CH688119A5 - Verfahren und Anordnung zum Erkennen und Auswerten von Datenuebertragung ueber Fernsprechverbindungen. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anordnung zur seiner Durchführung.

Zur Sicherung von Vertraulichkeit und Integrität von Datenbeständen werden gewöhnlich Vorschriften erlassen, wie auf die Datenbestände mittels Datenfernübertragung zugegriffen werden darf. Die Einhaltung dieser Vorschriften kann für Rechenzentren relativ gut überwacht werden. Durch weitgehende Vernetzung von Arbeitsplatzrechnern (Personal Computern) untereinander und mit zentralen Diensten, der weitgehenden Standardisierung der Arbeitsplatzrechner und der Verfügbarkeit preiswerter Modems besteht die Möglichkeit, unkontrollierte Datenübertragungsverbindungen über einen vorhandenen Telefonanschluss zu bewirken. Es könnte ein handelsübliches Modem an einen vorhandenen Personal Computer und einen vorhandenen Telefonanschluss angeschlossen werden. Werden Modem und PC in den Antwort-Modus geschaltet, so kann von jedem, auch privaten, Telefonanschluss eine Datenübertragungsverbindung zum PC eingerichtet werden. Damit können sowohl die Daten auf dem PC als auch alle über Netzwerke von ihm erreichbaren Daten abgezogen werden. Wird das Modem hernach wieder abgebaut, sind keine Spuren mehr von dieser Datenverbindung vorhanden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Benutzung von Telefonanschlüssen für unbefugte Datenübertragung automatisch zu dokumentieren und wahlweise auch zu verhindern.

Für das dienstintegrierende Vermittlungsnetz ISDN ist dies relativ leicht zu erreichen, weil dort zu jeder Verbindung ein Kennzeichen verfügbar ist, ob es sich um eine Sprach- oder Datenverbindung handelt. Analog zu der Berechtigung für Amtsanlas-sung kann der Berechtigungskatalog um die Berechtigung für Datenverbindungen erweitert werden.

In konventionellen Vermittlungsanlagen werden jedoch regelmässig und in ISDN-Nebenstellenanlagen aus Kostengründen weiterhin analoge Telefonapparate benutzt, die untereinander oder mit einkommenden Amtsanrufen herkömmlicher, analoger Technik verbunden werden. Für diese Verbindungen ist auch in ISDN-Nebenstellenanlagen kein Kennzeichen für eine Datenverbindung gesetzt, so dass eine Datenverbindung unkontrolliert hergestellt werden kann. Daher ist eine Lösung zu finden, die auch für herkömmliche Sprachverbindungen möglich und ferner in herkömmlichen Vermittlungsanlagen anwendbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer durch einen Vermittlungsrechner programmgesteuerten Nebenstellenanlage nach Herstellung einer Sprechverbindung ein Diskriminator an die Sprechverbindung angeschaltet wird, der anzeigt, ob über den Sprachkanal eine Datenverbindung besteht. Ist dies der Fall, so erfolgt ein Eintrag in eine Dokumentationsdatei oder auch ein Abbruch der Verbindung, wenn für die Nebenstelle eine Berechtigung für Datenübertragungen nicht vorliegt. Als Diskriminator ist im einfachsten Fall ein Modem verwendbar, welches nach Erkennen gültiger Trägerfrequenzen ein Signal «Carrier Detect» liefert. Dieses Signal ist das Diskriminator-Ausgangssignal und wird von der Steuerung der Nebenstellenanlage ausgewertet. Alternativ hierzu kann eine Spektralanalyse der Frequenzen auf der Verbindung erfolgen. Da Modemsignale durch charakteristische Trägerfrequenzen gekennzeichnet sind, kann der Diskriminator aus dem Spektrum das Auftreten dieser Trägerfrequenzen erkennen. Werden komprimierende Techniken, z.B. nach CCITT V42, verwendet, so entsteht ein Spektrum, das durch die volle Nutzung der Bandbreite einem Rauschspektrum nahekommt und keine Trägerfrequenzen erkennen lässt. Durch die Nähe zu einem Rauschspektrum ist es jedoch dennoch von einer Sprachverbindung unterscheidbar.

Besonders vorteilhaft ist es, dass in digitalen Nebenstellenanlagen mit Signalprozessoren in den Vermittlungseinrichtungen die Spektralanalyse von diesen mit durchgeführt werden kann, so dass keine zusätzlichen Bauteile notwendig sind. Dies gilt auch für Nebenstellenanlagen, in denen Signalprozessoren zur Erkennung von Wähltönen, z.B. nach DE 3 604 966, eingesetzt werden, wobei zusätzlich zu den Wähltönen die Träger der Modemsignale erkannt werden.

Für die Auswertungslogik eines Diskriminators kann, unabhängig von der Art der Freqenzerken-nung, vorteilhaft unscharfe Logik («fuzzy logie») eingesetzt werden. Unscharfe Logik kann beispielsweise die Höhe von Trägersignalen zur Auswertung berücksichtigen und am Ausgangssignal eine Bewertung mitliefern, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Ausgangsaussage richtig ist. Dies ist im Zusammenhang mit den Fehlerfällen «Sprachverbindung als Datenverbindung bewertet» und «Datenverbindung nicht erkannt» von Bedeutung. Je nach Einsatzfall und auch nach betroffener Nebenstelle kann es wichtiger sein, bei unsicherer Beurteilung entweder eine Datenverbindung anzunehmen oder eine Sprachverbindung. Liefert der Diskriminator eine Bewertung, so kann diese entsprechend einem Eintrag in Berechtigungskatalog berücksichtigt werden.

Es ist ferner möglich, auch die Art der Datenverbindung, ob es beispielsweise ein Fax-Übertragung, eine Datenübertragung geringer oder hoher Uber-tragungsgeschwindigkeit oder eine BTX-Verbin-dung ist, zu ermitteln und diese Unterschiede im Berechtigungskatalog zu berücksichtigen. Damit kann ein Anschluss für ein Faxgerät mit Auslandsberechtigung für Sprachverbindungen und alle anderen Datenverbindungen gesperrt werden.

Es ist ohne weiteres möglich, nicht nur Amtsverbindungen zu überwachen, sondern auch alle Verbindungen der Teilnehmer untereinander. Dies ist dann wichtig, wenn beispielsweise ein Betriebsteil keiner Zugangsüberwachung unterliegt und damit eine Nebenstelle ohne Amtsberechtigung öffentlich zugänglich ist und beispielsweise durch Taschencomputer und -Modem ein Datenzugang eröffnet würde.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.

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Fig. 1 den Aufbau einer programmgesteuerten Nebenstellenanlage mit zwei Varianten für die Überwachung,

Fig. 2 einen Ablaufplan für das Überwachungs-verfahren.

Bei einer Nebenstellenanlage nach Fig. 1 sind mehrere Amtsleitungen 10 über eine Amtsanpassung 11 und eine Verbindung 12 mit einem Koppelfeld 13 verbunden, welches über eine Verbindung 14 mit einer Teilnehmeranpassung 15 verbunden ist, von welcher die Leitungen 16 zu den einzelnen Endgeräten, insbesondere Telefonapparaten 17, führen. Das Koppelfeld 13 und die Verbindungen 12 und 14 können durch eine beliebige herkömmliche Technik realisiert werden, entweder durch ma-trixförmig angeordnete Schalter oder durch Zeitmul-tiplexverfahren, in denen die logischen Verbindungen 12 und 14 durch einen gemeinsamen Bus realisiert werden und das Koppelfeld 13 immateriell durch Wahl des Zeitpunkts des Zugriffs auf den Bus realisiert wird. Es sind auch Verbindungen der Teilnehmer untereinander möglich.

Eine zentrale, programmierte Steuerung 20 ist über Steuerleitungen 21, 22 und 23 mit den Amtsund Teilnehmeranpassungen 11 und 15 sowie mit dem Koppelfeld 13 verbunden. Zu der zentralen Steuerung gehört eine Bedienkonsole 24 und ein Journalgerät 25, das als Drucker oder elektronisches Speichermedium (Protokolldatei) ausgeführt sein kann.

In einer ersten Ausführungsform wird der durch die Umrahmung 30 bezeichnete Teil verwendet. Dieser Teil enthält einen Diskriminator 31, der später genauer beschrieben wird, und eine weitere Koppeleinheit 32, die über die Ausgangsverbindungen 35 mit den Verbindungen 14 verbunden ist, so dass der Diskriminator die Signale einer oder beider Übertragungsrichtungen der Sprachverbindung empfangen, aber nicht auf sie senden kann. Es handelt sich also um eine einfache Mithöreinrichtung, die von der Steuerung 20 über die Steuersignale 33 und 34 gesteuert wird.

Das Überwachungsverfahren ist in Fig. 2 dargestellt. Es beginnt beispielsweise mit einem ankommenden Ruf in Schritt 201. Die Steuerung 20 vermittelt diesen über die Koppeleinheit 13 und baut die Verbindung nach Schritt 202 auf. Gleichzeitig oder unmittelbar danach schaltet die Steuerung 20 nach Schritt 203 den Diskriminator 31 mittels der Koppeleinheit 32 an die logische Verbindung und überwacht den Ausgang 33 des Diskriminators. Zeigt der Diskriminator in Schritt 204 an, dass eine Datenverbindung besteht, so protokolliert in Schritt 205 die Steuerung dieses Ereignis auf dem Journalgerät 25. Ist, entsprechend Schritt 206 und den Vorgaben durch die Bedienkonsole 24, der Teilnehmer nicht berechtigt, so wird die unzulässige Datenverbindung in Schritt 207 unterbrochen, indem die Steuerung die Verbindung durch Umschalten der Koppeleinheit 13 trennt und zuvor die Mithörverbindung mit der Anschalteinheit 32 trennt. Für die abschliessende Entscheidung, dass keine Datenverbindung vorliegt, kann eine Wartezeit von beispielsweise 120 Sekunden vom Verbindungsaufbau an gerechnet, vorgegeben werden. Auch kann, in Fig. 2 nicht dargestellt, eine Mindestzeit von beispielsweise 30 Sekunden für das Anliegen des positiven (eine Datenverbindung kennzeichnenden) Diskriminatorsignals vorgegeben werden, um Fehlinterpretation von Sprach- oder Musiksignalen aus-zuschliessen. Diese Mindestzeiten werden durch die Programmsteuerung flexibel an den Einsatzort und die Art der Verbindung angepasst.

Die Überwachung kann auch solange fortgesetzt werden, bis die nächste Verbindung hergestellt wird, in der der Diskriminator benötigt wird. Die schon erwähnte Mindestzeit der Anfangsüberwachung wird so gewählt, dass die notwendigen Zeiten zum Protokollaufbau der beteiligten Endgeräte berücksichtigt werden, so dass nach dieser Zeit eine Datenverbindung entweder hergestellt und als solche erkannt wurde, oder dass eine Sprachverbindung vorliegt. Alternativ zu einer Fortsetzung der Überwachung nach dieser Mindestzeit kann der Diskriminator durch eine Zufallsauswahl zur Überwachung anderer, bestehender Verbindungen dienen. Hierbei ist die minimale Anschaltzeit geringer als bei einer neu geschalteten Verbindung, da für eine existierende Verbindung nur die Erkennungszeit des Diskriminators von wenigen Sekunden relevant ist, während nach erstmaligem Durchschalten der Verbindung die Synchronisation von Hard- und Software der Teilnehmerstationen zusätzliche Zeit erfordert.

Eine Erweiterung der Überwachungskapazität auf mehr als einen Diskriminator ist ohne weiteres durch Anschalten weiterer Diskriminatoren 31 an die Koppeleinheit 32 möglich und in Fig. 1 nicht dargestellt.

In einer weiteren Ausführungsform wird der in Fig. 1 durch die Umrahmung 39 bezeichnete Teil verwendet. In der Regel wird dann der Teil 30 nicht benutzt. Als Diskriminatoren 36 werden dann vorzugsweise handelsübliche Modems verwendet, die mit ihrer Analogseite über einen Teilnehmeran-schluss 16 wie zusätzliche Nebenstellen an die Teilnehmeranpassung 15 und mit ihrer Datenseite über die Verbindung 37 an die Steuerung 20 angeschlossen werden. Dabei werden die Diskriminatoren in der Art einer Telekonferenzschaltung angeschaltet. Dies ist insbesondere in Nebenstellenanlagen mit Zeitmultiplexvermittlung einfach möglich, da dort die Einrichtung einer Mithörfunktion ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand möglich ist. Durch den Einsatz mehrerer Diskriminatoren (nicht dargestellt) kann der Überwachungsgrad gesteigert werden.

Wird eine Datenübertragung erkannt, so erfolgt eine Protokollierung auf einem Journalgerät. Für durch die Bedienkonsole festgelegte Verbindungen, für die eine Datenübertragung permanent zugelassen ist, kann diese Protokollierung unterdrückt werden. Zusätlich zu der Protokollierung wird in einem durch die Bedienkonsole geführten Verzeichnis festgelegt, ob die Verbindung durch die Steuerung 20 abgebrochen werden soll. Als mögliche Weiterbildung kann anstelle eines Abbruchs der Verbindung eine weitere Baugruppe in die Verbindung eingeschleift werden, die eine Sprachverbindung weiter

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möglich macht, aber eine Datenverbindung nachhaltig stört, beispielsweise durch Unterdrückung von Modemträgern, Reduzierung der Bandbreite oder Hinzufügung von Rauschen.

In allen Ausführungsformen kann im Betriebsprogramm der Steuerung 20 festgelegt werden, dass zu vorgegebenen Zeiten, beispielsweise von 18 bis 6 Uhr und an Feiertagen, nur erfindungsgemäss geprüfte Verbindungen hergestellt werden. Sind der oder die Diskriminatoren noch belegt, so wird der Verbindungswunsch abgewiesen.

Als Diskriminator kann im einfachsten Fall ein herkömmliches Modem verwendet werden. An der beispielsweise nach CCITT V24 ausgeführten Schnittstelle 33 zum Modem 31 (bzw. Schnittstelle 37 zum Modem 36) sind Datensignale und Steuersignale vorhanden. Die Datensignale werden bei einfachen Modems ignoriert und die Steuersignale mit der Steuerung 20 der Vermittlungsanlage verbunden. Eines dieser Steuersignale heisst «Carrier Detect». Dieses Signal wird aktiv, sobald das Modem die Trägerfrequenz einer Datenübertragung erkannt hat und bildet damit das Ausgangssignal des Diskriminators. Neuere Modems können verschiedene Trägerfrequenzen erkennen und sich intern darauf einstellen; auch sie liefern ein «carrier de-tect»-Signal, wenn ein gültiger Träger vorhanden ist. Damit kann erreicht werden, dass mehr als eine Datenübertragungsgeschwindigkeit und -art erkannt wird.

Eine alternative Ausführungsform eines Diskriminators ist eine Gruppe von selektiven Filtern mit nachgeschalteten Detektoren, die auf die Frequenzen der möglichen Datenübertragungsverfahren abgestimmt sind. Dies sind beispielsweise für 300 Baud vollduplex nach CCITT V.21 die Frequenzpaare 980/1180 Hz und 1650/1850 Hz. Solange eine Datenverbindung besteht, ist jeweils eine der beiden Frequenzen jedes Paares vorhanden, unabhängig von den gesendeten Daten (Frequenzumta-stung). Im einfachsten Fall kann durch eine Oder-Funktion über die Detektorausgänge ein Signal erzeugt werden, das, wenn es für mehrere Sekunden anliegt, ein gültige Datenverbindung anzeigt. Gleiches kann für andere Übertragungsgeschwindigkei-ten erreicht werden, indem die Anzahl der erkannten Frequenzen erhöht und die kombinatorische Verknüpfung verfeinert wird. Hier sind auch mehrere Ausgangssignale möglich, mit denen unterschieden wird, ob es sich um eine Datenverbindung, eine Fax-Verbindung oder um eine BTX-Verbindung handelt und welche Dienstparameter eingestellt sind, insbesondere welche Übertragungsgeschwindigkeit von Datenübertragungen vorhanden ist.

Als kombinatorische Verknüpfung kann auch unscharfe Logik («fuzzy logie») verwendet werden. Diese Art der Verknüpfung berücksichtigt beispielsweise die unterschiedlichen Amplituden der Träger in bezug auf die Gesamtamplitude und gibt ein bewertetes Ausgangssignal ab, das über eine reine binäre Ja-Nein-Einscheidung hinausgeht und eine Zahl mitliefert, die die Vertrauenswürdigkeit des Ergebnisses enthält. Diese Zahl wird dann zusätzlich bei der Bewertung gemäss den Angaben im Berechtigungskatalog berücksichtigt.

Anstelle von selektiven Filtern kann auch die Methode der Spektrums-Analyse durch beispielsweise Fourieranalyse erfolgen. Damit wird dann ein Mittelwert der Spektralverteilung über einen längeren Zeitraum gebildet. Für die Fourieranalyse sind Signalprozessoren einsetzbar. Diese werden in einigen Ausführungsformen von Nebenstellenanlagen ohnehin für die Zeitmultiplexkopplung verwendet, wobei die Rechenkapazität meist nicht ausgenutzt wird. Insbesondere in den Synchronisationsteilen des Zeitrahmens kann dann der Signalprozessor die Spektralanalyse durchführen. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Signale bereits in digitaler Form im Signalprozessor bereitstehen. Eine einfache Musteranalyse vergleicht dann zwei aufeinanderfolgende Spektren im Abstand von beispielsweise zehn Sekunden; weisen sie den Hauptanteil auf den gleichen Frequenzen auf, so liegt eine Datenübertragung vor.

In Nebenstellenanlagen wird häufig für die Wahl das Mehrfrequenzverfahren verwendet, für dessen Dekodierung Baugruppen mit Signalprozessoren verwendet werden. Diese Baugruppen können zusätzlich als Diskriminatoren verwendet werden, indem die zu erkennenden Töne die Modem-Trägerfrequenzen sind. Dabei kann das Programm für den Signalprozessor von aussen von Wahltonerkennung auf Datenverbindungs-Erkennung umgeschaltet werden, so dass keine neuen Module, lediglich eine Erweiterung der programmierten Steuerung und der Baugruppen zur Wahltonerkennung notwendig ist.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Erkennen und Auswerten von Datenübertragung über Fernsprechverbindungen mit einer Mithör- oder Konferenzeinrichtung und mindestens einem Diskriminator (31, 36) zur Erkennung von Datenübertragungen auf Fernsprechverbindungen, wobei der Diskriminator mittels der Mithöroder Konferenzeinrichtung an eine Verbindung angeschaltet wird, der Diskriminatorausgang für eine vorgegebene oder einstellbare Zeit oder auch bis zur Abgabe eines eine Datenverbindung kennzeichnenden Signals ausgewertet und das Ergebnis durch Protokollierung, Abbruch oder Störung der Datenübertragung weiterverarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Diskriminator in einer Nebenstellenvermittlung durch ihre Steuerung an eine Verbindung während oder unmittelbar nach Verbindungsaufbau angeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Diskriminator oder mehrere Diskriminatoren nach einer Zufallsauswahl an eine bestehende Fernsprechverbindung geschaltet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Verbindungswunsch abgewiesen wird, wenn alle Diskriminatoren belegt sind.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Erkennen und Auswerten von Datenübertragung über Fernsprechverbindungen in Vermittlungsanlagen mit programmierter Steuerung (20) und mindestens einem Diskriminator (31) zur Erkennung von Datenübertragungsverfahren auf Fernsprechverbindungen, wobei der Diskri-

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minator (31) an eine bestehende Verbindung angeschaltet wird und sein Ausgang (33) von der Steuerung (20) ausgewertet wird.

6. Anordnung nach Anspruch 5, wobei der Eingang des Diskriminators (36) an einen Teilnehmer-anschluss (16) und der Ausgang (37) des Diskriminators (36) an die Steuerung (20) der Vermittlungsanlage angeschlossen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Diskriminator (31, 36) ein Modem ist.

8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Diskriminator (31, 36) eine festgelegte Anzahl von Detektoren für bekannte, von Modems verwendete Frequenzen, besitzt und die Ausgänge der Detektoren, gegebenenfalls nach kombinatorischer Verknüpfung, den Diskriminatorausgang (33) darstellen.

9. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Diskriminator ein Spektrumsanalysator mit einer Verarbeitungslogik zur Auswertung des Spektrums ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9 in Vermittlungsanlagen, in denen Signalprozessoren zur Vermittlung eingesetzt werden, wobei die Spektrumsanalyse in den Signalprozessoren durchgeführt wird.

11. Anordnung nach Anspruch 10 mit Vermittlung im Zeitmultiplexverfahren, wobei die Spektrumsanalyse in den Rahmensynchronzeiten des Zeitmul-tiplexverfahrens erfolgt.

12. Anordnung nach Anspruch 5, wobei als Diskriminator eine Baugruppe zur Erkennung von Mehrfrequenz-Wahltönen verwendet wird, die um die Erkennung von Modem-Trägerfrequenzen erweitert ist.

13. Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Spektrumsanalyse von einem in einer Baugruppe zur Erkennung von Mehrfrequenztönen enthaltenen Signalprozessor durchgeführt wird.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Verknüpfungs- oder Verarbeitungslogik unscharfe Logik verwendet.

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