GSM часть5 - Компьютерный форум
Всё о компьютерах, телефонах, кпк и смартах.
Вторник, 06.12.2016, 13:20
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Модератор форума: Esskad, Газмяс 
Компьютерный форум » Обсуждение статей,книг. » обсуждение статей,книг » GSM часть5 (телефон)
GSM часть5
EsskadДата: Вторник, 29.09.2009, 17:44 | Сообщение # 1
Батрак
Группа: Модераторы
Сообщений: 79
Награды: 3
Репутация: 4
Статус: Offline
Приемопередающий блок делится, соответственно, на передающий блок и на приемный блок. Первый состоит из:

аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — отвечает за преобразование аналогового сигнала, поступающего с выхода микрофона, в цифровую форму.
кодер речи осуществляет кодирование сигнала речи – преобразование сигнала, имеющего цифровую форму, по определенным законам с целью сокращения его избыточности, т.е. передаваемая информация максимально сжимается для сокращения объема.
кодер канала — добавляет в цифровой сигнал, получаемый с выхода кодера речи, дополнительную информацию, предназначенную для защиты от ошибок, возникающих при передаче сигнала. Здесь же происходит шифрование передаваемой информации.
модулятор — осуществляет перенос кодированного радиосигнала на несущую частоту, т.е. частоту на которой будет передаваться информация абонента.

Работа передающего модуля выполнена в классическом духе и не содержит никаких «ноу-хау», которые бы выделяли трубку на общем фоне радиопередающих и получающих устройств.

Приемный блок выполняет функции, обратные передающему блоку: демодулятор выделяет из модулированного сигнала кодированный сигнал, несущий информацию; в декодер канала происходит раскодирование информации, выявляются ошибки, которые по возможности исправляются; декодер речи восстанавливает поступающий на него сигнал речи с декодера канала, переводя его в естественную форму, но в цифровом виде; цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) преобразует принятый цифровой сигнал в аналоговую форму и передает его на вход динамика.

Что же представляет из себя логический блок — это, по сути, микрокомпьютер со своей оперативной и постоянной памятью, осуществляющей управление работой мобильной станции. В мобильную станцию стандарта GSM также входит детектор речевой активности (VAD — Voice Activity Detector), который в интересах экономии энергии аккумуляторной батареи и снижения уровня помех включает работу передатчика на излучение (на передачу) только на те интервалы времени, когда абонент говорит. На время паузы в работе передатчика в приемник вводится так называемый комфортный шум, который создает у абонента впечатление, что связь не оборвалась. Очень интересное устройство, действие которого мы все не раз ощущали.

На этом работа и функциональное действие оборудование считаем разобранным. Часть информации касательно «боевых» условий эксплуатации этих модулей вы получите в дальнейших частях нашей энциклопедии.

Остается навести порядок с еще одним интересным устройством - SIM-картой (SIM - Subscriber Identity Module). Это идентификационный модуль мобильного абонента - неотъемлемая часть мобильных телефонов стандарта GSM. Для обслуживания телефон должен быть признан сетью своим и иметь индивидуальное «имя», по которому сеть будет к нему обращаться. В первом поколении сотовой связи, в роли таких «имен», выступали электронные аналоги заводских номеров (ESN — Electronic Serial Number). Недостаточная защищенность процедур идентификации в стандартах первого поколения зачастую приводила к появлению двойников. В этом отношении, стандарт GSM с SIM-картой и процедурой аутентификации существенно повысил защищенность сети: без физического взаимодействия с SIM-картой ее клонирование невозможно.

Также как и сам стандарт GSM, SIM-карта развивалась поэтапно, фазами. На SIM-карту фазы 1 возлагались только базовые функции, а именно: аутентификация абонента сети, идентификация пользователей через механизм PIN/PUK-кодов (PIN — Personal Identification Number — персональный идентификационный номер, PUK — PIN Unblocking Key — код разблокировки) и возможность активации/деактивации PIN-кода.

SIM-карта фазы 1 имела стандартные размеры банковской карты (85,5х54х0,76мм.), напряжение 5 В и объем перезаписываемой памяти EEPROM 3 Кбит. Все это позволяло хранить только одно короткое сообщение (SMS) и до 50 номеров в записной книжке ADN (Abbreviated Dialing number). Спустя несколько лет, уменьшение размеров телефонных аппаратов привело к уменьшению размеров и SIM-карты. Производители выпустили карту стандартного размера (совместимую со старым модельным рядом аппаратов), но с выламываемой частью размером 15х25 мм, в которой находится чип.

На фазе 2 , примерно в 1995 году, объем перезаписываемой памяти увеличился до 8 Кбит, а затем и до 16 Кбит. Это позволило сохранять до 10-30 SMS и 100-250 номеров в записной книге. Кроме того, на фазе 2 появились услуги, связанные с использованием кода PIN2: Advice of Charge (AoC) - совет по оплате или информация о стоимости и Fixed Dialling Number (FDN)- фиксированный набор номеров. В случае с AoC абонент может записать на карте стоимость минуты разговора в желаемой валюте и максимальную стоимость разговора, при поддержке этой услуги в сети абонент во время разговора видит текущую стоимость на дисплее аппарата. При фиксированном наборе номеров (FDN) через код PIN2 можно ввести определенные номера и исходящие вызовы будут возможны только на них.

На этом же этапе произошло еще одно важное изменение в SIM-картах. Чтобы увеличить срок работы аккумуляторной батареи, производители карт и аппаратов договорились об изменении напряжения питания SIM-карт с 5 до 3 В. Развитие существующих сетей стандарта GSM побуждало компании предлагать абонентам все новые и новые услуги. Это привело к появлению в 1997 году технологии SIM application ToolKit (STK), относящейся к фазе 2+ и позволяющей предоставлять абонентам удобный доступ к дополнительным услугам, прежде всего информационным (информация о погоде, курсе валют, расписания и др.), а также реализовать GSM-банкинг. Одним из главных направлений развития SIM-карт является дальнейшее увеличение доступной для абонентов памяти, что позволит значительно увеличить объем пользовательской информации, записанной на SIM-карту. Согласно концепции сетей 3-го поколения, предполагается обеспечить для абонента возможность хранения до 5000 записей.

Некоторые аспекты работы SIM-карт

Эта глава расскажет вам не о технической стороне вопроса, а больше о любопытных аспектах. Начнем с клонирования SIM-карт. Действительно, голубая мечта любого злоумышленника, это получить доступ к вашему лицевому счету. В этом случае он может совершать звонки и получать другие сотовые услуги за ваши деньги. Возможно ли это? Заметим – невозможного не бывает. Задача инженеров максимально усложнить этот процесс и сделать его экономически невыгодным.

Итак, что сделано для противодействия взлома SIM-карты? Разработчики пошли простым путем. Они сделали так, что служебная часть перепрограммируемой памяти SIM-карты (тут хранится специальный международный идентификационный номер абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity - IMSI), его индивидуальный шифровальный ключ (Ki) и программа криптографического алгоритма (A3)), доступна только внутреннему процессору SIM-карты. Считать эти данные снаружи не получается. Что остается для злоумышленников? Тупо подбирать номера используя известные всем алгоритмы. Однако на это, прежде всего, надо много времени, а, кроме этого, тут реализована специальная защита, основанная на ограничении общего числа допустимых обращений к карте. После какой-то попытки карта просто блокируется. Снять защиту после этого не удастся даже в сервисном центре. В принципе такой метод защиты показал высокую надежность и гарантирует безопасность ваших денег на лицевом счете.

Вы будете смеяться, но даже эта защита сейчас не является панацеей от всех бед. Изворотливые умы придумали, как ее можно обойти за очень короткий промежуток времени. Дело в том, что при обращении к SIM-карте прослеживается активность внутреннего процессора. Ток, потребляемый им через соответствующие контакты карты от внешнего источника питания, оказываются различными в случаях, когда задаваемый код полностью не соответствует требуемому или частично совпадает с ним. В результате нехитрая плата позволяет просканировать вашу SIM-карту за считанные минуты. Как этого избежать? Все очень просто никогда и никому не давайте вашу SIM-карту. Помните, что сделать двойника может даже двоечник из ближайшего ПТУ. Оборудование для изготовления клона открыто продается и стоит совсем недорого.

Если с безопасностью мы немного разобрались, то давайте обратимся к будущему SIM-карты. Не так давно были продемонстрированы новые решения, которые включают в себя современную технологию Java Card Technology. Такие карты нового поколения обещают большую приспосабливаемость и гибкость как для операторов, так и для конечных пользователей.

Кроме этого, разработчики продолжают увеличивать память на SIM-картах. Компания Samsung официально представила свою новую разработку S-SIM - SIM-карту. Последняя также является картой памяти объемом 1 Гб. Устройство способно совместить в себе сразу несколько полезных для пользователя способностей. Осталось только дождаться появления мобильных с поддержкой новых карточек.
Разумным разрешением всех обстоятельств стало появление первого сотового телефона. Он практически полностью повторял прототип, о котором мы писали выше. Итак, 6 марта 1983 года был выпущен первый в мире коммерческий портативный сотовый телефон. Вышел он из недр корпорации Motorola. Разработчики наделили его простым именем - DynaTAC 8000X. Трубка получила совсем нескромные габариты 33 x 4,4 x 8,9 см, при этом она весила 794 грамма. Неудивительно, ведь даже дисплей этого чуда инженерной мысли был выполнен в виде светодиодного панно. Не хватайтесь за сердце, ламповые диоды и логарифмические линейки в комплекте с трубкой не шли. Аккумулятор телефона смог протянуть порядка одного часа в режиме разговора или 8 часов работы в режиме ожидания. На лицевой стороне телефона расположились 12 клавиш, из них 10 цифровых и две для отправки вызова и прекращения разговора. Важно отметить, что аппарат был первым сертифицирован для коммерческого использования Федеральной комиссией по связи США. Телефон начали продавать. Решение стоило 3.995 долларов. Космическая сумма для начала 80-х годов. Однако за ним выстроились очереди. К сожалению, сейчас нельзя сказать сколько таких мобильников было продано.

Европейцы тоже вели свои эксперименты в области создания первого сотового телефона. Однако уровень инвестиций и результат был более скромным. Хочется выделить всего лишь одну разработку. Она была создана шведскими разработчиками - МТА - Mobiltelefonsystem А (система мобильной телефонии А). В далеком 1956 году это решение начали массово продавать. За год было реализовано 26 терминалов. Вес последнего составлял порядка 35 килограммов. МТА работала только в двух шведских городах в Стокгольме и Гетеборге. Просуществовала эта мобильная связь совсем не долго.

На этом мы заканчиваем наш небольшой экскурс в историю мобильного телефона. Разумеется, она не так проста и изобилует всевозможными нюансами. Однако мы выбрали самые интересные на наш взгляд фрагменты из истории нашего электронного друга.

Мобильная станция под увеличительным стеклом

Прежде всего нам предстоит структурно разобрать мобильную станцию (MS) (Mobile Station). Инженерная мысль разделила ее на две логически законченные составляющие – мобильное оборудование (ME) Mobile Equipment (аппарат абонента) и sim-карты (SIM-Subscriber Identity Module — идентификационный модуль мобильного абонента). Такая номенклатура применима только к стандарту GSM связи. Мобильные станции работающие в других стандартах не всегда вписываются в ее структуру.

Для начала разберем блок-схему описывающую мобильное оборудование. Тут нет никаких трудностей. ME (Mobile Equipment) – мобильное оборудование состоит из четырех блоков:

блок управления;
приемопередающий блок;
антенный блок;
логический блок.

  Ты оставишь комментарий первым!
Компьютерный форум » Обсуждение статей,книг. » обсуждение статей,книг » GSM часть5 (телефон)
Страница 1 из 11
Поиск:

Copyright MyCorp © 2016