Мобил алоқа тизимларда ахборот хавфсизлиги - bet 7

- xabar manbai - uzatiluvchi xabar
u
i
ni shakllantiruvchi inson yoki texnik
qurilma;
- xabarni signalga o’zgartgich - xabarni birlamchi (past chastotali)
u
i
(t)
signalga o’zgartiruvchi qurilma;
3 - signal o’zgartgichi (peredatchik). Bu qurilmada birlamchi
signallar
kanallilariga
o’zgartiriladi,
so’ngra
aloqa
liniyasiga
yo’naltiriluvchi guruh signaliga birlashtiriladi:
, (1.4)
bu yerda:
-
kanal
signallari
-
birlamchi
signallar
1
1
2
1
3
4
5
6
1
7
1
u
1
(t)
u
1
s(t)
z(t)
1
2
1
N
2
2
2
N
6
2
6
N
7
2
7
N
u
2
(t)
u
N
(t)
u
2
u
N
.
.
.
.
15
bilan bir ma’noda bog’langan va qabul qilishda ajratishga imkon beruvchi
ma’lum ahamiyatiga ega signallar;
N - tizimdagi kanallar soni.
4
- aloqa liniyasi - signallarni peredatchikdan priyomnikga uzatishda
foydalanuvchi muhit. Aloqa liniyasi orqali o’tishda elektr signallari
n(t)
xalallarga va buzilishlarga duchor bo’ladi. Bu aloqa liniyasining
z(t)
chiqishidagi
signal
va
qabul
qilingan
xabar, mos holda, aloqa liniyasi kirishidagi signaldan va uzatiluvchi
xabardan farqlanishga olib keladi.
5
- signal o’zgartgichi (priyomnik). Buzilishlar va xalallar ta’sirida
o’zgargan
guruh
signallardan
kanal
signallari
ni
ajratuvchi,
so’ngra
ularni
birlamchi
signallar
ga o’zgartiruvchi qurilma.
6
i
- signalni xabarga o’zgartgich - birlamchi signalni qabul qilingan
a’
i
xabarga o’zgartiruvchi qurilma.
7
i
- xabarni qabul qiluvchi - xabarni o’zlashtiruvchi inson yoki texnik
qurilma.
Hozirda ko’chma ob’ektli tizimlarda ko’p kanalli foydalanishning 3
ta asosiy usuli ishlatiladi:
- TDMA (Time Division Multiple Access) – vaqt taqsimoti bilan ko’p
kanalli foydalanish;
- FDMA (Frequency Division Multiple Access) – chastota taqsimoti
bilan ko’p kanalli foydalanish;
- CDMA (Code division multiple access) – kod taqsimoti bilan ko’p
kanalli foydalanish.
TDMA prinsipiga binoan mavjud resurs axborot almashish
ishtirokchilari o’rtasida siklik qaytariluvchi vaqt oraliqlariga bo’linadi.
Vaqt oraliqlari "taymslot" (timeslot, TS) nomini olgan (1.8-rasm).
16
1.8-rasm. TDMA sikli strukturasi
Bunda abonent kanal o’tkazish kengligining hammasidan faqat
ma’lum vaqt bo’laklarida foydalanishi mumkin.
Bunday vaziyatda qo’shni taymslotlar signallari bir birining ustiga
tushmasligi muhim. Bunga uzatish quvvatining haddan tashqari kattaligi,
kanaldagi xalallar, ishlatiluvchi uskunaning mukammal emasligi sabab
bo’lishi mumkin. Bu kabi slotlararo xalallardan qutilish uchun ko’pincha
maxsus vaqt intervali kiritiladi (1.9 ̵ rasm).
1.9-rasm. TDMA siklidagi vaqt intervali
Shunday qilib, agar bitta peredatchik energiyasining qismi unga
ajratilgan taymslot chegarasidan sizib o’tsa, u faqat axborot eltmaydigan
himoya intervaliga ta’sir etadi. Bunday intervalning kiritilishi aloqa
kanalining umumiy o’tkazish qobiliyatini pasaytirsada, xizmat sifatining
berilgan xarakteristikalarini madadlash uchun zarur. TDMA GSM (Global
System for Mobile Communication) uyali aloqa standartida ishlatiladi.
FDMA
prinsipiga binoan butun chastota spektri foydalanuvchilar
orasida teng yoki teng bo’lmagan chastota polosalariga bo’linadi (1.10-
rasm).
Axborot manbalari ularga ajratilgan chastota resurslaridan vaqt
bo’yicha
istalgancha,
qo’shni
kanallarga
xalal
tug’dirmasdan
foydalanishlari mumkin. Bunday xalallardan qutilish uchun qo’shni
Maxsus vaqt intervali
1-chi manba
2-chi manba
1-chi sikl
2-chi scikl
17
kanallar orasida maxsus himoyalovchi chastota intervali kiritiladi. Bu
chastota intervali axborotni uzatishda ishlatilmaydi va shuning uchun
mavjud aloqa kanalining umumiy o’tkazish qobiliyati pasayadi.
Vaqt bo’linishi prinsipida barcha ajratilgan vaqt ishlatilmasligi kabi,
chastota bo’linishi prinsipi ham butun chastota diapazonidan to’la
foydalanmaydi.
1.10-rasm. FDMA
ni tashkil etish prinsipi
Bunga sabab quyidagilar:
- uzatuvchi muhitda signal tezgina so’nishi sababli, signalni yuqori
chastotali modulyatsiyalashsiz uzatish mumkin emas;
- chastotalar va vaqt ham uzatiluvchi ma’lumotlar hajmini
ko’paytirish uchun ishlatiluvchi rusurslar hisoblanadi.
Shu sababli aloqani tashkil etishda birdaniga ikkala prinsip
ishlatiladi. Masalan GSM standartida bir vaqtda TDMA va FDMA
ishlatiladi. Butun chastota diapazoni har biri 200 kGs li chastota
kanallariga bo’linadi, bu kanallar o’z navbatida 8 taymslotlardan tashkil
topadi.
CDMA prinsipiga binoan har bir uzel uchun chastotalarning barcha
spektri va vaqtning hammasi ajratiladi. Barcha peredatchiklar signallarni
bir xil chastotada, fazo zonasida va vaqtning bir xil orasida, ammo turli
kodlar bilan uzatadi. Har bir peredatchik ma’lumotlarning dastlabki
oqimining har bir bitini CDM-simvolga, ya’ni 8, 16, 32, 64 va h.
uzunlikdagi bitlarga (ularni "chip" deb atashadi) almashtiradi. Har bir
Qismkanallar
Kanalning umumiy chastota
diapazoni
Himoyalash diapazoni
18
peredatchik
uchun
psevdotasodifiy
kodlar
ketma-ketligi
noyob
hisoblanadi.
Odatda,
ma’lumotlarning
dastlabki
oqimida
"1" ni
almashtirish uchun qandaydir CDM-kod ishlatilsa, "0" ni almashtirish
uchun aynan o’sha, ammo invertirlangan, kod ishlatiladi. Priyomnik
signalini qabul qilishi lozim bo’lgan peredatchikning CDM-kodini biladi.
Muhitning bunday bo’linish usulida trafik kanallari keng polosali kodli
modulyatsiyalangan radiosignal, ya’ni keng chastotali diapazonda
uzatiluvchi shovqinga o’xshash signal yordamida hosil qilinadi (1.11-
rasm).
Bir necha peredatchiklar ishlaganida ushbu chastota diapazonidagi
efir yanada shovqinga o’xshash bo’ladi.
Har bir peredatchik, ushbu onda har bir foydalanuvchiga berilgan
alohida son kodidan foydalanib, signalni modulyatsiyalaydi. Aynan ushbu
kodga sozlangan priyomnik radiosignallarning umumiy kakofonidan ushbu
priyomnikka atalgan signal qismini ajratib olishi mumkin.
1.11-rasm. CDMA signalining generatsiyasi
Ushbu prinsipda
TDMA
yoki
FDMA
ga o’xshash kanallarning vaqtiy
yoki chastotali bo’linishi mavjud emas, har bir abonent signalni umumiy
chastota diapazoniga uzatib va umumiy chastota diapazonidan qabul qilib,
kanalning barcha kengligini muntazam ishlatadi. Bunda uzatish va qabul
qilishning keng polosali kanallari turli chastota diapazonida joylashgan va
bir-biriga xalaqit bermaydi.
Yuqoridagi
qayd
etilganlar
CDMA
prinsipining
yuqori
samaradorligidan darak beradi. Haqiqatan, ushbu prinsipda qo’llanuvchi
kod bo’linishi
TDMA
,
FDMA
prinsiplaridagiga nisbatan ko’proq
abonentlarga xizmat qilishga imkon beradi. Kod bo’linishida kanallar
soniga qat’iy cheklash mavjud emas. Abonentlar soni oshishi bilan
dekodlash xatoliklarining oshishi ehtimoli oshadi. Bu kanal sifatini
pasaytirishga olib kelsada, xizmatdan voz kechishga sabab bo’lmaydi.
Ma’lumotlar signali
Psevdotasodifiy kod
Uzatiladigan kod:
XOR amali ma’lumotlarga va
psevdotasodifiy kodga
qo‘llanilgan
19
CDMA prinsipi kanallarning yuqori himoyalanganligiga ega. Kerakli
kanalni ajratish, uning kodini bilmasdan mumkin emas. CDMA telefonlari
nurlanishning kichik avj quvvatiga ega va, shuning uchun, zararsizroq.
|