СибГУТИ.210406. 035 ПЗ
2007
Подпись
№ докум
.
.
лист
Изм
.
Лист
Дата
Лит
Листов
Провер
.
Разраб
.
Игнатов
.
Реценз
.
Н
.
Контр
.
Утверд
.
Генератор зашумления сетей сотовой связи
Игнатов
Подп. и дата
Инв. № подп.
Взам. Инв. №
Инв. № и дудл
Подп. и дата
Перв. примен
Справ №
ЗТ-35
Егунов Содержание
1 Введение……………………………………………………………………
2 Сотовый телефон с точки зренияинформационной безопасности…….
3 Способы защиты информации от утечкипо каналам сотовой связи…..
4 Основные типы систем подавлениясотовой связи……………………...
5 Обзор стандартов сотовой связи …………………………………………
6 Обзор оборудования по борьбе сутечкой информации по сетям сотовой связи………………………………………………………………...
6.1 Интеллектуальные системыблокирования сетей сотовой связи…
6.2 Системы зашумления непрерывного действия……………………..
6.3 Акустические устройства блокирования радиотелефонов………...
7 Рассмотрение генераторазашумления сетей сотовой связи RNR-03….
8 Разработка генераторазашумления сетей сотовой связи……………….
8.1 Разработка схемы электрической структурнойгенератора зашумления сетей сотовойсвязи………………………………………….
8.2 Разработка генератора аналоговыхсигналов……………………….
8.3 Разработка фильтра сосредоточеннойселекции……………………
8.4 Выбор высокочастотного модуля……………………………………
8.5 Выбор высокочастотного усилителямощности…………………….
8.6 Выбор и обоснование стабилизаторанапряжения………………….
8.7 Алгоритм программы генерациимикроконтроллером аналоговых сигналов………………………………………………………………………
8.8 Полная схема электрическаяпринципиальная генератора зашумления сетей сотовой связи…………………………………………...
8.9 Правила установки и эксплуатациигенератора зашумления сетей сотовой связи………………………………………………………………...
8.10 Рассчёт надёжности…………………………………………………..
СибГУТИ.210406. 035 ПЗ
2007
Подпись
№ докум
.
.
лист
Изм
.
Лист
Дата
Лит
Листов
Провер
.
Разраб
.
Игнатов
.
Реценз
.
Н
.
Контр
.
Утверд
.
Генератор зашумления сетей сотовой связи
Игнатов
Подп. и дата
Инв. № подп.
Взам. Инв. №
Инв. № и дудл
Подп. и дата
Перв. примен
Справ №
ЗТ-35
Егунов 9 Расчёт экономических показателей………………………………………
9.1Целесообразность разработки с экономической точки зрения…….
9.2 Калькуляция себестоимости генераторазашумления сетей сотовой связи………………………………………………………………...
10Охрана труда……………………………………………………………...
10.1 Охрана труда на рабочем месте оператораПК…………………....
10.1.1 Описание рабочего места оператора ПК…………………………
10.1.2Освещенность рабочего места……………………………………
10.1.3 Параметры микроклиматана рабочем месте…………………….
10.1.4 Нормирование шума………………………………………………
10.1.5 Методы защиты от шума………………………………………….
10.1.6 Вентиляция…………………………………………………………
10.2Классификация видов электромагнитного излучения. Способы борьбы сэлектромагнитным излучением………………………………….
10.2.1 Источники и воздействие электромагнитных излучений………
10.2.2 Природные источники электромагнитных полей……………….
10.2.3 Антропогенные источники электромагнитных полей…………..
10.2.4Источники высокочастотных излучений (от 3 кГц до 300 ГГц……………………………………………………………………………
10.2.5 Защита от электромагнитных излучений………………………...
11 Заключение……………………………………………………………….
ПриложениеА Характеристикимикроконтроллера PIC16f628………….
Приложение_Б Программа синтеза аналоговых сигналовмикроконтроллером………………………………………………………………..
ПриложениеВ Характеристики трансивера SI4210………………………
ПриложениеГ Библиография………………………………………………
1 Введение
Мобильный телефон сталсамым востребованным изобретением XX века после пенициллина, а эволюция телефонов в фотоаппараты, мини-компьютеры и т.д.сделала их просто незаменимыми длякаждого современного человека.
Однако есть у мобильныхтелефонов один недостаток – они издают звуки, звонят,причем порой в самый неподходящиймомент. Особенно неприятно, когда насовещании или деловых переговорах чей-нибудь телефон разражается «Муркой» или «Менеджером», постоянно приходитсяотвлекаться и, к сожалению, теряетсянить разговора, из-за чего теряется много времени и порой сами переговоры проходят не очень удачно, потому что стороны не могутсосредоточиться на теме — их постоянно отвлекают.
Решение этой проблемы –генераторы зашумления сетей сотовойсвязи. Они уже давно и активноиспользуются спецслужбами, крупнымитеатрами и мюзик-холлами, а также рядомзападных компаний. Теперь такаятехника доступна и в России.
В качестве темы дипломногопроекта была выбрана разработка устройства «генератор зашумления сетей сотовой связи».Технологически данное устройство может быть встроено в любую имеющуюся в помещении аппаратуру с необходимым источникомпитания. Разработанный прибор, ссоответствующей антенной системой, должно осуществлятьзашумление сетей сотовой связи врадиусе от 5 до 15 метров,в зависимости от условий установки генератора зашумлениясетей сотовой связи и расположения базовых станций операторов сотовой связи.
С помощью данного прибораможно говорить по-настоящемуспокойно, не опасаясь, не отвлекаясь на неуместные звонки и не опасаясь, что вас подслушивают, ведь мобильный телефонможет стать прекрасным подслушивающим устройством даже без ведома еговладельца. С точки зрения тактическихвозможностей мобильный телефон приобрел свойства устройств негласного съемаинформации — то есть легальных жучков.
Сотовый телефон можно рассматривать не только как подслушивающееустройство с ним, также возникает еще рядпроблем, например:
· в медицинских учреждениях(телефон не только нарушает покой больных, но и может нарушить правильнуюработу медицинских приборов)
· использование дляподрыва зарядов при проведениитерактов: специалист-подрывник легко может использовать вибратор мобильника для того, чтобы в нужный момент подать напряжение на электродетонатор. Взрыв произойдет позвонку, после получения SMS или потаймеру
· непосредственно при разработке и проведении террористическихопераций(связь в подобных операциях являетсяочень важным фактором)
· в самолетах (мобильные телефоны могут наводить помехи начастоты радиоэлектронных устройств самолета)
· во времяспектакля или экскурсии, вбиблиотеке или читальном зале
отвлекает не только хозяинамобильного телефона, но и остальных вокруг
· вучреждениях пенициарной системы(зоны, тюрьмы, изоляторы и т. д.)
· при проведении экзаменов(не толькоотвлекает остальных, но и ставит под сомнение качество знаний экзаменуемого ит.д.
Дляспециалистов по информационной безопасности эта характеристика означает наличиеу мобильного телефона возможности управлениядистанционно и возможность включенияв действие функции подслушивания влюбой момент времени и любом месте, где бы Вы не находились.
Отметим, что напрофессиональном уровне задача борьбы с негласным съёмом информации при помощимобильных телефонов решаетсядостаточно успешно, но являетсявесьма дорогостоящим мероприятием и требует привлеченияспециалистов и широкого круга технических средств.
Также следует отметить,что отрасль сотовой связи является крайне быстроразвивающейсясферой науки и техники, следовательно, генератор зашумления сетей сотовой связидолжен обеспечивать максимально качественное зашумление не только применяемых в настоящеевремя стандартов сотовой связи, но перспективных и разрабатываемых сетей беспроводногодоступа. Такое качество изделия, каквозможность дальнейшей модернизации, наиболее просто реализовать программнымисредствами, при условии соответствующего «запаса мощности» в аппаратной части.
2 Сотовый телефон с точкизрения информационной безопасности
Способовнесанкционированного доступа к информации очень много, но зачастую организация и техническое оснащение очень дороги и сложны.Кроме того, большинство средств съема информации невозможно приобрестилегально. Но в тоже время у нас увсех есть доступ к дешевому, миниатюрному(на рынке сотовых телефонов широкораспространены аппараты с размерами сопоставимыми с размерами спичечногокоробка), высококачественному, подслушивающему радиоустройству, способному,во-первых, передавать акустическую информацию на сколь угодно большое расстояние. Во-вторых, оно может быть удаленно и негласноактивировано без какой либо индикации и без ведома владельца (так называемыенедекларированные возможности) даже в выключенном состоянии(для специалиста в областиинформационной безопасности эта характеристика означает возможностьдистанционного управления исоответственно приведение в действие функции подслушиванияв любой момент времени) -это сотовый телефон.
Необходимо отметить самыехарактерные тактические возможности мобильника. Сотовый телефон необходиморассматривать как миниатюрное высококачественное подслушивающеерадиоустройство, способное:
Передавать акустическуюинформацию на любое расстояние поканалам сотовой связи. В этом случаетелефон переводится в режим передачипо инициативе его владельца.
Сотовый телефон можетбыть включен без какой либо индикации и без ведома его пользователя удаленно и негласно (недекларированные возможности, про которыене сообщает производитель) даже в отключенном состоянии.
3 Способызащиты информации от утечки по каналам сотовой связи
На сегодняшний день известен рядспособов защиты информации от утечки по каналам сотовой связи. Один из них - организационно-режимныемеры, которые должны обеспечить изъятиесотовых телефонов при попытке вноса в контролируемое помещение. Другой способзащиты это технические методы и средства:
1 обнаружениюразличными методами (прежде всего техническими) сотовых телефонов наконтролируемом объекте.
2 пассивноеблокирование сигналов сотовой связи(экранирование помещений)
3акустическое зашумление тракта передачи речевой информации при попыткенегласной дистанционной активации микрофона трубки сотового телефона(на примереустройства «Кокон»)
4 исключениевозможности подслушивания речевой информации с помощью блокирования (или подавления)нормальной работы сотового телефона .
Рассмотримдостоинства и недостатки вышеперечисленных способов защиты.
1 Накопленныймировой опыт борьбы с подслушиванием показывает, что организационно-режимныемеры, предотвращающие (или запрещающие) попытку вноса сотовых телефонов назащищаемый объект широко используются,но эффективность таких мероприятийнизка. Это связано с тем, чтопроконтролировать исполнение организационно-режимных мероприятий весьма сложно, т.к., во-первых, сотовый телефонимеет небольшие размеры. А во-вторых, он может быть закамуфлирован практическипод любой предмет обихода. [10]
2 Техническиеметоды и средства защиты информации от утечки по каналам сотовой связи:
1 Для обнаруженияработающих сотовых телефонов применяются индикаторы электромагнитного излучения, которые сигнализируют о превышении уровня электромагнитного поляпри переходе сотового телефона в режим передачи (разговора). Но если впомещении находится большоеколичество людей, то определить, кто конкретно ведёт передачу проблематично.
2Экранирование помещений заключаетсяв том что на стены выставляются специальные экранирующие электромагнитные панели стонкими пластинами из никель-цинкового сплава, либо «фанерное» решение: древесная масса замешиваетсяс никель-цинковым ферритом, и в виде начинки помещаетсямежду двумя тонкими деревянными пластинами надёжный способ — при немблокируется до 97% излучения радиоволн, но это применительно только к какому-тоопределённому помещению.[11]
3 В случаенегласной дистанционной активизации телефона в режим прослушивания единственным демаскирующим признаком является изменение напряжённостиэлектромагнитного поля(т.е.передатчик сотового телефона несанкционированно включается на передачу). Это изменение фиксируется индикатором поля,входящим в состав изделия «Кокон» (рисунок 3.1), который даёт команду наавтоматическое включение акустического шумогенератора. При этом происходитзашумление всего тракта передачи речевой информации таким образом, что наприёмном конце отсутствуют какие либо признаки речи. Телефон при этом помещен всамо устройство.
Рисунок3.1-устройство «Кокон»
Пассивные
Экранирование помещений
Активные
Зашумление помещений или мест возможного расположения телефонов
Административные
Запрет проноса телефонов в определённые помещения
Зашумление ВЧ тракта
Зашумление разговорного тракта Эффективный способ при негласнойактивации сотового телефона с целью прослушиваниячерез каналы сотовой связи, ноприменим только для одногоконкретного телефона. Поэтому, с точки зрениякачества и цены наиболее эффективным способом предотвращения утечки речевой информации по каналам сотовой связи, в настоящеевремя, являетсяприменение блокираторов (или подавителей) сотовых телефонов, которые реализуются на основе постановки различного родаэлектромагнитных помех.[12]
Рисунок 3.2Сводная таблица способов защитыинформации от утечки по каналам сотовой связи.
4 Основныетипы систем подавления сотовой связи
Существуетдва основных вида систем подавлениясотовой связи:
системызашумления непрерывного действия
интеллектуальные
Системызашумления непрерывного действия работают в постоянномрежиме и зашумляют строгоопределенный диапазон частот.
Основные достоинства:дешевизна, простота исполнения;
Основныенедостатки: — постоянное воздействиеизлучения на людей, малый ресурсработы при батарейном питании, т.к. устройство включено постоянно.
Интеллектуальныенаходятсяв режиме ожидания и включаются при попытке соединенияс базовой станцией, подавление идет по конкретному каналу.
Основныедостоинства: нет постоянноговоздействия излучения, длительное времяработы при батарейном питании;
Основныенедостатки: — более высокаястоимость по сравнению с простейшими системами подавлениясотовой связи, сложность исполнения и настройки.
Также системыподавления сотовой связи можно разделить по способу постановки помехи: наприёмный канал телефона, на передающий канал телефона. Второй вариантиспользуется редко, это связано со сложностью реализации системы.
Алгоритмподавления сотовой связи по приемному каналу телефона сводится к тому, что устройство подавления формирует сигнал с равномернойхарактеристикой по частоте, в результатена вход мобильного телефона помимо сигнала от базовой станции поступает сигнал помехи с более высоким уровнем, врезультате резко ухудшаетсясоотношение сигналшум, что препятствуетустановлению связи между мобильнымтелефоном и базовой станцией. [13]
5 Обзор стандартовсотовой связи
Как было сказано вышеподавление сигналов сотовой связиосуществляетсяза счет постановки заградительной помехи, а помеха эта ставится в зависимости от той частоты, на которой работаетсотовый телефон, который нам надо заглушить (т.е. зависит от стандарта, на которомработает данный оператор сотовой связи).Ниже дан обзор использующихсястандартов мобильной связи всоответствии с их частотными характеристиками.
DECT
Стандарт DECTобеспечивает радиодоступ дляпередачи информации исключительно в цифровом виде на расстояния от 5 м до 10 км. Основная характеристика данной технологии — высокая, по сравнению с обычными системами сотовой связи, плотность телефонной емкости в радиосоте малогорадиуса.
Системы, разработанные наоснове DECT, имеют высокую абонентскую ёмкость, свыше 10 000 Эрланг на кв.км.Продвижение беспроводных систем на рынке в немалой степени определяется итем, как они используют радиочастотный ресурс. Дляработы DEСT требуется полоса 20 МГц.Чтобы учесть такие параметры, как абонентский трафик, зона покрытия и использование радиочастотного спектра, обычноиспользуется интегральная единица Эрланг/МГц/кв.км. Сравните емкостинаиболее популярных систем (вЭрланг/МГц/кв.км):
DECT — 500;
GSM-1800 — 100;
GSM-900 -10;
NMT-450, AMPS — не более2.
Это полностью цифровойстандарт, поэтому он позволяетпредоставлять все услуги цифровой связи, включаяширокополосные (ISDN). Область примененияDECT — от простого беспроводного телефона до системы, обеспечивающей различныетелефонные услуги в рамках городского (или сельского) районного телефонногоузла.
Основные задачи,поставленные перед DECT:
сотовая связь врамках принятых стандартов;
радиодоступ в диапазоне1800-1900 МГц и его расширения;
персональный радиовызовна основании объединенных протоколов;
международная ССПС (FPLMTS, Future Public Land Mobil TelephoneSystem) со спутниковой подсистемой навигации.
Операторы больших сотовыхсетей заинтересованы в использовании DECT длярасширения абонентской емкости своихсистем и покрытия существующих зонрадиотени. Так как DECT не предусматривает полную мобильность, речь идет оработе вне автомобиля на территории,внутри зданий и т.п. Такие решениятребуют значительно меньших капитальных вложений, чем развертываниедополнительных сот. Для решени