Абоненты сразу двух российских сотовых сетей получат возможность совершать телефонные звонки через сеть Wi-Fi. Таким образом операторы, показатели которых растут все медленнее, быстро и без особых затрат расширяют зону покрытия сетей

Сотовые операторы нашли способ увеличить покрытие и одновременно разгрузить свои сети без дополнительных затрат. За счет использования Wi-Fi-сетей абоненты смогут пользоваться мобильной связью даже там, где нет сигнала с соты, — в подвальных помещениях, новостройках и т.д.

Wi-Fi-вызов

15 ноября МТС первой в России объявила о запуске технологии Wi-Fi Calling (англ. «звонки через Wi-Fi»). Она позволяет при отсутствии сигнала мобильной сети осуществлять звонки через Wi-Fi без использования отдельного мобильного приложения вроде «МТС Connect» или WhatsApp и Viber.

Чтобы «звонить через Wi-Fi», нужно однократно активировать эту функцию в настройках смартфона и выбрать сеть — обычную или Wi-Fi, по которой по умолчанию будут осуществляться звонки. Тарифицироваться звонки по Wi-Fi будут по тарифам домашнего региона. При этом в ближайшие 12 месяцев будет действовать промопериод, когда домашние цены будут распространяться и на вызовы через сеть Wi-Fi в роуминге, отметил представитель МТС.

До конца 2016 года опция будет доступна только в Москве и на двух моделях смартфонов Samsung (Galaxy S7 и Galaxy S7 edge), но, как прогнозирует представитель МТС, в следующем году она появится у большинства производителей телефонов. Тогда же МТС запустит новую технологию в регионах.

Кроме МТС использовать возможности Wi-Fi планирует «Т2 РТК Холдинг» (бренд Tele2). Вчера эта компания объявила, что до конца ноября запустит сервис «Wi-Fi звонки». Это специальное приложение, через которое абонент сможет совершать звонки на любые мобильные телефонные номера, короткие номера, номера 8-800, а также городские номера, то есть на все телефоны независимо от того, стоит на них это приложение или нет, а также отправлять и принимать SMS. Все вызовы будут осуществляться по домашнему тарифу абонента, в том числе при нахождении в международном роуминге. Сервис будет работать на всех моделях смартфонов под управлением операционных систем Android и iOS.

«МегаФон» в мае запустил мобильное приложение E-Motion, которое имеет похожий функционал и работает «со всеми моделями смартфонов, планшетов и ноутбуков», напомнила представитель этой компании Юлия Дорохина. Она не стала отвечать на вопрос, намерен ли «МегаФон» запускать технологию Wi-Fi Calling.

Представитель «ВымпелКома» заявил РБК, что оператор работает над внедрением Wi-Fi Calling, но оговорился, что пока ее поддерживает небольшое число моделей.

Американский опыт

По всему миру технологию Wi-Fi Calling развивают около 20 сотовых компаний.

Возможность совершать вызовы на номера операторов мобильной связи с помощью Wi-Fi впервые появилась в США, компания T-Mobile предложила ее в 2007 году. Широко внедряться технология начала в 2014 году, когда на вооружение ее взяла вся «большая американская четверка» — T-Mobile, Sprint, AT&T и Verizon. Согласно данным TNS, 37% опрошенных сказали, что их оператор предоставляет возможность совершать звонки с помощью Wi-Fi Calling, когда мобильная сеть недоступна. 39% совершали звонки с помощью этого сервиса, из них 34% — женщины, 43% — мужчины. При этом среди воспользовавшихся услугой больше молодых людей: 50% абонентов в возрасте от 18 до 34 лет использовали Wi-Fi Calling, в возрасте 45-64 — только 26%. 67% респондентов уверены, что возможность совершать звонки через Wi-Fi должна быть базовой.

Дешевые сети

У крупнейших сотовых операторов России (МТС, «МегаФона», «ВымпелКома» и «Т2 РТК Холдинга») в сумме около 100 тыс. базовых станций сотовой связи. При этом в России насчитывается 15 млн домашних и 82 тыс. публичных точек Wi-Fi, оценили в агентстве «ТМТ Консантинг».

Таким образом, к преимуществам использования Wi-Fi и технологии Wi-Fi Calling относится возможность увеличить покрытие сети, поясняет старший менеджер департамента опорных сетей китайского производителя телеком-оборудования Huawei в России Виталий Лепехин. Причем речь идет о быстром увеличении покрытия и за счет абонента, который уже купил Wi-Fi-роутер и оплачивает услугу, отметил эксперт. Также технология позволяет предоставлять инновационные услуги (звонки в HD-качестве).

В то же время Лепехин отмечает, что пока очень небольшое количество смартфонов поддерживает Wi-Fi Calling. Он считает, что по крайней мере на начальном этапе технология не будет массовой.

Ведущий эксперт по развитию решений в области мобильного широкополосного доступа шведского производителя оборудования Ericsson в регионе Северная Европа и Центральная Азия Сергей Воробьев среди минусов технологии называет то, что сотовый оператор не может на 100% контролировать качество предоставляемой услуги, поскольку сеть Wi-Fi, как правило, ему не принадлежит. В то же время он считает, что технология «выгодна и полезна как операторам, так и самим пользователям»: «Для сотовых операторов Wi-Fi Calling позволит прежде всего расширить зону голосового покрытия внутри зданий, где по каким-либо причинам качество сотовой связи недостаточное. Вам не придется выходить на балкон, чтобы позвонить, если у вас есть домашний Wi-Fi, оператор сможет переиспользовать вашу Wi-Fi-сеть для осуществления голосового вызова», — уточняет Воробьев. Он считает, что технология является «хорошей возможностью для операторов «разговорить» тех абонентов, которые в зарубежных поездках в целях экономии предпочитают пользоваться для звонков и обмена сообщениями другими приложениями.

Впрочем, с этим согласны не все эксперты. Гендиректор «ТМТ Консалтинга» Константин Анкилов отмечает, что на практике звонки через мессенджеры операторов популярностью не пользуются, поскольку есть бесплатные альтернативы. В то же время у операторов, по большому счету, сейчас нет выбора. «С одной стороны, голосовое общение заменяется текстовым, с другой — абоненты все чаще предпочитают использовать и для звонков различные мессенджеры. Операторы пытались бороться с этим трендом, но не смогли, теперь предпринимают попытки возглавить его. Таким образом компании пытаются бороться с уходом трафика в бесплатные сервисы, которые работают только через Wi-Fi. Чтобы абонент звонил не по Skype, а через своего мобильного оператора», — говорит Анкилов.

Зарабатывать деньги на интернете операторы сотовой связи любят и умеют. Взять хотя бы услугу WAP - стоит WAP-трафик очень и очень дорого, но, тем не менее, есть абоненты, готовые скачивать «прикольные ролики» и «эксклюзивные видеоклипы» за каких-то 300-500 рублей. Есть GPRS и EDGE, которые стоят не так дорого, но в силу особенностей тарификации (округление сессии) могут в конце месяца больно ударить по абоненту рублем. К тому же скорость передачи данных здесь не самая большая, поэтому продвигать услугу GPRS как мобильный бизнес-инструмент нецелесообразно.

Поэтому с некоторых пор операторы обратили свое внимание на еще один канал передачи данных - Wi-Fi . Сейчас эту услугу предлагают абонентам все компании сотовой связи, правда, количество хот-спотов и способы тарификации довольно сильно отличаются.

Своих хот-спотов у «Мобильных ТелеСистем» нет, компания просто предлагает своим абонентам с большим комфортом пользоваться услугами сторонних провайдеров - «Комстар», «Таском», «Танго Телеком», «КАМ-Телеком» .

Стоимость доступа будет отличаться в зависимости от региона, в котором проживает абонент, а также от того, доступ к сети какого провайдера он желает получить. Так, в Москве и Сочи час соединения с сетью обойдется в 160,87 руб., в Перми - в 237,06 руб., в Санкт-Петербурге - в 160,87 или 186,26 руб. А вот абоненты в Ижевске за 135,45 руб. получают 25 Мб трафика, время интернет-навигации при этом не ограничивается.

Для получения авторизационных данных необходимо отправить SMS с номером провайдера на специальный телефонный номер : «Комстар» - текст «1» на 1106, «Таском» - текст «2» на 1106, «Петерстар» - текст «1» на 9401, «КАМ-Телеком» в Перми -текст «9» на 9409, «Танго Телеком» в Ижевске - текст «3» на 6768. Деньги с лицевого счета абонента списываются автоматически во время отправки SMS.Полученные логин и пароль действительны в течение года.

«Билайн»

Желто-полосатый оператор сотовой связи предлагает абонентам воспользоваться как своими собственными хот-спотами, так и просто выступает в качестве посредника между мобильными пользователями и сетью «Golden Wi-Fi».

Получить доступ к «родному» быстрому интернету можно двумя способами - позвонив на номер 0509 (в ответ вы получите SMS с логином и паролем) или купив единую карты оплаты «Билайн» . В первом случае за каждую минуту навигации в Сети со счета абонента будет списываться 4,05 руб., при этом продолжительность каждой сессии рассчитывается посекундно - мелочь, а приятно. Учет потребляемого трафика не ведется.

При работе с едиными картами оплаты схема немного другая - в зависимости от номинала карты на нее записано определенное количество минут и мегабайт трафика: 100 Мб или 45 минут стоят 250 руб., 250 Мб или 90 минут - 500 руб., 600 Мб или 180 минут - 1000 руб., 2000 Мб или 720 минут - 3000 руб. Карта прекратит действовать после того, как будет исчерпан ее номинал, выраженный или в минутах, или в объеме трафика. Так что если вы за полчаса в аэропорту скачаете фильм весом в два гигабайта без малого, рассчитывать на продолжение сессии в течение оставшихся 11 часов уже не придется. Кстати, если кто-то думает, что при покупке пакета Wi-Fi каждая минута соединения будет стоить меньше, спешим разочаровать: простые математические расчеты показывают, что при работе с единой картой оплаты минута соединения будет стоить 5,5 руб.

Доступ к сети «Golden Wi-Fi» можно получить в гораздо большем количестве мест. Процедура получения пароля и логина идентичная - необходимо позвонить на номер 0509 и принять сообщение с данными. А вот стоимость доступа сильно отличается - один час пользования быстрым интернетом стоит 100 руб. , минута, соответственно, - чуть больше полутора рублей. Деньги будут списаны в полном объеме со счета абонента сразу после успешной авторизации (абонентам с постоплатной системой расчетов сумму включат в следующий ежемесячный счет), при этом продолжительность каждой сессии рассчитывается поминутно: если один сеанс навигации по Сети занял меньше часа, оставшиеся минуты можно будет потратить в следующий раз. Если же вдруг сеанс затянулся, по истечении 60 минут абонента в принудительном порядке «выкинут» из интернета, для продолжения навигации потребуется заказать услугу еще раз.

«МегаФон»

Абонентам этого оператора возможности пользоваться услугами сторонних провайдеров не предоставляется - можно подключаться только к собственным хот-спотам оператора . В Москве их совсем мало (семь ресторанов «Елки-Палки»), в Санкт-Петербурге - примерно столько же, зато найти их можно в гостиницах, аэропорту, бизнес- и выставочном центре и даже в библиотеке.

Стоимость услуги и порядок тарификации в разных регионах различается. Например, в Московском регионестоимость услуги определяется временной квотой, которую заказывает абонент: час доступа к Wi-Fi стоит 100 руб., 3 часа - 200 руб., сутки - 500 руб. При этом для каждой квоты предусмотрен свой срок действия - сутки, пять дней и месяц соответственно. Повторяется схема, которую «МегаФон» использовал в тарифной линейке «Лайт»: при заказе новой квоты в течение действия предыдущей их объем суммируется, срок действия рассчитывается по максимальной из квот. А вот в Санкт-Петербурге объем квот и их стоимость рассчитывается с привязкой к объему трафика : 5 Мб стоят 67 руб., 20 Мб - 169 руб., 100 Мб - 339 руб., срок действия квоты - 1, 3 и 5 суток соответственно.

В середине марта программист Владимир Серов раскрыл самую крупную уязвимость в сервисе бесплатного Wi-Fi московского метро. Минимум год дыра позволяла любому получить номера телефонов всех подключенных пассажиров поезда, а затем прочитать в незашифрованном виде цифровой портрет каждого: примерный возраст, пол, семейное положение, достаток, а также станции, на которых человек живет и работает. Затем Серов пошел дальше и написал скрипт, позволяющий отслеживать передвижение по подземке конкретного абонента, если он подключен к сети MT_FREE, - обычно такие технологии доступны только спецслужбам. Компания «МаксимаТелеком», оператор системы, зашифровала номер телефона в течение суток после того, как об уязвимости стало известно публично. Остальные данные открыты до сих пор, а сколько человек могли сохранить всю незашифрованную базу за время, пока «дыра» была открыта - неизвестно.

Статистики за 2017 год нет, но к декабрю 2016-го в сетях «Максимы» было зарегистрировано более 12 миллионов пользователей. Все их телефонные номера неизвестные могли загрузить ранее, а сейчас могут отследить, в каких конкретно поездах находятся абоненты. The Village рассказывает, каким образом в Сеть утекла информация стоимостью в миллионы рублей, почему это опасно и как вы можете проверить, что о вас знает Wi-Fi в Москве.

В чем уязвимость

У любого устройства, поддерживающего Wi-Fi, есть уникальный номер, который называется MAC-адрес. Авторизация в сети городского интернета MT_FREE происходит по сочетанию MAC-адреса с номером телефона, который пассажир сам регистрирует в системе - по требованию закона о противодействии терроризму. Страница авторизации открывается у всех автоматически. Разработчик сети, провайдер «МаксимаТелеком», разместил там рекламный блок. Именно на нем компания и зарабатывает. Чтобы сделать рекламу более эффективной, используется таргетинг - вам выдаются те объявления, которые лучше подходят к вашему цифровому портрету предпочтений. Обычно этот портрет собирают крупные аналитические и маркетинговые компании, которые затем передают данные в зашифрованном виде конкретным рекламным площадкам. Однако программист Владимир Серов обнаружил, что цифровой портрет, включая номер телефона на странице авторизации Wi-Fi в метро Москвы, никак не шифруется.

Серов рассказал The Village, что нашел уязвимость еще 5 марта, и обратился к знакомым разработчикам из mos.ru, «убедившись, что запрос дошел до ответственного за wi-fi в метро». Стоит отметить, что напрямую к «Максиме» Серов не обращался, а спустя неделю решил опубликовать находку на профильном ресурсе для программистов.

Владимир Серов

Android-разработчик

Я обнаружил это еще месяц назад, 5 марта. Решил посмотреть, какие данные мне отдает страничка авторизации, и обнаружил кусок кода userdata: там совершенно открыто была перечислена информация, включая номер телефона, пол, примерный возраст, семейное положение, достаток, станции, где твои дом и работа, и все привязано к твоему MAC-адресу. Хоть по закону страница и не выдает персональные данные (нет фамилий и имен), публично привязывать номера к MAC-адресам все равно опасно. Поменять MAC-адрес на любой другой, это легко. Значит, зная чужой MAC-адрес, можно посмотреть, что по нему выдает страница авторизации Wi-Fi.

Дальше: есть такая программа, Airodump-ng - она позволяет получить MAC-адреса всех активных Wi-Fi-устройств вокруг тебя в виде готовых списков. Сел, допустим, на красной ветке, на «Библиотеке имени Ленина», за пару станций собрал тысячу работающих маков и смотришь по ним социологию о владельцах.

В тот же день я написал об этой уязвимости ребятам из mos.ru, потому что у самой «МаксимыТелеком» нормальной техподдержки нет. То есть я их начальству рассказал о том, как подрядчик раздает направо и налево личные данные о пользователях - письмо спустили вниз, но ответа я так и не получил. Прождал неделю и написал на «Хабрахабр» пост «Как получить телефон (почти) любой красотки в Москве, или Интересная особенность MT_FREE». Сделал небольшой скрипт, который сам выгружал данные в удобном виде. Мы с читателями начали веселиться.

The Village обнаружил, что по данным сервиса Wayback Machine, уязвимость была в коде страницы авторизации как минимум с 17 мая 2017 года. В августе компания заявляла , что идентификацию в сети ежедневно проходят 1,5 миллиона пользователей, а раньше, в декабре 2016-го, - что всего зарегистрировано более 12 миллионов пользователей. Эта же сеть MT_FREE сейчас доступна и в «Аэроэкспрессах», на Московском центральном кольце и даже в некоторых пригородных электричках, включая «Ласточки». А с 2017 года «Максима» развивает ту же самую сеть в Петербургском метрополитене.

Насколько это расширяет объем номеров, которые могли быть раскрыты, неизвестно, The Village тестировал уязвимость только в метро Москвы. Однако все цифровые портреты и сейчас доступны по точно такому же принципу подмены MAC-адресов, который описал Серов: любой мог собирать миллионы телефонных номеров на протяжении года. Любопытно, что совладелец «Максимы» Алеко Крихели признавал в интервью «Деловому Петербургу», что компания собирает информацию о пользователях, но, в отличие от коллег по рынку, «не загружает их в сторонние рекламные площадки», а хранит как «уникальное богатство».

Как отследить ваше местоположение

На получении «цифрового портрета» Серов не остановился. Исследуя узявимость подробнее, он обнаружил индикатор current_station («текущая станция»), который постоянно менялся. Названия самих станций в нем заменили на обычные номера. Довольно быстро удалось составить карту, просто отслеживая передвижение собственного MAC-адреса, и выяснить, например, что «164» - это «Южная», а «165» - «Пражская» - станции на одной ветке нумеруются последовательно. Написав еще один простейший скрипт, Серову удалось отследить передвижение другого человека по подземке в режиме реального времени - некая девушка возвращалась с работы домой. Во время тестирования слежке поддался один из 16 случайно пойманных MAC-адресов. Неизвестно, сколько данных, привязанных к номерам телефонов, другие люди уже могли сохранить за год. Имея такую базу, потенциально отследить более 10 миллионов телефонов в подземке можно и сейчас.

Тестирование трекинга по MAC-адресу в метро Москвы в режиме реального времени

Обычно отслеживать геолокацию конкретных телефонов могут только спецслужбы - технология триангуляции абонента с помощью близости к сотовым вышкам требует решения суда и постоянного общения с сотовыми операторами. Уязвимость MT_FREE делает передвижение абонента по подземке абсолютно прозрачным.

Как реагировала «МаксимаТелеком»

Уже через два часа после публикации Серова номер телефона на странице авторизации стал шифроваться в виде «хеша с солью» («хеш» в данном случае - номер телефона, а «соль» - добавочный ключ к строчке из случайных символов). Схожий алгоритм шифрования используется в криптовалютах, чтобы исключить вероятность хакерского взлома. Однако Серов считает, что и этот способ небезопасен, поскольку телефоны можно будет снова вскрыть, как только в Сеть сольют значения «соли», то есть ключа.

К программисту обратились представители «Максимы», попросив удалить публикацию. Серов отказал: «Все это время компания была в курсе, что нарушает банальные правила безопасности работы с подобными данными - и не только отдавала (и отдает) их пользователю, что невиданно, но и делает это по незашифрованному каналу в открытой сети. И почему я должен молчать о том, что с моими личными данными так обращаются?» Затем представитель компании попросил добавить в пост официальный комментарий, но Серов снова отказался. С разрешения программиста The Village публикует фрагмент из ответов оператора (вся переписка есть в распоряжении редакции):

«МаксимаТелеком»

представитель

Уязвимость, обнаруженная на портале авторизации, которая позволяла анализировать профильные данные других пользователей, можно было применить исключительно при подмене MAC-адреса и отправке запроса к порталу непосредственно в сети MT_FREE. Это сильно ограничивало ее полезное применение, однако мы благодарны пользователям за неравнодушие и оперативно устранили выявленные недостатки архитектуры системы <…> [Мы] убрали передачу профильных данных (таких как номер телефона, пол, возрастная группа и прочее) в открытом виде или в формате, который подлежит легкой дешифровке. Мы применили устойчивое шифрование с «солью» и обновили справочники в смежных системах. Причем мы зашифровали не только значения, но и сами имена переменных, чтобы усложнить реверс-инжиниринг этого массива данных <...> Решили проблему отсутствия ограничений на число попыток входа в личный кабинет, что потенциально позволяло получить доступ к чужому личному кабинету методом простого перебора СМС-кода. <...> Начали внутренний аудит используемых в продуктиве форм на предмет небезопасного обмена данными между клиентом и сервером и уже исправили ряд других выявленных недостатков. <…> В новом релизе системы авторизации в принципе не будет возможности загрузки страниц с подменой MAC-адреса, что повысит устойчивость всей платформы к подобным атакам.

Серов заявляет, что компания лукавит, когда рассуждает о безопасности, - масштабы ошибки они не признают, а защититься от подмены MAC-адреса практически невозможно. По его версии, разработчики допустили уязвимость, чтобы сэкономить на загрузке серверов «Максимы»: обычно скрипт для таргетинга работает удаленно, а в браузер на телефон человека приходит уже ссылка на конкретный рекламный блок. Сейчас же выбором подходящего объявления занимается как бы сама страница авторизации, именно она по MAC-адресу и подгружает цифровой портрет человека, который в итоге оказывается в публичном доступе. Данные пассажиров, за исключением номера телефона, до сих пор открыты - пункты цифрового портрета просто заменили на случайный, но статичный набор символов.

The Village также обратился за комментарием в «Максима Телеком».

Анастасия Самойлова

Представитель компании

«После сообщения Владимира Серова об уязвимости на портале авторизации мы оперативно зашифровали передачу профильных данных (таких как номер телефона, пол, возрастная группа и пр.) Дешифровать их статистическим методом и сопоставить с номером телефона возможно, если злоумышленник располагает ранее украденной у нас информацией о номерах телефонов абонентов. Мы также принимаем срочные меры для исключение неправомерного присвоения абонентских данных. Основные усилия сосредоточены на полной переработке системы авторизации, исключающей атаки с подменой адреса устройства.

Идентификация абонентов в любых сетях происходит с использованием MAC адресов, что отвечает требованиям постановления №801 Правительства РФ от 12 августа 2014 года.

Данные, хранящиеся в профиле пользователя сети – это внутренняя база данных, создаваемая для нужд бизнеса компании. Требования к ее защите законодательством РФ не предъявляются, поскольку она не содержит персональных данных, однако кража такой базы описанным путем может расцениваться как деяние, предусмотренное ст. 272 УК РФ.

Для того, чтобы улучшить безопасность сервиса, мы призываем сообщать о найденных уязвимостях на [email protected] и гарантируем, что сообщения на эту линию не останутся без внимания».

Почему такая утечка могла произойти

IT-специалист Владислав Здольников считает, что уязвимость больше похожа на банальную некомпетентность создателей, чем на желание разгрузить серверы.

Владислав Здольников,

Основатель сервиса TgVPN и IT-консультант ФБК

Действительно, авторизация в Wi-Fi-сетях происходит по MAC-адресу; с этим ничего поделать нельзя, никаких вариантов лучше нет. Но тот факт, что аналитическая информация передается на браузер пользователя, - это какая-то очень странная история. Даже на тех ресурсах, которые собирают аналитику о пользователе и которые подразумевают авторизацию по логину и паролю (то есть нельзя просто так притвориться другим пользователем), эта информация чаще всего недоступна для пользователя и уж тем более не передается в браузер. А уж для сервиса, в котором можно без труда притвориться другим пользователем (почти на любое устройство можно прописать MAC-адрес другого устройства), - это запредельный уровень пренебрежения личными данными пользователей.

Такая архитектура не очень похожа на экономию ресурсов «МаксимыТелеком» - скорее, это можно объяснить некомпетентностью тех, кто делал механизм. Отдельно возмущает то, что компания после публикации уязвимости не срочно отключила выдачу аналитики и перестала переделывать этот механизм, а просто заменила значения, которые уже расшифрованы.

Как проверить самому

Вы сами можете проверить, какой цифровой портрет о вас сохранил Wi-Fi в метро. Для этого достаточно подключить ноутбук к сети MT_FREE в метро или наземном транспорте и зайти на страницу . Затем откройте исходный HTML-код страницы или «Инструменты разработчика» - например, в браузере Google Chrome это можно сделать, кликнув на пустом поле правой кнопкой и выбрав пункт «Посмотреть код страницы». В самом коде нас интересует только фрагмент, после userdata. Сейчас он выглядит хаотичным набором символов, но Владимир Серов составил таблицу с расшифрованными значениями. Их и следует искать в документе с кодом (Ctrl+F или CMD+F).

5777DE2CD9

Возраст

b6c3b13598

cb19ed6f70

Занятость

безработный

домохозяин

5e97672e80

Семейное положение

Есть еще одна частотная характеристика, называемая полосой частот, хотя правильнее было бы назвать ее верхней границей частотной характеристики видеотракта, поскольку для полосы надо определять и нижнюю границу. Эта характеристика обозначается как Bandwidth. Она определяет верхнюю границу полосы пропускания видеоусилителя. Обычно ее измеряют в мегагерцах по спаду характеристики на – 3 децибела от максимального значения. На монитор от видеоадаптера, кроме синхроимпульсов кадровой и строчной разверток, подаются также сигналы интенсивности каждого из составляющих цветов для каждого пикселя изображения, которые представляют собой последовательность видеоимпульсов различной амплитуды. Она и определяет интенсивность электронного пучка (а значит, и интенсивность свечения люминофора) в данной точке. Нетрудно посчитать, что интенсивность луча должна меняться с частотой, равной (в первом приближении) произведению числа строк на число вертикальных полос выбранного разрешения и на частоту обновления кадров. Так, для режима XGA при частоте кадровой развертки 1024х769х75Гц»59 Мгц. Тактовая частота видеосигнала (видеоимпульсов) – Dot Rate, Pixel Rate, Pixel Clock – в 1,331,40 раза выше этой оценки, что связано с переходными процессами и обратным ходом луча. Видеоадаптер вырабатывает низковольтные видеосигналы, их максимальная амплитуда не превышает 0,7-1 В. Этот сигнал затем усиливается видеоусилителем и подается на модулирующие электроды кинескопа. Для того, чтобы видеосигнал проходил без искажения, необходимо, чтобы граница полосы пропускания видеотракта превышала тактовую частоту сигнала. Максимальное значение частоты видеоимпульсов, при котором еще и возможно получение качественного изображения, соответствует значению верхней границы полосы видеотракта. Если реализуется режим, требующий частоты видеоимпульсов, превышающий Bandwidth (это возможно, если требуемые частоты синхронизации поддерживаются монитором), то изображение на экране будет расплывчатым.

Требования к частотным характеристикам

Для того чтобы нагляднее представлять себе масштабы указанных величин, в табл. 3 приведены приблизительные (округленные) частоты синхронизации и тактовые частоты видеоимпульсов для некоторых опорных режимов IBM-совместимых компьютеров, соответствующие стандартам VGA и VESA (Video Electronics Standard Association - Ассоциация стандартов в области видеоэлектроники, которая определяет подавляющее большинство стандартов видеосистем для IBM-совместимых компьютеров, в частности, стандарты на разрешения частоты синхронизации, уровни сигналов, компьютерные шины и т.д.).

Главным и наиболее наглядным частотным параметром монитора является частота кадровой развертки, указанная для определенного разрешения. Именно эта характеристика определяет уровень мерцания изображения и утомляемость при работе и наряду с качеством фокусировки влияет на эффективное разрешение, т.е., в конечном счете, на эффективный размер экрана. Пару лет назад ассоциация VESA установила минимальную частоту кадровой развертки для выполнения эргономических требований при работе с монитором, которая составляла 70 Гц в “прогрессивном” режиме горизонтальной развертки. Затем планка поднялась до значения 72 Гц. Новый стандарт ErgoVga предложенный VESA, определяет минимум этой частоты на уровне 75 Гц для разрешения 1024х768; есть сообщения о следующих шагах – 80 и 85 Гц.

Таблица 3. Связь частотных характеристик монитора

Разрешение,

пиксель

Частота

вертикальной

синхр., Гц

Частота

горизонтальной

синхр., Гц

Dot Rate

640х480

800х600

1024х768

1280х1024

1600х1200

Если монитор при выбранном разрешении не обеспечивает такой скорости обновления кадров, то лучше выбрать режим с меньшим разрешением, на котором, тем не менее, значение 75-80 Гц достигается. В противном случае работа за компьютером будет опасна для зрения. Некоторые мониторы имеют верхнюю границу диапазона частот кадровой развертки порядка 120-160 Гц. Такие частоты возможны на разрешениях, которые существенно ниже эффективного.

К другим частотным характеристикам монитора относится диапазон частот строчной развертки. Поскольку компьютер должен иметь возможность работать под DOS, на всех мониторах предусмотрен режим 640х480 при частоте кадровой развертки 60 или 70 Гц, что определяет нижнюю границу диапазона частот строчной развертки (порядка 30-31 кГц), которая стандартна для всех мониторов любого размера. Для удовлетворения эргономических требований верхняя граница для 15-дюймовых мониторов должна быть не ниже 60-64 кГц, а для 17-дюймовых – 80-86 кГц. Если монитор 15 дюймов имеет максимальную частоту строчной развертки 50 кГц, то на разрешении 1024х768 он сможет обеспечить частоту смены кадров всего лишь около 60 Гц, поэтому на этом разрешении его лучше не использовать.

Аналогично обстоят дела и с полосой видеотракта. Исходя из эргономических норм на частоту вертикальной развертки, монитор, предназначенный для работы с разрешением 1024х768, должен иметь границу полосы видеотракта не ниже 80-85 МГц, а для разрешения 1280-1024 – не ниже 135-150 МГц.

Наименование параметра Значение
Тема статьи: Тактовая частота.
Рубрика (тематическая категория) Компьютеры

Память, к которой может адресовываться CPU.

Степень интеграции микросхемы (чипа) показывает, сколько транзисторов может в нем уместиться. Для процессора Pentium (80586) Intel - это при­бли­зительно 3 млн. транзисторов на 3,5 см 2 .

Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он мо­жет при­нять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт). Современные процессоры семейства Intel Pentium являются 32-разрядными

Рабочая тактовая частота определяет скорость, с которой осуществ­ляются операции в процессоре. Сегодня рабочие частоты процессоров до­ходят до более, чем 1 млрд. тактов в секунду (1 ГГц).

CPU находится в прямом контакте с оперативной памятью PC. Данные, которые обрабатывает CPU, должны временно располагаться в RAM и для дальнейшей об­работки снова бывают востребованы из памяти. Для CPU86/88 эта область адре­сации располагается максимум до 1 МБ, процессор 80486 может обес­печить доступ уже к 4 ГБ памяти.

Real Address Mode - режим реальной адресации (или просто реальный режим - Real Mode), полностью совместим с 8086. В этом режиме воз­можна адресация до 1 Мб физической памяти (на самом делœе, как и у 80286, почти на 64 Кбайт больше).

Protected Virtual Address Mode - защищенный режим виртуальной адре­сации (или просто защищенный режим - Protected Mode). В этом режиме про­цессор позволяет адресовать до 4 Гбайт физической памяти, через ко­торые при использовании механизма страничной адресации могут ото­бражаться до 64 Тбайт виртуальной памяти каждой задачи.

Существенным дополнением является Virtual 8086 Mode - режим вирту­ального процессора 8086. Этот режим является особым состоянием задачи за­щищенного режима, в котором процессор функционирует как 8086. На одном процессоре в таком режиме могут параллельно испол­няться несколько задач с изолированными друг от друга ресурсами.

Важным отличием элементов оперативной памяти от прочих запоминающих уст­ройств является время доступа, характеризующееся интервал времени, в тече­ние которого информация записывается в память или извлекается из нее. Время доступа для внешнего носителя данных, такого как жесткий диск, вы­ражается в миллисекундах, а для элемента памяти оно измеряется наносœекундами.

Дисководы (Floppy Disk Drive, FDD) являются старейшими периферийными устройствами PC. В качестве носителя информации в них приме­няются дискеты {Floppy) диаметрами 3,5" и размерами 5,25".

Для записи и чтения информации крайне важно разбиение дискеты на определœенные участки - создать логическую структуру. Это выполняется путем форматирования с помощью специальной команды, к примеру, для DOS - команда Format. Дискета разбивается на дорожки (Tracks) и сектора (Sectors) , на рис. показано это разбиение.

Основным критерием для оценки винчестера является его ёмкость, то есть максимальный объём данных который должна быть записан на носитель

При обращении к большим массивам данных магнитные головки должны пози­ционироваться на диске гораздо чаще, чем при обращении к небольшим массивам и данным, которые последовательно расположены на диске. Так что скорость чтения и записи определяется средним време­нем доступа (Average Seek Time) к различным объектам на диске. Для лучших IDE и SCSI HDD это время меньше 10 мс.

Скорость передачи данных предлагается в качестве второго па­раметра для оценки производительности винчестера. Важно заметить, что для современных моделœей она составляет 10 МБ/с.

Монитор является устройством для визуального отображения информации. Сигналы, которые получает монитор (числа, символы, графическую информацию и сигналы синхронизации), формируются видеокартой. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, монитор и видеокарта представляют из себясвоеобразный тандем, который для оптимальной работы должен быть настроен соответствующим образом.

Видеокарта.

Для большинства применений разрешение стандарта VGA вполне достаточ­но. При этом программы, ориентированные на графику, работают значительно лучше и быстрее (бывают случаи, когда они даже не инсталлируются, еслг ус­тановленное разрешение или видеокарта не соответствуют их возможно­стям), в случае если информационная плотность экрана выше. Для этого крайне важно повы­шать разрешение. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, стандартVGA развился в так назы­ваемый стандарт Super VGA (SVGA). Стандартное разрешение этого режиме состав­ляет 800х600 пикселов.

Отметим закономерность: при объёме видеопамяти 256 Кб и SVGA-раз­реше­нии можно обеспечить только 16 цветов; 512 Кб видеопамяти дают возмож­ность отобразить уже 256 цветовых оттенков при том же разреше­нии. Карты, имеющие 1 Мб памяти, а это сейчас уже стало обычным явле­нием, позволяют при этом же разрешении достичь отображения 32768, 65536 (HiColor) или даже 16,7 млн. (TrueColor) цветовых оттенков.

По современным ме­дико-психологическим оценкам глаз человека не воспринимает мерцания эк­рана, связанные с обновлением изображения, только при частоте вертикаль­ной развертки не менее 70 Гц. При увеличенном разрешении изображение на экране монитора начинает мерцать, что сильно повышает утомляемость и от­рицательно сказывается на зрении.

Основными потребительскими параметрами мониторов являют­ся размер экрана, шаг маски экрана, максимальная частота регенера­ции изображения и класс защиты.

Наиболее удобны и универсальны мониторы с размером экрана по диаго­нали 15 и 17 дюймов. Для работы с графикой используются, мониторы и с большими размерами экрана (19-21 дюйм).

Шаг маски экрана определяет четкость изображения (разреша­ющую спо­собность). Сегодня используется шаг 0,25-0,27 мм. Все мониторы с зерном более 0,28 мм относятся к категории "дешевых" и "грубых". Лучшие мониторы имеют зерно 0,26 мм, а у самого качественного известного нам монитора (и, естественно, самого дорогого) эта величина равна 0,21 мм.

Частота регенерации изображения также определяет четкость и устойчи­вость изображения и должна быть не ниже 75 Гц.

Класс защиты определяет соответствие монитора требованиям техники безопасности. Выполнение наиболее жестких требований к безопасности ра­боты обеспечивает стандарт ТСО-99.

Свойства изображения зависят не только от монитора, но и err свойств и настроек платы, размещенной в системном блоке (видео­адаптера). Монитор и видеоадаптер должны соответствовать друг другу (к примеру, современный видеоадаптер должен иметь память не менее 4 Мбайт).

Скажем несколько слов о торговых обозначениях. В каталогах и объявле­ниях на продажу компьютеров получили распространение особые обозначе­ния его характеристик. Метод обозначения типа ком­пьютера, принятый в большинстве объявлений, рассмотрим на конк­ретном примере:

PIII-600-Intel BX/64/6,4Gb/SVGA 8Mb/CD/SB16/ATX

Здесь PHI - тип процессора - Pentium III;

600 - тактовая частота процессора в МГц;

ВХ - тип материнской платы;

64 - объём оперативной памяти в Мбайт;

6,4Gb - объём жесткого диска - 6,4 Гбайт;

SVGA - тип видеокарты;

8Mb - объём видеопамяти в Мбайт;

CD - обозначает наличие дисковода компакт-дисков;

SB16 - тип звуковой карты (Sound Blaster);

Тактовая частота. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Тактовая частота." 2017, 2018.