Сотовая Связь

Конечно, этот сервис еще далек от совершенства. В памяти телефона можно хранить не более десятка сообщений, да и длина сообщений невелика. Но и достоинств у мобильного телефона, используемого в качестве двухстороннего пейджера, значительно больше.

Технические возможности  этого сервиса позволяют передавать сообщения длиной до 160 знаков. При использовании кириллицы максимальная длина SMS-сообщения сокращается до 80 знаков, а то и больше. Для приема/передачи сообщений, написанных кириллицей, эта функция должна поддерживаться SMS-центром, SIM-картой и самим телефоном.

Внутренний формат SMS-сообщения выглядит так: 1 байт заголовка  — содержит тип сообщения, 7 байтов отводятся «временной отметке SMS-центра», в формате YYMMDDHHMMSSZZ, до 12 байтов используется под адрес источника сообщения, 1 байт — для идентификатора протокола, 1 байт — для схемы кодирования данных, 1 байт указывает длину пользовательской области данных идо 140 байтов — собственно сообщение.

Все принятые сообщения  хранятся на SIM-карте телефона. Существует и возможность сохранения отправленных сообщений. Но важно знать, что емкость SIM-карты позволяет хранить только 10 сообщений, а также то, что невозможно принятие нового сообщения, если заняты все 10 ячеек памяти. Сообщение можно послать с телефона, с помощью e-mail или через Internet-шлюз.

При использовании SMS возможен роуминг. Если вы находитесь вне домашней сети, то отправка сообщения обойдется в сумму, которую требует местный оператор за эту услугу. Адрес центра передачи сообщений не меняется. Важно помнить, что если вы пользуетесь SMS за рубежом, то для этого нужен активизированный международный доступ. Следует отметить, что не все роуминговые партнеры в России и ближнем зарубежье поддерживают этот сервис.

У каждого времени  есть свои кумиры. Сегодня так называемый SMS-бум набирает обороты. По результатам социологических исследований, во всем мире ежемесячно отправляется до 15 млрд. SMS-сообщений, что на порядок больше, чем год назад. А по прогнозам, к концу следующего года их количество возрастет до 100 млрд. Если смотреть только на цифры, создается весьма радужная картина. Однако не все в этой области хорошо.

Техническая революция  следует за технической революцией, а длина SMS-сообщений по-прежнему не превышает 160 знаков. А современные пользователи, спровоцировавшие этот самый SMS-бум, жаждут продолжения. Ведь в современном обществе предпочтение отдается скорее образам, чем словам, а передавать «картинку» технология SMS не позволяет. И вот сначала заговорили, а затем и начали воплощать в жизнь новую концепцию передачи данных — службу передачи мультимедийной информации MMS (Multimedia Message Service).

MMS призвана вывести SMS на совершенно новый качественный уровень, благодаря многочисленным возможностям. Посредством MMS пользователь может передавать и получать не только текстовые сообщения, но и графику, аудио и видео файлы. Как предполагают разработчики, наибольший интерес вызовет возможность передавать видеоизображения. Согласитесь, довольно приятно, например, получить ко дню рождения видео от любимой девушки. Конечно, не останется без внимания и обычная пересылка фотографий: с какого-нибудь экзотического островка, где протекает ваш отпуск, со спортивных состязаний, с презентации и т. п. Иными словами, родственники и друзья смогут практически моментально показывать друг другу счастливые моменты своей жизни.

К настоящему моменту MMS-приложения разрабатываются такими гигантами, как Nokia и Ericsson. Они обещают, что Центр MMS от Nokia будет доступен для операторов уже в третьем квартале 2001 года, а от Ericsson — в четвертом квартале. Причем оба этих приложения смогут работать на уже существующих GSM и GPRS-сетях, а в дальнейшем — на ЗС-сетях.

Естественно, пока решены далеко не все проблемы; так, на некоторых зарубежных сайтах приводятся высказывания очевидцев, которые наблюдали передачу фотографий и видеоизображений в сети GPRS. Они утверждают, что здесь этот процесс протекает хуже, чем на нынешних Web-сайтах: четкость фотографий оставляет желать лучшего, а во время просмотра видеоизображений их перемещение происходит слишком медленно.

В основе такого «торможения» лежит довольно банальная  причина. Передача данных в сетях GPRS может осуществляться на скоростях  до 114 Кбит/с (в лучшем случае), а для передачи видеоизображений требуется, по крайней мере, 144 Кбит/с, в идеале же — 384 Кбит/с. Таким образом, сам собой встает вопрос об использовании ЗG-сетей для качественного отображения мультимедийной информации. К тому же, хотя MMS позволяет работать с мобильными GSM-и GPRS-телефонами, цифровые камеры производители встраивают лишь в 3G-терминалы. А ведь насколько проще было бы использовать только трубку, чтобы сделать нужную фотографию и тут же отправить ее адресату, нежели сперва «щелкать» цифровой камерой, а затем пересылать изображения через «мобильник».

Немаловажное  значение имеет и стоимость услуг. Возможности — возможностями, однако решающую роль для широкого распространения MMS должна сыграть именно доступность цен - как на сами услуги, так и на терминалы. Ведь важнейшими составляющими успеха технологии SMS, превзошедшей WAP, были цена и способность работать с любым GSM-телефоном.

Интерес к новой  технологии носит и коммерческий характер. Так, аналитики заявляют, что многие операторы сотовой  связи, не желая мириться с тем, что  доходы от использования технологии WAP оказались ниже ожидаемых, а затраты на ЗG-лицензии выше, стремятся найти новые источники дохода. Предполагается, что этим источником как раз и окажется MMS.

Однако несмотря на то, что MMS обладает гораздо большими возможностями, чем SMS, их удастся реализовать только после того, как ЗG-терминалы прочно войдут в нашу жизнь. И, как считают специалисты, из четырех основных приложений 3G — определение местоположения объекта, мобильная коммерция, игры/развлечения, MMS — наибольший успех ожидает именно MMS.

3.3 Современные  дисплеи сотовых телефонов

Индустрия сотовой  связи расширяется все возрастающими  темпами. При этом совершенствуются не только стандарты передачи информации и образующее инфраструктуру мобильных  сетей коммуникационное оборудование, но и технологии самих телефонных аппаратов, которые становятся все удобнее, миниатюрнее и эффективнее. Немаловажную роль в мобильных телефонах играет дисплей, обычно жидкокристаллический (ЖКД, ЖК-дисплей, LCD).

Южнокорейская корпорация Samsung Electronics создала дисплейную панель для сотовых телефонов, использование которой позволит увеличить время их работы без подзарядки батарей. Новая ЖК-панель способна отражать свет, за счет чего необходимость в подсветке отпадает и обеспечивается экономия электроэнергии.

Диагональ ЖК-панели — два дюйма. Она может отображать до 260 тыс. оттенков цвета и имеет разрешение 720x240 пикселей. Производство осуществляется по низкотемпературной поликремниевой технологии, позволяющей разместить управляющие электронные схемы на стеклянной части панели, за счет чего достигается такая необходимая для мобильных телефонов экономия места.

Кроме того, корпорация Samsung Electronics совместно с японскими фирмами Toshiba и Optrex разработала микросхемы для дисплеев сотовых телефонов следующего поколения. Проект, реализация которого уже началась, предусматривает создание микросхем высокой интеграции, изготавливаемых по технологии STN (super twisted nematic) цветных ЖК-дисплеев для мобильных устройств, в частности для сотовых телефонов следующего поколения. Фирма Optrex предоставит для этого проекта свои разработки в области жидкокристаллических устройств и технологию Multi-Line Addressing с низким энергопотреблением, Samsung — технологию производства микросхем с высокой степенью интеграции, в том числе со встроенной статической памятью (SRAM), Toshiba — общую технологию производства микросхем управления жидкокристаллическими панелями.

Отсутствие системы  подсветки позволяет на одну треть  сократить потребление устройством  электроэнергии, что особенно важно  для мобильных систем, время работы которых от батарей, как правило, ограничено. Однако если лишить стандартный дисплей подсветки, то изображение на нем будет видно только при ярком дневном свете или при искусственном освещении в офисах и в домах.

Полисиликоновый дисплей TFT-LCD

Фирма KDDI объявила о том, что выпустила в продажу  сотовый телефон С4151Т с низкотемпературным полисиликоновым дисплеем TFT-LCD, который может отображать до 4096 оттенков цветов.

Новая технология TFT-LCD является изобретением фирмы Toshiba. Характеристики дисплея нового типа: диагональ 5 см, разрешение 120x160 пикселей, размеры 38,3x57,4x3,5 мм, масса всего 11 г. Для работы в полноцветном режиме дисплей потребляет 25 мВт, при изображении статического 8-цветного изображения — 1,7 мВт.

Дисплей OLED

Фирма CDT (Cambridge Display Technology) сообщила о своем намерении заключить партнерское соглашение с английской компанией Opsys для совместной работы над технологией OLED (Organic Light Emitting Diode). Органические све-тодиоды могут использоваться в производстве нового типа дисплеев, потребляющих значительно меньше энергии, чем получившие широкое распространение ЖКД. Кроме того, дисплеи OLED могут быть тоньше жидкокристаллических. На сегодняшний день OLED-технология уже нашла применение в дисплеях сотовых телефонов и других компактных устройств. Фирмы CDT и Opsys собираются технологически усовершенствовать процесс создания OLED-дисплеев. При этом они будут заниматься не массовым производством новых мониторов, а лишь распространением лицензии на свою технологию.

Надо заметить, что при всех своих достоинствах OLED-дисплеи на данный момент ничуть не угрожают существованию и процветанию ЖК-дисплеев, т. к. для внедрения их в массовое производство потребуется несколько лет.

Дисплей Vikuiti™

Фирма ЗМ разработала  серию новых материалов марки  Vikuiti™, улучшающих качество изображения на дисплеях электронных устройств и экранах проекционных телевизоров. Основным элементом технологии Vikuiti™ является полиакриловая пленка, включающая множество стеклянных шариков размером около 100 микрон. Стеклянные шарики-линзы (на квадратный сантиметр их приходится более 3500) отлично передают изображение с внутренней поверхности экрана на внешнюю, практически не пропуская свет в обратном направлении и снижая до минимума возможные искажения.

Такая пленка, нанесенная на дисплеи мобильных устройств  — сотовых телефонов, карманных компьютеров, ноутбуков и т. д., — делает изображение ярче и контрастнее. На жидкокристаллических дисплеях пленка устраняет световые блики и дает возможность изменять угол видимости изображения.

4 Служба  безопасности

4.2 Защита и  безопасность информации

В рассматриваемом  стандарте под безопасностью  понимается исключение несанкционированного использования системы и обеспечение секретности переговоров абонентов. Для выполнения этих требований в стандарте GSM предусмотрены:

- Аутентификация

- Секретность  передачи данных

- Секретность  абонента

- Секретность  направления вызова

Защита сигналов управления и данных пользователя осуществляется только [при передаче по радиоканалу. В стандарте используется алгоритм шифрования с открытым ключом RSA (первые буквы фамилий авторов Rivest, Shamir, Adleman), который обеспечивает высокую степень безопасности передачи речевых сообщений.

Для исключения несанкционированного использования  ресурсов системы связи в стандарт введены и определены механизмы  аутентификации — удостоверения  личности абонента. Как уже отмечалось, каждый абонент на время пользования  системой получает стандартный модуль подлинности абонента — SIM-карту, которая содержит:

- Международный  идентификационный номер подвижного  абонента IMSI

- Свой индивидуальный  ключ аутентификации Ki

- Алгоритм аутентификации A3.

Для обеспечения  секретности передаваемой по радиоканалу  информации ее зашифровывают. Алгоритм формирования ключей шифрования А8 хранится в SIM-карте. Одновременно с вычислением отклика SRES аппаратура подвижной станции определяет и ключ шифрования kc. Этот ключ не передается по радиоканалу, а вычисляется сетью и абонентским терминалом одновременно (рис. 2.48).

Вместе со случайным  числом, подвижной станции посылается числовая последовательность, содержащая ключ шифрования. Это число связано с действительным значением kc и позволяет избежать формирования неправильного ключа. Число хранится в подвижной станции и содержится в каждом первом сообщении, передаваемом в сеть.

Для установки  режима шифрования сеть передает подвижной  станции команду CMC (Ciphering Mode Command), после принятия которой станция, используя имеющийся у нее ключ, приступает к шифрованию и дешифрованию сообщений. Поток передаваемых данных шифруют бит за битом поточным шифром, используя алгоритм шифрования А5 и ключ К_с.

Для исключения выявления абонента путем перехвата  сообщений, передаваемых по радиоканалу, каждому абоненту системы сотовой связи присваивается временный международный идентификационный номер пользователя — TMSI (Time Mobile Subsriber Identity), который действителен только в пределах зоны обслуживания с идентификационным номером LAI (Location Area Identification). В другой зоне обслуживания абоненту присваивается новый TMSI. Если подвижная станция переходит в новую зону обслуживания, то ее TMSI должен передаваться вместе с LAI той зоны, в которой TMSI был присвоен абоненту. При выполнении процедуры корректировки местоположения по каналам управления осуществляется двухсторонний обмен между подвижной станцией MS и базовой станцией BTS служебными сообщениями, содержащими временные номера пользователей TMSI. В этом случае в радиоканале необходимо обеспечить секретность смены TMSI и их принадлежность конкретному абоненту. Процедура корректировки местоположения наглядно представлена на рис. 2.50