Захист інформації від витоку з телефонної мережі зв’язку

Значення частоти несучої згідно V.34 також не є фіксованим. Воно вибирається з ряду: 1600, 1646, 1680, 1800, 1829, 1867, 1920, 1959, 2000 Гц.

Велика кількість можливих значень швидкості модуляції, передачі-швидкості-передачі й несучої частоти надає модему можливість використати наявну смугу частот з максимальною ефективністю.

Особливості двосторонньої (дуплексної) передачі.

Нововведення протоколу V.34 в області організації дуплексного зв'язку полягає в його асиметричності по багатьом параметрам. Передача даних між двома модемами V.34 може здійснюватися не тільки з різними швидкостями, але й на різних несучих частотах з використанням різних СКК.

У стандарті також передбачений режим напівдуплексної передачі, що припускає взаємодію модемів без схем луни-компенсації.

Можливості адаптації.

У попередніх поколіннях модемів адаптивне підстроювання під конкретні характеристики каналу здійснювалося винятково на прийомному кінці. На відміну від них у модемах V.34 ідея адаптації носить глобальний характер.

Стандарт V.34 передбачає амплітудно-фазову передкорекцію сигналу передавача для усунення міжсимвольної інтерференції. Ця передкорекція дозволяє одержати виграш більше 3,5 дб у порівнянні з лінійною корекцією, застосовуваної в протоколі V.32. Передспотвоення на передавальній стороні вводяться за допомогою цифрового фільтра третього порядку з комплексними коефіцієнтами, значення яких передаються від вилученого модему на етапі входження у зв'язок. В результаті цієї процедури переданий сигнал має перекручування, що компенсують ті, які він здобуває при проходженні по каналу. За рахунок цього істотно полегшується робота адаптивного еквалайзера на прийомній стороні.

Переваги V.34.

Рекомендація V.34 реалізує системний підхід до рішення проблеми завадостійкості. Тому модем V.34 може працювати з більшою швидкістю, ніж інші на каналах такої ж якості. Оцінне місце протоколу V.34 щодо інших протоколів модуляції й границя Шеннона ілюструються на рис. 5.8. Тут значення ймовірності помилкового прийому прийнято рівним 10-4.

Рисунок 5.8. Місце протоколу V.34

7. Протоколи виправлення помилок

7.1 Підвищення вірогідності передачі

При передачі даних по каналах зв'язку завжди виникають помилки. Причини їх можуть бути всілякі, але результат виявляється один -- дані спотворюються й не можуть бути використані на прийомній стороні для подальшої обробки. У теж час із боку користувачів і багатьох прикладних процесів часто висувається вимога до ймовірності помилок у прийнятих даних не гірше 10-6...10-1. Боротьба з виникаючими помилками ведеться на різних рівнях семиріневої моделі OSI (в основному на перших чотирьох). Для боротьби з виникаючими помилками відомо багато різних способів. Всі їх можна підрозділити на дві групи: не використовуючи зворотний зв'язок і використовуючи її.

У першому випадку на передавальній стороні передані дані кодуються одним з відомих кодів з виправленням помилок. На прийомній стороні, відповідно, виробляється декодування прийнятої інформації й виправлення виявлених помилок. можливість, Що Виправляє, застосовуваного коду залежить від числа надлишкових бітів, генеруючих кодером. Якщо внесена надмірність невелика, тобто небезпека того, що прийняті дані будуть містити невиявлені помилки, які можуть привести до помилок у роботі прикладного процесу. Якщо ж використати код з високою здатністю, що виправляє (великою надмірністю), то це приводить до необґрунтовано низької реальної швидкості передачі даних.

У системах зі зворотним зв'язком застосовуються процедури виявлення помилок і перепросу також названі вирішальним зворотним зв'язком або виявленням помилок з автоматичним запитом повторення (АЗП, ARQ -- Automatic Repeat Request). У цьому випадку код застосовується тільки в режимі виявлення помилок, що дозволяє досягти дуже низької ймовірності невиявленої помилки (до 10-6 ...10-1 ) при незначному рівні вводить надлишку.

При передачі даних модемами найбільш широке застосування знайшов другий підхід, заснований на використанні методів ARQ. Іноді також застосовується комбінація двох розглянутих підходів, що полягає в реалізації на передавальній стороні спочатку кодування з виявленням помилок, а потім кодування кодом з виправленням помилок. Такі методи гібридного ARQ особливо ефективні при передачі даних по каналах дуже низької якості.

6.2 Протоколи MNP

Одним з перших протоколів виправлення помилок став протокол MNP (Microcom Networking Protocol), розроблений фірмою Microcom. Він виявився настільки вдалим, що перетерпів дев'ять модифікацій і розширень, які одержали назву Класів протоколів MNP. Класи 1 -4 забезпечують виправлення помилок, класи 6, 9,10 - крім виправлення помилок, виконують і інші функції.

MNP1 використовується для асинхронного побайтного напівдуплексного обміну даними. Він був розроблений для того, щоб пристрої з мінімальними апаратними ресурсами могли здійснювати контроль помилок. Через своєї надзвичайно низької ефективності протокол у сучасних модемах більше не використовується.

MNP2 дозволяє виправляти канальні помилки при асинхронні дуплексні передачі даних і вимагає реалізовуватись в модемах з мікропроцесорним керуванням. Протокол також характеризується підвищеною надмірністю, оскільки в ньому при асинхронному режимі передачі в кожний переданий символ включаються стартові й стопові біти.

MNP3 забезпечує обмін даними між модемами по протоколі SDLC (Synchronouse Data Link Control) у синхронному режимі, у те час як обмін даними з комп'ютером залишається асинхронним. З байт даних, прийнятих від DTE, формуються блоки даних (кадри), називані в термінах MNP пакетами. Кожний пакет передається як один синхронний кадр другого канального рівня моделі OSI. Швидкість передачі інформації при використанні MNP3 підвищується за рахунок того, що вже не потрібно передавати додаткові стартові й стопові біти для кожного байта.

MNP4 передбачає можливість зміни розміру пакета в процесі процедури узгодження параметрів передачі, називаною також процедурою адаптивної зборки пакетів (Adaptive Packet Assembly). Пакет може містити 32, 64, 128, 192 або 256 байт. При великому рівні шумів передаються пакети менших розмірів. У результаті цього збільшується ймовірність безпомилкової передачі пакета даних. По високоякісних каналах пересилаються пакети більших розмірів; при цьому зменшується кількість надлишкової службової інформації. Керування розміром пакета з боку користувача часто можливо за допомогою Ат-команди \Ап.

Протокол MNP4 дозволяє підвищити швидкість передачі за рахунок оптимізації фази (режиму) передачі даних (Data Phase Optimization), оскільки не вимагає передавати не заголовок, що змінюється, для кожного нового пакета.

Завдяки цьому більша частина інформаційної пропускної здатності каналу використається для передачі даних.

MNP6 розрахований на роботу зі швидкостями від 300 до 9600 біт/с. Модем починає роботу на швидкості 2400 біт/з і потім змінює неї залежно від типу вилученого модему. Цей протокол передбачає можливість автоматичного перемикання з напівдуплексного режиму в дуплексний і назад.

MNP9 забезпечує сумісність із протоколом модуляції V.32 і передбачає процедуру стиску, а також підвищує ефективність передачі за рахунок реалізації режиму селективного повтору перекручених пакетів (ARQ типу SR).

MNP10 призначений для забезпечення передачі даних при несприятливих або умовах, що змінюються, на лінії зв'язку, характерних, наприклад, для стільникових систем зв'язку. Протокол включає можливість багаторазових спроб встановлення зв'язку, динамічне підстроювання рівня передачі й розміру переданого пакета. MNP10 також має можливість зміни швидкості передачі не тільки в бік її зменшення, але й в бік збільшення.

6.3 Протокол V.42

Стандарт V.42, прийнятий ITU-T у листопаді 1988 року, визначає процедуру LAPM (Link Access Procedure for Modems), схожу по можливостях з MNP4. Переваги LAPM у порівнянні з MNP4 полягають у підвищеній швидкості передачі по поганих телефонних каналах і гарній погодженості з іншими стандартами, заснованими на протоколі HDLC. Процедура LAPM дуже близька до процедур LAPB і LAPD, застосовуваних у мережах Х.25 і в мережах інтегрального обслуговування ISDN.

Рисунок 6.1. Функції DCE без апаратної корекції помилок

Згідно V.42 потрібна реалізація як процедури LAPM, так і протоколу MNP4, як альтернативного варіанта підвищення вірогідності. Це означає, що модем V.42 може взаємодіяти з модемами типу MNP4. Однак при такім з'єднанні не будуть задіяні всі можливості V.42. Під час установлення зв'язку модем V.42 перевіряє, чи може вилучений модем працювати згідно повного протоколу V.42 або тільки по протоколі MNP4. При цьому перевага віддається протоколу V.42. Таким чином, модем V.42 намагається використати процедури корекції помилок згідно V.42, і якщо це не виходить, то виробляється спроба запустити MNP4. Якщо й цій спробі виявляється безуспішної, встановлюється зв'язок без корекції помилок.

На відміну від апаратур каналу даних без апаратного виправлення помилок (рис. 6.1), рекомендація V.42 виділяє у функціональній схемі DCE додатковий блок захисту від помилок (рис. 6.2).

Згідно V.42 блок управління модему повинен визначати, чи підтримує вилучені апаратури функції виправлення помилок, і координувати узгодження відповідних процедур.

Блок захисту від помилок призначений для керування процедурами виправлення помилок. Саме він і реалізує протокол зв'язку LAPM.

Рекомендація V.42 регламентує також ланцюга інтерфейсу V.24, задіяні в процесі роботи модемів по протоколі V.42 (рис. 6.3).

Рисунок 6.2. Функції DCE згідно V.42

Рисунок 6.3. Ланцюги, що працюють при захисті від помилок

де TD - передані дані; RD - прийняті дані; TDC - синхронізація переданих даних; RDC - синхронізація прийнятих даних; RTS - запит передачі; RFS - готовність до передачі; RSD - детектор прийнятого лінійного сигналу з каналу даних.

7. Вибір цифрового модему

7.1 Загальні відомості

Оскільки цифровий скремблер повинен працювати на всіх типах телефонних ліній, він повинен у себе включати модем, що підтримує велику кількість стандартних протоколів, тому як ядром модему ухвалено рішення використати інтегральну схему CMX869, розроблену фірмою CML Microcircuits Communication Semiconductor.

Ця мікросхема являє собою модем малої потужності й може працювати як повноцінний дуплексний модем з КАМ або ЧМ, використовуючи наступні протоколи модуляції:

· V.34 bis.

· V.34.

· V.22 bis.

· V.22.

зі швидкостями передачі даних: 28800, 16800, 14400, 12000, 9600, 7200, 4800, 2400 або 1200 bps.

CMX869 може також працювати по наступних низько швидкісних протоколах:

· V.21 або Bell 103. 300/300 біт/c здвоєна частотна маніпуляція.

· V.23. ЧМ 1200 або 75 біт/сек.

· Bell 202. ЧМ 1200 или 150 біт/сек.

Ланцюги, що передаються, можуть установлюватися в один з наступних режимів:

· передача двійного тонального сигналу.

· передача тонального сигналу (з діапазону частот за просу, відповіді і других частот).

· передача заданого користувачем тонального сигналу (можливість програмувати частоти та рівні).

· режим «Тільки прийом».

Прийомні ланцюги можуть установлюватися в один з наступних режимів:

· виявлення двійного тонального сигналу.

· виявлення сигналу відповіді з частотою 2100 Гц або 2225 Гц.

· виявлення сигналу «Стан з'єднання».

· прийом заданого користувачем тонального сигналу.

· режим «Тільки передача».

Мікросхема підтримує режим, що чекає, зі зниженим енергоспоживанням.

7.2 Опис структурної схеми

CMX869 - багатостандартний модем для використання в телефонних лініях і системах телеметрії.

Він дозволяє передавати й виявляти стандартні тональні сигнали виклику й відповіді або певні користувачем тональні або двутональні сигнали.

Також модем включає універсальний детектор сигналу «Стан з'єднання».

Драйвер, що підбудовує під лінію, і гібридні схеми прийому вже інтегровані в чип, і потрібні тільки пасивні зовнішні компоненти для узгодження із двопровідною ТЛ. До основних особливостей модему можна також віднести програмно кероване ключ реле й ланцюг детектора викличного дзвінка, які продовжують функціонувати, коли модем перебуває в режимі, що чекає. Коли виявляється зміна напруги в лінії або викличний сигнал, ланцюг детектора дзвінка виробляє переривання, що може використатися для включення блоку шифрації.

Керування пристроєм здійснюється через просту високошвидкісну послідовну шину, що працює в нормальному й режимах, що чекає, і сумісна з більшістю типів послідовних інтерфейсів мікроЕОМ. Данні, передаваємі і одержувані модемом, передаються по тій же самій послідовній шині. Відповідні вимоги V.14 для інтегрованих у чип програмувальних висновків Tx і Rx УПАПП забезпечуються для використання з асинхронними даними й дозволяють приймати й передавати безформатні асинхронні данні у вигляді 8-розрядних слів або у вигляді пачки HDLC (багаторівневий протокол керування каналом).

CMX869 живиться одним джерелом живлення 3.3 В і працює в інтервалі температур від - 40C до + 85C.

Рисунок 7.1. Структурна схема модему

7.3 Опис функціональної схеми модему

На рис. 7.2 представлена функціональна схема мікросхеми СМХ869, а в таблиці 7.1 наведено опис вхідних і вихідних сигналів.



Рисунок 7.2 Функціональна схема мікросхеми модему

Таблиця 7.1 Опис сигналів

CMX869 D2/E2/P4	Сигнал	Опис
Номер	Назва	Тип
1	REPLY DATA	TS	Вихід послідовної шини даних. Має високий опір, коли не передає дані до блоку шифрації.
2	RDRVN	OP	Вихід ключа реле. В активному стані має низький опір, рівень напруги опускається до VSS, у пасивному стані має середній опір - піднімається до VDD
4	SERIAL CLOCK	IP	Послідовний вхід синхронізації від блоку шифрації
5	COMMAND DATA	IP	Послідовний вхід даних від блоку шифрации
6	CSN	IP	Від блоку шифрации сигнал вибору чипа на вхід послідовної шини
8	RXA	IP	Прямий вхід для Rx вхідного підсилювача
9	RXBN	IP	Другий що перемикає, инвертируемий вхід Rx вхідного підсилювача. Використовується для збільшення підсилення вхідного каскаду. У випадку не використання цього входу, потрібно залишити його несполученим
10	RXAN	IP	Інвертований вхід для Rx вхідного підсилювача
11	RXAFB	OP	Выход для Rx входного усилителя
13	VBIAS	OP	Внутренне генерируемое напряжение смещения уровня примерно AVDD/2, кроме случае, когда устр-во в ждущем режиме (в этом случае VBIAS падает до AVss). Должно быть развязано с АVss, с помощью конденсаторов, припаянных к ножкам устройства
14	TXAN	OP	Інвертований вихід для Tx буфера виводу
15	TXA	OP	Прямий вихід для Tx буфера виводу
17	RDN	IP	Вхід тригера Шмита для інвертованого входу детектора дзвінка. З'єднано з DVDD , коли детектор сигналу не використається

Примітка. IP = вхід, OP = вихід, TS = вихід (3 стану), PWR = живлення, NC = немає з'єднання.

ЧМ і КАМ модулятори.

Якщо включено один з режимів V.21, V.23, Bell 103 або Bell 202, то паралельні дані надходять від універсального послідовного асинхронного прийомо-передавача (УПАПП) на ЧМ модулятор, якщо - V.22 bis, V.22, V.34, V.34 bis, то паралельні дані надходять на КАМ модулятор.

ЧМ модулятор генерує одну або дві частоти залежно від режиму передачі й поточного значення біта передавальної інформації.

У режимах V.22 bis і V.22 КАМ модуляція застосовується до несучої 1200Hz (частота передачі) або 2400Hz (частота прийому).

У режимах V.34 bis і V.34 КАМ модуляція застосовується до несучої 1800Hz, використовуючи трелліс-кодуання для більшості швидкостей передачі.

Tx фільтр і компенсатор.

Вихідний сигнал ЧМ або КАМ модулятора проходить через передавальний фільтр і блок компенсатора, що обмежує енергію позасмугового сигналу припустимими межами. Відповідне вирівнювання для частки робітника режиму підбирається пристроєм автоматично.

«Двійний тон»/«тон» генератор.

У режимі «двійний тон»/«тон» цей блок генерує тональний сигнал або подвійний тональний сигнал. У режимі V.22 bis він використовується для генерування необов'язкового 550 Гц або 1800 Гц захисного тону.

Контроль рівня передачі й буфер висновку.

Вихідні сигнали передавального фільтра й «дв. тон»/«тон» генератора підраховуються, потім надходять через програмний блок контролю рівня передачі й буфер виходу до висновків TXA і TXAN. Буфер висновку має симетричні висновки для забезпечення достатнього коливання напруги в мережі й зменшення гармонійних перекручувань сигналу. У нормальному (не циклічному) режимі, сигнал із входу Rx вхідного підсилювача надходить на Rx блок регулювання рівня підсилення. Він підбудовує рівень прийнятого сигналу до 10.5 Дб, залежно від значення, запрограмованого в регістрі режиму прийому. Сигнал з виходу Rx блоку регулювання рівня посилення управляється також іншими функціями модему або детекторами тону.

Rx «дв. тон»/«тон» детектори.

У режимі виявлення тону отриманий сигнал після проходження Rx блоку регулювання рівня посилення надходить на «Дв. тон»/«Тон»/«Стан з'єднання»/ «Відповідний тон» детектор. Користувач може сам вибирати кожної із чотирьох окремих детекторів:

1) «Дв. тон» детектор виявляє стандартні DTMF сигнали й ідентифікує переданий символ у регістрі . Дійсний DTMF сигнал встановлює 5-ий біт регістра в "1" на час, поки сигнал виявлений.

2) Програмувальний детектор тональної пари включає два окремих детектори тону. Перший детектор встановлює 6-ий біт регістра в “1” на час, поки дійсний сигнал виявлений, а другий детектор встановлює 7-ий біт, і 10-тий біт регістра встановлюється в “1” тоді, коли обоє тонів виявлені.

3) Детектор «Стану з'єднання» вимірює амплітуду сигналу з виходу 275 Гц - 665 Гц смугового фільтра й встановлює 10-тий біт регістра в "1", коли рівень сигналів перевищує поріг виміру.

4) Детектор відповідного тону вимірює й амплітуду й частоту отриманого сигналу й встановлює 6-ий біт або 7-ий біт регістра, коли дійсний 2225 Гц або 2100 Гц отриманий.сигнал.

Блок фільтрації й демодуляції.

Коли прийомна частина CMX869 працює як модем, отриманий сигнал проходить через смуговий фільтр, щоб обрізати небажані сигнали. Характеристики фільтра визначаються вибором типу приймаючого модему й частотної смуги. З виходу фільтра сигнал надходить до відповідного ЧМ або КАМ демодулятора залежно від обраного типу модему.

В режимі ЧМ рівень сигналу з виходу фільтра також виміряється, рівняється із граничним значенням, і результат управляє 10-тим бітом регістра стану.

У режимі КAM включений V.34 bis/V.34 луна-компенсатор, що працює із затримкою до 1.25 секунди.

Rx детектори пакетування.

У режимі ЧМ отриманий потік бітів перевіряється на безперервну "1", безперервний "0" і на безперервне чергування "1" і "0". При одержанні 32 бітів відповідного пакета 7-ий, 8-ий або 9-ий біт регістра стани буде встановлений в "1", залишаючись в "1" протягом проміжку рівного 12 биткам після кінця виявленого пакета, поки не змінитися робочий режим прийому.

У режимі КAM V.14 детектор сигналу "Переривання" працює в режимі пуску-зупинки, контролюючи отримані дані й встановлюючи 8-ий біт регістру при одержанні 2N + 4 послідовних "0", де N є загальним числом бітів у символі, включаючи біти "пуск", "зупинка" і будь-які біти перевірки на парність.

Шина послідовного інтерфейсу.

Цей блок забезпечує передачу даних і інформацію про стан або інформацію керування між внутрішніми регістрами модему й блоком шифрування по шині послідовного інтерфейсу. Кожна транзакція складається з одного байта регістра адреси, переданого блоком шифрування, що може супроводжуватися одним або більшою кількістю байтів даних, посланих блоком шифрування, щоб записатися в один з регістрів «тільки запис» або супроводжуватися одним або більшою кількістю байтів даних, прочитаних з одного з регістрів «тільки читання» CMX869.

Дані, що посилають блоком шифрування в лінію керування даними синхронізуються в CMX869 по передньому фронту синхронізуючих імпульсів на вході SERIAL CLOCK. Дані відповіді, що посилають CMX869 блоку шифрування мають силу, тільки тоді, коли SERIAL CLOCK перебуватє в стані логічної одиниці.

Вхід вибір чипа з низьким рівнем (CSN) повинен мати логічний нуль протягом передачі даних і в стані логічної одиниці між передачами. Шина послідовного інтерфейсу сумісна з найбільш загальними послідовними інтерфейсами мікроЕОМ і може також бути легко застосована з I/O висновками блоку шифрування й управлятися простим програмним забезпеченням.

Універсальний послідовний асинхронний прийомо-передавач.

Напруги.

В послідовному порту, напруги біполярні (позитивні або негативні щодо землі) і по величині повинні бути приблизно 12 вольт (деяких - 5 або 10 вольт). Для передавальних і приймаючих висновків +12 вольтів - це 0 (іноді називаний "пробілом") і -12 вольтів - це 1 (іноді називана "міткою").

Послідовності напруг для байта.

На висновку передачі Tx під час паузи перебуває -12 V (мітка). Щоб почати байт, він переводиться в +12 V (пробіл) для позначення стартового біта й залишається в +12 V у перебігу часу передачі біта. Потім приходить біт молодшого розряду байта даних. Якщо він дорівнює 0, нічого не змінюється, і лінія залишається в +12 V до часу передачі наступного розряду. Потім приходить наступний біт, і т.д. Наприкінці може бути посланий біт контролю парності й потім з'являється -12 V (мітка) - це стоповий біт.

Лінія залишається в -12 V (пауза) до наступного стартового біта. Зверніть увагу, що рівень 0 V відсутній і, таким чином, немає простого способу (за винятком сигналів синхронізації) повідомити, де кінчається один розряд і починається наступний, якщо 2 послідовних біти мають однакову полярність (обоє нульові або обоє одинички).

Контроль парності.

Символи звичайно кодуються або 7, або 8 бітами (даних). Додатковий біт контролю парності може (або не може) бути супроводжувати байт символу, що дає в результаті довжину байта 7, 8 або 9 біт. Контроль парності може бути встановлений по непарності, парності або не робитися. При перевірці на непарність біт контролю по парності вибирається так, щоб число одиничок у байті, включаючи біт контролю парності, було непарне. Якщо такий байт псується, коли один з бітів прийме інше значення, то в результаті перевірки на парність буде визначено, що байт зіпсований.

Формування байта (кадрування).

При послідовній передачі байтів через EIA-232 порти, спочатку завжди посилає біт молодшого розряду. Загальна кількість посланих біт на один байт становить 9, 10 або 11 бітів, причому 10 біт - найбільше часто застосована кількість біт. 8-N-1 означає 8 інформаційних розрядів, немає контролю по парності, 1 стоповий біт. Це приводить до загальної кількості 10 біт, якщо порахувати стартовий біт майже завжди використається один стоповий біт.

Низька швидкодія й коротка відстань.

Стандартний послідовний порт має низьку швидкодію й строго обмежена по відстані. Він може працювати з високою швидкістю тільки на дуже коротких відстанях. Всі проведення викоритовують загальну землю так, щоб технологія крученої пари (необхідної для високих швидкостей) не могла використатися без додаткових апаратних засобів.

Демодульовані дані проходять через дескремблер, відповідно до вимог робочого режиму приймача. Ця функція включається автоматично, як потрібно.

Детектор дзвінка, декодер тонового сигналу й ЧМ ланцюга модему можуть бути зконфігуровані для полегшення роботи з типом 1 ідентифікації зухвалого оператора. У випадку його невикористання, модем може бути переведений у режим, що чекає, що виключає всю схему, крім ланцюгів інтегрованого в чип регулятора, інтерфейсу шини послідовного інтерфейсу й детектора дзвінка.

7.4 Опис принципової схеми

Пристрій може виявляти й декодувати сигнали малої амплітуди. Для досягнення цього DVDD, AVDD і VBIAS повинні бути розв'язані, а тракт прийому ? захищений від сторонніх сигналів, що перебувають у смузі частот. Щоб забезпечувати слабкий зв'язок повного опору із землею, що розв'язують конденсатори (C9 - C12, C7, C8) повинні бути встановлені настільки близько до модему наскільки це можливо й приєднано безпосередньо до їхніх висновків. Простіше всього цього досягти можна за допомогою конденсаторів поверхневого монтажу. VBIAS використовується як внутрішнє джерело напруги зсуву для виявлення й генерування різнополярних аналогових сигналів. Воно повинне бути ретельно розв'язано, щоб забезпечити його стабільність. Якщо VBIAS використається для установки зовнішніх аналогових рівнів і повинне розв'язуватися буфером з високим вхідним опором.

До виводу DVSS підключені конденсатори генератора тактових імпульсів Xtal C5 і C6, які своїм низьким повним опором забезпечують надійний запуск генератора тактових імпульсів.

Рисунок 7.3 Принципова схема мікросхеми СМХ869

7.5 Опис пристрою сполучення з лінією

У загальному випадку функціональна схема пристрою сполучення виглядає в такий спосіб

Рисунок 7.4. Функціональна схема пристрою сполучення з лінією

Пристрій сполучення з лінією необхідно для розв'язки по постійному струмі, захисту чипа від перенапруги, узгодження рівнів напруги й для розриву лінії. Модем підключається до лінії, коли реле лінії закрито. Реле можна управляти з виходу RDRVN, як показано на рисунку 7.5.

Рисунок 8.5 показує спрощений пристрій сполучення для використання з 2-х-провідною лінією 600 Ом. Повний опір розриву лінії забезпечується перетворювачем, R1 і C1, шум високої частоти зменшується конденсаторами C1 і C3, у той час як R2 і R4 регулюють рівень прийнятого модемом сигналу. Для ясності ланцюга захисту лінії не показані.

Рисунок 7.5. Принципова схема пристрою сполучення з лінією

Рівень лінійних сигналів, що передаються, визначений різницею напруг між висновками TXA і TXAN. Він менше 6 дБ завдяки резистору розриву лінії R13 і менше втрати в лінії індуктивного зв'язку. Припустимий рівень втрат у перетворювачі 1 дБ, з установкою набору регістрів Tx для Tx посилення контролю за рівнем 0 дБ, номінальні рівні сигналу в лінії передачі будуть:

VDD = 3.3 В.

Tx режими КAM і ЧМ (без захисного тонального сигналу) -7.5 дб.·м.

Режим передачі тонального сигналу -7.5 дБ.·м.

Режим передачі подвійного тону -3.5 і -5.5 дБ.·м.

Для повного вхідного опору лінії 600 Ом, 0 дБ.·м. = 775 мВ.

У напрямку прийому пороги виявлення сигналу усередині модему пропорційні AVDD і залежать від установки рівня посилення Rx у наборі Rx регістрів. На рівень сигналів у модемі впливають втрати в лінії індуктивного зв'язку й номінали резисторів R2 і R4. Величина R2 повинна бути обрана так, щоб рівень прийнятого сигналу в RXAFB був 3 - 6 дБ, тобто нижче, ніж на 2-провідній лінії. Наприклад, якщо втрати в перетворювачі - 1 дБ, те R2 повинен бути 130 кОму. Величина R3 (15 кому) обрана таким чином, щоб використати приблизно 20 дБ додаткового посилення, коли потрібен тип 1 ідентифікації зухвалого оператора. Для кращого конструктивного виконання рекомендується, щоб введення трансформаторного зв'язку забезпечило хоча б рівень втрат гібридного перетворювача = 7 дБ. RXBN вхід може бути обраний установкою висновку 14 загального регістра керування в “1”, що внутрішньо з'єднує RXBN з RXAN. Застосовуючи компоненти, показані на рисунку 8.5, можна додати приблизно 20 дБ до посилення Rx, з'єднуючи паралельно R3 з R2. Це полегшує виявлення деяких сигналів відключення від лінії, наприклад як можливо необхідний для 1-го типу ідентифікації зухвалого оператора. Для 2-провідної лінії конденсатор C4 потрібен для забезпечення подачі живлення на пристрій, коли реле розімкнуто. Якщо це не потрібно, то без R3 і C4 можна обійтися.

На рисунку 7.6 показано, як CMX869 може використатися для виявлення викличного сигналу з більшим рівнем напруги, що надходить із телефонної лінії при вхідному виклику.

Рисунок 7.6. Принципова схема ланцюга детектора дзвінка

Коли сигнал досягне стабілітронів VD1, VD2 (напруга включення), струм, протікаючи через світлодіод, відкриває вихідний транзистор і розряджає конденсатор C14. Резистор R8 обмежує струм через вихідний транзистор оптопари приблизно до 30 мA в піку. Поки є присутнім викличний тон, що перевищує напругу стабілізації, вивод RDN матиме логічний нуль, а вихід тригера Шміта матиме логічної одиниці.

7.6 Основні параметри абонентських пристроїв

Оскільки модем є, по суті, абонентським пристроєм до нього повинні бути пред'явлені вимоги ДЕРЖСТАНДАРТ 7168-86, у якому регламентуються вимоги до АП телефонних мереж загального користування. Витримки із Дст наведені нижче.

Залежно від конструктивного виконання й виконуваних функцій (ДЕРЖСТАНДАРТ 7168-86) телефонні апарати підрозділяються на чотири класи складності (таблиця 7.2).

Таблиця 7.2. Класи складності телефонних апаратів

Основне виконання	Клас складності
	Найменування	Шифр
Багатофункціональні ТА	Вищий	0
ТА з додатковими функціями й можливостями	Перший	1
ТА із кнопковим номеронабирачем, тональним приймачем виклику, не вугільним мікрофоном	Другий	2
ТА з дисковим номеронабирачем, електромеханічним приймачем виклику, вугільним мікрофоном	Третій	3

Параметри, що характеризують якість телефонних апаратів, можна розділити на електричні, телефонометричні, електроакустичні й тимчасові.

Телефонометричні й електроакустичні параметри характеризують якість телефонної передачі по гучності. Для їхньої оцінки використовується еквівалент загасання передачі, прийому й місцевого ефекту, а також коефіцієнт гармонік на передачу й на прийом. Оскільки для виміру й об'єктивної оцінки цих параметрів потрібне спеціальне встаткування, наявне лише в спеціалізованих лабораторіях, ці дані в дійсному виданні не приводяться.

Основні електричні параметри ТА різних класів наведені в таблиці 7.3.

Таблиця 7.3 Основні електричні параметри ТА

Параметр	Норма по класах складності
	0	1	2	3
Напруга власного шуму, мв, не більше	0,5	0,5	0,5	0,4
Модуль вхідного електричного Опору в режимі:
- розмовному, Ом	450-800	450-800	-	-
- очікування виклику, кому, не менш	10	10	-	-
- виклику, кому, не менш	4	4	-	-
Електричний опір постійному струму. Ом, у розмовному режимі при струмі 35 мА в положенні мікро телефонної трубки:
- вертикальному	160-400	160-400	180-400	?320
- горизонтальному	160-400	160-400	160-400	?600
Електричний опір по постійному струму в режимі набору номера для ТА з імпульсним способом передачі набору номера при струмі живлення 35 мА:
- при замиканні шлейфа, Ом, не більше	160	150	50	-
- при розмиканні шлейфа, кому, не менш	300	300	300	-
Постійний струм, споживаний ТА в режимах очікування виклику й відбою, мА, не більше	1,0	0,5	0,5	-

Тимчасові параметри набору для ТА з імпульсним способом передачі сигналів набору номери наведені в таблиці 7.4.

Таблиця 7.4. Тимчасові параметри на передачі сигналів набору номера для ТА з імпульсним способом

Параметр	Норма по класах складності
	0	1	2	3
Період імпульсу в серії (Т), мс	100 ± 5	100 ± 5	100 ± 5	100 ±10
Імпульсний коефіцієнт	1,4 - 1,6	1,4 - 1,6	1,4 + 1,6	1,4 - 1,7
Пауза між двома серіями імпульсів, з, не менш	4Т - 10Т	4Т -10Т	4Т - 10Т	? 800
Програмувальна пауза між двома серіями імпульсів, з, не менш
	2	2	2	-

Висновки

скремблювання цифровий телефонний модуляція

Приведено приклади можливих каналів витоку інформації, розглянуто гіпотетичну модель підключення зловмисника до каналу зв'язку, розглянуті способи протидії піратському підключенню до лінії, кодування мови в цифровій телефонії. На основі огляду провідних систем зв'язку надані рекомендації з вибору модему та протоколу обміну для захисту інформації у телефонних каналах.

Література

1. С.В. Дворянкін, Д.В. Дєвочкін "Методи закриття мовних сигналів у телефонних каналах" “Конфідент”, №5 1995.

2. В. Мочкін "Мікроелектронні пристрої захисту мовної інформації для радіостанцій і телефонних апаратів" CHIP NEWS №5 б 1997.

3. В.В. Фомін, В.Н. Дудник, В.Е. Лепін, Т.В. Батеньова, М.С. Підлубний "Спосіб кодування мовних сигналів для пристроїв радіо і телефонного зв'язку" -Сб “Техніка радіозв'язку”, вип. 3 1997.

4. Лагутин В.С., Петраков А.В. Утечка и защита информации в телефонных каналах. - М.: Энергоатомиздат. 1996, - 304с.

5. Тардаскін Микола Федорович, Савицький Леонід Юхимович, Кононович Володимир Григорович. Технічна експлуатація систем захисту інформації: Навч. посібник / Державний комітет зв'язку та інформатизації України ; Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова / Микола Васильович Захарченко (ред.). -- О.: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2003.

6. Мусиенко Д. Защита информации в телефонных линиях связи // Бизнес и безопасность. 2006. №2. 104-111с.

7. Агафонов Г.Г., Бурышев С.А., Прохоров С.Л. Концепции безопасности - К.: А-ДЕПТ, 2005. - 272с.

Размещено на Allbest.ru