CN100352302C - 具有明话和密话双通话功能的移动终端 - Google Patents

Abstract

具有明话和密话双通话功能的移动终端，手机主板的通用输入输出口(GPIO)和通用异步收发器通信串口(UART)连接加密通道的加密芯片及处理器、存储器和外置声码器，声码器再连接受话器和送话器，实现保密通话功能；通过手机的内置声码器直接联接受话器和送话器实现明话呼叫，加密通道声码器和明话通道内置声码器与受话器和送话器的连接处设有切换开关。通过本发明，使得用户可以在电话呼叫时选择普通语音呼叫，或者加密语音呼叫。这样如果用户选择加密语音呼叫，那么在GSM数字移动通信网络本身具有的安全保密通信基础上，再次对语音进行编码加密，保证了较高的安全性。

Description

具有明话和密话双通话功能的移动终端

一、技术领域

本发明涉及一种使用GSM/CDMA语音及数据承载业务实现明密双功能(普通语音和密话双通话)手机或移动终端。

二、背景技术

以GSM通信为例，作为第二代移动通信的GSM数字蜂窝移动通信系统，较第一代的模拟移动通信取得了长足的进步，数字移动通信系统与模拟移动通信系统的不同之处如下：·数字调制对载干比(C/I)的要求低得多，·时分多址更能提供设计上的灵活性，·数字系统中需增加信道编码，·需采用自适应均衡技术，·需采用回波控制技术，·实施保密相当简单。GSM数字移动通信网络的基本特点为：·可与各种公用通信网互连互通，明确了接口规范。·具有很好的网络安全性·组网结构灵活方便，频率复用率高，话务承担能力强。·抗干扰能力强，通信质量高。·用户终端更小、更轻便、功能更强。

经过了第一代模拟通信GSM通信发展，GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。GSM移动通信网可以提供语音、短消息、传真等6类电信业务，并兼容多种在ISDN中定义的承载业务，可以满足GSM移动过程中对数据通信服务的需要。同时GSM还支持8大类的补充业务，如号码识别、呼叫转移以及多方通话等等。

作为码分多址的CDMA手机数据承载和传输的带宽更宽。语音传输也非常有特色。关于GSM/CDMA手机安全，不是只注意如下内容，如手机辐射、注意设置密码、不要把隐私的短信息保存在手机里，行车时不要打手机？当然诸如此类的“安全”问题，已经开始遍及我们生活的方方面面。但是，平常我们在通话方面的“保密安全”也应该引起关注，我们这里所说的安全就是指保证我们在通话时的通话安全。

高层的用户，如国家机关、政府的高层人士、以及企业内高级的行政人员等等，他们的电话内容“分分钟”都有可能涉及到重要的秘密，一旦这些通话内容被窃听，后果将不堪设想。虽然有保密通话手机的技术已经公开，以现行的GSM手机来看，可以说保密性能不是非常不可靠，只具有低层的加密功能，而整个加密的有效范围只是局限在手机到网络发射站的过程，由于各种手机所使用的加密技术都是不同的，所以要快速的破解这个过程的通话，还算比较困难。

现有技术已经涉及手机加密。如CN1283063手机加密的方法主要步骤为：主叫方发起数据业务呼叫：任一方提供生成密钥所需数据，并传递该数据；双方生成密钥，并存储在各自的存储器中；对语音信息进行加密处理、发射或/和对接收对方的信息进行解密处理并恢复为语音。因信息在通信的全过程都是加密的，加密的密钥以及生成密钥的随机数等都是通信者掌握，所以通信的安全性大大提高。

另一方面，由网络发射站到通话对方手机的过程则要看发射站的加密算法，这个过程仍然有被窃听的可能。目前市场上已经有可进行GSM窃听的设备出售，那么怎样才能做到安全呢。专用的保密通话手机固然可能防范森严，但作为普通手机的应用时，还需要具有明话功能。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种具有明话(普通语音)和密话双通话功能的手机终端，手机具有生成密钥所需数据，对语音信息进行加密处理、发射或/和对接收对方的信息进行解密处理并恢复为语音。同时具有明话即普通手机通话的功能。

本发明的目的是这样实现的：具有明话和密话双通话功能的手机终端，手机主板的通用输入输出口(GPIO)和通用异步收发器通信串口(UART)连接加密通道的加密芯片及处理器、存储器和外置声码器，声码器再连接受话器和送话器，实现保密通话功能；通过手机的内置声码器直接联接受话器和送话器实现明话呼叫，加密通道声码器和明话通道内置声码器与受话器和送话器的连接处设有切换开关。

加密通道的加密算法和密钥存储在各自的存储器中；对经过编码的语音信息进行加密处理。

以电话主叫为例，通过在电路上增加模拟切换开关(可以使用电子或固态开关)，实现明话和密话的切换选择，通过一个GPIO(通用输入输出)来控制模拟开关的切换，明话直接交给GSM的语音处理部分，如果用户选择保密呼叫，则模拟话音将通过声码器进行处理，话音数码后将传输给数据加密单元，经过数据加密单元加密后的数据再通过GSM的UART(通用异步收发器)传输给GSM部分，再通过GSM的数据业务承载通道进行传输利用GSM的数据承载业务对语音再次进行加密后使用GSM发送出去。这样就保证了即使GSM通信被窃听，由于对方不清楚用户的加密方式及密钥所以无法真实还原语音内容，从而实现了加密。而且，实现了MMI(人机界面)用户可选择进行普通明话或者密话通信双功能。

以GSM为例，本发明的内容就是使用GSM的CSD(电路交换数据)方式来实现保密通话等特定要求的应用，同时保留原普通语音通信功能。

以电话主叫为例，软件主要分为两个部分，第一是MMI(人机界面)部分，主要是提供用户明密呼叫选择、保密呼叫设定等部分。第二是实现明密呼叫的核心内容，即保密引擎，该引擎实现GPIO的切换，以实现明密呼叫的选择性，具有AT命令处理模块，可以实现MMI使用AT命令通过GSM设备的UART进行通信及控制；保密引擎能按照约定的通信协议与保密模块进行通信及交互。

有益效果

通过本发明，使得用户可以在电话呼叫时选择普通语音呼叫，或者加密语音呼叫。这样如果用户选择加密语音呼叫，那么在GSM数字移动通信网络本身具有的安全保密通信基础上，再次对语音进行编码加密，保证了较高的安全性。根据不同的加密要求，可以使用军用加密模块，或者商用加密方法来实现不同密级内容的加密，最大限度保证语音通话的保密性。

保密机设定UART适配器的切换：由于GSM的数据承载业务兼容多种在ISDN中定义的承载业务，所以通过以上方法设计的GSM手机产品也可以与具有同样保密模块的固定电话进行保密呼叫。本实用新型利用普通语音以及特定保密通话集成在一个GSM终端设备上，具体加密方面(算法及密钥等)应用现有保密引擎。

四、附图说明

图1为本发明电路图

主板中DBB(数字基带处理器)、ABB(模拟基带处理器)为GSM设备的核心芯片，主要用于GSM通信的编解码、错误控制以及协调控制外部存储器、LCD、键盘等操作。

五、具体实施方式

手机主板的典型型号是PM766商用保密机：

加密芯片及处理器(保密引擎)的典型型号为：TMS320VC5509A(Ti的DSP)、MOTOROLAMC145481/SD声码器，电子模拟开关的使用即集成的电子模拟开关(SDPT analog switch)或其它电子控制的固态开关器件，或采用电子模拟开关对UART信号及声码器输入输出音频信号进行开关切换。可以通过本方案的实施来设计实现具有明密通话双功能的手机终端产品，以实施的PM766商用保密机为例，我们使用了TI的手机解决方案。

UART(通用异步接收器发送器)：PM766的工作情况是这样的，每次打出电话前，手机系统需要用户选择：是否进行保密呼叫，如果用户选择是，则发起数据呼叫，连接成功后，语音通过声码器压缩编码后，送给保密部分进行加密后由GSM数据通道发送。从而提升谈话内容的保密层次。而接听的一方，亦必须同时使用对应的保密模块的手机或固定电话才能接听加密来电。

如果是其他GSM的解决方案，或者通过一个GSM模块，可以使用该模块的UART口，同样可以通过本发明的方法来实现明密双功能手机终端。

I2C总线控制推挽通用输入输出(GPIO)系列设备——PCA953x。具备中断输出和复位输入功能，使得I2C总线能够快速复位，这对于服务器等高可靠性应用设备尤其重要。

Claims (2)

1、具有明话和密话双通话功能的手机终端，手机主板的通用输入输出口(GPIO)和通用异步收发器通信串口(UART)连接加密通道的加密芯片及处理器、存储器和外置声码器，外置声码器再连接受话器和送话器，实现保密通话功能；手机的内置声码器直接连接受话器和送话器实现明话呼叫，其特征是加密通道外置声码器和明话通道的内置声码器与受话器和送话器的并联连接处设有切换开关。

2、由权利要求1所述的具有明话和密话双通话功能的手机终端，其特征是切换开关使用电子模拟开关或电子控制的固态开关。

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