JP3716712B2 - Voice communication method, voice communication system, and communication unit apparatus thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、公衆電話網を介して相互に接続された固定電話局間における通話内容を秘匿化すると共に固定電話局と移動通信網に接続された携帯無線局との間における通話内容についても秘匿化する音声通信方法、音声通信システム及びその通信ユニット装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、家庭内に設けられた固定電話局と他の固定電話局と間の音声通信は、多数の交換機とその間を網の目のように張り巡らされた伝送路からなる公衆電話回線網(以下、公衆電話網という)を利用して行われている。この公衆電話網は固定電話局から送信された音声信号をアナログ交換機を介して通話相手に伝送するいわゆるアナログ電話網であり、このようなアナログ電話網を利用して音声通信が行われた場合、第三者はその通話内容を比較的容易な方法で盗聴することが可能であった。
【0003】
一方、デジタル携帯電話システムのような無線により音声通信を行う移動通信システムでは、移動無線局と基地局との間のいわゆる無線区間において暗号化技術を使用して他人からの通話内容の盗聴を防止する工夫がなされている。例えば、特開平5−219049号公報には自動車電話システムや携帯電話システム等に使用される無線通信装置に関し、無線回線を介して送信される音声信号にスクランブルをかけて他人からの盗聴を防止するようにしたものが記載され、また、特開平8−293915号公報には音声信号をデジタル信号で伝送するデジタル通信システムにおいて、デジタル音声信号の特定ビットのみを暗号化の対象として暗号化装置の規模を小さく構成した暗号機能付き電話機について記載されている。
【0004】
しかし、上記のような移動通信システムでは、移動無線局から送信された音声信号が公衆電話網を介して通話相手に伝送される場合、即ち、固定電話局と移動無線局との間において音声通信が行われる場合には、移動無線局から送信された音声信号は元のアナログ音声信号に変換されて公衆電話網内を伝送されるため、いわゆる無線区間においては上述したような暗号化技術により他人からの盗聴を防止することが可能であるものの、公衆電話網を含む有線区間においては上記固定電話局間の音声通信と同様に他人から違法に盗聴をされる可能性が十分にあった。
【0005】
例えば、図8はデジタル移動通信網に接続された移動無線局と公衆電話網に接続された一般家庭内における固定電話局との間の音声通信を模式的に示した通信状態説明図である。図8において、47は移動無線局、48は移動通信交換機49に接続された基地局、50は移動無線局47から送信されたデジタル無線変調信号が音声信号かデータ信号かを識別する相互交換装置、51は移動通信網を公衆電話網52と通信接続するための関門交換機、53は公衆電話網52に接続される一方、例えば各家庭内に設けられた各固定電話局54と接続されてこれら複数の固定電話局との交換接続を行う加入者線交換機、55は移動通信交換機49によりアナログ変調されたアナログモデム信号を元のデータ信号に変換してパソコン等の情報端末装置に出力する変復調モデムであり、移動通信交換機49は相互交換装置50の識別に基づいて移動無線局47から送信されたデジタル無線変調信号が音声信号の場合には基地局から伝送されたデジタル音声信号を元のアナログ音声信号に、移動無線局46から送信されたデジタル無線変調信号がパソコン等からのデータ信号の場合には基地局から伝送されたデータ信号をアナログ信号であるアナログモデム信号に変換する。
【0006】
図8に示すように、移動無線局47から送信されたデジタル音声信号は移動通信網内に設置された移動通信交換機49までは暗号化が施されたデジタル音声信号の状態で伝送されるもの、移動通信交換機49から加入者線交換機53に接続された固定電話局54までは元のアナログ音声信号に戻された状態で通話相手に伝送され、このようないわゆるアナログ通信区間では他人から違法に盗聴されてしまう危険性があった。
【0007】
なお、固定電話局間の音声通信においては、各固定局から送信されたアナログの音声信号を一旦デジタル音声信号に変換しこのデジタル音声信号を変復調モデムを介して公衆電話網に出力するという方式を採用することにより、固定電話局間の全通信区間において通話内容を秘匿化することが可能であるが、このような方式を採用した固定電話局と上述したような移動無線局との間においては採用している音声符号化方式、音声暗号化方式がそれぞれ異なり、固定電話局間との間でしか音声通信を行うことができなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の公衆電話網に相互に接続された固定電話局間における音声通信では、固定電話局から送信された音声信号がアナログ音声信号の状態で公衆電話網内等を伝送されるため、この公衆電話網を含むいわゆるアナログ通信区間において第三者が比較的容易な手段を用いて通話内容を盗聴することができ、他人に知られては困るような情報について通話を行うことができない又はこのような重要な情報が他人へ漏れてしまうという問題点があった。また、たとえ固定電話局間において相互の音声信号をデジタル化し通信相手に送信する方式を採用したとしても、このような固定電話局と移動通信網に接続された移動無線局との間においては採用している音声符号化方式等が異なるので固定電話局間との間でしか音声通信を行うことができず、固定電話局と移動無線局との間においては音声通信を行うことができないという問題点があった。
【0009】
なお、上述したようないわゆるアナログ通信区間を含む全通信区間において通話内容を秘匿化する手段として、例えば公衆電話網に接続された加入者線交換機間にアナログ方式の秘匿装置を設けることが考えられるが、特定のユーザ間の秘匿通話のためにこのような秘匿装置を新たにシステムに付加することはシステム提供者にとって大きな負担である。
【0010】
また、公衆電話網51を経由せずに音声信号の伝送を行うやり方として、例えば専用回線を用いる方法があるが、多数の固定電話局との間に専用回線を敷設するのは費用的に問題があり、また特定の固定電話局との間に専用回線を敷設するにも敷設スペースの確保など多くの問題がある。なお、特定の移動無線局との間における音声通信において専用線によるサービスはない。
【0011】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、公衆電話網に接続された固定電話局とデジタル携帯電網などの移動通信網に接続された移動無線局との間における音声通信において、通信相手との全通信区間において通話内容を秘匿化することができると共に、公衆電話網に相互に接続された固定電話局間においてもなんら他の手段を講じることなく同様の手法によって通話内容を秘匿化することができ、固定電話局又は移動無線局の区別なく容易に通信相手との秘匿通信を実現することができる新規な音声通信システム、音声通信方法及びその通信ユニット装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係る音声通信方法は、公衆電話網を介して相互に接続された端末局間における音声通信方法において、送信側の端末局は、音声入力手段に入力された音声信号をA/D変換部によりデジタル変換し、このデジタル音声信号を暗号化してデータバッファ部に一時的に蓄積し、このデータバッファ部に蓄積された同期形式の音声暗号化データをフォーマット変換部により非同期形式の音声データ信号に変換してから受信側の端末局に送信し、前記受信側の端末局は、前記送信側の端末局から送信された非同期形式の音声データ信号をフォーマット変換部により同期形式の音声暗号化データに変換し、データバッファ部に一時的に蓄積してから前記同期形式の音声暗号化データを復号化し、この復号化されたデジタル音声信号をD/A変換部によりアナログ変換して音声出力手段に出力し、これにより前記端末局間の通話内容に秘匿性を持たせたものである。
【0013】
請求項2の発明に係る音声通信システムは、公衆電話網と、この公衆電話網に接続された固定電話局と、前記公衆電話網に接続されたデジタル移動通信網と、このデジタル移動通信網のいずれかの基地局に接続して前記固定電話局と音声通信するデジタル方式の移動無線局と、このデジタル方式の移動無線局及び前記固定電話局にそれぞれ接続され、デジタル変換されたデジタル音声信号を暗号化する音声暗号化手段、この音声暗号化手段に対応する音声復号化手段、前記音声暗号化手段から出力された同期形式の音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部及びこのデータバッファ部に蓄積された前記同期形式の音声暗号化データを非同期形式の音声データ信号に変換して出力する一方、相手局側から送信された非同期形式の音声データ信号を同期形式の音声符号化データに変換し、前記データバッファ部を経由して前記音声復号化手段に出力するフォーマット変換部を有する通信ユニット装置とを備え、前記固定電話局に接続された通信ユニット装置は、前記フォーマット変換部により変換された前記非同期形式の音声データ信号をアナログ変調してから前記公衆電話網に出力し、前記デジタル方式の移動無線局に接続された通信ユニット装置は、前記フォーマット変換部により変換された前記非同期形式の音声データ信号を前記デジタル方式の移動無線局に設けられたデータ通信用のデータインタフェース部を介して前記基地局に出力するようにしたものである。
【0014】
請求項3の発明に係る音声通信システムは、前記デジタル方式の移動無線局が通信モードを音声通信モードからデータ通信モードに切り換えて前記通信ユニット装置から出力された前記非同期形式の音声データ信号を前記基地局に出力するようにしたものである。
【0015】
請求項4の発明に係る通信ユニット装置は、デジタル方式の移動無線局に設けられたデータ通信用のデータインタフェース部に接続して使用され、音声信号を入出力する音声入出力手段と、この音声入出力手段から出力されデジタル変換されたデジタル音声信号を暗号化する音声暗号化手段と、この音声暗号化手段に対応する音声復号化手段と、前記音声暗号化手段により暗号化された同期形式の音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部と、このデータバッファ部に蓄積された前記同期形式の音声暗号化データを非同期形式の音声データ信号に変換して前記移動無線局に出力する一方、前記移動無線局を介して入力された非同期形式の音声データ信号を同期形式の音声暗号化データに変換し、前記データバッファ部を経由して前記音声復号化手段に出力するフォーマット変換部とを備えたものである。
【0016】
請求項5の発明に係る通信ユニット装置は、公衆電話網とこれに接続された固定電話局との間に設けられて使用され、前記固定電話局に対してアナログ音声信号の入出力を行う固定電話インタフェース部と、この固定電話インタフェース部を介して入力されデジタル変換されたデジタル音声信号を暗号化する音声暗号化手段と、この音声暗号化手段に対応する音声復号化手段と、前記音声暗号化手段により暗号化された同期形式の音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部と、このデータバッファ部に蓄積された前記同期形式の音声暗号化データを非同期形式の音声データ信号に変換して出力する一方、前記公衆電話網を介して入力された非同期形式の音声データ信号を同期形式の音声暗号化データに変換し、前記データバッファ部を経由して前記音声復号化手段に出力するフォーマット変換部と、このフォーマット変換部から出力された前記非同期形式の音声データ信号をアナログ変調して前記公衆電話網に出力し、前記公衆電話網を介して入力されたアナログ変調信号を元の非同期形式の音声データ信号に戻して前記フォーマット変換部に出力する非同期モデムとを備えたものである。
【0017】
請求項6の発明に係る通信ユニット装置は、公衆電話網に終端された複数の加入者線とこれらに接続された構内交換機との間であって、所定の加入者線に設けられて使用され、前記構内交換機に接続され前記所定の加入者線を選択した内線電話局に対してアナログ音声信号の入出力を行う構内交換機インタフェース部と、この構内交換機インタフェース部を介して入力されデジタル変換されたデジタル音声信号を暗号化する音声暗号化手段と、この音声暗号化手段に対応する音声復号化手段と、前記音声暗号化手段により暗号化された同期形式の音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部と、このデータバッファ部に蓄積された前記同期形式の音声暗号化データを非同期形式の音声データ信号に変換して出力する一方、前記公衆電話網を介して入力された非同期形式の音声データ信号を同期形式の音声暗号化データに変換し、前記データバッファ部を経由して前記音声復号化手段に出力するフォーマット変換部と、このフォーマット変換部から出力された前記非同期形式の音声データ信号をアナログ変調して前記公衆電話網に出力し、前記公衆電話網を介して入力されたアナログ変調信号を元の非同期形式の音声データ信号に戻して前記フォーマット変換部に出力する非同期モデムとを備えたものである。
【0018】
請求項7の発明に係る通信ユニット装置は、前記公衆電話網の回線品質に適した暗号化方式を採用したものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施形態について図1ないし図5を用いて説明する。図1はこの発明の一実施の形態による音声通信システムを示すシステム概略図であり、公衆電話網に相互に接続された固定電話局間およびこのような固定電話局と移動通信網に接続された移動無線局間との間において相互に音声通信ができるよう構成されている。なお、本発明に係る音声通信方法は、公衆電話網を含むいわゆるアナログ通信区間を介して相互に音声信号が行われる音声通信システムに適用するというものであり、例えば、デジタル電話網に接続された固定電話局と公衆電話網に接続された固定電話局との間における音声通信、デジタル電話網に接続された固定電話局と移動通信網に接続された移動無線局間の音声通信などについても同様にして適用することが可能である。
【0020】
図1において、1はデジタル方式を採用した移動通信網(例えば、デジタル携帯電話網、自動車電話網等)、2は移動通信網1内に設けられた移動通信用の移動通信交換機、3は移動通信交換機2と固定伝送路でそれぞれ接続された基地局、4は基地局3によって構成される通信エリア内を移動してこれら複数の基地局3と相互に無線通信が可能な移動無線局、5は移動無線局4が接続され本発明に係る音声通信方法を実施するための移動無線局用の通信ユニット装置、6は通信ユニット装置5と移動無線局4とを接続し非同期形式にフォーマット変換されたデジタル音声信号の伝送を行う接続ケーブル、7は通信ユニット装置5に接続された受話器等の音声入出力手段である。デジタル方式の移動無線局4にはパソコン等からのデータ信号を無線伝送するためのデータインターフェース部が設けてあり、通信ユニット装置5に接続された接続ケーブル6はこの移動無線局4のデータインターフェース部に接続されている。
【0021】
また、8は多数の交換機とその間を網の目のように張り巡らされたアナログ伝送路により構成された公衆電話網、9a及び9bはそれぞれ公衆電話網8の終端部分に接続される一方、各家庭内に設置された複数の固定電話局と接続されこれら複数の固定電話局との交換接続を行う加入者線交換機、10a及び10bは加入者線交換機からの加入者線にそれぞれ接続された固定電話局、11a及び11bは加入者線交換機9a又は9bと固定電話局10a又は10bとの間にそれぞれ配置され、各固定電話局10a又は10bを接続して使用される固定電話局用の通信ユニット装置である。固定電話局10a又は10bは例えばモジュラージャック等により通信ユニット装置11a又は11bに接続されており、通信ユニット装置11a又は11bは、従来固定電話局10a又は10bのモジュラージャックを差し込むよう一般家庭内の壁などに取り付けられているソケット(加入者線終端部)にモジュラージャック等を差し込むことにより加入者線交換機9a又は9bと接続されている。
【0022】
なお、移動通信網1と公衆電話網8には、例えば、各交換機のプロセッサを高速の伝送回線で結びダイヤル番号等の各種制御信号を転送するように構成された共通線信号網(図示省略)が設けられており、固定電話局間あるいは移動無線局4と固定電話局10a等との間にそれぞれ設定される通信回線は、この共通線信号網に接続された各交換機のプロセッサ等の制御に基づいて常に最適な経路が設定される。
【0023】
次に、図1に示す各通信ユニット装置の具体的構成について説明する。図2は本発明に係る固定電話局用の通信ユニット装置を示すブロック構成図、図3は本発明に係る移動無線局用の通信ユニット装置を示すブロック構成図である。まず固定電話局用の通信ユニット装置について説明する。なお、図1に示す固定電話局用の通信ユニット装置11a又は11b、固定電話局10a又は10bはそれぞれ同様に構成されており、区別して説明する必要がない場合には固定電話局用の通信ユニット装置11、固定電話局10として説明する。
【0024】
図2において、12は固定電話局10に対してアナログ音声信号の入出力を行い、かつ、例えば切換スイッチ13からの切換信号に応じて通常の通話モード(以下、通常モードという)か秘匿通話モード(以下、秘匿モードという)かいずかへの切り換えを行う電話インタフェース部、14は電話インタフェース部12から出力された固定電話局10からの送話音声(アナログ音声信号)をデジタル音声信号に変換するA/D変換部、15はA/D変換部14から出力されたデジタル音声信号を所定の符号化方式により符号化処理を施す音声符号化処理部、16は音声符号化処理部15から出力された音声符号化データに例えば秘密鍵方式の暗号化処理を施す音声暗号化部である。
【0025】
また、17は音声暗号化部16から出力された音声暗号化データ及び後述するフォーマット変換部から出力された通信相手からの音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部、18はデータバッファ部17に蓄積された音声暗号化データのデータフォーマットを非同期形式のデータフォーマットに変換し、また非同期モデムにより受信された通信相手からの非同期形式の音声データ信号を元のデータフォーマットに変換しデータバッファ部17に出力するフォーマット変換部、19はフォーマット変換部18から出力された非同期形式の音声データ信号をアナログネットワークである公衆電話網8を介して通信相手に伝送するための信号、すわわちアナログ変調信号に変換する一方、非同期のアナログ変調が施された通信相手からの非同期形式の音声データ信号にアナログ復調を施し、復調された元の非同期形式のデータ信号をフォーマット変換部18に出力する非同期モデムである。
【0026】
また、20はデータバッファ部17に蓄積された通信相手からの音声暗号化データに暗号復号化処理を施し元の音声符号化データを取り出す暗号復号化部、21は暗号復号化部20から出力された通信相手からの音声符号化データに復号化処理を施しデジタル音声信号を取り出す音声復号化処理部、22は音声復号化処理部21から出力された通信相手からのデジタル音声信号を元のアナログ音声信号に変換するD/A変換部であり、D/A変換部22から出力されたアナログ音声信号が電話インタフェース部12を介して固定電話局10に出力され、固定電話局10の音声出力部(図示省略)から受話音声として出力される。なお、23は通信相手への発呼要求又は通信相手側からの着呼に応答する場合および通常モードによる音声通信を行う場合に選択されるアナログ伝送路である。
【0027】
図2に示すように、固定電話局用の通信ユニット装置には、例えば通信相手へ発呼要求し通常モードによる音声通信を実現するためのアナログ伝送路23と秘匿モードによる音声通信を実現するための構成とがそれぞれ設けられており、固定電話局10側のユーザが例えば切換スイッチ13を操作することによりいずれか所望のモードを選択して通信相手との音声通信を行うことができる。また、固定電話局用の通信ユニット装置11にはマイク、スピーカ等の音声入出力手段は設けられておらず、固定電話局側のユーザは通常モード、秘匿モードにかかわらず固定電話局10に備えられたマイク、スピーカ等の音声入出力手段を用いて通信相手との音声通信を行う。
【0028】
次に移動無線局用の通信ユニット装置の具体的構成について説明する。この移動無線局用の通信ユニット装置5は図2に示す固定電話局用の通信ユニット装置11と対応したものであり、固定電話局10側のユーザは固定電話局用の通信ユニット装置11を用いることにより、他に何の手段を講じることなく固定電話局間だけでなく移動無線局との間において秘匿通信を行うことができる。図3において、24はマイク等の音声入力部、25は音声入力部24に入力されたアナログの送話音声をデジタル音声信号に変換するA/D変換部、26はA/D変換部25から出力されたデジタル音声信号を所定の符号化方式によって符号化処理する音声符号化処理部、27は音声符号化処理部26から出力された音声符号化データに例えば秘密鍵方式の暗号化処理を施す音声暗号化部である。
【0029】
また、28は音声暗号化部27から出力された音声暗号化データ及び後述するフォーマット変換部から出力された通信相手からの音声暗号化データを一時的に蓄積するデータバッファ部、29はデータバッファ部28に蓄積された音声暗号化データのデータフォーマットを非同期形式のデータフォーマットに変換し接続ケーブル6を介して移動無線局4のデータインタフェース部30に出力し、また移動無線局4により受信された通信相手からの非同期形式の音声データ信号を元のデータフォーマットに変換しデータバッファ部28に出力するフォーマット変換部、31はデータバッファ部28に蓄積された通信相手からの音声暗号化データに暗号復号化処理を施し元の音声符号化データを取り出す暗号復号化部、32は暗号復号化部31から出力された通信相手からの音声符号化データに復号化処理を施し元のデジタル音声信号を取り出す音声復号化処理部、33は音声復号化処理部32から出力された通信相手からのデジタル音声信号を元のアナログ音声信号に変換するD/A変換部、34はD/A変換部33から出力されたアナログ音声信号を受話音声として外部に出力するスピーカ等の音声出力部である。
【0030】
なお、図4は図3に示す移動無線局用の通信ユニット装置5が接続された移動無線局4の具体的な構成を示すブロック構成図である。図3及び図4に示すように、移動無線局用の通信ユニット装置5には移動無線局4とは別の音声入出力手段などがそれぞれ設けられている。移動無線局4側のユーザは、通常モードの音声通信を行う場合には移動無線局4に備えられた音声入出力手段を使用して通信相手との通話を行うが、秘匿モードの音声通信を行う場合には通信ユニット装置5に設けられた音声入出力手段24、34を使用して通信相手との通話を行う。また、移動無線局4とは別の音声符号化処理部、音声復号化処理部などを設けることができるので、少なくとも移動無線局4に備えられた音声符号化方式より低ビットレート(例えば2kbps〜4kbps等)の音声符号化方式を採用した音声符号化処理部及び音声復号化処理部を設けることができ、例えば、回線品質の悪い公衆電話網を有する音声通信システムに適用される場合でも通話品質の良好な秘匿通信を行うことも可能である。
【0031】
次に、各通信ユニット装置5,11の動作を中心に本実施の形態による音声通信システムの通信動作について説明する。上述したとおり、本発明に係る音声通信システムでは適用される公衆電話網の回線品質等に応じて所望の音声符号化方式、暗号化方式を適宜選択することが可能であるが、本発明に係る音声通信法を実現するためには音声通信が行われる端末局間において同一の音声符号化方式、暗号化方式を使用していることが必要であり、各通信ユニット装置5、11においては適用される音声通信システムに適した同様の音声符号化方式及び暗号化方式がそれぞれ使用されているものとする。
【0032】
まず、固定電話局10aと固定電話局10bとの間で通話を行う場合について説明する。例えば、図1において固定電話局10aから固定電話局10bに対して通話要求が行われる場合、固定電話局10a側のユーザは固定電話局10aのダイヤルキーを操作して通話相手である固定電話局10bの電話番号を入力する。このとき、通信ユニット装置11aは切換スイッチ13により通常モードが選択されており、固定電話局10aからの発呼要求はアナログ伝送路23を通して加入者線交換機9aに出力される。加入者線交換機9aは通信相手先である固定電話局10bの電話番号から固定電話局10bの接続された加入者線交換機9bを選択し、加入者線交換機9bにおいて固定電話局10bからの応答が確認される。このとき、通信ユニット装置11bにおいても切換スイッチ13により通常モードが選択されており、固定電話局10bから着呼信号はアナログ伝送路23を通して加入者線交換機9bに出力される。そして各加入者線交換機9a、9b間において所定経路の通信回線が設定され、固定電話局10aと固定電話局10bとの間で通常モードによる音声通信が開始される。
【0033】
次に秘匿モードにより通話を行う場合について説明する。各ユーザが通常モードから秘匿モードによる通話に切り換える場合、各ユーザは通信ユニット装置11に設けられた切換スイッチ13を操作する。切換スイッチ13が操作されると電話インタフェース部12に切換信号が入力され、以後、アナログ伝送路23との接続状態が切断されて秘匿モードによる通話が行われる。なお、一方の固定電話局側の通信ユニット装置11において秘匿モードへの切り換えが行われると、他方の固定電話局側にはモデム信号が出力されるので、他方の固定電話局側のユーザはこのモデム信号による秘匿モードの切り換えを確認することができ、通話相手の秘匿モードへの切り換えを確認してから自局側の通話モードを秘匿モードに切り換えることもできる。このように、通話相手の一方のみが秘匿モードに切り替わり通話ができなくなるということはなく、固定電話局10a及び固定電話局10b間において秘匿モードによる秘匿通話を行うことができる。
【0034】
なお、モデム信号を検出する検出手段を設けておき、一方の端末局が通話モードの切り換えを行ったときに他方の局がこれを検出し自動的に通常モードと秘匿モードとの切り換えを行うように構成してもよい。
【0035】
以下、秘匿モードにおける動作について説明する。秘匿モードにおいて通話が行われると、送信側の固定電話局(以下、送信局側という)の音声入力部に入力された送話音声は電話インタフェース部12を介してA/D変換部14に入力される。A/D変換部14に入力されたアナログ音声信号はデジタル音声信号に変換され、音声符号化処理部15により音声符号化データに符号化処理される。なお、音声符号化処理部15は上述したように公衆電話網8におけるデータ伝送に適した符号化方法、例えばPSI−CELP方式等が選択して使用されており公衆電話網8を介した音声通信であっても高品質の音声通信を行うことが可能である。
【0036】
音声符号化処理部15により符号化された音声符号化データは、次に音声暗号化部16による所定の暗号化処理がなされ、データバッファ部17に蓄積される。音声暗号化部16から出力された音声暗号化データはいわゆる同期信号に基き符号化された連続的なデータ信号であり、フォーマット変換部17によるデータフォーマット変換のためデータバッファ部17に一時的に蓄積される。図5は本発明における音声信号のデータフォーマット変換について説明するフォーマット説明図であり、図5(a)は音声暗号化部16から出力された音声暗号化データのデータフォーマットを示すフォーマット説明図、図5(b)はフォーマット変換部18によりフォーマット変換された後の音声暗号化データのデータフォーマットを示すフォーマット説明図である。
【0037】
フォーマット変換部18はデータバッファ部17に蓄積されたいわゆる同期形式の音声暗号化データを例えば8ビット毎に読み出し、読み出された各データの前後に非同期データ通信において取り扱えるようなデータフォーマットとするためのスタートビット及びストップビットをそれぞれ付加する。これにより図5(a)に示すような連続的なデータ信号である音声暗号化部16の出力が図5(b)に示すような非同期形式の音声データ信号に変換される。フォーマット変換部18から出力された非同期形式の音声データ信号はそのままでは公衆電話網8等を伝送することができないのので、非同期モデム19によりアナログ変調が施されて加入者線交換機9側に出力される。図5(b)に示すデータフォーマットはパソコン等から出力されるデータ信号と同様のデータフォーマットであり、本発明に係る音声通信方法では送信局側からの音声信号はパソコンア等からのデータ信号に擬制されて加入者交換機9に対して出力されることになる。
【0038】
次に受信側の固定電話局(以下、受信局側という)等の動作について説明する。受信局側に伝送されたアナログ変調信号は、まず非同期モデム19に入力されここで元の非同期形式の音声データ信号に復調される。非同期モデム19から出力された非同期形式の音声データ信号はフォーマット変換部18に出力され、ここで元のデータフォーマットの音声暗号化データに変換される。ここで、図5(c)は非同期モデム19によりアナログ復調された非同期形式の音声データ信号のデータフォーマットを示すフォーマット説明図、図5(d)はフォーマット変換部18により変換された元の音声暗号化データのデータフォーマットを示すフォーマット説明図である。公衆電話網8等を伝送された非同期形式の音声データ信号は、受信局側の通信ユニット装置10のフォーマット変換部18により図5(d)に示すような元のデータフォーマットに戻され、以後の音声復号化処理等が可能となる。
【0039】
フォーマット変換部18は非同期形式の音声データ信号が入力されると、まずスタートビットとストップビットを検出し、これらにより非同期形式の音声データ信号から例えば8ビット毎に音声暗号化データを抜き出していく。抜き出された8ビット毎の音声暗号化データはデータバッファ部17に一時的に蓄積された後、同期形式の音声暗号化データとして暗号復号化部20に出力され、暗号復号化部20により送信局側の暗号化方式に応じた復号化処理が施される。例えば、送信局側の通信ユニット装置11において秘密鍵方式の暗号化方式が使用されている場合には、受信局側の通信ユニット装置11においても秘密鍵方式の暗号化方式が使用されており、送信局側の暗号鍵と共通する復号鍵による復号化処理が行われる。暗号復号化部20により復号化された元の音声符号化データは音声復号化処理部21に出力され、再生した同期信号に基づき送信局側の暗号化方式に応じた音声復号化処理が施される。音声復号化処理部21により再生された元のデジタル音声信号はD/A変換部22に出力され、元のアナログ音声信号に変換された後、電話インタフェース部12を介して固定電話局9に出力される。通信ユニット装置11から出力された音声信号はアナログ音声信号に戻されており、受信局側では固定電話局10に設けられた音声出力部により受話音声を得ることができる。
【0040】
このように、送信局側、受信局側のそれぞれに通信ユニット装置11を設けることにより、いわゆるアナログ通信区間においてもデジタル音声信号に音声符号化処理及び暗号化処理を施した状態で自局側からの音声信号を通信相手に伝送させることができ、たとえ第三者からの違法な盗聴行為が行われたとしても通話内容の秘匿化を図ることができる。
【0041】
次に、移動無線局4側と例えば固定電話局10aとの間で通話を行う場合について説明する。上述したように、本発明に係る音声通信方法では固定電話局間における秘匿通話に使用した通信ユニット装置10によりデジタル携帯電話などの移動無線局4との秘匿通話を実現することができる。図1において、例えば移動無線局4と固定電話局10aとの間で音声通信が開始されると、移動無線局4側からの送話音声は移動無線局4が存在するエリアの基地局3→移動通信交換機2→関門交換機(図示省略)→公衆電話網8→加入者線交換機9aの順に伝送されて固定電話局9aの音声出力部から出力される。固定電話局10aからの送話音声は上記経路を逆方向に伝送されて移動無線局4側の音声出力部から出力される。なお、固定局10a側では通常モードによる音声通信も秘匿モードによる音声通信も固定電話局10aの音声入出力部を使用して通話が行われるが、移動無線局4側では秘匿モードによる通話が行われた場合には通信ユニット装置5に設けられた音声入出力部を使用して通話が行われる。なお、固定電話局10側の通信ユニット装置11の動作については上述したとおりであり、これらについての説明は省略する。
【0042】
移動無線局4側の動作について説明する。移動無線局4側からの発呼要求および着呼応答は従来どおり移動無線局4を使用して行われる。例えば、移動無線局4側からの発呼要求に基づき移動無線局4と固定電話局10aとの間に所定の通信回線が設定され、移動無線局4と固定電話局10aとの間において通常モードによる音声通信が開始されると、移動無線局4側のユーザは従来どおり移動無線局4を使用して通話を行う。すなわち、移動無線局4側のユーザからの送話音声は、例えば図4に示すような移動無線局4内の音声入力部、A/D変換部及び音声符号化処理部を経て音声/データ切換部35に入力され、デジタル変復調部36によるデジタル変調後、送受信部37から空中線38を介して基地局3に対して送信される。この場合、通信ユニット装置5は移動無線局4のデータインタフェース部30に接続させておく必要はなく、秘匿モードによる音声通信を行う際に接続するようにしてもよい。
【0043】
次に秘匿モードによる音声通信について説明する。秘匿モードによる音声通信を行う場合、移動無線局4側のユーザは、まず通信ユニット装置5を移動無線局4のデータインタフェース部30に接続し、例えば通信ユニット装置5からの接続要求によって通常モードから秘匿モードへの切り換えが行われる。なお、通信ユニット装置5からの接続要求は通信ユニット装置5に設けられたスイッチ等を操作することにより行う(図示省略)。この操作が行われると通信ユニット装置5からの接続要求信号が移動無線局4内の音声/データ切換部35に入力され、この音声/データ切換部35により通常モードから秘匿モードへの切り換えが行われる。すなわち、移動無線局4側における秘匿モードによる音声通信は移動無線局4のデータインタフェース部30を通して行うため、秘匿モードによる音声通信を行う場合には上述したように移動無線局4内の音声/データ切換部35に切換信号を入力して移動無線局4の通信モードを音声通信モードからデータ通信モードへの切り換えを行うものである。
【0044】
移動無線局4の通信モードがデータ通信モードに切り換えられると、データインタフェース部30に接続されたパソコン等からのデータ信号をデジタル変調して基地局3に対して送信することが可能となり、通信ユニット装置から出力された音声データ信号についても通常のデータ信号と同様に基地局3に対して送信することができる。なお、固定電話局10aのユーザのみが切換スイッチ13を操作して通常モードによる音声通信を秘匿モードに切り換えた場合、移動無線局4側ではその間正常な通話を維持することができなくなり、移動無線局4側のユーザはこの状態を確認して自局側の通常モードを秘匿モードに切り換えることができる。秘匿モードから通常モードへの切り換えも同様である。
【0045】
秘匿モードによる通話が開始されると、移動無線局4の音声入手力手段は使用できなくなるので、移動無線局4側の送話音声は通信ユニット装置5の音声入手力手段24を使用して固定電話局10aに送信される。すなわち、音声入力部24に入力されたアナログの音声信号はA/D変換部25によりデジタル音声信号に変換され、音声符号化処理部26により音声符号化データに符号化処理される。なお、固定電話局用の通信ユニット装置10aと同様に音声符号化処理部15は公衆電話網8におけるデータ伝送に適した符号化方法、例えばPSI−CELP方式等が選択して使用されており公衆電話網8を介した音声通信であっても高品質の音声通信を行うことが可能である。
【0046】
音声符号化処理部26により符号化された音声符号化データは、次に音声暗号化部27による所定の暗号化処理がなされ、データバッファ部28に蓄積される。音声暗号化部27から出力された音声暗号化データはいわゆる同期信号に基き符号化された連続的なデータ信号であり、フォーマット変換部29によるデータフォーマット変換のためデータバッファ部28に一時的に蓄積される。フォーマット変換部29はデータバッファ部28に蓄積されたいわゆる同期形式の音声暗号化データを例えば8ビット毎に読み出し、読み出された各データの前後に非同期データ通信において取り扱えるようなデータフォーマットとするためのスタートビット及びストップビットをそれぞれ付加する。
【0047】
なお、移動無線局用の通信ユニット装置5も固定電話局10と同様のデータフォーマットの変換を行っており、図5(a)及び図5(b)に示すようなデータフォーマットの変換が行われる。これにより図5(a)に示すような連続的なデータ信号である音声暗号化部27の出力が図5(b)に示すような非同期形式の音声データ信号に変換される。フォーマット変換部29は例えば接続ケーブル6を介して移動無線局4のデータインタフェース部30に接続されており、フォーマット変換部29から出力された非同期形式の音声データ信号は接続ケーブル6、データインタフェース部30を介して移動無線局4に出力される。移動無線局4に出力された非同期形式の音声データ信号、移動無線局4内のデータバッファ部に一時的に蓄積され、パソコン等他の携帯端末装置からのデータ信号と同様にデジタル変復調部36によるデジタル変調処理が施された後、移動無線局4が存在するエリアの基地局3に対して送信される。
【0048】
通常の音声通信の場合、移動無線局4で音声符号化処理された音声符号化データは図5(a)に示すようなデータフォーマットでデジタル変調されて基地局3に対して送信されるが、本発明に係る音声通信方法の場合、音声暗号化部27から出力された音声暗号化データは図5(b)に示すような非同期形式の音声データ信号に変換されて移動無線局4から基地局3に対して送信される。基地局3により受信された移動無線局4からのデジタル無線変調信号はデジタル復調処理が施されて移動通信交換機2に出力される。
【0049】
上述したとおり、移動通信交換機2には移動無線局4から送信されたデジタル無線変調信号が音声信号かデータ信号かを識別する相互交換機能が設けられており(図示省略)、この相互交換機能の識別に基づく処理が行われるが、本発明に係る音声通信方法の場合、移動無線局4から送信された秘匿モードにおけるデジタル無線変調信号は非同期形式のフォーマットに変換された音声データ信号であり、データフォーマット上はパソコン等から送信されるデータ信号と同様なデータフォーマットであるため、移動通信交換機2に入力された非同期形式の音声データ信号は、実体は音声信号であるものの他のデータ信号と同様にアナログ変調が施されて出力される。
【0050】
通常、移動無線局4から送信された音声信号は、移動通信交換機2により元のアナログ音声に再生されて公衆電話網8を伝送されるため、例えば公衆電話網8あるいは加入者線のいわゆるアナログ通信区間において第三者が違法に通話内容の盗聴を行うことが可能であったが、本発明に係る音声通信方法によれば、移動無線局4から送信された音声信号はデジタル信号に音声符号化処理、さらには暗号化処理が施されたまま公衆電話網8を伝送されるので、移動無線局4と基地局3との間の無線区間だけでなくいわゆるアナログ通信区間と呼ばれる通信区間においても第三者からの盗聴を防止することができる。なお、アナログ変調が施された非同期形式の音声データ信号はそのままでは固定電話局10aにおいて元の音声信号に戻すことはできないので、図1に示すような固定電話局用の通信ユニット装置11aを設け、通信ユニット装置11aにより再生された元のアナログ音声信号が固定電話局10aに出力される。
【0051】
次に固定電話局10a側から移動無線局4側に対して送信される音声信号の受信動作について説明する。固定電話局用の通信ユニット装置11aにおいてアナログ変調が施された非同期形式の音声データ信号は、加入者線交換機9aを介して公衆電話網8内に出力され移動通信網1の移動通信交換機2に伝送される。そして移動通信交換機2により元の非同期形式の音声データ信号に戻され、基地局3からデジタル変調が施されて移動無線局4に対して送信される。
【0052】
また、移動無線局4により受信された基地局からのデジタル無線変調信号は、まず移動無線局4内のデジタル変復調部36によりデジタル復調され、音声/データ切換手段35、非同期インタフェース部、データインタフェース部30等を介して通信ユニット装置5のフォーマット変換部29に出力される。フォーマット変換部29に入力された非同期形式の音声データ信号はここで元のデータフォーマットの音声暗号化データに変換され、上述したような同期形式の音声暗号化データがデータバッファ部28に一時的に蓄積される。なお、移動無線局用の通信ユニット装置5も固定電話局10と同様のデータフォーマットの変換を行っており、図5(c)及び図5(d)に示すようなデータフォーマットの変換が行われる。これにより図5(c)に示すようなデータフォーマットの音声データ信号が図5(d)に示すような元のデータフォーマットに変換される。
【0053】
データバッファ部28に一時的に蓄積された元の音声暗号化データは暗号復号化部31に出力され、暗号復号化部31により送信局側の暗号化方式に応じた復号化処理が施される。暗号復号化部31により復号化された元の音声符号化データは音声復号化処理部32に出力され、音声復号化処理が施される。音声復号化処理部32も送信局側の音声符号化方式に対応した音声復号化方式が使用されており、再生した同期信号に基づき元のデジタル音声信号が再生される。音声復号化処理部32により再生されたデジタル音声信号はD/A変換部33により元のアナログ音声信号に変換され、音声出力部34を介して受話音声として外部に出力される。
【0054】
以上のように、本実施の形態による音声通信システムでは、図2又は図3に示すように構成された各通信ユニット装置5、11をそれぞれ対応する端末局側に設け、これら各通信ユニット装置5又は11を介して通信相手との音声通信を行うようにしたので、固定電話局10側のユーザにおいては通信相手の区別なく通信相手との秘匿通話を行うことができ、また、移動無線局4側のユーザにおいては移動無線局4と基地局3との間の無線区間だけでなく、いわゆるアナログ通信区間を含む全通信区間において固定電話局10との秘匿通話を行うことができる。
【0055】
なお、図3に示すような移動無線局用の通信ユニット装置においては当該通信ユニット装置5を接続ケーブル6等を介して移動無線局4のデータインタフェース部30に接続するだけで、図3に示すような固定電話局用の通信ユニット装置においては固定電話局10のモジュラージャック等を当該通信ユニット装置11に設けたソケットに接続し、この通信ユニット装置10をモジュラージャック等により家庭内の壁に敷設された加入者線のソケットに接続するだけでよく、公衆電話網8に接続された加入者線交換機9にアナログ方式の秘匿装置等を設けることなく簡単に通信相手との秘匿通話を実現することが可能である。
【0056】
実施の形態2.
次に本発明の他の実施形態について図6及び図7を用いて説明する。上記実施の形態による音声通信システムでは公衆電話網8に接続された固定電話局として一般家庭内用の固定電話局を示したが、本発明はその他PBXと呼ばれる構内交換機に接続されたいわゆる内線電話局により音声通信を行う音声通信システムにも適用することが可能であり、以下、構内交換機に接続された内線電話局が使用された音声通信システムについて説明する。図6は本発明の他の実施の形態による音声通信システムを示すシステム概略図であり、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【0057】
図6において、39は官庁や一般企業構内に設けられ構内電話網を構成する構内交換機、40はそれぞれ構内交換機に接続され、構内交換機に接続された電話局間では内線による通話を行う固定型の電話局(以下、内線電話局という)、41は構内交換機39と秘匿通信用の回線として任意に設定された秘匿回線42との間に接続されて使用される内線電話局用の通信ユニット装置であり、この内線電話局用の通信ユニット装置41は構内交換機39と各内線電話局40との間ではなく、構内交換機39と公衆電話網8との間に設置される。このように配置されることにより、構内交換機39に接続された全ての内線電話局40が内線電話局用の通信ユニット装置41を使用して通信相手と秘匿通話を行うことができ、図1に示す固定電話局10a、10bのように各内線電話局のそれぞれに図2に示すような通信ユニット装置11を設ける必要がなくなる。なお、43は通常の音声通信、データ伝送を行う通常の通信回線であり、構内交換機39は公衆電話網8との間における複数の通信回線の中からある外線番号の通信回線を秘匿回線42として設定する。
【0058】
図6に示す通信ユニット装置41の具体的構成について説明する。図7は本発明に係る内線電話局用の通信ユニット装置を示すブロック構成図であり、基本的な構成は図2に示す固定電話局用の通信ユニット装置11と同様である。図7において、45は構内交換機39に対するアナログ音声信号の入出力、かつ、内線電話局40からの切換信号に応じて通常モードか秘匿モードかいずれかへの切り換えを行う構内交換機インタフェース部、46は通話相手への発呼要求又は通話相手からの着呼に対して応答する場合及び通常モードによる音声通信を実現するためのアナログ伝送路であり、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、内線電話局用の通信ユニット装置41には切換スイッチは設けておらず、内線電話局用の通信ユニット装置41における通常モードと秘匿モードとの切り換えは、例えば内線電話局40からのダイヤル信号(例えば#キーと数字キーとを組合せたもの)により行うものである。
【0059】
次に通信ユニット装置41の動作を中心に本実施の形態による音声通信システムの通信動作について説明する。例えば、図6において内線電話局40から固定電話局10に対して通常の通話要求が行われる場合、内線電話局40のユーザは固定電話局10の電話番号の他に通信回線43の外線番号、すなわち外線#001又は#002を選択して発信する。これにより構内交換機39と加入者線交換機9との間に通信回線43を介した所定経路の通信回線が設定され、内線電話局40と固定電話局10との間で通常モードによる音声通信を行うことができる。
【0060】
次に秘匿モードにより通話を行う場合について説明する。内線電話局40の各ユーザが秘匿モードによる通話を行う場合、各ユーザは秘匿回線42を介した通話要求を行う必要がある。すなわち、内線電話局40のユーザは固定電話局10の電話番号の他に秘匿回線42の外線番号、すなわち外線#003を選択して発信する。通信開始時、通信ユニット装置41では構内交換機インタフェース部45はアナログ伝送路46を介して加入者交換機9と接続されており、これにより構内交換機39と加入者線交換機9との間に秘匿回線43を介した所定経路の通信回線が設定される。そして通常モードによる通話中、内線電話局40のユーザが所定のダイヤルキーを操作するとこのダイヤル信号が構内交換機インタフェース部45により検出され、このダイヤル信号の検出によりアナログ伝送路46による通常モードの音声通信が秘匿モードによる音声通信に切り換えられる。上述したように、この秘匿モードへの切り換え又は秘匿モードから通常モードへの切り換えのためのダイヤル信号は予め所定のものを設定しておけばよく、構内交換機インタフェース部45がこれらのダイヤル信号を検出したときに通話モードを切り換えるよう構内交換機インタフェース部45の設定を行う。
【0061】
なお、秘匿モードにおける動作については図2に示す通信ユニット装置10と同様であり詳細な説明については省略する。フォーマット変換部18から出力された非同期形式の音声データ信号はそのままでは公衆電話網8等を伝送することができないのので、非同期モデム19によりアナログ変調が施されて秘匿回線42を介して加入者線交換機9側に出力される。
【0062】
また、固定電話局10側から伝送されたアナログ変調が施された非同期形式の音声データ信号は上記とは逆の経路で伝送され通信ユニット装置41の非同期モデム19に入力される。なお、受信側の動作についても図2に示す通信ユニット装置10と同様であり詳細な説明については省略する。フォーマット変換部18、データバッファ部17、暗号復号化部20、音声復号化処理部21、D/A変換部22、構内交換機インタフェース部45を経て出力された元のアナログ音声信号は構内交換機39を介して内線電話局40に出力される。固定電話局10側から送信された非同期形式の音声データ信号は通信ユニット装置41により元のアナログ音声信号に戻されており、内線電話局40に設けられた音声出力部により受話音声を得ることができる。
【0063】
このように、構内交換機39と公衆電話網8との間に内線電話局用の通信ユニット装置41を設けることにより、いわゆるアナログ通信区間においてもデジタル音声信号に音声符号化処理及び暗号化処理を施した状態で自局側からの音声信号を通信相手に伝送させることができ、たとえ第三者からの違法な盗聴行為が行われたとしても通話内容の秘匿化を図ることができる。なお、図6に示すように、通信ユニット装置11を内線電話局40に直接接続するように構成してもよい。この場合、秘匿回線42を経由せずに通常の通信回線43により通信相手との秘匿通話を実現することができる。
【0064】
以上のように、本実施の形態による音声通信システムでは、図7に示すように構成された通信ユニット装置41を構内交換機39と公衆電話網8との間に設置し、この通信ユニット装置41を介して通信相手との音声通信を行うようにしたので、PBXと呼ばれる構内交換機に接続されたいわゆる内線内電話局40側のユーザにおいて公衆電話網8に接続された固定電話局10、又は移動通信網1に接続された移動無線局のユーザとの秘匿通話を行うことができる。
【0065】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、アナログ通信区間を有する公衆電話網を介した端末局間における音声通信において、アナログ通信区間において第三者による盗聴行為が行われても音声信号であるか否かの識別が困難であり、盗聴による通話内容の再生を確実に防止することができる。また、非同期形式の音声データ信号への変換が確実にできる一方、任意の音声符号化回路を適宜使用することができ、確実かつ容易に通話内容の秘匿化を実現することができる。
【0066】
また、他の発明によれば、デジタル方式の移動無線局とデジタル移動通信網に接続された基地局の間の無線区間だけでなく、全通信区間において通話内容に秘匿性を持たせることができ、アナログ通信区間を有する公衆電話網を介したデジタル方式の移動無線局と固定電話局との間における音声通信において通話内容に秘匿性をもたせることができる一方、アナログ通信区間において第三者による盗聴行為が行われても音声信号であるか否かの識別が困難であり、盗聴による通話内容の再生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態による音声通信システムの概略を示すシステム構成図である。
【図2】 図1に示す音声通信システムに適用されて使用される固定電話局用の通信ユニット装置のブロック構成図である。
【図3】 図1に示す音声通信システムに適用されて使用される移動無線局用の通信ユニット装置のブロック構成図である。
【図4】 図3に示す通信ユニット装置が接続された移動無線局を示すブロック構成図である。
【図5】 本発明に係る音声符号化データのフォーマット変換について説明するためのフォーマット説明図である。
【図6】 この発明の他の実施の形態による音声通信システムの概略を示すシステム構成図である。
【図7】 図6に示す音声通信システムに適用されて使用される内線電話局用の通信ユニット装置のブロック構成図である。
【図8】 従来の音声通信システムによる音声通信について模式的に示した通信状態説明図である。
【符号の説明】
1 移動通信網、2 移動通信交換機、3 基地局、4 移動無線局、
5 移動無線局用の通信ユニット装置、8 公衆電話網、
9,9a,9b 加入者線交換機、10,10a,10b 固定電話局、
11,11a,11b 固定電話局用の通信ユニット装置、
14,25 A/D変換部、15,26 音声符号化処理部、
16,27 音声暗号化部、18,29 フォーマット変換部、
19 非同期モデム 20,31 暗号復号化部、
21,32 音声復号化処理部、39 構内交換機、40 内線電話局、
41 内線電話局用の通信ユニット装置、
45 構内交換機インタフェース部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, for example, conceals call contents between fixed telephone stations connected to each other via a public telephone network and calls contents between a fixed telephone station and a mobile radio station connected to a mobile communication network. The present invention also relates to a voice communication method, a voice communication system, and a communication unit device thereof.
[0002]
[Prior art]
In general, voice communication between a fixed telephone station installed in a home and another fixed telephone station is a public telephone line network (hereinafter referred to as a network of transmission lines) that is composed of a large number of exchanges and a network between them. The public telephone network). This public telephone network is a so-called analog telephone network that transmits a voice signal transmitted from a fixed telephone station to a call partner via an analog switch. When voice communication is performed using such an analog telephone network, A third party can eavesdrop on the content of the call in a relatively easy manner.
[0003]
On the other hand, in a mobile communication system such as a digital cellular phone system that performs voice communication wirelessly, encryption technology is used in a so-called wireless section between a mobile radio station and a base station to prevent eavesdropping on the contents of a call from others. The idea to do is made. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-219049 relates to a wireless communication device used in an automobile telephone system, a mobile phone system, etc., and scrambles an audio signal transmitted via a wireless line to prevent wiretapping from others. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 8-293915 discloses a digital communication system for transmitting an audio signal as a digital signal. In the digital communication system, only a specific bit of the digital audio signal is subject to encryption. Is described with respect to a telephone with an encryption function.
[0004]
However, in the mobile communication system as described above, when the voice signal transmitted from the mobile radio station is transmitted to the other party via the public telephone network, that is, voice communication is performed between the fixed telephone station and the mobile radio station. Is performed, the voice signal transmitted from the mobile radio station is converted into the original analog voice signal and transmitted through the public telephone network. However, in the wired section including the public telephone network, there is a sufficient possibility that the wiretapping is illegally conducted by another person in the same manner as the voice communication between the fixed telephone stations.
[0005]
For example, FIG. 8 is a communication state explanatory diagram schematically showing voice communication between a mobile radio station connected to a digital mobile communication network and a fixed telephone station in a general home connected to a public telephone network. In FIG. 8, 47 is a mobile radio station, 48 is a base station connected to the
[0006]
As shown in FIG. 8, the digital voice signal transmitted from the
[0007]
In voice communication between fixed telephone stations, a method in which an analog voice signal transmitted from each fixed station is once converted into a digital voice signal and the digital voice signal is output to a public telephone network via a modem. By adopting, it is possible to conceal the contents of the call in all communication sections between fixed telephone stations, but between fixed telephone stations adopting such a system and mobile radio stations as described above The voice encoding method and the voice encryption method adopted are different, and voice communication can be performed only between fixed telephone stations.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the voice communication between the fixed telephone stations mutually connected to the conventional public telephone network, the voice signal transmitted from the fixed telephone station is transmitted in the public telephone network or the like in the state of an analog voice signal. Therefore, in a so-called analog communication section including this public telephone network, a third party can eavesdrop on the contents of the call using a relatively easy means, and can make a call on information that is difficult to be known to others. There was a problem that such important information could not be leaked to others. In addition, even if a method of digitizing mutual audio signals between fixed telephone stations and transmitting them to the communication partner is adopted between such fixed telephone stations and mobile radio stations connected to the mobile communication network. The problem is that voice communication can only be performed between fixed telephone stations and voice communication cannot be performed between a fixed telephone station and a mobile radio station because the voice encoding method used is different. There was a point.
[0009]
As a means for concealing the contents of a call in all communication sections including the so-called analog communication section as described above, for example, it is conceivable to provide an analog concealment device between subscriber line switches connected to a public telephone network. However, it is a heavy burden on the system provider to newly add such a secret device to the system for a secret call between specific users.
[0010]
In addition, as a method of transmitting an audio signal without going through the
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and between a fixed telephone station connected to a public telephone network and a mobile radio station connected to a mobile communication network such as a digital portable electric network. In voice communication in Japan, the content of the call can be concealed in all communication sections with the communication partner, and the same method can be used without any other measures between fixed telephone stations mutually connected to the public telephone network A novel voice communication system, voice communication method, and communication unit apparatus thereof that can conceal the contents of a call and can easily realize secret communication with a communication partner without distinguishing between a fixed telephone station or a mobile radio station. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A voice communication method according to the invention of
[0013]
The voice communication system according to the invention of claim 2A public telephone network; a fixed telephone station connected to the public telephone network; a digital mobile communication network connected to the public telephone network; and the fixed telephone connected to any one of the base stations of the digital mobile communication network A digital mobile radio station that performs voice communication with a station, and a voice encryption unit that is connected to each of the digital mobile radio station and the fixed telephone station and encrypts a digital voice signal that has been digitally converted. Voice decoding means corresponding to the means, a data buffer unit for temporarily storing the encrypted audio data of the synchronization format output from the audio encryption unit, and the synchronous audio encryption stored in the data buffer unit The data is converted into an asynchronous audio data signal and output, while the asynchronous audio data signal sent from the partner station is converted into synchronous audio data A communication unit device having a format conversion unit for converting and outputting to the audio decoding means via the data buffer unit, and the communication unit device connected to the fixed telephone station converts the communication unit device by the format conversion unit. The asynchronous audio data signal is analog-modulated and then output to the public telephone network, and the communication unit connected to the digital mobile radio station is converted to the asynchronous format converted by the format converter. The voice data signal is output to the base station via the data communication data interface provided in the digital mobile radio station.Is.
[0014]
The voice communication system according to the invention of claim 3The digital mobile radio station switches the communication mode from the voice communication mode to the data communication mode, and outputs the asynchronous voice data signal output from the communication unit device to the base station.Is.
[0015]
A communication unit device according to the invention of claim 4Used by connecting to a data interface for data communication provided in a digital mobile radio station,Audio input / output means for inputting / outputting audio signals, and the audio input / output meansOutput fromIsDigitally convertedDigital audio signalDarkVoice encryptionmeansWhen,The voice decoding means corresponding to the voice encryption means;Voice encryptionmeansEncrypted bySynchronousVoice encrypted dataTemporarilyAccumulationData buffer unit, and the synchronized voice encrypted data stored in the data buffer unit.Asynchronous formFor audio data signalsconversionOutput to the mobile radio station, while converting the asynchronous audio data signal input via the mobile radio station into synchronous audio data, and the audio decoding via the data buffer unit To outputFormat converterAndIt is provided.
[0016]
A communication unit device according to the invention of
[0017]
The communication unit device according to the invention of
[0018]
A communication unit device according to the invention of claim 7SaidSuitable for line quality of public telephone networkencryptionThe method is adopted.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a system schematic diagram showing a voice communication system according to an embodiment of the present invention, which is connected between fixed telephone stations mutually connected to a public telephone network and connected to such a fixed telephone station and a mobile communication network. The mobile radio stations are configured to perform voice communication with each other. The voice communication method according to the present invention is applied to a voice communication system in which voice signals are transmitted to each other via a so-called analog communication section including a public telephone network. For example, the voice communication method is connected to a digital telephone network. The same applies to voice communication between a fixed telephone station and a fixed telephone station connected to a public telephone network, and voice communication between a fixed telephone station connected to a digital telephone network and a mobile radio station connected to a mobile communication network. It is possible to apply.
[0020]
In FIG. 1, 1 is a mobile communication network adopting a digital system (for example, a digital mobile phone network, a car telephone network, etc.), 2 is a mobile communication switch for mobile communication provided in the
[0021]
[0022]
The
[0023]
Next, a specific configuration of each communication unit device shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a communication unit device for a fixed telephone station according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing a communication unit device for a mobile radio station according to the present invention. First, a communication unit device for a fixed telephone station will be described. Note that the fixed telephone station
[0024]
In FIG. 2, reference numeral 12 denotes an analog voice signal input / output to / from the fixed
[0025]
[0026]
[0027]
As shown in FIG. 2, the communication unit device for a fixed telephone station is provided with, for example, an
[0028]
Next, a specific configuration of the communication unit device for mobile radio stations will be described. This mobile radio station
[0029]
In addition, 28 is a data buffer unit for temporarily storing voice encrypted data output from the
[0030]
4 is a block diagram showing a specific configuration of the
[0031]
Next, the communication operation of the voice communication system according to the present embodiment will be described focusing on the operations of the
[0032]
First, a case where a call is made between the fixed telephone station 10a and the fixed telephone station 10b will be described. For example, in FIG. 1, when a call request is made from the fixed telephone station 10a to the fixed telephone station 10b, the user on the fixed telephone station 10a side operates the dial key of the fixed telephone station 10a to be the fixed telephone station that is the other party of the call. Enter the 10b phone number. At this time, the normal mode is selected by the changeover switch 13 in the
[0033]
Next, a case where a call is performed in the secret mode will be described. When each user switches from the normal mode to the call in the secret mode, each user operates the changeover switch 13 provided in the
[0034]
It should be noted that a detecting means for detecting a modem signal is provided so that when one terminal station switches the call mode, the other station detects this and automatically switches between the normal mode and the secret mode. You may comprise.
[0035]
Hereinafter, the operation in the secret mode will be described. When a call is made in the secret mode, the transmitted voice input to the voice input unit of the fixed telephone station on the transmission side (hereinafter referred to as the transmission station side) is input to the A /
[0036]
The audio encoded data encoded by the audio encoding processor 15 is then subjected to a predetermined encryption process by the
[0037]
The
[0038]
Next, the operation of the fixed telephone station on the receiving side (hereinafter referred to as the receiving station side) will be described. The analog modulated signal transmitted to the receiving station side is first input to the
[0039]
When an asynchronous audio data signal is input, the
[0040]
In this way, by providing the
[0041]
Next, a case where a call is made between the
[0042]
The operation on the
[0043]
Next, voice communication in the secret mode will be described. When performing voice communication in the secret mode, the user on the
[0044]
When the communication mode of the
[0045]
When a call in the secret mode is started, the voice acquisition means of the
[0046]
The audio encoded data encoded by the
[0047]
Note that the
[0048]
In the case of normal voice communication, voice encoded data that has been subjected to voice encoding by the
[0049]
As described above, the
[0050]
Usually, since the voice signal transmitted from the
[0051]
Next, the operation of receiving an audio signal transmitted from the fixed telephone station 10a side to the
[0052]
Also, the digital radio modulation signal from the base station received by the
[0053]
The original voice encrypted data temporarily stored in the data buffer unit 28 is output to the encryption / decryption unit 31, and decryption processing is performed by the encryption / decryption unit 31 according to the encryption method on the transmitting station side. . The original speech encoded data decrypted by the encryption / decryption unit 31 is output to the speech decryption processing unit 32 and subjected to speech decryption processing. The audio decoding processing unit 32 also uses an audio decoding method corresponding to the audio encoding method on the transmitting station side, and the original digital audio signal is reproduced based on the reproduced synchronization signal. The digital audio signal reproduced by the audio decoding processing unit 32 is converted to the original analog audio signal by the D /
[0054]
As described above, in the voice communication system according to the present embodiment, the respective
[0055]
In the communication unit device for a mobile radio station as shown in FIG. 3, the
[0056]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the voice communication system according to the above-described embodiment, a fixed telephone station for general home use is shown as a fixed telephone station connected to the
[0057]
In FIG. 6, 39 is a private branch exchange which is provided in a government office or a general corporate premises and constitutes a private telephone network, 40 is connected to the private branch exchange, and a fixed type is used for making a telephone call between extension offices connected to the private branch exchange A telephone station (hereinafter referred to as an extension telephone station), 41 is a communication unit device for an extension telephone station that is used by being connected between a
[0058]
A specific configuration of the
[0059]
Next, the communication operation of the voice communication system according to the present embodiment will be described focusing on the operation of the
[0060]
Next, a case where a call is performed in the secret mode will be described. When each user of the
[0061]
The operation in the secret mode is the same as that of the
[0062]
In addition, the asynchronous voice data signal subjected to analog modulation transmitted from the fixed
[0063]
In this way, by providing the
[0064]
As described above, in the voice communication system according to the present embodiment, the
[0065]
【The invention's effect】
As abovethisAccording to the invention,Has an analog communication sectionThrough the public telephone networkTheVoice communication between terminal stationsTo believeLeaveAThird party in the analog communication sectionbyWiretappingEven if an act is performed, it is difficult to identify whether it is an audio signal, and it is possible to reliably reproduce the content of the call by eavesdroppingCan be prevented.In addition, conversion to an asynchronous audio data signal can be ensured, while an arbitrary audio encoding circuit can be used as appropriate, and concealment of the contents of a call can be realized reliably and easily.
[0066]
Also,otherAccording to the invention,DigitalWith mobile radio stationsConnected to digital mobile networkBetween base stationsNoIn addition to the line section, it is possible to make the call content confidential in all communication sections,While the voice communication between the digital mobile radio station and the fixed telephone station via the public telephone network having an analog communication section can be concealed,Third party in the analog communication sectionbyWiretappingEven if an act is performed, it is difficult to identify whether it is an audio signal, and it is possible to reliably reproduce the content of the call by eavesdroppingCan be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an outline of a voice communication system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block configuration diagram of a communication unit device for a fixed telephone station used by being applied to the voice communication system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a block configuration diagram of a communication unit device for a mobile radio station used by being applied to the voice communication system shown in FIG. 1;
4 is a block diagram showing a mobile radio station to which the communication unit device shown in FIG. 3 is connected.
FIG. 5 is a format explanatory diagram for explaining format conversion of audio encoded data according to the present invention.
FIG. 6 is a system configuration diagram showing an outline of a voice communication system according to another embodiment of the present invention.
7 is a block configuration diagram of a communication unit device for an extension telephone station used by being applied to the voice communication system shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a communication state explanatory diagram schematically showing voice communication by a conventional voice communication system.
[Explanation of symbols]
1 mobile communication network, 2 mobile communication switch, 3 base station, 4 mobile radio station,
5 Communication unit equipment for mobile radio stations, 8 Public telephone network,
9, 9a, 9b Subscriber line switch, 10, 10a, 10b fixed telephone office,
11, 11a, 11b Fixed telephone station communication unit device,
14, 25 A / D conversion unit, 15, 26 speech coding processing unit,
16, 27 Voice encryption unit, 18, 29 Format conversion unit,
19
21, 32 voice decoding processing unit, 39 private branch exchange, 40 extension telephone station,
41 Communication unit device for extension telephone office,
45 Private branch exchange interface.
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