А.И. Куприянов - Основы защиты информации (1022813), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Сигналы взаимодействия, передаваемые по отдельному каналу сигнализации на участке абонентской линии, передаются в открытом виде, а на транзитных участках они защищаются одновременно с конфиденциальной информации. За счет этого повышается защищенность информации, так как в каналах связи становится невозможным выделение сигналов взаимодействия, адресов абонентов, регламентация времени ведения конфиденциальных переговоров и т.п. Абоненты категории А11 соединяются так же, как в сетях с защитой от узла до узла. Удаленные абоненты этой категории могут подключаться через концентраторы, которые соединяются с узлом коммутации через дополнительные устройства защиты информации. При организации сетей связи может оказаться необходимым использовать устройства обеспечения конфиденциальности с разными алгоритмами преобразования сигналов.
Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, сроки службы аппаратуры защиты информации составляют десятки лет, за это время появляются новые и совершенствуются используемые алгоритмы преобразований, вводятся новые стандарты. 1а4 Во-вторых, для снижения общей стоимости аппаратуры, уста:;::::новленной на сети, и получения наилучшей разборчивости и ка:;чества звучания речи целесообразно применять разные типы речепреобразующих устройств для разных каналов связи. В-третьих, для повышения живучести сети бывает необходимо ::,::использовать разные криптографические преобразования в раз. личных зонах сети связи.
6.3. Методы и средства защиты информации в мобильных системах 6.3.1. Защита информации в цифровых системах мобильной связи стандарта ОВМ Современные радиосети мобильной связи используют цифро:,: вые методы передачи сообщений. Они предоставляют пользовате':: лям очень большой набор услуг и хорошо сопрягаются как с циф;- ровыми сетями с интеграцией служб, так и с сетями пакетной '-' передачи данных. Наибольшее распространение получили сети мо,:. бильной связи, базирующиеся на стандарте ОБМ (Оговор Брес1а1 :': МоЫ1е или, как стали расшифровывать это сокращение после ши::: рокого мирового распространения стандарта, О1оЬа1 Бузят Гог : МоЫ1 Соаиппп(сайоп). Весьма перспективным представляется стан,: дарт СРМА (Сос1е РЫз1оп Ми16р1е Ассезз), основанный на кодо.;:: вом уплотнении и разделении каналов.
Структура и состав оборудования сетей стандарта ОБМ иллю:;:. стрируется схемой на рис. 6.4. Рис. 6.4. Структурная схема построения сети стандарта ОЬМ Мобильные станции (МС), транспортные и портативные, оснащены оборудованием для организации доступа абонентов сети ОБМ к другим сетям связи и передаче данных. Каждая мобильная станция имеет свои международные идентификационные номера (1ХЯ1 и 1МЕ1), записанные в ее памяти.
Основной идеей и техническим решением, которое позволило резко увеличить емкость радиосети сотовой связи, является повторное использование частот в несмежных сотах. Первым способом организации повторного использования частот, который применялся в аналоговых системах первого поколения, был способ, использующий базовые станции с антеннами круговой направленности.
Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на расстояние Ю, называемое защитным интервалом (рис. 6.5). Смежные базовые станции, использующие различные частотные каналы, образуют группу из С станций — кластер.
Если каждой базовой станции выделяется набор из т каналов с шириной полосы Г„у каждого, то общая ширина полосы Г„занимаемая данной системой сотовой связи, составит Г, = Г„тС. Таким образом, величина С определяет минимально возможное количество каналов в системе, и поэтому ее называют частотным параметром системы, или коэффициентом повторения частот.
Коэффициент С не зависит от количества используемых каналов и увеличивается по мере уменьшения радиуса ячейки. Таким образом, при использовании сот меньших размеров можно увеличить повторяемость частот. Применение шестиугольных сот позволяет минимизировать ширину используемой полосы частот, поскольку такая форма обеспечивает оптимальное соотношение между значениями Си Ю. Кроме того, шестиугольная форма наилучшим образом вписывается в круговую диаграмму направленности антенны базовой станции, установленной в центре соты. Размер соты Я определяет защитный интервал Ю между сота- ми, в которых повторно могут Я .О быть использованы одни и те же частоты. Значение защитного интервала Ю, кроме уже перечисленных факторов, зависит также от допустимого уровня помех и условий распространения радиоволн. Поскольку интенсивность вызовов в пределах всей зоны обслуживания примерно одинакова, соты выбираются одного Рис.
6.5. Повторное использова- размера. Размер Яопределяет так- ние частот в несмежных сотах же количество абонентов Ф, спо- 186 бных одновременно вести переговоры на всей территории обвания. Следовательно, уменьшение этого размера позволяет ': е только повысить эффективность использования выделенной по, осы частот и увеличить абонентскую емкость системы, но и умень,~пить мощность передатчиков и чувствительность приемников ба: овых и подвижных станций. Это, в свою очередь, улучшает элек4громагнитную совместимость средств сотовой связи с другими раоэлектронными средствами и системами.
Эффективным способом снижения уровня помех может быть ;использование секторных антенн с узкими диаграммами направ:;::,ленности. В секторе такой узконаправленной антенны сигнал из-лучается преимущественно в одну сторону, а уровень излучения в :;-'противоположном направлении сокращается до минимума. Деле:::ние сот на секторы позволяет чаще применять частоты в сотах : повторно. Весьма эффективный и используемый в настоящее вре':мя способ повторного использования частот в организованных :.таким образом сотах предусматривает применение трехсекторных ;::; антенн для каждой базовой станции и трех соседних базовых стан::. ций с формированием ими девятью групп частот (рис. 6.6).
В этом ,-случае используются антенны с шириной диаграммы направленности 120 . Еще более высокую эффективность использования выделен-:: ной полосы частот и, следовательно, наибольшее количество або':нентов сети, работающих в этой полосе, обеспечит способ по:;:: вторного использования частот, при котором шестидесятиградус'::ные диаграммы направленности антенн базовых станций делят : каждую ячейку на шесть секторов и каждая рабочая частота ис- Рис.
б.б. Повторное использование частот в трехсекторных сотах пользуется дважды в пределах кластера, состоящего из четырех сот Щ. Каждая из сот обслуживается многоканальным приемопередатчиком — базовой станцией (БС). Она служит интерфейсом между сотовым телефоном и центром коммутации подвижной связи, где роль проводов обычной телефонной сети выполняют радиоволны. Количество каналов базовой станции обычно кратно 2з = 8. Один из каналов является управляющим (соп1го1 сЬаппе1). В некоторых ситуациях он может называться также каналом вызова (са111п8 сЬаппе1).
По этому каналу организуются соединения при вызове подвижного абонента сети, а сам разговор начинается только после того, как будет найден свободный в данный момент канал и произойдет переключение на него. Любой из каналов сотовой связи использует при работе пару частот для дуплексной связи (одна частота на передачу, другая — на прием). Поэтому частоты излучения базовой и подвижной станций разнесены. Контроллер базовых станций может управлять несколькими БС.
Он координирует распределение радиоканалов, контролирует соединения и регулирует их очередность, обеспечивает работу с прыгающей частотой, кодирует и декодирует сообщения, выполняет ряд других функций. Центр коммутации подвижной связи обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. Центр коммутации — это АТС системы сотовой связи. Он имеет интерфейс между фиксированными сетями связи и передачи данных и сетью подвижной станции.
Центр коммутации обеспечивает маршрутизацию вызовов, функции управления вызовами, коммутации радиоканалов. Он же поддерживает процедуры обеспечения безопасности, применяемые для управления доступом к радиоканалам. Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями. Для этого используются регистр положения и регистр перемещений.
В регистре положения хранится та часть информации о местоположении подвижной станции, которая позволяет доставлять вызов. Этот регистр содержит международный идентификационный номер мобильного абонента (1МЯ1) и некоторые другие данные. Регистр перемещений контролирует перемещение мобильной станции из соты в соту. При каждом таком перемещении в регистр заносится новая информация о номере соты и некоторая другая информация. Стандарт ОБМ предусматривает основательные меры по защите информации: обеспечивает аутентификацию сообщений, секретность передаваемых данных, секретность направления вызова.