 |
 |
№ 2 март – апрель 2005 г.
Тема номера: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ
|
|
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ БЛОКИРОВАНИЯ СОТОВОЙ ТЕЛЕФОНИИ:
НЕТ ПРИЧИНЫ – НЕТ ПОДАВЛЕНИЯ
О. А. Васильев, Д. О. Егоров, А. Н. Кадыков, radioservice@inbox.ru |
|
  |
В статье кратко рассматривается стратегия построения систем подавления радиоканалов связи и управления, использующих панорамный прием для обнаружения коротких сигналов и блокирование приемника абонента коротким, согласованным по спектру импульсом. Представлен вариант реализации подобной системы.
Задача подавления сигналов является чрезвычайно актуальной для антитеррористической аппаратуры нейтрализации радиоканалов дистанционного управления и систем защиты каналов утечки информации. Поскольку во многих случаях априорных данных о сигналах, подлежащих блокированию, ничтожно мало, обычно подавлению подвергается весь диапазон, в котором возможна работа радиолинии управления или передачи информации. Чем шире охватываемый диапазон частот и чем больше мощность заградительной помехи, тем меньше вероятность исполнения команды, передаваемой по радиолинии. Неоспоримо, но примитивно. Энергетический, да и человеческий ресурсы не безграничны. Принципы радиоэлектронной борьбы в мирное время, по меньшей мере, не гуманны. Систему подавления можно оптимизировать, сделав ее интеллектуальной: сначала обнаружить сигнал и оценить его параметры, а затем точечно блокировать приемник радиолинии, которому адресована информация, содержащаяся в данном сигнале. Как в системе ПРО: сначала обнаружим цель, вычислим ее траекторию, а затем запустим свою антиракету для ее поражения. Стрелять всеми ракетами сразу бессмысленно, да и накладно.
Характерным примером такого рода систем являются устройства подавления сотовой связи в заданном районе, здании или помещении. Сигналы в сотовых сетях могут быть как командной радиолинией, так и использоваться для передачи конфиденциальной информации. Аналогичные функции могут выполнять любые современные радиолинии, соответствующие стандартам беспроводных компьютерных сетей (WLAN, Wi-Fi, Zig-Bee), различные системы беспроводного доступа и т. д. Рассмотрим ниже стратегию и основные принципы построения интеллектуальных систем блокирования и покажем на примере, что энергетический выигрыш в таких системах по сравнению с системами, использующими заградительную помеху, достигает десятков децибел при их одинаковой эффективности.
Обнаружение короткого импульса в заданном диапазоне
При построении современных систем интеллектуального блокирования, как и систем радиомониторинга и защиты информации, основной задачей является быстрое обнаружение и вычисление параметров коротких сигналов длительностью вплоть до нескольких микросекунд. Эти сигналы могут быть как одиночными, например, представлять собой кодированную команду управления, так и являться мгновенной выборкой из потока радиоимпульсов различной частоты. Такой поток может представлять собой канал передачи информации в какой-либо связной системе, соответствующей определенному стандарту связи, где для улучшения помехоустойчивости используется режим передачи со скачками по частоте (frequency hopping). Для режима FH характерна смена несущей частоты радиоимпульса по псевдослучайному закону с высокой скоростью: например, для стандарта Bluetooth она происходит 1600 раз в секунду в полосе 79 МГц. Соответственно, спектр одного импульса занимает полосу частот около 1 МГц.
Режим скачков по частоте используется для расширения спектра (FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum) в беспроводных компьютерных сетях для передачи данных по протоколу IEEE 802.11 и в различных радиосистемах военного применения.
Одним из наиболее характерных примеров является режим скачков FH в стандарте сотовой связи GSM, эффективно используемый для борьбы с замираниями сигнала, главным образом, при движении в автомобиле. Длительность радиоимпульса, или слота, в стандарте GSM равна 577 мкс, а длительность радиоимпульса при запросе связи абонентской трубкой как в случае исходящего, так и в случае входящего звонка составляет всего 300 мкс. Выход мобильного телефона в эфир с импульсом запроса (Random Burst) осуществляется на дуплексной частоте канала управления базовой станции. Весь последующий процесс обмена информацией между абонентским терминалом и базовой станцией может происходить уже в режиме скачков. Число используемых частотных каналов определяется базовой станцией.
Рассмотрим далее задачу обнаружения короткого радиоимпульса в основном, применительно к системе сотовой телефонии стандарта GSM. Система, решающая задачу обнаружения короткого импульс-ного сигнала, может быть построена различными путями. Известно, что вероятность обнаружения сигнала зависит от отношения сигнал/шум, то есть от энергии сигнала и чувствительности приемника. Важнейшим вопросом является согласование полос сигнала и приемника. В идеале полоса пропускания приемного устройства до детектора должна повторять форму огибающей спектра радиосигнала. Очевидно, что если полоса пропускания приемного устройства или полоса фильтра измерительного устройства, работающего на широкополосном выходе промежуточной частоты приемника, в несколько раз уже полосы радиоимпульса, то такой приемник просто не прореагирует на воздействующий на его входе сигнал. Для правильного построения обнаружителя необходимы полные априорные данные о сигнале, включая несущую частоту.
В рассматриваемой задаче с прыгающей по частоте несущей необходимо знание всех возможных частот, используемых для режима скачков. Для стандарта GSM это частотные каналы: 124 полнодуплексных канала в диапазоне 890–915 МГц (обратные каналы, абонентские терминалы – базовая станция) и 935– 960 МГц (прямые каналы, базовая станция – абонентские терминалы), а также 374 канала в диапазоне 1710–1785 МГц и 1805–1880 МГц. Разнос между каналами составляет 200 кГц. Реально, конечно, используется лишь некоторое количество каналов, на которых может работать базовая станция. Это может быть связано и с распределением сетки частот между различными операторами связи.
Итак, будем считать, что все априорные данные нам известны, а задача сводится к энергетическому обнаружению сигнала в интервале времени и оценке его параметра – несущей частоты или номера частотного канала в системе GSM.
< ... >
| |
 |
Полную версию статьи смотрите на страницах журнала «Защита информации. Инсайд» |
Обращайтесь!!!
e-mail: magazine@inside-zi.ru
тел.: +7 (921) 958-25-50, +7 (911) 921-68-24
Предыдущая статья СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА Следующая статья
|
