Как настроить видеокарту?
Каждый пользователь ПК за счет элементарной настройки характеристик видеокарты может улучшить ее производительность и качество изображения на экране, поменять разрешение.
Определение видеокарты
Если вы не разбираетесь в том, какая именно видеокарта у вас используется, то необходимо уточнить ее наименование:
- Для этого откройте «Диспетчер устройств».
- Найдите пункт «Видеоадаптеры» и разверните список, дважды нажав на название строки. Наименование подпункта - это название видеокарты, установленной на вашем персональном компьютере.
- На сегодняшний день наиболее распространенными являются видеокарты Nvidia и Radeon.
Настройка видеокарты Nvidia
Если вы решили разобраться в том, как настроить видеокарту Nvidia, то изначально необходимо на рабочем столе щелкнуть правой кнопкой мыши, а потом в открывшемся окошке выбрать пункт «Панель управления Nvidia». Теперь выбирайте «Управление параметрами 3D». Если вы все сделаете правильно, то увидите окошко, в котором нужно выставить следующие настройки:
- графические процессоры - все;
- фильтрация текстур - отключить;
- тройная буферизация - отключить;
- фильтрация текстур (качество) - максимальная производительность;
- анизотропная оптимизация - отключить;
- трилинейная оптимизация - отключить;
- вертикальный синхроимпульс - адаптивный;
- ускорение различных мониторов - однодисплейная производительность;
- PhysX - центральный процессор;
- сглаживание-прозрачность - отключить.
В дальнейшем необходимо нажать кнопку «Применить». Таким образом, многочисленные изменения смогут вступить в силу. Следует обратить внимание еще и на то, что определенные пункты, представленные выше, могут отсутствовать (все зависит от версии видеокарты). Однако волноваться из-за этого не следует, поскольку настройки для различных моделей видеокарт могут немного отличаться.
Подобные изменения гарантируют увеличение производительности примерно на 30-40%. Таким образом, вы сможете более эффективно работать с 3D-графикой, просматривать фильмы или играть в современные игры.
Настройка видеокарты Radeon
Видеокарты Radeon, как и Nvidia, также можно настроить для улучшения их общей производительности. Сделать это достаточно легко. Для начала откройте вкладку «Свойства экрана», найдите пункт «Настройка» и выберите «Дополнительно». В дальнейшем откроется окошко, позволяющее настроить видеокарту Radeon:
- Сначала настройте OpenGL. Откройте соответствующую вкладку. Отметьте галочкой пункт «Специальные установки».
- Параметр «Анизотропная фильтрация» выставите на 16х. Если вы используете видеокарту на чипах R3xx, то дополнительно рекомендуется использовать режим «Quality». Он предоставляет возможность параллельно применять трилинейную и анизотропную фильтрацию.
- Затем для технологии сглаживания SmoothVision установите значения, зависящие от мощности вашего ПК. Прежде чем настраивать видеокарту Radeon, учтите, что этот параметр оказывает наибольшее воздействие на производительность в 3D-программах.
- «Уровень чёткости» и «Предпочтения для текстур» - выставите значения на максимум. Отключите вертикальную синхронизацию.
- Далее настройте Direct. Перейдите в соответствующую вкладку. Нажмите «Настройки совместимости».
Если вы планируете улучшить производительность видеоадаптеров на основе Radeon 7 xxx, 9100, 9200, то вам необходимо произвести следующие действия:- отключить поддержку 32-разрядной глубины;
Для всех остальных видеокарт:- включить поддержку форматов текстуры DXT;
- отключить альтернативный центр пикселей.
- Дополнительно, чтобы настроить видеокарту, рекомендуется открыть вкладку «VPU Recover». Рядом с пунктом «Включение VPU Recover» поставьте галочку.
Обратите внимание на тот факт, что для более эффективной настройки видеоадаптера можно воспользоваться специализированными приложениями, которые принято называть твикерами.
Благодаря им можно увеличить частоту, на которой функционирует память и ядро адаптера. Кроме того, можно задать специальные параметры, чтобы все это осуществлялось в автоматическом режиме в момент включения персонального компьютера.
Однако не стоит забывать о том, что увеличивать частоту необходимо понемногу. Как показывает практика, оптимальным шагом является значение в три-пять мегагерц. Чтобы не допустить поломки видеокарты, после каждого изменения рекомендуется проверять стабильность её функционирования в 3D-программах и играх.
Производительность любой видеокарты можно увеличить не только изменением аппаратной части, но и программной. В первом случае речь идет о ее разгоне, однако это может плохо закончиться для самой карты. Поэтому изменение программного обеспечения как является самым оптимальным вариантом. Он позволяет "безболезненно" для чипа повысить его производительность. Но перед тем как настроить видеокарту Nvidia, нужно точно узнать ее модель.
Определение модели графики
Определить модель используемой в системе видеокарты можно разными способами. Самый простой из них:
- Кликам по рабочему столу правой кнопкой мышки, выбираем самый нижний пункт "Разрешение экрана".
- Жмем на "Дополнительные параметры".
- В появившемся окне будет выведена информация о видеокарте. Вкладка "Адаптер" покажет название модели.
Также точно определить модель позволит программа Aida64. Она распространяется платно в интернете, но есть и бесплатная версия с урезанными функциями. Нам бесплатная версия вполне подойдет. Скачайте ее с официального сайта и установите. Запустите, и во вкладке "Графический процессор" будет указана модель вашей карты.
Установка правильного драйвера
Перед тем как настроить видеокарту Nvidia, обязательно нужно установить соответствующий драйвер. Мы узнали модель нашей графики, поэтому теперь сможем скачать для нее нужный драйвер. Обязательно качать его нужно с официального сайта. Где, выбрав раздел "Поддержка", необходимо кликнуть на "Драйверы". Там нужно указать "Тип продукта" (в нашем случае GeForce), операционную систему, а также серию и семейство. Все это мы знаем из названия видеокарты, которое только что определили.
Скачиваете драйвер и устанавливаете его - в этом нет ничего сложного. Как минимум, если ранее стоял неправильный или устаревший драйвер, то новое программное обеспечение уже может повысить производительность вашей графики.
Как настроить драйверы видеокарты Nvidia?
С установкой нового драйвера автоматически устанавливается программа настройки. Там мы можем изменять параметры, выбирать режим работы видеокарты в играх или при просмотре видео и т. д. И если не знаете, как правильно настроить видеокарту Nvidia, то эта программа обязательно поможет.
Обычно центр управления Nvidia открывается с рабочего стола. Жмем правой кнопкой по рабочему столу и выбираем "Панель управления Nvidia". Там нам необходимо выбрать пункт "Управление 3D-параметрами". В этом разделе находятся ключевые такие как фильтрация текстур, буферизация, синхронизация и т. д.
Анизотропная оптимизация
Самый первый параметр называется "Анизотропная оптимизация", и при его активации повышается четкость 3D-объектов. Чем выше будет значение фильтрации, тем будет выше четкость объектов в приложении 3D (игре), однако это будет требовать немного больше ресурсов графики. Обычно данный параметр настраивается в самой игре, однако можно его отключить в настройках видеокарты, и тогда он будет игнорироваться в играх.
Стоит отметить, что фильтрация текстур хоть и оказывает влияние на производительность, но небольшое. Другие параметры влияют сильнее.
Фильтрации и оптимизации
Трилинейная оптимизация - эту опцию нужно установить на значение "Выкл". Ее выключение позволяет драйверу понижать качество трилинейной фильтрации, и это оказывает хорошее влияние на увеличение производительности. Данная фильтрация представляет собой более совершенный вариант билинейной. Но отключение этой опции скажется на визуальной составляющей игры или другого 3D-приложения.
Также обращаем внимание на опцию Она имеет настройку: 2x, 4x, 8x, 16x. Чем выше будет значение, тем более естественно будут выглядеть текстуры в игре. Но, как уже поняли, более высокое значение предполагает больший ресурс графики.
Тройная буферизация - одна из разновидности двойной буферизации. Технология позволяет избежать или, как минимум, уменьшить количество артефактов графики. Стоит установить значение этого параметра на "Выкл", чтобы слегка увеличить производительность.
В опции "Фильтрация текстур" будут доступны варианты выбора "Качество" и "Производительность". Выбираем "Производительность" - это снизит качество фильтрации текстур, но прибавит в скорости обработки.
Это самые основные настройки, которые позволяют добиться более высокой скорости обработки данных видеокартой. Есть и второстепенные:
- Вертикальный синхроимпульс - выбираем значение "Адаптивный".
- PhysX - ЦП.
- Управление электропитанием - выбираем режим для максимальной производительности.
- Сглаживание - выключено.
- Потоковая оптимизация - включено.
После того как настроить производительность видеокарты Nvidia удалось, все изменения нужно сохранить. Сразу отметим, что на разных моделях видеокарт эти настройки могут называться или выглядеть немного по-разному, также количество опций для выборки может быть больше или меньше. Однако идея в целом заключается в том, чтобы отключить указанные выше технологии.
Заключение
Да, качество картинки в играх сильно упадет, но чем-то приходится жертвовать. Пользователи, которые знают, как настроить видеокарту Nvidia GeForce, никогда не отрубают все опции сразу. И вы тоже сразу не отключайте все указанные выше параметры. Испытывайте их по одному и смотрите, насколько сильно поднимается FPS в игре, исчезают ли "фризы" и "тормоза". Если после отключения двух-трех параметров вы сможете добиться нормальной работы игры без зависаний, то отключать остальные параметры в ущерб графике не стоит.
Теперь вы знаете, как правильно настроить видеокарту Nvidia, и сможете это сделать самостоятельно.
Введение
Среди современных систем мобильной радиосвязи наиболее стремительно развиваются системы сотовой радиотелефонной связи. Их внедрение позволило решить проблему экономического использования выделенной полосы радиочастот путем передачи сообщений на одних и тех же частотах и увеличить пропускную способность телекоммуникационных сетей. Эти системы построены в соответствии с сотовым принципом разделения частот по территории обслуживания и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа абонентов с выходом в ТфОП.
Использование современных информационных технологий позволяет обеспечить абонентам таких сетей высокое качество речевых сообщений, надежность и конфиденциальность связи, защиту от несанкционированного доступа в сеть и еще очень широкий набор иных услуг. В настоящее время в сфере радиосвязи с подвижными объектами широко используются как аналоговые (NMT-450, NMT-900, AMPS и др.), так и цифровые стандарты (GSM-900, GSM-1800, GSM-1900, D-AMPS, и др.). Наиболее успешно развиваются мобильные технологии, связанные со стандартом GSM. По отношению к другим цифровым стандартам сотовых систем подвижной связи GSM обеспечивают лучшие энергетические и качественные характеристики связи, самые высокие характеристики безопасности и конфиденциальности связи. Стандарт GSM, кроме того, предоставляет ряд услуг связи, которые не реализованы в других стандартах сотовой связи.
Целью данного дипломного проекта является проектирование фрагмента сотовой системы связи стандарта DCS-1800 оператора «Астелит» и оценка электромагнитной совместимости данной системы.
1.1 Описание и основные характеристики стандарта GSM
Использование в странах Западной Европы целого ряда аналоговых стандартов сотовой связи, не совместимых друг с другом и имеющих значительные недостатки в сравнении с цифровыми стандартами, привело к необходимости разработки единого общеевропейского цифрового стандарта сотовой связи GSM-900. Он обеспечивает высокое качество и конфиденциальность связи, позволяет предоставить абонентам большой набор услуг. Стандарт допускает возможность организации автоматического роуминга. По состоянию на июль 1999 г. доля абонентов стандарта GSM-900 составляла: в мире примерно 43%, в Западной Европе более 85%.
Стандарт GSM известен также под названиями DCS (Digital Cellular System) или PCN (Personal Communications Network), а также модификация стандарта GSM-900 для диапазона 1800 МГц: стандарт GSM-1800. Стандарт GSM включает в себя наиболее полный набор услуг по сравнению с другими.
Сотовые сети стандарта GSM изначально проектируются как сети большой емкости, рассчитанные на массового потребителя и предназначенные для предоставления широкого набора услуг абонентам при пользовании связью как внутри зданий, так и на улице, в том числе при передвижении на автомобиле .
В стандарте GSM используется TDMA, что позволяет на одной несущей частоте разместить одновременно 8 речевых каналов. В качестве речепреобразующего устройства используется речевой кодек RPE-LTP с регулярным импульсным возбуждением и скоростью преобразования речи
13 кбит/с.
Для защиты от ошибок, возникающих в радиоканалах, применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения MS достигается медленным переключением рабочих частот в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду .
Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванными многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс. Система синхронизации оборудования рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233 мкс. Это соответствует максимальной дальности связи 35 км (максимальный радиус соты).
Для модуляции радиосигнала применяется спектрально-эффективная гуссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи в данном стандарте осуществляется в рамках системы прерывистой передачи речи DTX (Discontinuous Transmission).
В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений; осуществляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).
В целом, система связи, действующая в стандарте GSM рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность применять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетям общего пользования (PSTN), сетям передачи данных (PDN) и цифровым сетям с интеграцией служб (ISDN).
Ниже приведены основные характеристики стандарта GSM :
Частота передачи MS и приема BTS, МГц 890–915;
Частота приема MS и передачи BTS, МГц 935–960;
Дуплексный разнос частот приема и передачи, МГц 45;
Скорость передачи сообщений в радиоканале, кбит/c 270,833;
Скорость преобразования речевого кодека, кбит/c 13;
Ширина полосы канала связи, кГц 200;
Максимальное количество каналов связи 124;
Вид модуляции GMSK;
Индекс модуляции BT=0,3;
Ширина полосы пропускания предмодуляционного
гаусовского фильтра, кГц 81,2;
Количество скачков по частоте в секунду 217;
Максимальный радиус соты, км до 35;
Схема организации каналов комбинированная TDMA/FDMA;
Требуемое отношение несущая / интерференция 9 дБ.
Оборудование сетей GSM включает в себя подвижные (радиотелефоны) и базовые станции, цифровые коммутаторы, центр управления и обслуживания, различные дополнительные системы и устройства. Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется с помощью ряда интерфейсов. На структурной схеме (рисунок 1.1) показано функциональное построение и интерфейсы, принятые в стандарте GSM .
Рисунок 1.1 – Структурная схема сети стандарта GSM
MS состоят из оборудования, которое предназначено для организации доступа абонентов GSM к существующим сетям связи. В рамках стандарта GSM приняты пять классов MS: от модели 1-го класса с выходной мощностью до 20 Вт, устанавливаемой на транспортных средствах, до модели 5-го класса с максимальной выходной мощностью до 0,8 Вт (таблица 1.1). При передаче сообщений предусматривается адаптивная регулировка мощности передатчика, обеспечивающая требуемое качество связи. MS и BTS независимы друг от друга.
Таблица 1.1 – Классификация подвижных станций стандарта GSM
Каждая MS имеет свой МИН – международный идентификационный номер (IMSI), записанный в ее памяти. Каждой MS присваивается еще один МИН – IMEI, который используется для исключения доступа к сетям GSM с помощью похищенной станции или станции, не обладающей такими полномочиями.
Оборудование BSS состоит из контроллера базовых станций BSC и собственно приемопередающих базовых станций BTS . Один контроллер может управлять нескольким станциями. Он выполняет следующие функции: управление распределением радиоканалов; контроль соединения и регулировка их очередности; обеспечение режима работы с «прыгающей» частотой, модуляция и демодуляция сигналов, кодирование и декодирование сообщений, кодирование речи, адаптацию скорости передачи речи, данных и сигналов вызова; управление очередностью передачи сообщений персонального вызова.
Транскодер ТСЕ обеспечивает преобразование выходных сигналов канала передачи речи и данных MSC (64 кбит/с) к виду, соответствующему рекомендациям GSM по радиоинтерфейсу (13 кбит/с). Транскодер обычно располагается вместе с MSC.
Оборудование подсистемы коммутации SSS состоит из ЦК подвижной связи MSC, регистра положения HLR, регистра перемещения VLR, центра аутентификации AUC и регистра идентификации оборудования EIR.
MSC обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений MS. Он представляет собой интерфейс между сетью подвижной связи и фиксированными сетями, такими как PSTN, PDN, ISDN, и обеспечивает маршрутизацию вызовов и функцию управления вызовами. Кроме этого, MSC выполняет функции коммутации радиоканалов, к которым относятся эстафетная передача, обеспечивающая непрерывность связи при перемещении MS из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностей. Каждый MSC обслуживает абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны. MSC управляет процедурами установления вызова и маршрутизации. Для PSTN он обеспечивает функции системы сигнализации SS №7, передачи вызова или другие виды интерфейсов. Также MSC формирует данные для тарификации разговоров, составляет статистические данные, поддерживает процедуры безопасности при доступе к радиоканалу .
MSC также управляет и процедурами регистрации местоположения и передачи управления в подсистеме базовых станций (BSC). Процедура передачи вызова в сотах, управляемых одним BSC, осуществляется этим BSC. Если передача вызова осуществляется между двумя сетями, управляемыми разными BSC, то первичное управление осуществляется в MSC. Также в стандарте GSM предусмотрена процедура передачи вызова между контроллерами (сетями), относящимися к разным MSC.
MSC осуществляет постоянное слежение за MS, используя регистры: HLR (регистр положения или домашний регистр) и VLR (перемещения или гостевой регистр).
В HLR хранится та часть информации о местоположении какой-либо MS, которая позволяет MSC доставить вызов. Этот регистр содержит МИН подвижного абонента (IMS1), который используется для опознавания MS в центре аутентификации (AUC), а также данные, необходимые для нормальной работы сети GSM.
В результате, физический канал между приемником и передатчиком определяется частотой, выделенными фреймами и номерами таймслотов в них. Обычно базовые станции используют один или несколько каналов ARFCN, один из которых используется для идентификации присутствия BTS в эфире. Первый таймслот (индекс 0) фреймов этого канала используется в качестве базового служебного канала (base-control channel или beacon-канал). Оставшаяся часть ARFCN распределяется оператором для CCH и TCH каналов на свое усмотрение.
2.3 Логические каналы
На основе физических каналов формируются логические. Um-интерфейс подразумевает обмен как пользовательской информацией, так и служебной. Согласно спецификации GSM, каждому виду информации соответствует специальный вид логических каналов, реализуемых посредством физических:
- каналы трафика (TCH - Traffic Channel),
- каналы служебной информации (CCH - Control Channel).
Каналы служебной информации делятся на:
- Широковещательные (BCH - Broadcast Channels).
- FCCH - Frequency Correction Channel (канал коррекции частоты). Предоставляет информацию, необходимую мобильному телефону для коррекции частоты.
- SCH - Synchronization Channel (канал синхронизации). Предоставляет мобильному телефону информацию, необходимую для TDMA-синхронизации с базовой станцией (BTS), а также ее идентификационные данные BSIC .
- BCCH - Broadcast Control Channel (широковещательный канал служебной информации). Передает основную информацию о базовой станции, такую как способ организации служебных каналов, количество блоков, зарезервированных для сообщений предоставления доступа, а также количество мультифреймов (объемом по 51 TDMA-фрейму) между Paging-запросами.
- Каналы общего назначения (CCCH - Common Control Channels)
- PCH - Paging Channel. Забегая вперед, расскажу, что Paging - это своего рода ping мобильного телефона, позволяющий определить его доступность в определенной зоне покрытия. Данный канал предназначен именно для этого.
- RACH - Random Access Channel (канал произвольного доступа). Используется мобильными телефонами для запроса собственного служебного канала SDCCH. Исключительно Uplink-канал.
- AGCH - Access Grant Channel (канал уведомлений о предоставлении доступа). На этом канале базовые станции отвечают на RACH-запросы мобильных телефонов, выделяя SDCCH, либо сразу TCH.
- Собственные каналы (DCCH - Dedicated Control Channels)
Собственные каналы, так же как и TCH, выделяются определенным мобильным телефонам. Существует несколько подвидов:- SDCCH - Stand-alone Dedicated Control Channel. Данный канал используется для аутентификации мобильного телефона, обмена ключами шифрования, процедуры обновления местоположения (location update), а также для осуществления голосовых вызовов и обмена SMS-сообщениями.
- SACCH - Slow Associated Control Channel. Используется во время разговора, либо когда уже задействован канал SDCCH. С его помощью BTS передает телефону периодические инструкции об изменении таймингов и мощности сигнала. В обратную сторону идут данные об уровне принимаемого сигнала (RSSI), качестве TCH, а также уровень сигнала ближайших базовый станций (BTS Measurements).
- FACCH - Fast Associated Control Channel. Данный канал предоставляется вместе с TCH и позволяет передавать срочные сообщения, например, во время перехода от одной базовой станции к другой (Handover).
2.4 Что такое burst?
Данные в эфире передаются в виде последовательностей битов, чаще всего называемых «burst», внутри таймслотов. Термин «burst», наиболее подходящим аналогом которому является слово «всплеск», должен быть знаком многим радиолюбителям, и появился, скорее всего, при составлении графических моделей для анализа радиоэфира, где любая активность похожа на водопады и всплески воды. Подробнее о них можно почитать в этой замечательной статье (источник изображений), мы остановимся на самом главном. Схематичное представление burst может выглядеть так:
Guard Period
Во избежание возникновения интерференции (т.е. наложения двух busrt друг на друга), продолжительность burst всегда меньше продолжительности таймслота на определенное значение (0,577 - 0,546 = 0,031 мс), называемое «Guard Period». Данный период представляет собой своего рода запас времени для компенсации возможных задержек по времени при передаче сигнала.
Tail Bits
Данные маркеры определяют начало и конец burst.
Info
Полезная нагрузка burst, например, данные абонентов, либо служебный трафик. Состоит из двух частей.
Stealing Flags
Эти два бита устанавливаются когда обе части данных burst канала TCH переданы по каналу FACCH. Один переданный бит вместо двух означает, что только одна часть burst передана по FACCH.
Training Sequence
Эта часть burst используется приемником для определения физических характеристик канала между телефоном и базовой станцией.
2.5 Виды burst
Каждому логическому каналу соответствуют определенные виды burst:
Normal Burst
Последовательности этого типа реализуют каналы трафика (TCH) между сетью и абонентами, а также все виды каналов управления (CCH): CCCH, BCCH и DCCH.
Frequency Correction Burst
Название говорит само за себя. Реализует односторонний downlink-канал FCCH, позволяющий мобильным телефонам более точно настраиваться на частоту BTS.
Synchronization Burst
Burst данного типа, так же как и Frequency Correction Burst, реализует downlink-канал, только уже SCH, который предназначен для идентификации присутствия базовых станций в эфире. По аналогии с beacon-пакетами в WiFi-сетях, каждый такой burst передается на полной мощности, а также содержит информацию о BTS, необходимую для синхронизации с ней: частота кадров, идентификационные данные (BSIC), и прочие.
Dummy Burst
Фиктивный burst, передаваемый базовой станцией для заполнения неиспользуемых таймслотов. Дело в том, что если на канале нет никакой активности, мощность сигнала текущего ARFCN будет значительно меньше. В этом случае мобильному телефону может показаться, что он далеко от базовой станции. Чтобы этого избежать, BTS заполняет неиспользуемые таймслоты бессмысленным трафиком.
Access Burst
При установлении соединения с BTS мобильный телефон посылает запрос выделенного канала SDCCH на канале RACH. Базовая станция, получив такой burst, назначает абоненту его тайминги системы FDMA и отвечает на канале AGCH, после чего мобильный телефон может получать и отправлять Normal Bursts. Стоит отметить увеличенную продолжительность Guard time, так как изначально ни телефону, ни базовой станции не известна информация о временных задержках. В случае, если RACH-запрос не попал в таймслот, мобильный телефон спустя псевдослучайный промежуток времени посылает его снова.
2.6 Frequency Hopping
Цитата из Википедии:Псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FHSS - англ. frequency-hopping spread spectrum) - метод передачи информации по радио, особенность которого заключается в частой смене несущей частоты. Частота меняется в соответствии с псевдослучайной последовательностью чисел, известной как отправителю, так и получателю. Метод повышает помехозащищённость канала связи.
3.1 Основные векторы атак
Посколько Um-интерфейс является радиоинтерфейсом, весь его трафик «виден» любому желающему, находящемуся в радиусе действия BTS. Причем анализировать данные, передаваемые через радиоэфир, можно даже не выходя из дома, используя специальное оборудование (например, старый мобильный телефон, поддерживаемый проектом OsmocomBB, или небольшой донгл RTL-SDR) и прямые руки самый обычный компьютер.Выделяют два вида атаки: пассивная и активная. В первом случае атакующий никак не взаимодействует ни с сетью, ни с атакуемым абонентом - исключительно прием и обработка информации. Не трудно догадаться, что обнаружить такую атаку почти не возможно, но и перспектив у нее не так много, как у активной. Активная атака подразумевает взаимодействие атакующего с атакуемым абонентом и/или сотовой сетью.
Можно выделить наиболее опасные виды атак, которым подвержены абоненты сотовых сетей:
- Сниффинг
- Утечка персональных данных, СМС и голосовых звонков
- Утечка данных о местоположении
- Спуфинг (FakeBTS или IMSI Catcher)
- Удаленный захват SIM-карты, исполнение произвольного кода (RCE)
- Отказ в обслуживании (DoS)
3.2 Идентификация абонентов
Как уже упоминалось в начале статьи, идентификация абонентов выполняется по IMSI, который записан в SIM-карте абонента и HLR оператора. Идентификация мобильных телефонов выполняется по серийному номеру - IMEI. Однако, после аутентификации ни IMSI, ни IMEI в открытом виде по эфиру не летают. После процедуры Location Update абоненту присваивается временный идентификатор - TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity), и дальнейшее взаимодействие осуществляется именно с его помощью.Способы атаки
В идеале, TMSI абонента известен только мобильному телефону и сотовой сети. Однако, существуют и способы обхода данной защиты. Если циклически звонить абоненту или отправлять SMS-сообщения (а лучше Silent SMS), наблюдая за каналом PCH и выполняя корреляцию, можно с определенной точностью выделить TMSI атакуемого абонента.
Кроме того, имея доступ к сети межоператорного взаимодействия SS7, по номеру телефона можно узнать IMSI и LAC его владельца. Проблема в том, что в сети SS7 все операторы «доверяют» друг другу, тем самым снижая уровень конфиденциальности данных своих абонентов.
3.3 Аутентификация
Для защиты от спуфинга, сеть выполняет аутентификацию абонента перед тем, как начать его обслуживание. Кроме IMSI, в SIM-карте хранится случайно сгенерированная последовательность, называемая Ki, которую она возвращает только в хэшированном виде. Также Ki хранится в HLR оператора и никогда не передается в открытом виде. Вцелом, процесс аутентификации основан на принципе четырехстороннего рукопожатия:
- Абонент выполняет Location Update Request, затем предоставляет IMSI.
- Сеть присылает псевдослучайное значение RAND.
- SIM-карта телефона хэширует Ki и RAND по алгоритму A3. A3(RAND, Ki) = SRAND.
- Сеть тоже хэширует Ki и RAND по алгоритму A3.
- Если значение SRAND со стороны абонента совпало с вычисленным на стороне сети, значит абонент прошел аутентификацию.
Способы атаки
Перебор Ki, имея значения RAND и SRAND, может занять довольно много времени. Кроме того, операторы могут использовать свои алгоритмы хэширования. В сети довольно мало информации о попытках перебора. Однако, не все SIM-карты идеально защищены. Некоторым исследователям удавалось получить прямой доступ к файловой системе SIM-карты, а затем извлечь Ki.
3.4 Шифрование трафика
Согласно спецификации, существует три алгоритма шифрования пользовательского трафика:- A5/0 - формальное обозначение отсутствия шифрования, так же как OPEN в WiFi-сетях. Сам я ни разу не встречал сетей без шифрования, однако, согласно gsmmap.org , в Сирии и Южной Корее используется A5/0.
- A5/1 - самый распространенный алгоритм шифрования. Не смотря на то, что его взлом уже неоднократно демонстрировался на различных конференциях, используется везде и повсюду. Для расшифровки трафика достаточно иметь 2 Тб свободного места на диске, обычный персональный компьютер с Linux и программой Kraken на борту.
- A5/2 - алгоритм шифрования с умышленно ослабленной защитой. Если где и используется, то только для красоты.
- A5/3 - на данный момент самый стойкий алгоритм шифрования, разработанный еще в 2002 году. В интернете можно найти сведения о некоторых теоретически возможных уязвимостях, однако на практике его взлом еще никто не демонстрировал. Не знаю, почему наши операторы не хотят использовать его в своих 2G-сетях. Ведь для это далеко не помеха, т.к. ключи шифрования известны оператору и трафик можно довольно легко расшифровывать на его стороне. Да и все современные телефоны прекрасно его поддерживают. К счастью, его используют современные 3GPP-сети.
Как уже говорилось, имея оборудование для сниффинга и компьютер с 2 Тб памяти и программой Kraken, можно довольно быстро (несколько секунд) находить сессионные ключи шифрования A5/1, а затем расшифровывать чей-угодно трафик. Немецкий криптолог Карстен Нол (Karsten Nohl) в 2009 году продемонстрировал способ взлома A5/1. А через несколько лет Карстен и Сильвиан Мюно продемонстрировали перехват и способ дешифровки телефонного разговора с помошью нескольких старых телефонов Motorola (проект OsmocomBB).
Заключение
Мой длинный рассказ подошел к концу. Более подробно и с практической стороны с принципами работы сотовых сетей можно будет познакомиться в цикле статей Знакомство с OsmocomBB , как только я допишу оставшиеся части. Надеюсь, у меня получилось рассказать Вам что-нибудь новое и интересное. Жду Ваших отзывов и замечаний! Добавить метки01.02.2011
Uplink – канал связи от абонента (телефона или модема) к базовой станции сотового оператора. Downlink – канал связи от базовой станции к абоненту.
Общая таблица радиочастот
Новый для Московского региона оператор TELE2 имеет частоты только LTE800, WCDMA2100, LTE2600.
Соответственно, если хотите усилить сигнал ТЕЛЕ2, то необходимо устанавливать 3G репитеры , т.к. только в этом диапазоне есть голосовая связь.
Частота 3G:
Сотоваясвязь 3-го поколения 3G/UMTS2100 в России работает на частотах Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц.
Вместо скайлинка на данный момент эти частоты использует ТЕЛЕ2. Поскольку частотных не хватает из-за роста абонентов, то 3G стали запускать на частотах GSM900 и E-GSM, т.е. Uplink 880-915 МГц и DownLink 925-960 МГц.
Пример 3G/UMTS900 для Московского региона (частоты указаны DownLink, в UpLink всё аналогично):
В одном и том же кусочке частот не могут находиться одновременно и GSM и 3G, например как у Мегафона 2-я полоса в частотах E-GSM. У 3G полоса частот всегда и везде 5 МГц. В Московском регионе 3G/UMTS900 у Мегафона практически везде есть. МТС и Билайн в основном только на Юге МО используют из-за запрета военных работать на 2000-х частотах. (актуально на январь 2015 года).
Частота 4G/LTE2600:
4G/LTE2500 - связь 4-го поколения, работает на частотах 2500-2700 МГц.
Информация актуальна на январь 2013 г.
FDD (frequency division duplex - частотное разделение каналов) - это как в GSM входящий и исходящий каналы идут на разных частотах.
TDD (time division duplex - временное разделение каналов)- это исходящий и входящий каналы на одной и той же частоте!
Билайну доставлось всего 10 МГц.
TELE2 тоже доставлось только 10 МГц. (смотрим частоты Рос)
МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране.
А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России!
Через Yota в Москве виртаульно работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.)
Частоты 4G/LTE800:
По результатам конкурса ГКРЧ от 12 июля 2012 года:
DownLink / UpLink (МГц)
TELE2: 791-798,5 / 832 - 839,5
МТС: 798,5-806 / 839,5 - 847,5
Мегафон: 806-813,5 / 847 - 854,5
Билайн: 813,5 - 821 / 854,5 - 862
Данная сеть активно уже развивается.
4G частоты "других операторов"
Частоты 4G "Основа Телеком" LTE TDD 2300-2340 МГц Частоты 4G "Antares" LTE TDD 1900-1920 МГц - кто такие и кому они связь предоставляют непонятно)
Частота GSM:
GSM – это связь 2го поколения. GSM частоты: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц.Частота CDMA450(SkyLink):
На CDMA 450 работает Скайлинк и W-CDMA (UMTS) работают операторы «большой тройки». Slylink CDMA частота - uplink 453-457.5 МГц и downlink 463-467.5 МГц. W-CDMA (UMTS) - Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц.
Частоты UMTS:
UMTS (англ. Universal Mobile Telecommunications System - универсальная система мобильной электросвязи).Собственно говоря, это и есть 3G. UMTS частоты: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц.
Частоты репитеров:
Если Вам нужна только голосовая связь, то выбирайте репитеры GSM с частотами 900 МГц или DCS 1800 МГц. Если нужен и интернет, то частота репитера должна совпадать с частотами 3G/UMTS.
Диапазон частот GSM:
GSM 900: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц. Существует дополнительный диапазон частот GSM, так называемый E-GSM – это дополнительные 10 МГц. E-GSM: uplink 880-890 МГц, downlink 925-935 МГц.
Частоты GSM в России:
GSM 900: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц. Всего 124 канала в GSM900. В каждой области России частоты GSM распределяются между сотовыми операторами индивидуально.
Частота 3G МТС:
Uplink 1950 – 1965 МГц и Downlink 2140 – 2155 МГц. МТС как и другие сотовые операторы в 3G диапазоне имеет ширину 15 МГц.
Частоты 3G модемов:
Как правило, все модемы 3G работают на частотах 3G/UMTS: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц., и поддерживают частоты сетей 2G, то есть GSM900: uplink 890-915 МГц, downlink 935-960 МГц и DCS 1800 (он же GSM1800) Uplink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц.
Диапазон частот 3G:
3G – в России это CDMA450 (Скайлинк) и UMTS 2100. Частотный диапазон UMTS: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц, a CDMA450 - uplink 453-457.5 МГц и downlink 463-467.5 МГц
Частота Скайлинк:
Существующая сеть CDMA450 - uplink 453-457.5 МГц и downlink 463-467.5 МГц. В Сентябре 2010 года Скайлинк получил лицензию на частоты 2100, а именно 1920 – 1935 МГц и Downlink 2110 – 2125 МГц.
Частоты GSM 1800:
Стандарт GSM 1800 правильнее называть DCS1800. Его частоты - Uplink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц.На какой частоте работает 3G:
3G работает на частотах UMTS - Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц. Например, сотовый оператор Билайн в Московском регионе тестирует свой 3G в частотном диапазоне GSM900.
Частоты 3G в России:
Частоты 3G для всех регионов России одинаковые: Uplink 1920 – 1980 МГц и Downlink 2110 – 2170 МГц.
3G мегафон частоты:
Мегафон в диапазоне 3G/UMTS работает на частотах: Uplink 1935 – 1950 МГц и Downlink 2125 – 2140 МГц.
