Estudo de interferências nas comunicações móveis

Abstract

As técnicas de espalhamento de espectro foram inicialmente desenvolvidas para sistemas militares e têm aplicações importantes no âmbito da segurança e confidencialidade das comunicações. Estas técnicas podem ser utilizadas em ambientes civis, como o caso da terceira geração que usam o Code Division Multiple Access (CDMA) ou Long Term Evolution (LTE), contudo é nas aplicações militares que podem ter o seu potencial. Nesta dissertação vão ser utilizadas técnicas de sistemas de espalhamento de espectro com o objectivo de bloquer intencionalmente uma comunicação móvel de qualquer operador, usando as tecnologias 2G, 3G ou 4G, assim como uma rede WiFi, dado que as frequências de operação são muito próximas. As técnicas que permitem este tipo de ação são conhecidas por jamming e o dispositivo que gera os sinais potencialmente bloqueadores da comunicação é denominado de jammer. As frequências utilizadas nos testes são as usadas pelas operadoras residentes em Portugal e serão intencionalmente afetadas para motivos de testes académicos, intencionalmente com potências muito baixas e dentro de uma sala afastada para não causar problemas nas comunicações vizinhas. O jammer foi implementado numa plataforma de hardware BladeRFx40, juntamente com a ajuda de rotinas da biblioteca de software livre GNURadio que permite criar múltiplos sistemas de rádio sem a necessidade de hardware e que são vulgarmente conhecidas por Software Defined Radio (SDR). Foram realizados alguns testes usando técnicas de espalhamento de espectro conhecidas de jamming e verificados os resultados numa comunicação com um telemóvel na rede móvel nacional.

Spectrum spreading techniques have been applied to military systems and important applications in the field of security and confidentiality of communications. Some of these techniques can be used in civilian environments, such as the 3th Generation (3G) that uses Code Division Multiple Access (CDMA) or 4G, Long Term Evolution (LTE), but it is in military applications that can have their full potential. In this dissertation, we will use spectrum spreading techniques in order to intentionally block mobile communication from any operator using 2G, 3G or 4G technologies, such as an WiFi network, since it can operate in the same frequency range. The communications operating in the intended frequency range can be blocked and the device that generates the potentially blocker signal is called a jammer. The frequencies used in the tests are those used by telecom operators resident in Portugal and will be intentionally affected by laboratory tests, intentionally but with very low power and within a reserved room, not to cause any interference in the neighborhood communications. The jammer was implemented on a BladeRFx40 hardware platform, which could be programmed by modified routines of the GNURadio open source library, allowing the creation of a hardware-free radio system that is commonly known by SDR (Software Defined Radio). Some tests were conducted using spread spectrum techniques, whose results are reported for a communication using a mobile phone in the national mobile network.