Cep telefonlarının hassasiyeti. GSM frekansları hakkında genel bilgi Ana saldırı vektörleri

Sonuç olarak, alıcı ile verici arasındaki fiziksel kanal, bunların içindeki frekans, tahsis edilen çerçeveler ve zaman dilimi sayıları ile belirlenir. Tipik olarak baz istasyonları bir veya daha fazla ARFCN kanalı kullanır; bunlardan biri yayında bir BTS'nin varlığını tanımlamak için kullanılır. Bu kanalın çerçevelerinin ilk zaman dilimi (indeks 0), temel kontrol kanalı veya işaret kanalı olarak kullanılır. ARFCN'nin geri kalan kısmı operatörün takdirine bağlı olarak CCH ve TCH kanalları için dağıtılır.

2.3 Mantıksal kanallar

Mantıksal kanallar fiziksel kanallar temel alınarak oluşturulur. Um arayüzü hem kullanıcı bilgilerinin hem de hizmet bilgilerinin alışverişini içerir. GSM spesifikasyonuna göre her bilgi türü, fiziksel olarak uygulanan özel bir mantıksal kanal türüne karşılık gelir:

• trafik kanalları (TCH - Trafik Kanalı),
• servis bilgi kanalları (CCH - Kontrol Kanalı).

Trafik kanalları iki ana türe ayrılır: TCH/F- 22,8 Kbps'ye kadar maksimum hıza sahip tam oranlı kanal ve TCH/H- Maksimum 11,4 Kbps'ye kadar hıza sahip yarım oranlı kanal. Bu tür kanallar ses (TCH/FS, TCH/HS) ve kullanıcı verilerini (TCH/F9.6, TCH/F4.8, TCH/H4.8, TCH/F2.4, TCH/H2) iletmek için kullanılabilir. .4), örneğin SMS.

Servis bilgi kanalları aşağıdakilere ayrılmıştır:

• Yayın (BCH - Yayın Kanalları).
  • FCCH - Frekans Düzeltme Kanalı. Frekansı düzeltmek için cep telefonunun ihtiyaç duyduğu bilgileri sağlar.
  • SCH - Senkronizasyon Kanalı. Cep telefonuna baz istasyonu (BTS) ile TDMA senkronizasyonu için gerekli bilgilerin yanı sıra BSIC tanımlama verilerini de sağlar.
  • BCCH - Yayın Kontrol Kanalı (yayın hizmeti bilgi kanalı). Hizmet kanallarının düzenlenme şekli, erişim izni mesajları için ayrılan blok sayısı ve Çağrı istekleri arasındaki çoklu çerçeve sayısı (her biri 51 TDMA çerçevesi) gibi baz istasyonu hakkındaki temel bilgileri iletir.
• Ortak Kontrol Kanalları (CCCH)
  • PCH - Çağrı Kanalı.İleriye baktığımda, size Çağrı'nın bir tür cep telefonu pingi olduğunu ve belirli bir kapsama alanındaki kullanılabilirliğini belirlemenize olanak tanıdığını söyleyeceğim. Bu kanal tam da bunun için tasarlandı.
  • RACH - Rastgele Erişim Kanalı. Cep telefonları tarafından kendi SDCCH servis kanallarını talep etmek için kullanılır. Münhasıran Uplink kanalı.
  • AGCH - Erişim İzin Kanalı (erişim izin kanalı). Bu kanalda baz istasyonları, cep telefonlarından gelen RACH taleplerine doğrudan SDCCH veya TCH tahsis ederek yanıt verir.
• Kendi kanalları (DCCH - Özel Kontrol Kanalları)
  TCH gibi kendi kanalları belirli cep telefonlarına tahsis edilmiştir. Birkaç alt tür vardır:
  • SDCCH - Bağımsız Özel Kontrol Kanalı. Bu kanal, cep telefonu kimlik doğrulaması, şifreleme anahtarı değişimi, konum güncelleme prosedürünün yanı sıra sesli arama yapmak ve SMS mesajı alışverişi yapmak için kullanılır.
  • SACCH - Yavaş İlişkili Kontrol Kanalı. Konuşma sırasında veya SDCCH kanalı zaten kullanımda olduğunda kullanılır. BTS, onun yardımıyla zamanlamaları ve sinyal gücünü değiştirmek için telefona periyodik talimatlar iletir. Ters yönde, alınan sinyal seviyesi (RSSI), TCH kalitesi ve yakındaki baz istasyonlarının sinyal seviyesi (BTS Ölçümleri) hakkında veriler bulunur.
  • FACCH - Hızlı İlişkilendirilmiş Kontrol Kanalı. Bu kanal TCH ile donatılmıştır ve örneğin bir baz istasyonundan diğerine geçiş (Handover) sırasında acil mesajların iletilmesine olanak sağlar.

2.4 Patlama nedir?

Havadan veri, zaman dilimleri içerisinde çoğunlukla "patlamalar" olarak adlandırılan bit dizileri halinde iletilir. En uygun analogu "patlama" kelimesi olan "patlama" terimi birçok radyo amatörüne aşina olmalı ve büyük olasılıkla herhangi bir aktivitenin şelalelere ve sıçramalara benzediği radyo yayınlarını analiz etmek için grafik modeller hazırlarken ortaya çıkmıştır. suyun. Bu harika makalede (resim kaynağı) onlar hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz, en önemli şeye odaklanacağız. Bir patlamanın şematik temsili şöyle görünebilir:

Koruma Dönemi
Girişimi önlemek için (yani birbiriyle örtüşen iki patlama), patlamanın süresi her zaman zaman diliminin süresinden belirli bir değer kadar (0,577 - 0,546 = 0,031 ms) daha azdır, buna "Koruma Süresi" adı verilir. Bu süre, sinyal iletimi sırasında olası zaman gecikmelerini telafi etmek için bir tür zaman rezervidir.

Kuyruk Uçları
Bu işaretleyiciler patlamanın başlangıcını ve sonunu tanımlar.

Bilgi
Abone verileri veya hizmet trafiği gibi patlama yükü. İki bölümden oluşmaktadır.

Bayrakları Çalmak
Bu iki bit, TCH patlama verilerinin her iki kısmı da FACCH üzerinde iletildiğinde ayarlanır. İki yerine iletilen bir bit, çoğuşmanın yalnızca bir bölümünün FACCH yoluyla iletildiği anlamına gelir.

Eğitim Sırası
Patlamanın bu kısmı alıcı tarafından telefon ile baz istasyonu arasındaki kanalın fiziksel özelliklerini belirlemek için kullanılır.

2.5 Patlama türleri

Her mantıksal kanal belirli patlama türlerine karşılık gelir:

Normal Patlama
Bu türdeki diziler, ağ ile aboneler arasındaki trafik kanallarını (TCH) ve ayrıca tüm kontrol kanalı türlerini (CCH): CCCH, BCCH ve DCCH uygular.

Frekans Düzeltme Patlaması
Adı kendisi için konuşur. Tek yönlü bir FCCH aşağı bağlantı kanalı uygulayarak cep telefonlarının BTS frekansına daha doğru şekilde ayarlanmasına olanak tanır.

Senkronizasyon Patlaması
Bu türdeki çoğuşma, Frekans Düzeltme Burst'u gibi, yalnızca bu kez yayındaki baz istasyonlarının varlığını tespit etmek için tasarlanan SCH olmak üzere bir aşağı bağlantı kanalı uygular. WiFi ağlarındaki işaret paketlerine benzer şekilde, bu tür patlamaların her biri tam güçte iletilir ve ayrıca kendisiyle senkronizasyon için gerekli olan BTS hakkında bilgileri içerir: kare hızı, tanımlama verileri (BSIC) ve diğerleri.

Sahte Patlama
Kullanılmayan zaman aralıklarını doldurmak için baz istasyonu tarafından gönderilen yapay bir patlama. Mesele şu ki, kanalda herhangi bir aktivite yoksa mevcut ARFCN'nin sinyal gücü önemli ölçüde daha az olacaktır. Bu durumda cep telefonu baz istasyonundan uzakta gibi görünebilir. Bunu önlemek için BTS, kullanılmayan zaman aralıklarını anlamsız trafikle dolduruyor.

Seri Erişim
BTS ile bağlantı kurulduğunda cep telefonu RACH'a özel bir SDCCH isteği gönderir. Böyle bir patlamayı alan baz istasyonu, aboneye FDMA sistem zamanlamalarını atar ve AGCH kanalı üzerinden yanıt verir, bundan sonra cep telefonu Normal Patlamaları alıp gönderebilir. Başlangıçta ne telefon ne de baz istasyonu zaman gecikmeleri hakkında bilgi sahibi olmadığından Koruma süresinin arttığına dikkat etmek önemlidir. RACH isteği zaman aralığına uymuyorsa, cep telefonu sözde rastgele bir sürenin ardından bu isteği tekrar gönderir.

2.6 Frekans Atlama

Vikipedi'den alıntı:

Çalışma frekansının (FHSS - frekans atlamalı yayılma spektrumu) sözde rastgele ayarlanması, özelliği taşıyıcı frekansın sık sık değişmesi olan radyo yoluyla bilgi aktarma yöntemidir. Sıklık, hem gönderen hem de alıcı tarafından bilinen sözde rastgele sayı dizisine göre değişir. Yöntem, iletişim kanalının gürültü bağışıklığını arttırır.

3.1 Ana saldırı vektörleri

Um arayüzü bir radyo arayüzü olduğundan, tüm trafiği BTS'in menzili içindeki herkes tarafından "görülebilir". Üstelik radyo aracılığıyla iletilen verileri, özel ekipmanlar (örneğin OsmocomBB projesi tarafından desteklenen eski bir cep telefonu veya küçük bir RTL-SDR dongle) ve en sıradan bilgisayar kullanarak evinizden bile çıkmadan analiz edebilirsiniz.

İki tür saldırı vardır: pasif ve aktif. İlk durumda, saldırgan ağla veya saldırıya uğrayan aboneyle hiçbir şekilde etkileşime girmez; yalnızca bilgi alır ve işler. Böyle bir saldırıyı tespit etmenin neredeyse imkansız olduğunu tahmin etmek zor değil ancak aktif bir saldırı kadar ihtimali yok. Aktif bir saldırı, saldırgan ile saldırıya uğrayan abone ve/veya hücresel ağ arasındaki etkileşimi içerir.

Hücresel ağ abonelerinin maruz kaldığı en tehlikeli saldırı türlerini şu şekilde sıralayabiliriz:

• Koklama
• Kişisel verilerin, SMS'lerin ve sesli aramaların sızması
• Konum verileri sızıntısı
• Sahtekarlık (FakeBTS veya IMSI Catcher)
• Uzaktan SIM Yakalama, Rastgele Kod Yürütme (RCE)
• Hizmet Reddi (DoS)

3.2 Abone kimliği

Yazının başında da belirttiğimiz gibi abone tanımlama işlemi, abonenin SIM kartına ve operatörün HLR'sine kayıtlı olan IMSI kullanılarak yapılmaktadır. Cep telefonları seri numarası - IMEI ile tanımlanır. Ancak, kimlik doğrulama sonrasında ne IMSI ne de IMEI açık biçimde havada uçmaz. Konum Güncelleme işleminden sonra aboneye geçici bir tanımlayıcı - TMSI (Geçici Mobil Abone Kimliği) atanır ve bunun yardımıyla daha fazla etkileşim gerçekleştirilir.

Saldırı yöntemleri
İdeal durumda abonenin TMSI'si yalnızca cep telefonu ve hücresel ağ tarafından bilinir. Ancak bu korumayı aşmanın yolları da var. Bir aboneyi periyodik olarak ararsanız veya SMS mesajları (veya daha iyisi Sessiz SMS) gönderirseniz, PCH kanalını gözlemleyip korelasyon yaparsanız, saldırıya uğrayan abonenin TMSI'sini belirli bir doğrulukla tanımlayabilirsiniz.

Ayrıca SS7 operatörler arası ağına erişerek sahibinin IMSI ve LAC'sini telefon numarasından öğrenebilirsiniz. Sorun, SS7 ağında tüm operatörlerin birbirlerine "güvenmesi" ve dolayısıyla abonelerinin verilerinin gizlilik düzeyinin azalmasıdır.

3.3 Kimlik Doğrulama

Sahtekarlığa karşı koruma sağlamak için ağ, aboneye hizmet vermeye başlamadan önce abonenin kimliğini doğrular. IMSI'ye ek olarak SIM kart, Ki adı verilen rastgele oluşturulmuş bir diziyi de saklar ve bu diziyi yalnızca karma formda döndürür. Ayrıca Ki, operatörün HLR'sinde saklanır ve hiçbir zaman açık metin olarak iletilmez. Genel olarak kimlik doğrulama süreci dört yönlü el sıkışma ilkesine dayanır:

1. Abone bir Konum Güncelleme İsteği yayınlar ve ardından IMSI'yi sağlar.
2. Ağ, sözde rastgele bir RAND değeri gönderir.
3. Telefonun SIM kartı, A3 algoritmasını kullanarak Ki ve RAND'ı karma hale getirir. A3(RAND, Ki) = SRAND.
4. Ağ ayrıca A3 algoritmasını kullanarak Ki ve RAND'ı hash eder.
5. Abone tarafındaki SRAND değeri ağ tarafında hesaplanan değerle örtüşüyorsa abone kimlik doğrulamasını geçmiş demektir.

Saldırı yöntemleri
RAND ve SRAND değerleri verilen Ki üzerinden yineleme yapmak oldukça uzun zaman alabilir. Ayrıca operatörler kendi hash algoritmalarını da kullanabilirler. İnternette kaba kuvvet girişimleri hakkında oldukça fazla bilgi var. Ancak tüm SIM kartlar mükemmel şekilde korunmaz. Bazı araştırmacılar SIM kartın dosya sistemine doğrudan erişip Ki'yi çıkarmayı başardılar.

3.4 Trafik şifrelemesi

Spesifikasyona göre, kullanıcı trafiğini şifrelemek için üç algoritma vardır:

• A5/0- tıpkı WiFi ağlarındaki AÇIK gibi, şifrelemenin bulunmadığına dair resmi bir tanım. Ben şifrelemesiz ağlarla hiç karşılaşmadım, ancak gsmmap.org'a göre Suriye ve Güney Kore'de A5/0 kullanılıyor.
• A5/1- en yaygın şifreleme algoritması. Hack'inin çeşitli konferanslarda defalarca gösterilmesine rağmen, her yerde kullanılıyor. Trafiğin şifresini çözmek için 2 TB boş disk alanına, Linux yüklü normal bir kişisel bilgisayara ve Kraken programına sahip olmak yeterlidir.
• A5/2- Güvenliği kasıtlı olarak zayıflatan bir şifreleme algoritması. Herhangi bir yerde kullanılıyorsa sadece güzellik amaçlıdır.
• A5/3- 2002'de geliştirilen şu anda en güçlü şifreleme algoritması. İnternette teorik olarak olası bazı güvenlik açıkları hakkında bilgi bulabilirsiniz, ancak pratikte henüz kimse hacklendiğini göstermedi. Operatörlerimizin bunu neden 2G ağlarında kullanmak istemediğini bilmiyorum. Sonuçta bu bir engel değil, çünkü... şifreleme anahtarları operatör tarafından bilinir ve trafiğin şifresi operatör tarafından oldukça kolay bir şekilde çözülebilir. Ve tüm modern telefonlar bunu mükemmel bir şekilde destekliyor. Neyse ki modern 3GPP ağları bunu kullanıyor.

Saldırı yöntemleri
Daha önce de belirtildiği gibi, koklama ekipmanı, 2 TB belleğe sahip bir bilgisayar ve Kraken programı ile A5/1 oturum şifreleme anahtarlarını oldukça hızlı bir şekilde (birkaç saniye) bulabilir ve ardından herhangi birinin trafiğinin şifresini çözebilirsiniz. Alman kriptolog Karsten Nohl, 2009 yılında A5/1'i hackledi. Birkaç yıl sonra, Carsten ve Sylviane Munod, birkaç eski Motorola telefonunu kullanarak bir telefon görüşmesinin dinlenmesini ve şifresini çözme yöntemini gösterdiler (OsmocomBB projesi).

Çözüm

Uzun hikayem sona erdi. Geri kalan kısımları bitirdiğimde bir dizi makalede hücresel ağların çalışma prensiplerini daha detaylı ve pratik açıdan tanıyabilirsiniz. Umarım size yeni ve ilginç bir şey anlatabilmişimdir. Geri bildirimlerinizi ve yorumlarınızı bekliyorum!

mobil cihazlar

Radyo kanalı

Radyo iletişimi

Etiket ekle

Tarihsel olarak dünyanın farklı bölgeleri GSM ağları için farklı frekans bantlarını standartlaştırdığından, bant sayısına bağlı olarak cep telefonları sınıflara ve kullanım bölgesine bağlı olarak frekans değişimlerine ayrılır. Telefonlar:

• Tek bantlı- telefon bir frekans bandında çalışabilir. Şu anda üretilmiyor ancak Motorola C115 gibi bazı telefon modellerinde manuel olarak veya telefonun mühendislik menüsünü kullanarak belirli bir frekans aralığını seçmek mümkün.

• Çift bant - 900/1800 MHz (Avrupa, Asya, Afrika, Avustralya için - GSM ağlarına yönelik bu 2 frekans aralığı bu bölgede standartlaştırılmıştır) veya 850/1900 MHz (Amerika ve Kanada için - Batı Yarımküre'de, Avrupa standardı ve dünyanın geri kalanından farklı olan frekans aralıkları benimsenmiştir, çünkü Avrupa standardı Yeni Dünya'da kabul edildiğinde, 900 ve 1800 MHz radyo frekans bantları zaten başka amaçlar için tahsis edilmiştir).

• Üç bantlı - 900/1800/1900 MHz (Avrupa, Asya, Afrika, Avustralya için) ve 850/1800/1900 MHz (Amerika ve Kanada için).

• Dört bantlı - 850/900/1800/1900 Tüm frekans aralıklarını destekleyen MHz (yani, bu tür telefonlar en evrensel olanlardır - herhangi bir GSM ağının olduğu dünyanın hemen hemen her yerinde çalışabilirler).

Avrupa ülkelerinde yılın ortasında ticari GSM şebekeleri faaliyete geçti.GSM, analog hücresel iletişime göre daha geç gelişti ve birçok açıdan daha iyi tasarlandı. Kuzey Amerika'daki muadili PCS, TDMA ve CDMA dijital teknolojilerini de içeren standartları içerecek şekilde köklerinden büyümüştür, ancak CDMA için hizmet kalitesindeki potansiyel iyileşme hiçbir zaman kanıtlanmamıştır.

GSM Aşama 1

1982 (Groupe Special Mobile) - 1990 Mobil İletişim için Küresel Sistem. Ocak ayında ilk ticari ağ Dijital standart, 9,6 kbit/s'ye kadar veri aktarım hızlarını destekliyor. Tamamen modası geçmiş, bunun için ekipman üretimi durduruldu.

1991 yılında GSM “FAZ 1” hizmetleri verilmeye başlandı.

Baz istasyonu alt sistemi

BSS, baz istasyonlarının kendisinden (BTS - Baz Alıcı-Verici İstasyonu) ve baz istasyonu denetleyicilerinden (BSC - Baz İstasyonu Denetleyicisi) oluşur. GSM şebekesinin kapsadığı alan altıgenlere bölünmüştür. bal peteği veya hücreler. Her altıgen hücrenin çapı farklı olabilir - 400 m'den 50 km'ye kadar. Hücrenin maksimum teorik yarıçapı 120 km'dir; bu, senkronizasyon sisteminin sinyal gecikme süresini telafi etme yeteneğinin sınırlı olmasından kaynaklanmaktadır. Her hücre, merkezinde yer alan bir baz istasyonu tarafından kapsanmakta, hücreler kısmen üst üste binmekte, böylece abone bir hücreden diğerine geçtiğinde bağlantıyı kesmeden geçiş yapma olanağı sağlanmaktadır. Doğal olarak, aslında, her istasyondan gelen sinyal, altıgen değil, daire şeklindeki bir alanı kaplayarak yayılır; ikincisi, kapsama alanının temsilinin yalnızca basitleştirilmesidir. İstasyon yerleştirmeye yönelik planlama görevlerinin sistem maliyetini en aza indirmeyi içermesi nedeniyle her baz istasyonunun altı komşusu vardır. Daha az sayıda bitişik baz istasyonu, ölü noktaları önlemek için daha fazla kapsama alanı örtüşmesine neden olacak ve bu da daha yoğun baz istasyonu konumları gerektirecektir. Daha fazla sayıda komşu baz istasyonu, ek istasyonlar için gereksiz maliyetlere neden olurken, örtüşen bölgelerin azaltılmasından elde edilecek kazanç çok önemsiz olacaktır.

Baz istasyonu (BTS), MS ile baz istasyonu denetleyicisi arasında sinyal alımını/iletimini sağlar. BTS özerktir ve modüler bir temelde inşa edilmiştir. Yönlü baz istasyonu antenleri kulelere, çatılara vb. yerleştirilebilir.

Baz İstasyonu Denetleyicisi (BSC), BTS ile anahtarlama alt sistemi arasındaki bağlantıları kontrol eder. Yetkileri arasında bağlantıların sırasını, veri aktarım hızlarını, radyo kanallarının dağıtımını, istatistik toplamayı, çeşitli radyo ölçümlerini izlemeyi, Devir prosedürünü atamayı ve yönetmeyi de içerir.

Anahtarlama alt sistemi

NSS aşağıdaki bileşenlerden oluşur.

Anahtarlama Merkezi (MSC - Mobil Anahtarlama Merkezi)

MSC, orada bulunan BTS ve BSC ile belirli bir coğrafi bölgeyi kontrol eder. GSM ağı içindeki bir aboneye ve aboneden bağlantı kurar, GSM ile PSTN, diğer radyo ağları ve veri ağları arasında bir arayüz sağlar. Ayrıca bir MS'yi bir hücreden diğerine taşırken çağrı yönlendirme, çağrı yönetimi ve aktarma işlevlerini de yerine getirir. Çağrı tamamlandıktan sonra MSC, üzerindeki verileri işler ve sunulan hizmetlere ilişkin fatura oluşturmak için ödeme merkezine aktarır ve istatistiksel veriler toplar. MSC aynı zamanda HLR ve VLR'den gelen verileri kullanarak MS'in konumunu sürekli olarak izler; bu, bir çağrı durumunda MS'in yerini hızlı bir şekilde tespit etmek ve MS ile bağlantı kurmak için gereklidir.

Ev Konumu Kaydı (HLR)

Kendisine atanan abonelerin bir veritabanını içerir. Belirli bir aboneye sağlanan hizmetler hakkında bilgiler, bir çağrı durumunda gerekli olan her abonenin durumu hakkında bilgiler ve ayrıca abonenin kimliğini doğrulamak için kullanılan Uluslararası Mobil Abone Kimliği (IMSI - Uluslararası Mobil Abone Kimliği) içerir. abone (AUC kullanarak). Her aboneye bir HLR atanır. Belirli bir GSM ağındaki tüm MSC'ler ve VLR'ler, HLR verilerine ve ağlar arası dolaşım durumunda diğer ağların MSC'lerine de erişebilir.

Ziyaretçi Konum Kaydı (VLR)

VLR, MS'nin bir bölgeden diğerine hareketinin izlenmesini sağlar ve diğer GSM sistemlerinin aboneleri (roamers adı verilen) dahil olmak üzere, halihazırda bu bölgede bulunan hareketli abonelerin bir veritabanını içerir. Abonenin başka bir bölgeye geçmesi durumunda abone verileri VLR'den silinir. Bu şema, belirli bir abonenin HLR'sine yapılan istek sayısını ve dolayısıyla çağrı hizmet süresini azaltmanıza olanak tanır.

Ekipman Tanımlama Kaydı (EIR)

IMEI (Uluslararası Mobil Ekipman Kimliği) ile MS orijinalliğini oluşturmak için gerekli veritabanını içerir. Üç liste oluşturur: beyaz (kullanımı onaylanmıştır), gri (MS tanımlamayla ilgili bazı sorunlar) ve siyah (MS'in kullanımı yasaktır). Rus operatörler (ve BDT ülkelerindeki çoğu operatör) yalnızca beyaz listeleri kullanıyor.

Kimlik Doğrulama Merkezi (AUC)

Burada abonenin kimliği doğrulanır, daha doğrusu SIM (Abone Kimlik Modülü). Ağa erişime yalnızca SIM'in kimlik doğrulama prosedürünü geçmesinden sonra izin verilir; bu sırada AUC'den MS'ye rastgele bir RAND numarası gönderilir, ardından RAND numarası bunun için Ki anahtarı kullanılarak AUC ve MS'de eş zamanlı olarak şifrelenir. Özel bir algoritma kullanan SIM. Daha sonra bu şifrelemenin sonucu olan “imzalı yanıtlar” - SRES (İmzalı Yanıt) MS ve AUC'den MSC'ye döndürülür. MSC'de yanıtlar karşılaştırılır ve eşleşirlerse kimlik doğrulamanın başarılı olduğu kabul edilir.

Bir arkadaş diğerine soruyor:
- Bu adam neden cep telefonuyla konuşuyor?
Sürekli çömelip tekrar kalkıyor mu?
- Dalgaları mı yakalıyor yoksa keskin nişancılardan mı korkuyor?
Günün konusuyla ilgili anekdot (c)

giriiş

Herkes cep telefonunun gerçekten mobil olmasını ister. Cihazınızın her yerde yeterince sinyal alması ve dijital boğulma ve kesinti olmadan konuşabilmeniz güzel bir şey. Sonuçta mobil iletişimin böyle bir özgürlük sağlaması gerekiyor. Çoğu uygar ülkede %100 kapsama alanı vardır. Bu, ülkenin her yerinde arama alabileceğiniz ve arama yapabileceğiniz anlamına gelir. Bu bir tür yüce bağlantıdır. Rusya için böyle bir fırsat henüz ufukta bile görünmüyor. O kadar çok toprağımız ve o kadar az insanımız var ki, her çalıyı iletişimle kaplamak ekonomik olarak mümkün değil. Bu nedenle operatörlerin bir sonraki baz istasyonunu nereye ve nasıl kuracaklarını düşünmeleri gerekiyor. Tabii ki, ekipmanın taygada ortaya çıkma olasılığı, büyük bir otoyol veya demiryolunun yakınında olduğundan çok daha azdır. Sonuç olarak, bir cep telefonu satın alırken son tartışma, alıcı ve verici devrelerinin hassasiyeti ve gücü değildir. Yüksek kaliteli cep telefonlarının kullanıcılarına gerçekten hareket kabiliyeti sağladığı ve basitleştirilmiş çözüm sahiplerinin sorunlar yaşadığı hücresel iletişimin gelişiminin şafağını hatırlıyorum. Artık büyük şehirler çok iyi kapsanıyor, ancak muhatapınızın sizden pencereye gitmenizi veya bağlantının daha iyi olduğu bir yer bulmanızı istediği anlar hala akla geliyor. İyi bir şey, her yıl baz istasyonlarının sayısının sürekli artması ve kapsama alanının genişlemesidir. Bu süreç geri döndürülemez. Bir süre önce Tver bölgesinin ücra bir bölgesini ziyaret ettim. Orada “gelişmiş” cep telefonlarının çalışmayı reddettiği bir durumla karşı karşıya kaldık. Ağ ortaya çıktı ve kayboldu. Aramızda nadir bulunan bir Siemens S35'in mutlu sahibi de vardı. Her yerden konuştu. Bu, tüm cep telefonlarının farklı olduğunu ve eskiden gerçek cep telefonlarıyla savaşabildiğini açıkça kanıtladı. Tüm el cihazları farklı donanımlar kullanır ve buna bağlı olarak aşırı koşullarda (düşük sinyal seviyesi) iletişim kalitesi farklıdır. Aradan zaman geçti ve hafızamda kalan o olay benim huzur içinde uyumama izin vermiyor. Bir sonraki hücresel cihazı yalnızca bana yüksek kaliteli sinyal alımını garanti etmesi koşuluyla satın alacağıma dair kendime bir söz verdim. Aradan zaman geçti ama yeni bir cep telefonu alınmadı. Bugünkü materyal bizi cep telefonunun "hassasiyeti" sorununu anlamaya yaklaştıracak. Bunu okumak size kesintisiz iletişimi garanti etmez, ancak telefonunuzun alıcısı ve vericisi ile doğrudan ilgili tüm teknik hususları çözecektir. Ayrıca dolandırıcıların tuzağına düşmekten nasıl kaçınacağınızı da öğreneceksiniz.

Küçük bir teori

Dolayısıyla, bugünün konusuyla ilgili kapsamlı bir sohbete geçmek için sabitleri anlamalısınız. Öncelikle aşağıda yazılanların tamamı GSM iletişimleri için geçerlidir. Rus kullanıcıların çoğunluğu bu özel standardı seçtiğinden, onlara özel olarak yazma sorumluluğunu üstleniyoruz. Bununla birlikte, uygun zeka ve olağanüstü yaratıcılıkla, diğer tüm mobil iletişim türleri için analojiler kurabilirsiniz. Bazı yerlerde, ifade ettiklerimiz pratikte başkalaşım olmadan işe yarayacak, bazen de bilinen bir çözümün çok basılmış yolundan ayrılmak zorunda kalacağız. Sonuçta bacaklar tek bir yerden büyüyor. Bu durumda cep telefonundan. Artık temel teorik hesaplamalara güvenle geçebiliriz. Herhangi bir cep telefonunda bir verici ve bir alıcı bulunur. Bu nedenle cep telefonunun hassasiyeti hakkında saf konuşma bir anlamda yanlıştır. Verici gücünü, anten uygulamasını ve alıcı hassasiyetini ayırmak gerekir. Elbette farklı üreticiler tamamen aynı parçaları veya donanımları kullanmıyor. Bu nedenle tüpler farklı çalışır. Ayrıca cep telefonunun bazı tasarım özellikleri (anten ve gövde geometrisi, uzaydaki konumunuz ve dış faktörler) iletişim kalitesini etkiler. Ancak bu kaos ortamında güvenebileceğimiz birkaç temel prensip var. Elbette bunlar hücresel iletişim için standartlardır. Yıllar önce tescil edilmiş ve imzalanmışlardı. Tıpkı ülkenin cumhurbaşkanının anayasayı ihlal etmeyeceğine söz vermesi gibi, her geliştirici de bunları kutsal bir şekilde uygulamayı ve onurlandırmayı taahhüt eder. Her iki durumda da bazı ihlaller mümkündür ancak ihlalden kimse keyif almaz. Yaptırımlar mümkündür. Bu durumda başkanlar çok daha iyi korunuyor. Örneğin, kurnaz bir Asyalı veya Avrupalı ​​​​şirket, süper güçlü antene sahip bir cep telefonu yaratmaya karar verecektir. Görünüşe göre alıcılar olacak ve "Antenlerimiz en yakın takımyıldızında duyulabilmeniz için yayın yapıyor" reklam sloganları rakiplerin ruhunu bozabilir. Ancak bu tür boruların yasal olarak satılması imkansızdır. Her türlü standart komitesi tüm işletmeyi kapatacak. Durum bu.

Cep telefonu adeta yaşayan bir yaratıktır. Her zaman baz istasyonuyla iletişim kurmaya çalışır. Bu, sahibinin istekleri ne olursa olsun gerçekleşir. Tabii eğer ahize açıksa. Baz istasyonu, el cihazı için 935,2 - 959,8 MHz frekanslarında bir sinyal iletir (önemli! GSM900'den bahsediyoruz) ve cep telefonu 890,2 - 914,8 MHz frekanslarında yayın yapar. Sert matematiksel hesaplamalar, bir cep telefonu ile baz istasyonu arasındaki mümkün olan maksimum mesafenin 35 km olabileceğini öne sürüyor. Bunun nedeni TDMA teknolojisinin çalışmasıdır - her mobil istasyona 0,577 milisaniyelik bir zaman dilimi tahsis edilir (daha kesin olarak oran 15/26'dır), bu süre zarfında mobil istasyonun hücreye yanıt vermesi gerekir. Radyo dalgalarının yayılma hızı sonludur ve iyi bilinmektedir - 300 bin km/s, maksimum mesafe, zamanın hızla çarpılmasıyla basit bir şekilde hesaplanır. Aynı 35 km bu şekilde çıkıyor. Ancak teorik olarak hesaplanan değer çok güzel görünüyorsa, gerçekte her şey biraz farklıdır. GSM-900 için hücresel cihazların 5 güç sınıfı vardır: 1. - 20 W, 2. - 8 W, 3. - 5 W, 4. - 2 W ve 5. - 0,8 W. Aslında gücü 2 W'ın üzerinde olan tek bir giyilebilir tüp görmedik. Bu özelliklerle 35 km'lik mesafeye nüfuz etmek mümkün değildir. Baz istasyonunun gücünü artırmak oldukça basitse - daha güçlü bir transformatör kurmanız ve denetleyici makamlarla görüşmeniz gerekiyorsa, o zaman her kullanıcıya bir jeneratör veya sırtına elli kilogram asit akü vermek mümkün değildir. Kelimenin tam anlamıyla her şey bir hücresel ağ abonesine karşı oynuyor: hava durumu, arazi, altyapı ve çok daha fazlası. Yani her özel durumda iletişimin mümkün olduğu gerçek mesafe, cep telefonuyla yapılan basit bir deneyle elde edilir. Başka bir deyişle, hücresel cihazınızın sahadaki "hassasiyetini" güvenilir bir şekilde ölçmeniz için size çok gerçek bir neden verilir. Ölçtüğünüz değerin büyük ölçüde cep telefonunuza ve değişen hava koşullarına bağlı olacağını unutmayın. Büyük olasılıkla, bir cep telefonu mağazasında test için birkaç el cihazı almanıza izin verilmeyecektir. Bu nedenle yalnızca tek bir eylem mantıklıdır; dikkatli olun. Diyelim ki kendinizi tamamen güvenli olmayan bir resepsiyon alanında buldunuz. Yoldaşlarınıza cep telefonu görüşmelerinde işlerin nasıl gittiğini sorun. Böyle bir deneyim, satın alma başarısının nihai garantisi değildir. Aynı teslimatta bile aynı marka tüplerin farklı çalışabileceğini daha önce yazmıştık. Bırakın yarı iletkenleri ve antenlerin tekdüzeliğini, robot lehimleme bile iletkenlerin tamamen aynı bağlantısını garanti edemez.

Görüyorum ama hiç duymuyorum!

Muhtemelen bazen cep telefonunuzda öyle bir resim görmüşsünüzdür ki, ekranda ağınızın logosu bulunur ve arama yapmak neredeyse imkansızdır. Yetersiz sinyal koşullarında durum arkadaşınızdır. Logonun bir miktar ataleti, abonelerdeki insani her şeyi öldürebilir. Bazen cep telefonunuzun şebekeden düşmesiyle resim daha da kötüleşir ve arkadaşınızın telefonu, telefonunda bağlantı olduğunu söyleyen bir resim çizmeye devam eder. Gelin bu ilginç gerçeğe bakalım. Her şeyin o kadar karmaşık ve basit bir şekilde açıklanabilir olmadığı ortaya çıktı. Şimdi hücresel ağın işleyişine tekrar bakalım. El cihazının otomatik kontrolü ve genel organizasyona dahil edilmesi için baz istasyonlarının sinyal seviyelerine ilişkin bilgilerin gerekli olduğu bilinmektedir. Her telefon belirli bir zaman aralığında baz istasyonundan gelen sinyal seviyesini ölçer. Bu, ahizede mi konuştuğunuzdan veya telefonun çağrı bekletme modunda olup olmadığından bağımsız olarak yapılır. Bu neden yapılıyor? Çoğu zaman el cihazı birden fazla baz istasyonunu (BS) aynı anda "görür". Ağ, belirli bir zamanda yalnızca bir BS aracılığıyla iletişim kurabilecek (konuşmalarınız gerçekleştirilebilecek) şekilde düzenlenmiştir. Cep telefonu farklı baz istasyonlarından gelen sinyal seviyesini ölçüyor ve "çok daha net gören" baz istasyonunu seçiyor. Bu mantıklıdır ve ağ işleminin temel vektörüdür. Cep telefonu, sistem tarafından belirlenen frekanslardaki giriş sinyali seviyesini ölçer. En yakın hücrenin mutlaka sizin olması gerekmez. Bazen coğrafi olarak daha uzak bir istasyona, en önemlisi de daha yüksek sinyalle bağlanırsınız. Cihazı başka bir baz istasyonuna geçirmek mümkün mü? Normal cep telefonu kullanımında bunu yapmak mümkün değildir. Firmware'i değiştirirseniz ve kullanıcının donanım ayarlarına erişmesine izin verirseniz, bu mümkündür.

Devam etmek. Tüp giriş sinyalinin gücünü ölçer. Elbette bu, hatasız yapılamaz. GSM standartları, normal koşullar altında çalışırken 6,3 kat (+/-4 dB) izin verilen ölçüm hatası sağlar. Çok düşük sıcaklıklar gibi "zorlu" çalışma koşulları için standart, 15,8 kat (+/-6 dB) hataya izin verir. Tüm bu hatalar gerçekten tamamen kullanışlı tüpler için işe yarar. Cep telefonu üreticileri fiziksel olarak gelen gücün referans ölçümünü sağlayamadığından, onlarsız yaşamak çok zor olurdu. Güç ölçümündeki hatayı öğrendikten sonra, belirli bir örneğe geçmeye devam ediyor. Diyelim ki siz ve telefonunuz kendinizi baz istasyonunun gerçek sinyal seviyesinin -103 dB olduğu bir yerde buldunuz. Ağın genel işleyişine ilişkin ayarlar, el cihazına -105 dB ölçülen sinyal seviyesinde erişime izin verildiğini bildirecek şekilde ayarlanır. Elbette tüm hatalarımızın ortaya çıktığı yer burasıdır. Cep telefonu alıcısı sinyal seviyesini 4 dB azaltacak şekilde tasarlanmıştır. Tüp tarafından ölçülen sinyal -107 dB olacaktır. Yani tüm standartları karşılayan, tam çalışan bir el cihazı, sisteme dahil olma hakkı olmadığı için ağdan atılacaktır. Başka bir cep telefonunun öyle bir uygulaması var ki, ölçülen sinyali 4 dB fazla tahmin edecek. Ağa kayıt olabilecek ve logosunu ekranda gösterebilecek. Daha da fazlasını söyleyelim, böyle bir el cihazının gerçek sinyal seviyesi (bulunduğu yerde) -108 dB ise, cihaz yine de operatörün ağına düzgün şekilde kayıt olacaktır. Hücresel cihazların “hassasiyeti” bu kadar. Yani telefonunuzun ekranında bir logonun bulunması, el cihazının şebekeye kayıtlı olduğunu gösterir ancak normal iletişimi garanti etmez. Ancak yine de güzel. Konuşma girişimi bazen başlı başına bir meydan okuma sayılabilir. Bu nedenle sevgili okuyucular, baz istasyonundan gelen sinyalin güç seviyesini sürekli artıracak, alıcısı ve ölçüm yolu olan bir ahizeye sahip olmanızı diliyorum. Böylece, farklı cep telefonu kullanıcılarının, cep telefonlarının ekranlarında görüntülenen sinyal seviyelerini ölçebilecekleri efsanesini tamamen ortadan kaldırdık. Aslında bu tür konuşmalar yalnızca konu hakkındaki derin bilgisizlikten kaynaklanmaktadır. Artık sinyal seviyesi sorulduğunda ve ahize ekranındaki bilgilere başvurduğunuzda boş konuşarak zaman kaybetmemelisiniz. Gelen sinyalin ölçülen gücünü karşılaştırmanın bir anlamı yok ve "referans küplerini" tamamen unutmalısınız. Bu telefon üreticisinin verileri bunlara nasıl dönüştürdüğü bir sır olarak kalıyor. Tekrar ediyorum, açmakla zaman kaybetmenin bir anlamı yok.

Cep telefonuyla dans etmek

Herhangi bir dubleks radyo istasyonu ve cep telefonu bu kuralın özel bir durumudur, sinyali almak ve iletmek için bir anten kullanır. Bu gerçek, “duyarlılık” kavramının geçiciliğine dair bir başka argümandır. Aynı boru elemanını ayrı ayrı kullanmak bazı tavizleri gerektirir. Verici alıcıya müdahale etmemelidir ve ikincisi de birincisine müdahale etmemelidir. Hepimiz Dünya gezegeninde yaşıyoruz ve doğanın bize dayattığı fiziksel kurallara tamamen uyuyoruz. Bu nedenle bir elektrikli cihazın diğerinin çalışmasına müdahale edemeyeceğine inanmak aptallıktır. Sonuç olarak geliştiriciler temel bir uzlaşmaya varırlar. Siz abonelerin muhatabınızın sesini ahizede duyabilmeniz için cihazın çalışmasını sağlayan da budur. Bu arada, Majesteleri Uzlaşması genellikle alıcının lehine yapılır. Elbette, çift yönlü değil, tek yönlü iletim oluşturmak mümkün olacaktır - aynı anda yalnızca tek yönde, ancak böyle bir bağlantı modern kullanıcı ihtiyaçlarını karşılamayacaktır. Bir cep telefonunun antenini elinizle kapatırsanız konuşmaların net ve sessiz olacağına dair bir görüş var. Bu duruma bakalım. Aslında, anteni herhangi bir nesneyle kapatırsanız, çoğu durumda cep telefonunun ölçülen sinyal seviyesi düşecektir. Mobil cihaz, hücreyi ne kadar kötü "duyarsa", ona o kadar "yüksek sesle" yanıt verecek şekilde tasarlanmıştır. Buna göre çıkış sinyal gücü artacaktır. Elinize veya anteni engelleyen başka bir nesneye nüfuz etme yeteneği sınırsız değildir. Ayrıca baz istasyonu, kullanıcının sinyaline müdahale ettiğini bilmediğinden ve parametreleri bunun için tasarlanmadığından gücü artırmayacaktır. Buna göre cep telefonu antenini elinizle kapattığınızda tüm eylemleriniz doğası gereği daha yıkıcı olur. Bu arada, ölçülen gelen sinyalin seviyesi sadece elden değil, üzerindeki metal takılardan da etkileniyor. Cep telefonuyla konuşurken elinizi antenden mümkün olduğunca uzak tutmaya çalışın. Bu sayede sağlığınızı koruyacak ve gereksiz müdahaleler yaratmayacaksınız. Betonarme yapılar hücresel iletişim için mükemmel bir engel haline gelir. Unutmayın, dalga ne kadar kısa olursa onlara o kadar iyi nüfuz eder. Bu arada, bu (ve sadece bu değil) şehir merkezindeki operatörlerin 1800 MHz bandını kullanmayı sevdiklerini açıklıyor. Şehir dışında, iletişimin zayıf olduğu durumlarda her türlü tepeye tırmanmaya çalışın. Bu işlem, elektromanyetik dalgaların cep telefonundan baz istasyonuna giden yolundaki gereksiz fiziksel müdahaleyi ortadan kaldırır. Hücresel iletişimde kullanılan frekans aralıklarında, küçük, sadece birkaç santimetre veya onlarca santimetre bile olsa, antenin hareketi veya zamanla sinyal seviyesinin 100, hatta 1000 kat (20 - 30) değişebileceğini unutmayın. dB). Etrafta dolaştığınızdan ve “şanslı” yerler aradığınızdan emin olun. Mobil iletişimin en karanlık konusu olan harici ve dahili antenler hakkında konuşmanın zamanı geldi. Bu konuyla ilgili tüm hikayeleri ve tartışmaları saymak zordur. Biz sadece standart antenlerden bahsedeceğiz. Veya cep telefonlarınızda zaten yüklü olanlar. Elbette, bir miktar para karşılığında satın alabileceğiniz güçlendiricili ek (uzak) antenler, alımı ve iletimi önemli ölçüde iyileştirir, ancak hareketliliği unutmanız gerekir. Bu arada, araba meraklıları bu tür çözümleri gerçekten seviyor çünkü bunların yanlarında taşınması gerekmiyor. Peki dahili anten mi harici anten mi? Bu sorunun net bir çözümü yok. Dalga denklemlerini nasıl çözeceğinizi ve sınır koşullarını nasıl ayarlayacağınızı biliyorsanız, cep telefonunuzun gerçek parametrelerini aldıktan sonra, kapsama alanının çeşitli noktalarında bir bilgisayarda bir çağrı durumunu simüle edebileceksiniz. Birkaç yıl önce bir Amerikalı hesaplamalarının sonuçlarını internette yayınladı. Uzun tartışmalara neden oldular. Sonuç olarak onları kaldırdı. Yazık çünkü bu, bu tür hesaplamaların tek örneği. Deneyimler, modern yerleşik antenlerin hiçbir şekilde harici çözümlerden daha aşağı olmadığını göstermektedir. Kullanıcıların antene yayınladığı her türlü evde yetiştirilen dekorasyon nedeniyle hayat önemli ölçüde karmaşıklaşıyor. Sonuç olarak anten anormal şekilde çalışabilir ve hatta sağlığınıza zarar vererek ağırlıklı olarak başınıza doğru yayılım yapabilir.

Genişletilmiş Hücre

Ancak operatör her zaman geniş alanları kapsayacak şekilde sıradan baz istasyonları kuramaz. Örneğin bir çöl veya su alanı düşünün. Ekonomik olarak ve hatta bazen fiziksel olarak gerekli sayıda BS'yi yerleştirmek imkansızdır. GSM standardı için iletişim menzilinin 70 km'ye çıktığı bir hücre konfigürasyonu sağlanmıştır. Buna Genişletilmiş hücre denir. Bu ekipmanın kullanımıyla konuşma kanallarının sayısı 3'e düşüyor. Ancak operatör tek istasyonla devasa alanları kapsıyor.

Kısa bir süre önce, Finlandiya Körfezi'ndeki St. Petersburg yakınlarında operatörlerden biri Genişletilmiş Hücre'yi kullanıyordu. Aboneler bu operatörün adını cep telefonlarının ekranında ünlem işaretiyle görebiliyordu. Bu, telefonun ağı görebildiği ancak onunla iletişim kuramadığı anlamına geliyordu. Sorun, cihazın çıkış sinyali güçlendirildiğinde harici yönlü antenler kullanılarak çözüldü. Böylece Extended Cell, devasa, seyrek nüfuslu alanları kapsamanıza olanak tanır. Ancak bunların kullanımı giderek daha az popüler hale geliyor. Zaten bu tür hücreleri Sibirya'ya kuramazsınız ve hücresel yük açısından tatil bölgeleri, telefon konuşmalarının yoğunluğu açısından mega şehir merkezlerini çoktan geride bırakmıştır. Extended Cell fiziksel olarak bu tür yerlere hizmet veremez ve ek bir antene ihtiyaç duyulması bu iletişim yönteminin hak ettiği popülerliği sağlamaz.

Dikkat dolandırıcılar

Her kullanıcı hücresel cihazının "hassasiyetini" artırmak ister. Saldırganlar, mobil ağ abonelerini kandırma planlarında bunu kullanmaya hazır. Bir kişiyi kandırmanın en kolay yolu, ona doğrulanması zor bir hizmet sunmaktır. Ve eğer değeri küçük çıkarsa, o zaman bu sadece bir dolandırıcı için bir hazinedir. Bunun sonucunda “cep telefonları için hassasiyet artırıcı çıkartmalar” piyasaya çıktı. Tabii ki her türlü tüpe uygunlar, internet üzerinden satılıyorlar ve çok saçma paralara mal oluyorlar. Bu ürünün üreticisi, çıkartmanın yalnızca fizik kanunlarına göre çalıştığını ve telefonunuza benzeri görülmemiş bir hassasiyet kazandırdığını iddia ediyor. Büyücüler tarafından büyülenen ve tef tarafından kandırılan çıkartmaların da oldukça iyi satılacağı izlenimi ediniliyor, ancak dolandırıcılar kalabalığın donukluğu ve pazarın büyüklüğü ile oynamaya karar verdiler. Mucizevi çıkartmalar günümüzde hala internette büyük bir başarı ile satılmaktadır.

Çıkartmanın yaratıcıları onu pilin altına yapıştırmanızı tavsiye ediyor. Mantıksal hareket. Orada çıkartma müdahale etmeyecek ve gerçek antenin çalışmasına müdahale etmeyecektir. Bu arada, ikincisinin hesaplamaları için çok büyük miktarda çaba harcanıyor. Her anten kendine göre benzersizdir ve tüm bu çeşitlilik için genel bir çare olamaz. Dolandırıcılar yalnızca standart anteninizin çalışmasını bozabilir. Parazit ve gürültünün ortaya çıkması mümkündür. Bir çıkartmanın bir metre uzunluğundaki antenin yerini aldığı yönündeki reklam iddiası da sorgulanabilir. Böyle bir uzunluğa ihtiyaç olamaz. Elbette bir metre anteni monte edebilirsiniz ancak bu çok karmaşık ve pek de gerekli olmayan bir sistem olacaktır. Kısacası kardeşimizi kandırıyorlar. Bu arada bu çıkartmanın ayakları Asya'dan geliyor. Bir dönem aslında cep telefonları ve kendilerine özel çıkartma şeklinde antenler satıyorlardı. Ancak kullanıcılar bunları doğru şekilde yapıştıramadığı için sistem terk edildi. Çıkartmanın cep telefonunun istenen kısmına doğru şekilde yerleştirilmesi önemliydi. Görevin imkansız olduğu ortaya çıktı. Bu yüzden paranızı boşa harcamayın ve dolandırıcıları teşvik etmeyin.

Son söz

Bugün cep telefonunun “hassasiyet” kavramını ele aldık. Tek bir sonuç çıkarılabilir. Ahizenizin montajı ne kadar iyi olursa ve taban ünitesi ne kadar iyi olursa, sinyal alımının zayıf olduğu alanlarda konuşmanız o kadar kolay olacaktır. Dar bir radyasyon düzenine sahip uzak antenleri kullanma fırsatınız varsa bunları deneyin. Bazen zor iletişim durumlarını çözmeye gerçekten yardımcı oluyorlar. Umalım ki bir süre sonra hücresel operatörler tüm dünyayı kapsayacak ve bu sorunu unutacağız. İletişimde kalın!

GSM ağlarının kullanıcıları çeşitli cihazların hassasiyeti konusunda endişelenmeye devam ediyor. Alıcı parçanın hassasiyeti ile iletim gücü kavramlarını karıştırmayın. İnternette hem farklı cihazların farklı sinyal aldığına inanan kişileri hem de GSM telefonlarıyla ilgili hassasiyet kavramının tipik bir efsane olduğunu iddia edenleri bulabilirsiniz. Öyle mi?

Kimsenin aklında soru işareti kalmasın diye öncelikle temel kavramları kısaca anlayalım.
Basitçe söylemek gerekirse, cep telefonu farklı frekanslarda iletişim kuran çift yönlü bir radyo istasyonudur. GSM standardına göre bu tür 124 frekans bulunabilir, işin hangi frekansta yapılacağı operatör tarafından belirlenir.

Baz istasyonu - Baz İstasyonu (BS) iletir ve telefon - Mobil İstasyon (MS) 935.2-959.8 MHz frekanslarında alır. Cep telefonu 890.2-914.8 MHz frekanslarında iletim yapar ve baz istasyonu alır.

http://www.mobile-review.com
Konuşma sırasında anteni elinizle kapatırsanız sinyal zayıfladıkça güç de artar. Telefonların boyutlarının küçüldüğünü düşünürsek anteni elinizle kapatmak çok kolay. Bu, cihazın hassasiyetini en az 4-5 dB değiştirir. Ve tüm modern telefonların testlerinin gösterdiği gibi, aralarındaki farklar tam olarak aynı 4-5 dB dahilindedir. Buna karşılık, test sırasında 4-5 dB istatistiksel hataya sığar; duyarlılık terimi nesnel olmaktan çıkıp öznel hale gelir.

http://www.ixbt.com
Cihazın özellikleri gibi hassasiyet de tamamen keyfi bir kavramdır. Aynı gruptan cihazların hassasiyeti farklı olabilir. Her şey ayara bağlıdır. Talimatlara göre aynı model için değerlerin yayılımı 4 dB'ye ulaşabiliyor.

Http://www.onliner.by
Neredeyse hücrenin merkezine geldik. Telefonu doğru tutuyoruz. Antenin üstte olduğu alanı elinizle kapatmayın. Peki ne görüyoruz? Ve seviyenin -51..-53dB olması. Şimdi telefonu kanepenin yumuşak yüzeyine, neredeyse elimizde tuttuğumuz yere yerleştirelim. BU NEDİR??! zaten -44..-45dB'ye sahibiz!!! Harika. Cesedi elimize alıyoruz. Anteni tamamen avucumuzla kapatıyoruz, zaten -60! -62!

Yukarıdakilerin hepsine, belirli bir telefon modeli için tartışılan parametreleri bulmanın çok zor olduğunu da eklemeliyiz. Bu tür bilgiler kullanım talimatlarında olmayabilir ve buna olan güven düzeyi oldukça düşüktür. Telefon üreticileri genellikle teknik özellikleri abartarak bunu "daha güvenilir" ölçüm yöntemleriyle açıklıyorlar. Buna, standart tarafından sağlanan, aynı serideki telefonlarda bile özelliklerde önemli bir değişiklik olduğunu ekleyin. İşler böyle. Bütün bunlardan sonra çeşitli kaynaklardan gelen subjektif değerlendirmelere güvenebilir miyiz, güvenemez miyiz?

İsteğe bağlı olarak baz istasyonu denetleyicisi, terminali 120 km mesafeden kullanmanın mümkün olduğu modu etkinleştirmenize olanak tanır. BS'den, ancak bu durumda bir taşıyıcıdaki trafik kanalı sayısı dörde düşürülür. Bu moda genişletilmiş hücre denir. Bölgemizde arazinin zorlu olmasından dolayı kullanımı etkili değildir. Örneğin Astrakhan - GSM, genişletilmiş hücreleri düz alanlarda ve nehri kaplamak için başarıyla kullanıyor. Volga.

Peki iletişimin istikrarsız olduğu bir alanda en iyi şekilde çalışacak telefon modeli nasıl seçilir?

Öncelikle telefonun işlevselliğine, kullanım kolaylığına, tasarımına ve son olarak fiyatına dikkat etmeniz gerektiğini düşünüyorum. Ve sonra - şansınıza bağlı olarak. Sinyal seviyesinin normal olduğu bir alanda telefonun parametre ve ayarlarının özellikleri hiçbir şekilde görünmeyecektir. Kararsız iletişim, zayıf sinyal olan bir bölgede, eğer şanslıysanız ve daha uygun kurulum seçeneğine sahip bir telefonla karşılaşırsanız, biraz daha iyi çalışacaktır, eğer şanssızsanız, bağlantı biraz daha kötü olacak ya da orada olacaktır. hiçbir bağlantı olmayacak. Her durumda, iletişimin dengesiz olduğu bir alanda, harici bir yönlü anten veya en azından eller serbest kulaklık bağlayarak telefonunuza yardımcı olmanız yararlı olacaktır. Sonuçta, bir cep telefonu operatörünün hizmet bölgesindeki tüm eksikliklerin sadece küçük bir telefondan telafisini talep edemezsiniz.

Referans için:

Desibel (dB), radyo mühendisliğinde iki miktarın oranını ifade etmek için yaygın olarak kullanılan logaritmik birimlerdir. İki sinyalin gerilimlerinin (U) ve güçlerinin (P) desibel cinsinden oranı aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:
N = 20 günlük (U1/U2) = 10 günlük (P1/P2)

Orandaki büyüklüklerden biri olarak belirli bir referans mutlak değeri kullanılırsa mutlak değerleri logaritmik birimlerle ifade etmek mümkün hale gelir. Örneğin 1 mW gücü referans değer olarak alırsak diğer mutlak güç değerleri logaritmik birimlerle ifade edilebilir.<дБм>(desibel ila miliwatt), radyo mühendisliğinde sıklıkla kullanılır. Bu durumda pozitif değerler referans değerini aşan seviyelere, negatif değerler ise referans değerinin altındaki seviyelere karşılık gelir.

GSM standardı hakkında

GSM (Groupe Spécial Mobile grubunun adından, daha sonra Global System for Mobile Communications olarak yeniden adlandırıldı) (Rusça SPS-900), TDMA prensibine dayanan frekans kanalı bölümü ve orta dereceli mobil hücresel iletişim için küresel bir dijital standarttır. güvenlik. 80'lerin sonlarında Avrupa Telekomünikasyon Standardizasyon Enstitüsü'nün (ETSI) himayesinde geliştirildi.

Genel bilgi

GSM, ikinci nesil ağları (2. Nesil) ifade eder (1G - analog hücresel iletişim, 2G - dijital hücresel iletişim, 3G - İnternet dahil çok amaçlı bilgisayar ağları tarafından anahtarlanan geniş bant dijital hücresel iletişim).

Cep telefonları 4 frekans bandında mevcuttur: 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz.

Bant sayısına göre telefonlar sınıflara ayrılmakta ve kullanım bölgelerine göre frekans değişimleri sağlanmaktadır.

Tek bant - telefon frekanslardan birinde çalışabilir. Şu anda üretilmiyor ancak Motorola C115 gibi bazı telefon modellerinde manuel olarak veya telefonun mühendislik menüsünü kullanarak belirli bir frekansı seçmek mümkün.

Çift Bant - Avrupa, Asya, Afrika, Avustralya için 900/1800 ve Amerika ve Kanada için 850/1900.

Üç bant - Avrupa, Asya, Afrika, Avustralya için 900/1800/1900 ve Amerika ve Kanada için 850/1800/1900.

Dört Bant - 850/900/1800/1900 tüm bantları destekler.

GSM standardı, normalleştirilmiş bant genişliği VT - 0.3 ile GMSK modülasyonunu kullanır; burada B, eksi 3 dB'deki filtre bant genişliğidir, T, dijital mesajın bir bitinin süresidir.

GSM bugüne kadarki en yaygın iletişim standardıdır. GSM Birliği'ne (GSMA) göre bu standart, küresel mobil iletişim pazarının %82'sini oluşturuyor, dünya nüfusunun %29'u küresel GSM teknolojilerini kullanıyor. GSMA şu anda 210'dan fazla ülke ve bölgedeki operatörleri içermektedir.

Gelişme aşamaları

GSM, standardı oluşturan analiz grubundan sonra, başlangıçta Groupe Spécial Mobile anlamına geliyordu. Kısaltmada "İletişim" kelimesi yer almamasına rağmen artık Mobil İletişim için Küresel Sistem olarak biliniyor. GSM'in gelişimi 1982 yılında 26 Avrupalı ​​ulusal telefon şirketinden oluşan bir grup tarafından başladı. Avrupa Posta ve Telekomünikasyon İdareleri Konferansı (CEPT), tüm Avrupa ülkeleri için ortak bir 900 MHz hücresel sistem kurmaya çalıştı. Avrupa Birliği için nadir görülen bir zafer olan GSM'in başarıları, "Avrupa sanayi işbirliğinin küresel pazarda neler başarabileceğinin en ilgi çekici kanıtlarından biri" oldu.

1989 yılında Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü (ETSI) GSM'nin daha da geliştirilmesi sorumluluğunu üstlendi. İlk öneriler 1990 yılında yayımlandı. Şartname 1991'de yayınlandı.

Ticari GSM ağları Avrupa ülkelerinde 1991 yılının ortalarında faaliyete geçmiştir. GSM, geleneksel hücresel iletişimden daha geç gelişmiş ve birçok açıdan daha iyi tasarlanmıştır. Kuzey Amerika'daki muadili PCS, köklerinden TDMA ve CDMA dijital teknolojileri de dahil olmak üzere standartlara doğru büyümüştür, ancak CDMA için gerçek anlamda artan hizmet verilebilirlik hiçbir zaman doğrulanmamıştır.

1982 (Groupe Special Mobile) - 1990 Mobil İletişim için Küresel Sistem. Ocak 1992'de ilk ticari ağ. Dijital standart, 9,6 kbit/s'ye kadar veri aktarım hızlarını destekler. Tamamen modası geçmiş, bunun için ekipman üretimi durduruldu.

1991 yılında GSM “FAZ 1” hizmetleri verilmeye başlandı.

Bunlar şunları içerir:

Çağrı yönlendirme.

Numaranın meşgul olması veya abonenin cevap vermemesi durumunda gelen aramaları başka bir telefon numarasına aktarabilme; telefon kapatıldığında veya kapsama alanı dışında olduğunda vb. Ayrıca faks ve veri iletme de mümkündür.

Arama engelleme. Tüm gelen/giden aramaları yasaklayın; giden uluslararası aramaların yasaklanması; intranet aramaları hariç, gelen aramaların yasaklanması.

Görüşme beklemede. Bu hizmet, sürmekte olan bir arama sırasında gelen bir aramayı almanıza olanak tanır. Bu durumda ilk abone ya iletişim halinde olmaya devam edecek ya da onunla görüşme tamamlanabilecek.

Bekletme'yi arayın. Bu hizmet, bir aboneyle olan bağlantıyı kesmeden başka bir aboneyi aramanıza (veya gelen aramayı yanıtlamanıza) olanak tanır.

Küresel dolaşım. Operatörünüzün anlaşmalı olduğu herhangi bir ülkeye gittiğinizde GSM cep telefonunuzu numaranızı değiştirmeden kullanabilirsiniz.

GSM Faz 2 standardı 1993 yılında kabul edilmiştir. 9,6 kbit/s'ye kadar veri aktarım hızlarını destekleyen bir dijital standarttır. 1995'ten beri 1900 MHz bandını içermektedir. GSM gelişiminin ikinci aşaması - 1997 yılında sona eren GSM “Aşama 2” aşağıdaki hizmetleri sunmaktadır:

Arayan Hat Tanımlama Sunumu. Gelen bir arama olduğunda arayanın numarası ekranda görüntülenir.

Arayan Hat Kimliği Kısıtlaması. Bu hizmeti kullanarak, başka bir aboneye bağlanırken kendi numaranızın tanımlanmasını yasaklayabilirsiniz.

Grup araması (Çoklu taraf).

Telekonferans veya konferans görüşmesi modu, en fazla beş aboneyi bir grupta birleştirmenize ve tüm grup üyeleri arasında aynı anda görüşmeler yapmanıza olanak tanır.

On aboneye kadar kapalı bir grup oluşturma (Kapalı Kullanıcı Grubu). Üyelerinin yalnızca birbirleriyle iletişim kurabileceği bir kullanıcı grubu oluşturmanıza olanak sağlar. Çoğu zaman bu hizmet, çalışanlarına iş için terminal sağlayan şirketler tarafından kullanılır.

Aramanın maliyeti hakkında bilgi. Buna, hattaki süreyi sayan bir zamanlayıcı ve bir çağrı sayacı da dahildir. Ayrıca bu hizmet sayesinde hesabınızda kalan krediyi de kontrol edebilirsiniz. Başka bir hizmet de mümkündür: “Ücret Tavsiyesi”. Kullanıcının isteği üzerine, cihaz iletişim halindeyken aramanın ücreti ve süresi kontrol edilir.

Alternatif Hat Hizmeti. Kullanıcı, bir SIM modülüne atanacak iki numara satın alabilir. Bu durumda iletişim iki hat üzerinden gerçekleştirilir, iki hesap, iki ses kutusu vb. sağlanır.

Kısa metin mesajları (Kısa Mesaj Servisi). Kısa metin mesajları (160 karaktere kadar) alma ve gönderme yeteneği.

Sesli mesaj sistemi (Sesli Posta). Hizmet, gelen aramaları otomatik olarak kişisel bir telesekretere (sesli posta) aktarmanıza olanak tanır. Bu yalnızca abonenin “çağrı yönlendirme” hizmetini etkinleştirmiş olması durumunda kullanılabilir.

GSM Faz 2 standardının geçerliliğini yitirdiği düşünülmektedir; ancak GSM standardı geriye dönük uyumluluk gerektirdiğinden, eski baz istasyonu ekipmanı ve telefonlar modern ağlarda çalışabilir (ve çalışır).

GSM standart ağlarının geliştirilmesinin bir sonraki aşaması olan “FAZ 2+”, belirli bir uygulama yılı ile ilişkili değildir. Yeni hizmet ve işlevler, teknik tanımları hazırlanıp onaylandıktan sonra standartlaştırılarak uygulamaya konulur. “Faz 2+” aşamasındaki tüm çalışmalar Avrupa Telekomünikasyon Standardizasyon Enstitüsü (ETSI) tarafından gerçekleştirildi. Halihazırda uygulanmakta olan ve onay aşamasındaki hizmetlerin sayısı 50'yi aşmaktadır. Bunlar arasında aşağıdakiler yer almaktadır:

geliştirilmiş SIM kart yazılımı;

geliştirilmiş tam oranlı konuşma kodlaması EFR (Gelişmiş Tam Hız);

GSM ve DECT sistemleri arasında etkileşim olasılığı;

GPRS (Genel Paket RadyoServisi) paket veri iletimi veya HSCSD (Yüksek Hızlı Devre Anahtarlamalı Veri) veri iletim sistemi sayesinde veri aktarım hızının arttırılması.

Hizmetler

GSM aşağıdaki hizmetler için destek sağlar:

Veri iletim hizmetleri (paket veri iletimi dahil senkron ve asenkron veri alışverişi - GPRS). Bu hizmetler terminal cihazlarının uyumluluğunu garanti etmez ve yalnızca onlara ve onlardan bilgi aktarımı sağlar.

Konuşma bilgilerinin iletimi.

Kısa mesajların (SMS) iletimi.

Faks mesajları gönderiliyor.

Ek (isteğe bağlı) hizmetler:

Arayan numaranın belirlenmesi ve bu tanımlamanın sınırlandırılması.

Başka bir numaraya koşulsuz ve koşullu çağrı yönlendirme.

Çağrı bekletme ve bekletme.

Konferans görüşmesi (üç veya daha fazla mobil istasyon arasında eşzamanlı sesli iletişim).

Kullanıcı tanımlı servislerin yasaklanması (uluslararası aramalar, dolaşımda aramalar vb.)

ve diğer birçok hizmet.

Avantajlar ve dezavantajlar

GSM standardının avantajları:

Analog standartlara (NMT-450, AMPS-800) kıyasla telefonların daha küçük boyutları ve ağırlığı ve pili şarj etmeden daha uzun çalışma süresi. Bu, esas olarak abonenin cihazından alınan sinyalin seviyesini sürekli analiz eden baz istasyonu ekipmanı sayesinde elde edilir. Gerekenden yüksek olduğu durumlarda, yayılan gücün azaltılması için cep telefonuna otomatik olarak komut gönderilir.

Yeterli baz istasyonu yoğunluğuyla iyi iletişim kalitesi.

Büyük ağ kapasitesi, çok sayıda eşzamanlı bağlantı olasılığı.

Bu frekans aralıklarında düşük düzeyde endüstriyel parazit.

Paylaşılan anahtar şifreleme algoritmaları kullanılarak elde edilen, dinlemeye ve yasa dışı kullanıma karşı geliştirilmiş (analog sistemlerle karşılaştırıldığında) koruma.[belirtin]

Verimli konuşma kodlaması (sıkıştırma). EFR teknolojisi Nokia tarafından geliştirildi ve daha sonra GSM teknolojisi için endüstri standardı kodlama/kod çözme haline geldi.[açıklayın]

Özellikle Avrupa'da geniş ekipman yelpazesi yaygındır. Bugün GSM standardı, GSM Operatörleri Birliği'ne resmi olarak kayıtlı 110 ülkeden 228 operatör tarafından desteklenmektedir.

Dolaşım imkanı. Bu, GSM ağlarından birinin abonesinin cep telefonu numarasını yalnızca evde değil, aynı zamanda abone numarasından ayrılmadan bir ağdan diğerine geçerek dünyanın her yerinde kullanabileceği anlamına gelir. Şebekeden şebekeye geçiş işlemi otomatik olarak gerçekleşir ve GSM telefonu kullanıcısının operatöre önceden bildirimde bulunmasına gerek yoktur (bazı operatörlerin şebekelerinde, abonelerine dolaşım sağlanması konusunda kısıtlamalar olabilir; daha detaylı) GSM operatörünüzle doğrudan iletişime geçerek bilgi alabilirsiniz)

GSM standardının dezavantajları:

Dijital işleme ve iletim sırasında konuşmada bozulma.

Amplifikatörler ve yönlü antenler kullanıldığında bile en yakın baz istasyonundan 120 km'den fazla olmayan bir mesafede iletişim mümkündür. Bu nedenle belirli bir alanı kapsamak için NMT-450 ve AMPS'ye göre daha fazla sayıda vericiye ihtiyaç vardır.

Standartlar ve radyo arayüzü

GSM standartları Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü tarafından oluşturulmakta ve yayınlanmaktadır. Belgeler GSM nn.nn olarak adlandırılır; örneğin, GSM SIM kartları GSM 11.11 standardı yaygın olarak bilinmektedir.

GSM standardı 4 çalışma aralığını tanımlar (beşincisi de vardır):

900/1800 MHz (Avrupa, Asya'da kullanılır)

GSM-900'ün özellikleri GSM-1800

MS iletim ve BTS alım frekansları, MHz 890 - 915 1710 - 1785

MS alımı ve BTS iletim frekansları, MHz 935 - 960 1805 - 1880

Alım ve iletim frekanslarının çift yönlü aralığı, MHz 45 95

1 iletişim kanalı genişliği 200 kHz olan frekans iletişim kanalı sayısı 124.374

İletişim kanalı bant genişliği, kHz 200 200

890 ila 915 MHz (telefondan baz istasyonuna) ve 935 ila 960 MHz (baz istasyonundan telefona) frekans aralığında mobil iletişim için dijital standart. Gerçek iletişim kanallarının sayısı yukarıdaki tabloda yazılandan çok daha fazladır, çünkü TDMA kanallarının da zaman bölümü vardır, yani birden fazla abone aynı frekansta zaman bölümü ile çalışabilir.

Bazı ülkelerde GSM-900 frekans aralığı 880-915 MHz'e (MS -> BTS) ve 925-960 MHz'e (MS) kadar genişletildi.<- BTS), благодаря чему максимальное количество каналов связи увеличилось на 50. Такая модификация была названа E-GSM (extended GSM).

1710 ila 1880 MHz frekans aralığında mobil iletişim için dijital bir standart olan GSM-900 standardının modifikasyonu.

Özellikler:

GSM-1800 standardındaki cep telefonlarının maksimum yayılan gücü 1W, GSM-900 ile karşılaştırıldığında ise 2W'tır. Pili yeniden şarj etmeden daha uzun sürekli çalışma süresi ve azaltılmış radyo emisyon seviyeleri.

Büyük şehirler için önemli olan yüksek ağ kapasitesi.

GSM-900 ve GSM-1800 standartlarında çalışan telefonları aynı anda kullanma imkanı. Böyle bir cihaz GSM-900 ağında çalışır, ancak GSM-1800 bölgesine girdiğinde manuel veya otomatik olarak geçiş yapar. Bu, operatörün frekans kaynağını daha rasyonel kullanmasına ve müşterilerin düşük tarifeler nedeniyle tasarruf etmesine olanak tanır. Her iki ağda da abone bir numara kullanır. Ancak cihazın iki ağda kullanılması ancak bu ağların aynı şirkete ait olması veya farklı bantlarda faaliyet gösteren şirketler arasında dolaşım anlaşması yapılması durumunda mümkündür.

GSM 900-1800 şebekesi, telefonun hiçbir yere geçiş yapmadığı, ortak yapıya, mantığa ve izlemeye sahip tek bir şebekedir. Manuel olarak, test veya çok eski cihazlarda aralıklardan yalnızca birinin kullanımını yasaklayabilirsiniz.

Sorun, her baz istasyonunun kapsama alanının GSM-900, AMPS/DAMPS-800, NMT-450 standartlarından çok daha küçük olmasıdır. Daha fazla baz istasyonuna ihtiyaç var. Radyasyon frekansı ne kadar yüksek olursa, radyo dalgalarının nüfuz etme yeteneği (deri derinliği olarak adlandırılan) o kadar büyük olur ve engellerin etrafından yansıma ve bükülme yeteneği o kadar az olur.

GSM'deki iletişim aralığı, Zamanlama ilerleme sinyalinin gecikmesi ile sınırlıdır ve 35 km'ye kadardır. Genişletilmiş hücre modunu kullanırken menzil 75 km'ye çıkar. Pratik olarak yalnızca denizde, çölde ve dağlarda ulaşılabilir.

850/1900 MHz (ABD, Kanada, Latin Amerika ve Afrika'nın seçilmiş ülkelerinde kullanılır)

GSM-850'nin Özellikleri GSM-1900

MS iletim ve BTS alım frekansları, MHz 824 - 849 1850 - 1910

BTS alım ve iletim frekansları, MHz 869 - 894 1930 - 1990

Alım ve iletim frekanslarının çift yönlü aralığı, MHz 45 80

GSM yapısı

Ana madde: GSM çekirdek ağı

GSM ağ yapısı

GSM sistemi üç ana alt sistemden oluşur:

baz istasyonu alt sistemi (BSS - Baz İstasyonu Alt Sistemi),

anahtarlama alt sistemi (NSS - Ağ Anahtarlama Alt Sistemi),

teknik servis merkezi (OMC - İşletme ve Bakım Merkezi).

Ayrı bir GSM ekipmanı sınıfı, mobil (cep) telefonlar olarak da bilinen terminal cihazlarını - mobil istasyonlar (MS - Mobil İstasyon) içerir.

Baz istasyonu alt sistemi

Bir direk üzerindeki üç baz istasyonunun antenleri

Commons: Wikimedia Commons'taki GSM baz istasyonlarının görüntüleri?

BSS, baz istasyonlarının kendisinden (BTS - Baz Alıcı-Verici İstasyonu) ve baz istasyonu denetleyicilerinden (BSC - Baz İstasyonu Denetleyicisi) oluşur. GSM şebekesinin kapsadığı alan altıgen şekilli hücrelere bölünmüştür. Her altıgen hücrenin çapı farklı olabilir - 400 m'den 50 km'ye kadar. Maksimum teorik hücre yarıçapı 120 km'dir; bu, senkronizasyon sisteminin sinyal gecikme süresini telafi etme yeteneğinin sınırlı olmasından kaynaklanmaktadır. Her hücre bir BTS tarafından kapsanır ve hücreler kısmen birbiriyle örtüşür, böylece bağlantıyı kesmeden bir hücreden diğerine geçerken bir MS'ye aktarım olasılığı korunur (Bir baz istasyonundan (BTS) Cep telefonu (MS) aktarma işlemi) ) bir cep telefonunun bir konuşma sırasında mevcut baz istasyonunun erişim sınırını aşması durumunda veya GPRS oturumuna "Handover" teknik terimi denir). Doğal olarak, her istasyondan gelen sinyal aslında daire şeklinde bir alanı kaplayacak şekilde yayılır, ancak geçerken düzenli altıgenler elde edilir. İstasyonların yerleşimini planlama görevlerinin her istasyondan gelen sinyal çakışma alanlarını en aza indirmeyi içermesi nedeniyle her üssün altı komşusu vardır. Komşu istasyonların sayısının 6'dan fazla olması herhangi bir özel fayda sağlamamaktadır. Zaten örtüşme bölgesinde bulunan her istasyonun sinyal kapsama sınırlarını göz önüne aldığımızda, yalnızca altıgenler elde ederiz.

Baz istasyonu (BTS), MS ile baz istasyonu denetleyicisi arasında sinyal alımını/iletimini sağlar. BTS özerktir ve modüler bir temelde inşa edilmiştir. Yönlü baz istasyonu antenleri kulelere, çatılara vb. yerleştirilebilir.

Baz İstasyonu Denetleyicisi (BSC), BTS ile anahtarlama alt sistemi arasındaki bağlantıları kontrol eder. Yetkileri arasında bağlantıların sırasını, veri aktarım hızlarını, radyo kanallarının dağıtımını, istatistik toplamayı, çeşitli radyo ölçümlerini izlemeyi, Devir prosedürünü atamayı ve yönetmeyi de içerir.

Anahtarlama alt sistemi

NSS aşağıdaki bileşenlerden oluşturulmuştur:

Anahtarlama Merkezi (MSC - Mobil Anahtarlama Merkezi)

MSC, orada bulunan BTS ve BSC ile belirli bir coğrafi bölgeyi kontrol eder. GSM ağı içindeki bir aboneye ve aboneden bağlantı kurar, GSM ile PSTN, diğer radyo ağları ve veri ağları arasında bir arayüz sağlar. Ayrıca bir MS'yi bir hücreden diğerine taşırken çağrı yönlendirme, çağrı yönetimi ve aktarma işlevlerini de yerine getirir. Çağrı tamamlandıktan sonra MSC, üzerindeki verileri işler ve sunulan hizmetlere ilişkin fatura oluşturmak için ödeme merkezine aktarır ve istatistiksel veriler toplar. MSC aynı zamanda HLR ve VLR'den gelen verileri kullanarak MS'in konumunu sürekli olarak izler; bu, bir çağrı durumunda MS'in yerini hızlı bir şekilde tespit etmek ve MS ile bağlantı kurmak için gereklidir.

Ev Konumu Kaydı (HLR)

Kendisine atanan abonelerin bir veritabanını içerir. Belirli bir aboneye sağlanan hizmetler hakkında bilgiler, bir çağrı durumunda gerekli olan her abonenin durumu hakkında bilgiler ve ayrıca abonenin kimliğini doğrulamak için kullanılan Uluslararası Mobil Abone Kimliği (IMSI - Uluslararası Mobil Abone Kimliği) içerir. abone (AUC kullanarak). Her aboneye bir HLR atanır. Belirli bir GSM ağındaki tüm MSC'ler ve VLR'ler, HLR verilerine ve ağlar arası dolaşım durumunda diğer ağların MSC'lerine de erişebilir.

Ziyaretçi Konum Kaydı (VLR)

VLR, MS'nin bir bölgeden diğerine hareketinin izlenmesini sağlar ve diğer GSM sistemlerinin aboneleri (roamers adı verilen) dahil olmak üzere, halihazırda bu bölgede bulunan hareketli abonelerin bir veritabanını içerir. Abonenin başka bir bölgeye geçmesi durumunda abone verileri VLR'den silinir. Bu şema, belirli bir abonenin HLR'sine yapılan istek sayısını ve dolayısıyla çağrı hizmet süresini azaltmanıza olanak tanır.

Ekipman Tanımlama Kaydı (EIR)

IMEI (Uluslararası Mobil Ekipman Kimliği) ile MS orijinalliğini oluşturmak için gerekli veritabanını içerir. Üç liste oluşturur: beyaz (kullanımı onaylanmıştır), gri (MS tanımlamayla ilgili bazı sorunlar) ve siyah (MS'in kullanımı yasaktır). Rus operatörler (ve BDT ülkelerindeki çoğu operatör) yalnızca beyaz listeler kullanıyor ve bu da onların cep telefonu hırsızlığı sorununu kesin olarak çözmelerine izin vermiyor.

Kimlik Doğrulama Merkezi (AUC)

Ana madde: GSM güvenliği

Burada abonenin kimliği doğrulanır, daha doğrusu SIM (Abone Kimlik Modülü). Ağa erişime yalnızca SIM'in kimlik doğrulama prosedürünü geçmesinden sonra izin verilir; bu sırada AUC'den MS'ye rastgele bir RAND numarası gönderilir, ardından RAND numarası bunun için Ki anahtarı kullanılarak AUC ve MS'de eş zamanlı olarak şifrelenir. Özel bir algoritma kullanan SIM. Daha sonra bu şifrelemenin sonucu olan “imzalı yanıtlar” - SRES (İmzalı Yanıt) MS ve AUC'den MSC'ye döndürülür. MSC'de yanıtlar karşılaştırılır ve eşleşirlerse kimlik doğrulamanın başarılı olduğu kabul edilir.

OMC (İşletme ve Bakım Merkezi) alt sistemi

Diğer ağ bileşenlerine bağlanarak tüm ağın kalite kontrolünü ve yönetimini sağlar. Personel müdahalesi gerektiren alarmları yönetir. Ağ durumu kontrolleri ve arama yapma yeteneği sağlar. Tüm ağ öğelerinde ve bir dizi başka işlevde yazılım güncellemeleri gerçekleştirir.

Wikipedia'dan materyal - özgür ansiklopedi.