális tendenciáit illeti, ezek több mint kiterjedtek. A legfontosabb: a következő, harmadik generációs rádiótelefon -rendszerekben a CDMA technológia különböző, még szélesebb vivőcsatorna -szélességű változatait fogják használni.

Bevezetés

A modern mobil rádiókommunikációs rendszerek közül a leggyorsabban fejlődő rendszerek a mobiltelefonos rádiótelefon -kommunikáció. Bevezetésük lehetővé tette a kiosztott rádiófrekvencia -sáv gazdasági felhasználásának problémájának megoldását azáltal, hogy ugyanazon a frekvencián továbbította az üzeneteket, és áteresztőképesség távközlési hálózatok. Ezeket a rendszereket a szolgáltatási területen a frekvenciamegosztás celluláris elve szerint építették fel, és úgy tervezték, hogy nagyszámú előfizető számára biztosítsanak rádiókommunikációt a PSTN -hez való hozzáféréssel.

A modern használat információs technológiák lehetővé teszi az ilyen hálózatok előfizetőinek kiváló minőségű hangüzenetek biztosítását, a kommunikáció megbízhatóságát és titkosságát, védelmet a jogosulatlan hozzáférés ellen a hálózathoz, valamint számos egyéb szolgáltatást. Jelenleg a mobil objektumokkal folytatott rádiókommunikáció területén analóg (NMT-450, NMT-900, AMPS stb.) És digitális szabványok (GSM-900, GSM-1800, GSM-1900, D-AMPS stb.) .). A GSM szabványhoz kapcsolódó mobiltechnológiák fejlődnek a legsikeresebben. A mobil mobil kommunikációs rendszerek más digitális szabványaihoz képest a GSM biztosítja a legjobb energia- és minőségi kommunikációs jellemzőket, a legmagasabb szintű kommunikációs biztonságot és titkosságot. A GSM szabvány számos kommunikációs szolgáltatást is nyújt, amelyeket más mobil szabványok nem alkalmaznak.

A diplomamunka célja, hogy megtervezze a DCS-1800 szabványú cellás kommunikációs rendszer töredékét az Astelit kezelő számára, és felmérje a rendszer elektromágneses kompatibilitását.

1.1 A GSM szabvány leírása és alapvető jellemzői

Nyugat-Európában számos, egymással összeegyeztethetetlen és a digitális szabványokhoz képest jelentős hátrányokkal bíró analóg cellás kommunikációs szabvány alkalmazása egységes páneurópai GSM-900 digitális mobilkommunikációs szabvány kifejlesztésének szükségességéhez vezetett. Kiváló minőségű és bizalmas kommunikációt biztosít, lehetővé teszi az előfizetők számára a szolgáltatások széles skáláját. A szabvány lehetővé teszi az automatikus barangolás megszervezését. 1999 júliusában a GSM-900 előfizetők aránya a világon körülbelül 43%, Nyugat-Európában több mint 85% volt.

A GSM szabvány DCS (Digital Cellular System) vagy PCN (Personal Communications Network) néven is ismert, valamint az 1800 MHz-es sáv GSM-900 szabványának módosítása: GSM-1800 szabvány. A GSM szabvány a szolgáltatásokhoz képest a legteljesebb szolgáltatásokat tartalmazza.

A GSM szabványú mobilhálózatokat kezdetben nagy kapacitású hálózatokként tervezték, amelyeket a tömeges fogyasztók számára terveztek, és úgy tervezték, hogy széles körű szolgáltatásokat nyújtsanak az előfizetőknek, amikor kommunikációt használnak mind az épületeken belül, mind az utcán, beleértve az autóval történő utazást is.

A GSM szabvány TDMA -t használ, amely lehetővé teszi 8 hangcsatorna egyidejű elhelyezését egy vivőn. Beszédfordítóként RPE-LTP beszédkodeket használnak, rendszeres impulzusgerjesztéssel és beszédkonverziós aránnyal
13 kbps.

A rádiócsatornákban előforduló hibák elleni védelem érdekében blokk és konvolúciós interleaving kódolást használnak. A kódolás és a beillesztés hatékonyságának javítása alacsony MS mozgási sebesség mellett úgy érhető el, hogy a kommunikációs munkamenet során 217 ugrás / másodperc sebességgel lassan kapcsoljuk át a működési frekvenciákat.

A városi körülmények között a rádióhullámok többirányú terjedése által okozott interferencia -elhalványulás elleni küzdelem érdekében a kommunikációs berendezés ekvalizátorokat használ, amelyek az impulzusjelek kiegyenlítését biztosítják, a késleltetési idő legfeljebb 16 μs -os szórásával. A berendezés szinkronizáló rendszert úgy tervezték, hogy kompenzálja az abszolút jel késleltetési idejét akár 233 μs -ig. Ez 35 km maximális kommunikációs tartománynak felel meg (maximális cella sugarú).

A rádiójel modulálásához a GMSK -t használják a rádiójel modulálására. Beszédfeldolgozás ezt a szabványt a DTX (szakaszos átvitel) rendszer részeként hajtják végre.

A GSM szabvány magas fokú biztonságot nyújt az üzenettovábbításhoz; az üzeneteket a nyilvános kulcsú titkosítási algoritmus (RSA) segítségével titkosítják.

Általánosságban elmondható, hogy a GSM szabványban működő kommunikációs rendszert különféle területeken való használatra tervezték. A szolgáltatások széles skáláját nyújtja a felhasználóknak, és különféle berendezések használatát teszi lehetővé hangüzenetek és adatok, hívás- és riasztásjelek továbbítására; kapcsolodni telefonhálózatok közszolgáltatási hálózatok (PSTN), adatátviteli hálózatok (PDN) és integrált szolgáltatások digitális hálózatai (ISDN).

Az alábbiakban bemutatjuk a GSM szabvány főbb jellemzőit:

MS adási és BTS vételi frekvencia, MHz 890-915;

MS vétel és BTS átvitel gyakorisága, MHz 935-960;

Vevő és adó frekvenciák duplex térköze, MHz 45;

Az üzenetek átviteli sebessége a rádiócsatornában, kbit / s 270,833;

Beszédkodek konverziós aránya, kbit / s 13;

Kommunikációs csatorna sávszélessége, kHz 200;

A kommunikációs csatornák maximális száma 124;

Modulációs típus GMSK;

Modulációs index BT = 0,3;

Előmodulációs sávszélesség

Gauss szűrő, kHz 81,2;

A frekvencia ugrások száma másodpercenként 217;

Maximális cella sugár, akár 35 km;

Kombinált TDMA / FDMA csatornaszervezés;

Szükséges hordozó / interferencia arány 9 dB.

A GSM hálózati berendezések magukba foglalják a mobiltelefonokat (rádiótelefonokat) és a bázisállomásokat, a digitális kapcsolókat, a vezérlő- és karbantartó központot, valamint különféle kiegészítő rendszereket és eszközöket. A rendszerelemek funkcionális illesztése számos interfész segítségével történik. A tömbvázlat (1.1. Ábra) a GSM szabványban elfogadott funkcionális felépítést és interfészeket mutatja be.

1.1. Ábra - GSM -hálózat tömbvázlata

Az MS olyan berendezésekből áll, amelyek a GSM -előfizetők hozzáférésének megszervezésére szolgálnak meglévő hálózatok kommunikáció. A GSM szabvány keretében öt MS osztályt fogadnak el: az első osztályú, 20 W kimenőteljesítményű, járművekre szerelt modellektől az 5. osztályú, legfeljebb 0,8 W kimeneti teljesítményű modellekig (táblázat 1.1). Üzenetek továbbításakor az adó teljesítményének adaptív vezérlése biztosított a kívánt kommunikációs minőség biztosítása érdekében. Az MS és a BTS függetlenek egymástól.

1.1. Táblázat - A GSM mobilállomások osztályozása

Minden tagállam saját MIN - nemzetközi azonosítószámot (IMSI) tárol a memóriájában. Minden MS -hez még egy MIN - IMEI van hozzárendelve, amely arra szolgál, hogy kizárják a GSM hálózatokhoz való hozzáférést egy ellopott állomás vagy egy olyan állomás által, amely nem rendelkezik ilyen jogosultsággal.

A BSS berendezés a BSC bázisállomás -vezérlőből és a tényleges BTS adó -vevő bázisállomásokból áll. Egy vezérlő több állomást is vezérelhet. A következő funkciókat látja el: rádiócsatorna -allokáció kezelése; kapcsolatvezérlés és azok sorrendjének beállítása; működési mód biztosítása "ugráló" frekvenciával, jelek modulálása és demodulálása, üzenetek kódolása és dekódolása, beszéd kódolása, beszéd-, adat- és hívásjelek átviteli sebességének adaptálása; a személyhívó üzenetek továbbítási sorrendjének szabályozása.

A TCE transzkódoló átalakítja az MSC hang- és adatcsatorna (64 kbit / s) kimeneti jeleit a rádióinterfészre vonatkozó GSM ajánlásoknak megfelelő formára (13 kbit / s). Az átkódoló rendszerint az MSC-vel együtt található.

Az SSS kapcsoló alrendszer berendezései egy mobil CC -ből, egy HLR helyzetregiszterből, egy VLR mozgásregiszterből, egy AUC hitelesítési központból és egy EIR berendezés azonosító regiszterből állnak.

Az MSC cellacsoportot szolgál ki, és mindenféle MS kapcsolatot biztosít. Ez az interfész a mobilhálózat és a vezetékes hálózatok, például PSTN, PDN, ISDN között, és hívásirányítást és hívásvezérlési funkciót biztosít. Ezenkívül az MSC rádiócsatorna -kapcsolási funkciókat is ellát, beleértve az átadást, amely biztosítja a kommunikáció folytonosságát, amikor az MS celláról cellára mozog, és a munkacsatornák váltását a cellában, ha interferencia vagy meghibásodás lép fel. Minden MSC egy adott földrajzi területen található előfizetőket szolgál ki. Az MSC kezeli a hívásbeállítási és -irányítási eljárásokat. A PSTN esetében SS # 7 jelzőrendszer funkciókat, hívásátirányítást vagy más interfészeket biztosít. Az MSC adatokat is generál a hívások tarifálására, statisztikai adatokat állít össze, és biztonsági eljárásokat tart fenn, amikor rádiócsatornát ér el.

Az MSC a bázisállomás alrendszerben (BSC) kezeli a helyregisztrációt és az átadási eljárásokat is. A hívástovábbítási eljárást az egyik BSC által vezérelt cellákban az adott BSC végzi. Ha a hívást két BSC által vezérelt hálózat között továbbítják, akkor az elsődleges vezérlést az MSC végzi. Ezenkívül a GSM szabvány rendelkezik hívástovábbítási eljárásról a különböző MSC -khez tartozó vezérlők (hálózatok) között.

Az MSC folyamatosan figyeli az MS -t a HLR (pozícióregiszter vagy házi regiszter) és a VLR (költöztetés vagy vendégregiszter) regiszterek használatával.

A HLR tárolja az MS helyinformációinak azt a részét, amely lehetővé teszi az MSC számára a hívás kézbesítését. Ez a regiszter tartalmazza a mobil előfizető MIN -jét (IMS1), amely a hitelesítési központban (AUC) található MS azonosítására szolgál, valamint a normál működéshez szükséges adatokat. GSM hálózatok.

Az újonnan érkezők nem értik a szabványos fejlesztők által játszott játékokat. Úgy tűnik, hogy 850, 1900, 900, 1800 MHz -es GSM frekvenciákat használ, mi több? Gyors válasz - olvassa el a telefon kézikönyvének következő részét. Az általánosan elfogadott értelmezés helytelensége mutatkozik meg. A problémát a következő rendelkezések írják le:

1. A 2G mobil kommunikáció második generációja számos szabványt hozott létre. A világ három epicentrumot ismer, amelyek meghatározzák a ritmust: Európa, Észak -Amerika, Japán. Oroszország elfogadta az első kettő szabványait, miután megváltoztatta azokat.
2. A szabványok törzskönyve folyamatosan bővül.
3. A szabványok nemzetközi változatai egyesíteni kívánják az egyes országok eltérő szabályait. A közvetlen befecskendezés gyakran nem lehetséges. A kormányok megváltoztatják a jogi keretet a frekvenciatervek rögzítésével.

A fentiek megmagyarázzák a kezdők félreértésének eredetét. Visszatérve a kérdés tisztaságához, építsünk fel egy egyszerűsített szabványhierarchiát, jelezve az út során használt gyakoriságokat.

A szabványok genealógiája

A következő információk célja, hogy megmagyarázzák a laikusoknak a meglévő, kihalt szabványok felépítését. Az Oroszországban alkalmazott technológiákat az alábbiakban, a következő szakaszokban ismertetjük. Az orosz erdőt díszítő fa megfelelő képviselői vastag betűvel vannak jelölve.

1G

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

2G: 1992

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

2G +

1. 3GPP / GSM család: GPRS, EDGE.
2. 3GPP2 család: CDMA2000 1x, beleértve a fejlettet is.
3. Egyéb: WiDEN, DECT.

3G: 2003

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

3G +

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

4G: 2013

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

5G: 2020

1. 5G-NR.

Rövid leírás

A genealógia lehetővé teszi a kihalt fajok nyomon követését. Például a modern szerzők gyakran használják a GSM rövidítést, félrevezetve az olvasót. A technológia teljes mértékben a sejtkommunikáció második generációjára korlátozódik, egy kihalt fajra. A korábbi frekvenciákat kiegészítésekkel továbbra is az utódok használják. 2016. december 1 -jén az ausztráliai Telstra abbahagyta a GSM használatát, és ő lett a világ első olyan szolgáltatója, aki teljes mértékben frissítette berendezéseit. A világ lakosságának 80% -a továbbra is elégedett a technológiával (a GSM Association szerint). Ausztrál kollégáik példáját 2017. január 1 -jén az amerikai AT&T követte. Ezt követte a szolgáltatás felfüggesztése az Optus üzemeltető részéről, 2017. áprilisában Szingapúr felismerte, hogy a 2G nem áll összhangban a lakosság növekvő igényeivel.

Tehát a GSM kifejezést az Orosz Föderációt elárasztó öregedő berendezésekkel kapcsolatban használják. A leszármazott protokollok a GSM leszármazottainak nevezhetők. A frekvenciákat a következő generációk megőrzik. A defekt, az információátadás módszerei változnak. Az alábbiakban a berendezések korszerűsítésével járó frekvenciakiosztási szempontokat tárgyaljuk. Kötelező megadni a GSM kapcsolat létesítéséhez szükséges információkat.

Telefon kézikönyv

A kérdéssel kapcsolatban hasznos információkat a telefon kézikönyve ad. A megfelelő szakasz felsorolja a támogatott frekvenciákat. Az egyes eszközök lehetővé teszik a fogadási terület testreszabását. Olyan telefonmodellt kell választania, amely elfogja az általánosan elfogadott orosz csatornákat:

1. 900 MHz - E -GSM. A felszálló ág 880..915 MHz, a csökkenő ág 925..960 MHz.
2. 1800 MHz - DCS. Növekvő ág - 1710..1785 MHz, csökkenő - 1805..1880 MHz.

Az LTE technológia hozzáad egy 2600 MHz -es régiót, és egy 800 MHz -es csatornát vezetnek be.

Az RF kommunikáció története: frekvenciák

1983 -ban megkezdődött a digitális kommunikáció európai szabványának kidolgozása. Emlékeztetőül: az 1G első generációja analóg átvitelt használt. Így a mérnökök előre kidolgozták a szabványt, előre látva a technológia fejlődésének történetét. A digitális kommunikáció a második világháborúból született, pontosabban a Green Hornet titkosított átviteli rendszerből. A katonaság tökéletesen megértette: közeleg a digitális technológia korszaka. A polgári ipar elkapta a szelet.

900 MHz

Az európai CEPT szervezet létrehozott egy GSM bizottságot (Groupe Special Mobile). Az Európai Bizottság a 900 MHz -es spektrum használatát javasolta. A fejlesztők Párizsban telepedtek le. Öt évvel később (1987) 13 uniós ország memorandumot nyújtott be Koppenhágához az egységes mobilhálózat létrehozásának szükségességéről. A közösség úgy döntött, hogy GSM segítséget kér. Az első februárban jelent meg. adatlap... A négy ország politikusai (1987. május) a bonni nyilatkozattal támogatták a projektet. A következő rövid időszak (38 hét) általános nyüzsgéssel telik, amelyet négy kijelölt személy irányít:

1. Armin Silberhorn (Németország).
2. Philippe Dupoulis (Franciaország).
3. Renzo Failli (Olaszország).
4. Stephen Temple (Egyesült Királyság).

1989 -ben a GSM -bizottság elhagyja a CEPT felügyeletét, és az ETSI részévé válik. 1991. július 1 -jén Finnország volt miniszterelnöke, Harry Holkeri először hívta az előfizetőt (Kaarina Suonio), aki igénybe vette a Radio Line szolgáltató szolgáltatásait.

1800 MHz

A 2G bevezetésével párhuzamosan folytak az 1800 MHz -es terület használatának munkálatai. Az első hálózat az Egyesült Királyságot fedte le (1993). Ezzel egy időben az ausztrál Telecom szolgáltató is beköltözött.

1900 MHz

Az 1900 MHz -es frekvenciát az USA vezette be (1995). Létrejött a GSM egyesület, az előfizetők globális száma elérte a 10 milliót. Egy évvel később ez a szám tízszeresére nőtt. Az 1900 MHz használata megakadályozta az UMTS európai verziójának bevezetését.

800 MHz

A 800 MHz -es sáv 2002 -ben jelent meg, párhuzamosan a multimédia üzenetküldő szolgáltatás bevezetésével.

Figyelem, kérdés!

Milyen frekvenciák váltak orosz szabványokká? A zavart fokozza, hogy a Runet szerzői nem ismerik az elfogadott szabványokat hivatalos fejlesztők... A közvetlen választ fent tárgyaljuk (lásd a Telefonos utasítások részt), leírjuk az említett szervezetek munkáját (UMTS szakasz).

Miért van ennyi frekvencia?

A 2010 -es eredményeket vizsgálva a GSM Szövetség kijelentette: a világ előfizetőinek 80% -át lefedi a szabvány. Ez azt jelenti, hogy a hálózatok négyötöde nem választhat egyetlen frekvenciát. Ezenkívül 20% idegen kommunikációs szabvány létezik. Honnan ered a gonosz gyökere? A huszadik század második felének országai elszigetelten fejlődtek. A Szovjetunió 900 MHz -es frekvenciáit katonai, polgári léginavigáció foglalta el.

GSM: 900 MHz

A GSM első verzióinak európai fejlesztésével párhuzamosan az NPO Astra, a Kutatóintézet rádiója, a Honvédelmi Minisztérium Kutatóintézete megkezdte a kutatást, amely helyszíni tesztekkel zárult. A kihirdetett ítélet:

• A navigáció és a mobil kommunikáció második generációjának lehetséges közös működtetése.

1. NMT-450.

Kérjük, vegye figyelembe: ismét 2 szabvány. Mindegyik saját frekvenciarácsot használ. A meghirdetett GSM-900 forgalmazási tendert az Astra NPO, az OJSC MGTS (ma MTS) nyerte, Orosz cégek, Kanadai BCETI.

NMT -450MHz - első generáció

Tehát Moszkva 1992 -től a 900 MHz -es sávot használta (lásd fent), mert más GSM -frekvenciák még nem születtek. Ezen kívül az NMT (Nordic Mobile Phones) ... Kezdetben az északi félsziget országai két lehetőséget fejlesztettek ki:

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

Miért választotta az orosz kormány az első választ? Valószínűleg úgy döntött, hogy két tartományt próbál ki. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ezek a szabványok az analóg kommunikációt (1G) írják le. A fejlődő országok 2000 decemberében kezdték fedezni az üzletet. Izland (Siminn) utoljára adta meg magát (2010. szeptember 1.). A szakértők rámutatnak a 450 MHz -es sáv fontos előnyére: tartomány. Jelentős plusz, a távoli Izland értékelése szerint. Az orosz kormány minimális tornyokkal akarta lefedni az ország területét.

Az NMT -t a halászok szeretik. A kiadott hálózatot a digitális CDMA 450 vette át. 2015 -ben a skandináv technológiák elsajátították a 4G -t. Az orosz Uralvestcom 2006. szeptember 1 -jén felszabadította a szekrényt, Sibirtelecom - 2008. január 10. Az engedély 2021 -ben lejár.

D -AMPS: UHF (400..890 MHz) - második generáció

Az AMPS specifikációt használó amerikai 1G hálózatok nem fogadták el a GSM -et. Ehelyett két alternatívát dolgoztak ki a szervezésre mobilhálózat második generáció:

1. IS-54 (1990. március, 824-849; 869-894 MHz).
2. IS-136. Különbözik a nagyszámú csatornában.

A szabvány mára meghalt, mindenütt a GSM / GPRS, a CDMA2000 utódai váltják fel.

Miért van szüksége egy orosznak D-AMPS-re?

Az orosz férfi az utcán gyakran használt felszerelést használ. A D-AMPS berendezés elérte a Tele 2 és a Beeline raktárait. 2007. november 17 -én az utóbbi bezárta a Központi Régió üzletét. A Novoszibirszk régió engedélye 2009. december 31 -én lejárt. Az utolsó fecske 2012. október 1 -jén elrepült (Kalinyingrádi régió). Kirgizisztán 2015. március 31 -ig használta a tartományt.

CDMA2000 - 2G +

Néhány protokollváltozat a következőket használja:

1. Üzbegisztán - 450 MHz.
2. Ukrajna - 450; 800 MHz.

A 2002. december és 2016. október közötti időszakban a specifikációk 1xRTT, EV -DO Rev. A (450 MHz) használt Skylink. Most az infrastruktúrát korszerűsítették, bevezették az LTE -t. 2016. szeptember 13 -án a világportálok terjesztették a hírt: a Tele 2 leállítja a CDMA használatát. Az amerikai MTS egy évvel korábban kezdte meg az LTE bevezetésének folyamatát.

GPRS - második -harmadik generáció

A CELLPAC protokoll kifejlesztése (1991-1993) fordulópont volt a celluláris kommunikáció fejlődésében. 22 amerikai szabadalom érkezett. Az LTE, az UMTS a technológia leszármazottainak tekinthető. A csomagkapcsolt adatátvitelt az információcsere folyamatának felgyorsítására tervezték. A projekt célja a GSM -hálózatok fejlesztése (a frekvenciák fent vannak felsorolva). A felhasználó köteles a szolgáltatáshoz olyan technológiákat beszerezni:

1. Hozzáférés az internethez.
2. Elavult "click to talk".
3. Hírnök.

Két technológia (SMS, GPRS) átfedése sokszorosára gyorsítja a folyamatot. A specifikáció támogatja az IP, PPP, X.25 protokollokat. A csomagok még hívás közben is érkeznek.

ÉL

A GSM fejlődésének következő lépését az AT&T (USA) tervezi. A Compact-EDGE elfoglalta a D-AMPS rést. A frekvenciák a fentiekben vannak felsorolva.

UMTS - teljes körű 3G

Az első generáció, amely megkövetelte a bázisállomások berendezéseinek frissítését. A frekvenciarács megváltozott. A HSPA + előnyeit használó vonal maximális vonalsebessége 42 Mbps. A valóban elérhető sebesség jelentősen meghaladja a 9,6 kbps GSM -t. 2006 -tól kezdve az országok megújultak. Az ortogonális frekvencia multiplexelés alkalmazásával a 3GPP bizottság a 4G szint elérését tűzte ki célul. A korai madarakat 2002 -ben engedték szabadon. Kezdetben a fejlesztő a következő frekvenciákat határozta meg:

1. .2025 MHz. Egy upstream kapcsolt ág.
2. .2200 MHz. Lefelé irányuló kapcsolat csatlakoztatott ága.

Mivel az USA már 1900 MHz -et használt, az 1710..1755 szegmenst választotta; 2110..2155 MHz. Sok ország követte Amerika példáját. A 2100 MHz -es frekvencia túl elfoglalt. Ezért az elején megadott számok:

• 850/1900 MHz. Ezenkívül 2 csatornát választanak ki egy tartomány használatával. Vagy 850 vagy 1900.

Egyetértek, helytelen a GSM fonása, rossz általános példa alapján. A második generáció félduplex egycsatornát használt, az UMTS egyszerre kettőt (5 MHz széles).

Frekvenciaháló UMTS Oroszország

Az első kísérlet a spektrumok elosztására 1992. február 3 -tól március 3 -ig történt. A megoldást a genfi ​​konferencia (1997) adaptálta. Az S5.388 specifikáció rögzítette a tartományokat:

• 1885-2025 MHz.
• 2110-2200 MHz.

A döntés további tisztázást igényelt. A Bizottság 32 ultracsatornát azonosított, 11 fel nem használt tartalékot képezett. A többség többsége minősítő neveket kapott, mivel az egyes gyakoriságok egybeestek. Oroszország elutasította az európai gyakorlatot, lenézve az Egyesült Államokat, és két UMTS-FDD sávot fogadott el:

1. 8. sz. 900 MHz - E -GSM. A felszálló ág 880..915 MHz, a csökkenő ág 925..960 MHz.
2. 3. sz. 1800 MHz - DCS. Növekvő ág - 1710..1785 MHz, csökkenő - 1805..1880 MHz.

Specifikációk mobiltelefon a megadott információk alapján kell kiválasztani. A Föld bolygó frekvenciatervét feltáró Wikipédia -táblázat teljesen haszontalan. Elfelejtette figyelembe venni az orosz sajátosságokat. Európa a közeli # 1 IMT csatornát üzemelteti. Ezen kívül van egy UMTS-TDD rács. A két típusú felső hálózat felszerelése nem kompatibilis.

LTE - 3G +

A GSM-GPRS-UMTS csomag evolúciós folytatása. Felépítményként szolgálhat a CDMA2000 hálózatokhoz. Csak egy többfrekvenciás telefon képes LTE technológiát biztosítani. A szakértők közvetlenül jelzik a negyedik generáció alatti helyet. A marketingszakemberek állításával ellentétben. Kezdetben az ITU-R szervezet felismerte a technológiát megfelelőnek, később az álláspontot felülvizsgálták.

Az LTE az ETSI bejegyzett védjegye. Kulcsötlet a jelfeldolgozók használata és a vivőmoduláció innovatív módszereinek bevezetése volt. Az előfizetők IP-címzését célszerűnek találták. Az interfész elvesztette a visszafelé való kompatibilitást, a frekvencia spektrum ismét megváltozott. Az első hálót (2004) a japán NTT DoCoMo cég dobta piacra. A technológia kiállítási változata 2010 májusában megelőzte Moszkvát.

Az UMTS tapasztalatait követve a fejlesztők két légprotokoll -lehetőséget alkalmaztak:

1. LTE-TDD. A csatornák időmegosztása. A technológiát széles körben támogatja Kína, Dél -Korea, Finnország, Svájc. Egyetlen jelenléte frekvencia csatorna(1850..3800 MHz). Részben átfedi a WiMAX -ot, frissítés lehetséges.
2. LTE-FDD. A csatornák frekvenciamegosztása (külön lefelé, felfelé).

A 2 technológia frekvenciatervei eltérőek, az alaptervezés 90% -a ugyanaz. A Samsung és a Qualcomm olyan telefonokat gyárt, amelyek mindkét protokollt képesek kezelni. Foglalt tartományok:

1. Észak Amerika. 700, 750, 800, 850, 1900, 1700/2100, 2300, 2500, 2600 MHz.
2. Dél Amerika. 2500 MHz.
3. Európa. 700, 800, 900, 1800, 2600 MHz.
4. Ázsia. 800, 1800, 2600 MHz.
5. Ausztrália, Új -Zéland. 1800, 2300 MHz.

Oroszország

Az orosz szolgáltatók az LTE-FDD technológiát választották, frekvenciákat használnak:

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

LTE -A - 4G

A frekvenciák változatlanok maradtak (lásd LTE). A bevezetések idővonala:

1. 2012. október 9 -én a Yota 11 bázisállomást vásárolt meg.
2. A Megafon 2014. február 25 -én a főváros kertgyűrűjét fedezte.
3. A Beeline 2014. augusztus 5. óta működik LTE 800, 2600 MHz -en.

DownLink - kommunikációs csatorna a bázisállomástól az előfizetőig
Az UpLink egy kommunikációs csatorna az előfizetőtől az üzemeltető bázisállomásáig.

4G / LTE szabványos frekvencia 2500

Ez a fajta kommunikáció viszonylag nemrégiben fejlődik, és főként a városokban.

FDD (Frequency Division Duplex) - Ez a DownLink és UpLink különböző frekvenciasávokon működik.
TDD (időosztásos duplex) - A DownLink és az UpLink ugyanazon a frekvenciasávon működik.

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 - ezt a frekvenciasávot csak a moszkvai régióban osztják ki.
MTS: FDD DownLink 2660-2670 MHz, UpLink 2540-2550 MHz
MTS: TDD 2595-2615 MHz - ezt a frekvenciasávot csak a moszkvai régióban osztják ki.
Beeline: FDD DownLink 2670-2680 MHz, UpLink 2550-2560 MHz
Rostelecom: FDD DownLink 2680-2690 MHz, UpLink 2560-2570 MHz
Megaphone vásárlás után Yota, Yota gyakorlatilag úgy kezdett működni, mint egy Megafon.

4G / LTE szabványos 800 -as frekvencia

A hálózat 2014 elején indult kereskedelmi forgalomba, elsősorban a városon kívül, vidéken.

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 szabványos frekvencia 2000

A 3G / UMTS2000 a legelterjedtebb mobil kommunikációs szabvány Európában, főként adatátvitelre használják.

UpLink / DownLink (MHz)

Skylink: 1920-1935 / 2110 - 2125 - a végén valószínűleg ezek a frekvenciák a Rostelecomhoz kerülnek. A hálózat jelenleg nincs használatban.
Megafon: 1935-1950 / 2125 - 2140
MTS: 1950-1965 / 2140 - 2155
Beeline: 1965 - 1980/2155 - 2170

2G / DCS szabvány Frekvencia 1800

A DCS1800 ugyanaz a GSM, csak más frekvenciatartományban, főleg városokban. De például vannak olyan régiók, ahol a TELE2 operátor csak az 1800 MHz -es sávban dolgozik.

UpLink 1710-1785 MHz és lefelé irányuló kapcsolat 1805-1880 MHz

Nincs sok értelme operátorok szerinti megosztottságot mutatni, tk. minden régióban a gyakorisági eloszlás egyéni.

2G / DCS szabványos 900 -as frekvencia

A GSM900 ma a legelterjedtebb kommunikációs szabvány Oroszországban, és a második generációs kommunikációnak tekinthető.

A GSM900 MHz -en 124 csatorna van. Az Orosz Föderáció minden régiójában a GSM frekvenciasávokat egyenként osztják ki a szolgáltatók között. És van az E-GSM, mint egy kiegészítő GSM frekvenciasáv. Frekvenciája 10 MHz -rel eltolódik a bázistól.

UpLink 890-915 MHz és lefelé irányuló kapcsolat 935-960 MHz

UpLink 880-890 MHz és lefelé irányuló 925-935 MHz

3G szabványos frekvencia 900

A csatornák hiánya miatt a 2000 -es frekvencián 900 MHz -es frekvenciákat osztottak ki a 3G számára. Aktívan használják a területen.

CDMA szabványos frekvencia 450

CDMA450 - Oroszország középső részén ezt a szabványt csak a SkyLink üzemeltetője használja.

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

Ennek eredményeként a vevő és az adó közötti fizikai csatornát a frekvencia, az allokált keretek és a bennük lévő időrések száma határozza meg. Általában a bázisállomások egy vagy több ARFCN csatornát használnak, amelyek közül az egyiket a BTS közvetítésének azonosítására használják. A csatorna kereteinek első időrése (0. index) bázis vezérlőcsatornaként (alapvezérlő csatorna vagy jelzőcsatorna) szolgál. Az ARFCN többi részét az üzemeltető saját belátása szerint osztja ki a CCH és a TCH csatornákhoz.

2.3 Logikai csatornák

A logikai csatornák fizikai csatornák alapján alakulnak ki. Az Um-interfész magában foglalja a felhasználói és a szolgáltatási információk cseréjét. A GSM specifikáció szerint minden típusú információ egy speciális logikai csatornának felel meg, amelyet fizikai eszközökkel valósítanak meg:

• forgalmi csatornák (TCH - Traffic Channel),
• szolgáltatás információs csatornák (CCH - Control Channel).

A forgalmi csatornák két fő típusra oszlanak: TCH / F- Teljes sebességű csatorna, maximális sebessége 22,8 Kbps és TCH / H- Félsebességű csatorna, maximális sebessége 11,4 Kbps. Az ilyen típusú csatornák hangátvitelre (TCH / FS, TCH / HS) és felhasználói adatokra (TCH / F9.6, TCH / F4.8, TCH / H4.8, TCH / F2.4, TCH / H2) használhatók . 4), például SMS.

A szolgáltatási információs csatornák a következőkre oszlanak:

• Közvetítés (BCH - Broadcast Channels).
  • FCCH - Frekvencia korrekciós csatorna. A mobiltelefon által a frekvenciajavításhoz szükséges információkat szolgáltatja.
  • SCH - szinkronizációs csatorna. Biztosítja a mobiltelefon számára a bázisállomással (BTS) való TDMA szinkronizáláshoz szükséges információkat, valamint BSIC -azonosítóját.
  • BCCH - Broadcast Control Channel. Alapadatokat továbbít a bázisállomásról, például a szolgáltatáscsatornák szervezésének módjáról, a támogatási üzenetek számára fenntartott blokkok számáról és a keretek számáról (51 TDMA képkocka) a személyhívási kérelmek között.
• Csatornák Általános rendeltetésű(CCCH - közös vezérlőcsatornák)
  • PCH - személyhívó csatorna. Előretekintve elmondom, hogy a személyhívás a mobiltelefon egyfajta pingje, amely lehetővé teszi annak elérhetőségének meghatározását egy bizonyos lefedettségi területen. Ezt a csatornát erre tervezték.
  • RACH - Random Access Channel. A mobiltelefonok saját SDCCH rezsi igénylésére használják. Kizárólag Uplink csatorna.
  • AGCH - Hozzáférési támogatási csatorna. Ezen a csatornán a bázisállomások válaszolnak a mobiltelefonok RACH -kéréseire, kiosztva az SDCCH -t vagy azonnal a TCH -t.
• Dedikált vezérlőcsatornák (DCCH)
  A saját csatornák, mint például a TCH, meghatározott mobiltelefonokhoz vannak hozzárendelve. Több alfaj létezik:
  • SDCCH - önálló dedikált vezérlőcsatorna. Ez a csatorna mobiltelefon -hitelesítésre, titkosítási kulcscserére, helyfrissítési eljárásra, valamint hanghívások kezdeményezésére és SMS -ek cseréjére szolgál.
  • SACCH - Lassan társított vezérlőcsatorna. Beszélgetés közben, vagy ha az SDCCH csatorna már használatban van. Segítségével a BTS rendszeres utasításokat küld a telefonnak az időzítés és a jelerősség megváltoztatására. Ellenkező irányban vannak adatok a vett jelerősségről (RSSI), a TCH minőségről, valamint a legközelebbi bázisállomások jelerősségéről (BTS Measurements).
  • FACCH - Gyorsan társított vezérlőcsatorna. Ez a csatorna a TCH -vel együtt biztosított, és lehetővé teszi a sürgős üzenetek továbbítását, például az egyik bázisállomásról a másikra való átmenet során (átadás).

2.4 Mi a sorozat?

A közvetített adatokat bitszekvenciák formájában továbbítják, leggyakrabban "sorozatnak", időréseken belül. A "tört" kifejezésnek, amelynek legalkalmasabb analógja a "burst" szó, sok rádióamatőr számára ismerősnek kell lennie, és valószínűleg a rádióadások elemzésére szolgáló grafikus modellek összeállításában jelent meg, ahol minden tevékenység hasonló vízesések és vízcseppek. Bővebben ebben a remek cikkben (képek forrása) olvashat róluk, a legfontosabbra fogunk összpontosítani. A sorozat vázlatos ábrázolása így nézhet ki:

Őrségi időszak
Az interferencia (azaz két buszt átfedése) elkerülése érdekében a sorozatfelvétel időtartama mindig egy bizonyos értékkel (0,577 - 0,546 = 0,031 ms) rövidebb, mint az időrés időtartama, amelyet "őrzési periódusnak" neveznek. Ez az időszak egyfajta határidő a jeltovábbítás esetleges késéseinek kompenzálására.

Farok bitek
Ezek a jelzők határozzák meg a sorozat kezdetét és végét.

Információ
Burst hasznos terhelés, például előfizetői adatok vagy szolgáltatásforgalom. Két részből áll.

Zászlók lopása
Ez a két bit akkor kerül beállításra, amikor a TCH sorozat mindkét adatát a FACCH -n továbbítják. A két helyett egy továbbított bit azt jelenti, hogy a sorozatnak csak egy része kerül továbbításra a FACCH -n.

Edzéssorozat
A sorozat ezt a részét használja a vevő, hogy meghatározza a telefon és a bázisállomás közötti csatorna fizikai jellemzőit.

2.5 A sorozatok típusai

Minden logikai csatorna megfelel bizonyos típusú sorozatoknak:

Normál kitörés
Az ilyen típusú sorozatok forgalmi csatornákat (TCH) valósítanak meg a hálózat és az előfizetők között, valamint mindenféle vezérlőcsatornát (CCH): CCCH, BCCH és DCCH.

Frekvencia korrekció sorozat
A név magáért beszél. Egyirányú lefelé irányuló FCCH-t valósít meg, amely lehetővé teszi a mobiltelefonok számára, hogy pontosabban hangoljanak a BTS frekvenciára.

Szinkronizációs sorozat
Robbanás ilyen típusú A Frequency Correction Burst -hez hasonlóan egy lefelé irányuló csatornát valósít meg, csak az SCH -t, amely a bázisállomások jelenlétének azonosítására szolgál. A WiFi hálózatok jelzőcsomagjaihoz hasonlóan minden sorozat teljes erővel továbbításra kerül, és információkat is tartalmaz a BTS -ről, amelyek szükségesek a szinkronizáláshoz: képkockasebesség, azonosító adatok (BSIC) és mások.

Dummy felrobbant
A bázisállomás által fel nem használt időrések kitöltésére használt dummy robbanás. A tény az, hogy ha nincs tevékenység a csatornán, akkor az aktuális ARFCN jelerőssége lényegesen kisebb lesz. Ebben az esetben a mobiltelefon úgy érezheti, hogy messze van a bázisállomástól. Ennek elkerülése érdekében a BTS értelmetlen forgalommal árasztja el a kihasználatlan időréseket.

Access Burst
Amikor kapcsolatot létesít a BTS -el, a mobiltelefon dedikált SDCCH kérést küld a RACH -re. A bázisállomás, miután ilyen sorozatot kapott, hozzárendeli az előfizetőhöz az FDMA rendszer időzítését, és válaszol az AGCH csatornán, ezt követően a mobiltelefon fogadhat és küldhet normál sorozatokat. Érdemes megjegyezni a védelmi idő meghosszabbodását, mivel kezdetben sem a telefon, sem a bázisállomás nem tudott információt az időkésésekről. Ha a RACH kérés nem éri el az időrést, a mobiltelefon ál-véletlenszerű időintervallum után újra elküldi.

2.6 Frekvenciaugrás

Idézet a Wikipédiából:

A frekvenciaugrásos szórt spektrum (FHSS) az információ rádión keresztül történő továbbításának módja, amelynek sajátossága a vivőfrekvencia gyakori megváltoztatása. A frekvencia ál-véletlen számsor szerint változik, amelyet a küldő és a fogadó is ismer. A módszer növeli a kommunikációs csatorna zajállóságát.

3.1 Alapvető támadási vektorok

Mivel az Um interfész rádióinterfész, az összes forgalma bárki számára "látható" a BTS hatótávolságán belül. Ezenkívül elemezheti a levegőn keresztül továbbított adatokat akár anélkül, hogy elhagyná otthonát, speciális berendezések (például egy régi mobiltelefon, amelyet az OsmocomBB projekt támogat, vagy egy kis RTL-SDR hardverkulcs) segítségével, és egy közönséges közvetlen kezével számítógép.

Kétféle támadás létezik: passzív és aktív. Az első esetben a támadó semmilyen módon nem lép kapcsolatba a hálózattal vagy a támadott előfizetővel - csak információkat fogad és fogad. Nem nehéz kitalálni, hogy szinte lehetetlen észlelni egy ilyen támadást, de nincs annyi kilátása, mint egy aktívnak. Az aktív támadás magában foglalja a támadó interakcióját a támadó előfizetővel és / vagy a mobilhálózattal.

A mobilhálózatok előfizetői számára a legveszélyesebb támadástípusok azonosíthatók:

• Szippantás
• Személyes adatok, SMS -ek és hanghívások kiszivárogtatása
• A helyadatok szivárognak
• Hamisítás (FakeBTS vagy IMSI Catcher)
• Távoli SIM rögzítés, tetszőleges kódvégrehajtás (RCE)
• Szolgáltatásmegtagadás (DoS)

3.2 Előfizetői azonosítás

Amint azt a cikk elején említettük, az előfizetőket az IMSI azonosítja, amelyet az előfizető SIM -kártyáján és az üzemeltető HLR -jében rögzítenek. A mobiltelefonokat a sorozatszám- IMEI. A hitelesítés után azonban sem az IMSI, sem az IMEI nem repül a levegőbe tiszta szövegben. A Helyfrissítés eljárás után az előfizető ideiglenes azonosítót kap - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), és további interakciót hajtanak végre a segítségével.

Támadási módszerek
Ideális esetben az előfizető TMSI -jét csak a mobiltelefon és a mobilhálózat ismeri. Ennek a védelemnek azonban vannak módjai. Ha ciklikusan felhív egy előfizetőt vagy SMS -t küld (vagy jobb néma SMS -t), nézi a PCH csatornát és korrelációt végez, akkor bizonyos pontossággal kiválaszthatja a megtámadott előfizető TMSI -jét.

Ezenkívül, ha hozzáfér az SS7 üzemeltetők közötti kommunikációs hálózathoz, a telefonszám alapján megtudhatja tulajdonosának IMSI-jét és LAC-ját. A probléma az, hogy az SS7 hálózatban minden szolgáltató "bízik" egymásban, ezáltal csökkentve előfizetőik adatainak bizalmasságát.

3.3 Hitelesítés

A hamisítás elleni védelem érdekében a hálózat a kiszolgálás megkezdése előtt hitelesíti az előfizetőt. A SIM -kártya az IMSI mellett egy véletlenszerűen generált, Ki nevű szekvenciát tárol, amelyet csak kivonatolt formában ad vissza. A Ki szintén a kezelő HLR -jében tárolódik, és soha nem kerül átadásra egyértelmű szövegben. Összességében a hitelesítési folyamat a négyirányú kézfogás elvén alapul:

1. Az előfizető helyfrissítési kérelmet tesz, majd megadja az IMSI -t.
2. A hálózat ál-véletlenszerű RAND értéket küld.
3. A telefon SIM -kártyája az A3 algoritmus használatával kivonatolja a Ki és a RAND értékeket. A3 (RAND, Ki) = SRAND.
4. A hálózat a Ki és a RAND hash -t is használja az A3 algoritmus használatával.
5. Ha az előfizetői oldal SRAND értéke egybeesik a hálózati oldalon számított értékkel, akkor az előfizetőt hitelesítették.

Támadási módszerek
A Ki fölötti RAND és SRAND értékekkel való ismétlés meglehetősen sokáig tarthat. Ezenkívül az operátorok saját hash -algoritmusukat is használhatják. Elég sok információ található a neten a nyers erőszakkal kapcsolatos kísérletekről. Azonban nem minden SIM -kártya van tökéletesen védve. Egyes kutatók képesek voltak közvetlenül elérni a SIM -kártya fájlrendszerét, majd kibontani a Ki -t.

3.4 Forgalom titkosítása

A specifikáció szerint három algoritmus létezik a felhasználói forgalom titkosítására:

• A5 / 0- a titkosítás hiányának hivatalos megjelölése, akárcsak a NYITVA a WiFi hálózatokban. Én magam még nem láttam titkosítás nélküli hálózatot, azonban a gsmmap.org szerint az A5 / 0 -t Szíriában és Dél -Koreában használják.
• A5 / 1 a leggyakoribb titkosítási algoritmus. Annak ellenére, hogy hackelését már többször demonstrálták különböző konferenciákon, mindenhol és mindenhol használják. A forgalom visszafejtéséhez elegendő 2 TB szabad lemezterület, egy rendes személyi számítógép Linux -szal és a Kraken program.
• A5 / 2- titkosítási algoritmus szándékosan gyengített védelemmel. Ha hol használják, csak a szépség érdekében.
• A5 / 3 jelenleg a legbiztonságosabb titkosítási algoritmus, amelyet 2002 -ben fejlesztettek ki. Az interneten információkat találhat néhány elméletileg lehetséges sebezhetőségről, de a gyakorlatban még senki sem mutatta be, hogyan lehet feltörni. Nem tudom, miért nem akarják a szolgáltatóink használni a 2G hálózatukban. Hiszen ez messze nem akadály, tk. a titkosítási kulcsokat a kezelő ismeri, és a forgalmat meglehetősen könnyen fel lehet oldani az oldalán. És minden modern telefon tökéletesen támogatja. Szerencsére a modern 3GPP hálózatok ezt használják.

Támadási módszerek
Amint már említettük, szippantóberendezéssel és 2 TB memóriával rendelkező számítógéppel és a Kraken programmal meglehetősen gyorsan (néhány másodperc) megtalálhatja az A5 / 1 munkamenet titkosítási kulcsait, majd feloldhatja bárki forgalmát. Karsten Nohl német kriptológus 2009 -ben bemutatta, hogyan kell feltörni az A5 / 1 -et. Néhány évvel később Karsten és Sylvian Muno bemutatta egy telefonbeszélgetés lehallgatását és visszafejtését több régi Motorola telefon segítségével (OsmocomBB projekt).

Következtetés

Hosszú történetem véget ért. Részletesebben és gyakorlati szempontból is lehetőség lesz megismerkedni a mobilhálózatok elveivel az Ismerkedés az OsmocomBB -vel című cikksorozatban, amint hozzáadom a többi részt. Remélem sikerült valami újat és érdekeset elmondanom. Várom visszajelzéseiket és észrevételeiket! Címkék hozzáadása