CN102421093B - 一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信技术的保密通信范畴,本发明公开了一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其具体为：发送终端将声码数据经过加密处理后传输给近端基站；近端基站解密后取出有效的声码数据；近端基站将该声码数据加密并选择适合于有线信道特性的信道编码方式进行编码；将上述信道编码后的数据由有线调制解调器调制后传输到远端基站。本发明解决了现有的传输方式不足，可有效避免在上行/下行无线信道及有线信道中误码造成累积，将传输引起的误码尽可能的降低。同时可将加密终端失控对系统的安全性影响缩小到基站范围内，避免了全集群网所有加密终端都必须更换密钥的情况。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术的保密通信范畴，具体讲是在多基站的模拟集群系统中实现加密终端的加密语音端到端传输的一种方法。
背景技术
模拟集群系统终端在跨基站呼叫时语音从一端传输到另一个端需要经过两种信道，分别是终端与基站间的无线信道和基站之间的有线信道，如图1所示的终端与基站间的无线信道和基站之间的有线信道结构示意图。无线信道为VHF/UHF模拟信道，传输经过FM调制后的模拟话音；有线信道一般为音频电缆或者光纤链路，传输PCM话音。无论是无线还是有线信道均为带宽受限信道。
模拟集群系统端到端语音加密都采用数字加密体制实现，要实现数字加密必须考虑信道带宽影响，目前常用方式是加密终端采用低速声码器，将A/D采样的64kbps PCM语音压缩编码为极低速率的语音，再组帧后通过某种窄带数字调制方式调制到300—3000Hz带宽内，通过集群网透传到对端。采用此方式解决了模拟集群系统加密语音跨基站传输的问题，实现了端到端的漫游呼叫，但仍存在不足：1.整个集群系统内所有加密终端密钥必须相同，若有加密终端失控，会对整个系统的使用安全造成较大的影响，各基站内的所有加密终端密钥都必须更换，造成系统使用极大的不便。2.经过上/下行无线信道及有线信道分段传输后，没及时消除因干扰、噪声、多径、衰落和码间串扰等各种因素造成的误码，会造成误码的累积，影响通信传输质量，影响通话效果。
发明内容
针对现有技术中存在的系统所有加密终端密钥必须相同导致的使用不便及误码的累积影响通信传输质量的技术问题，提供一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其具体包含以下步骤：发送终端将A/D采样、声码后的语音数据经过加密处理后传输给近端基站；近端基站对接收到的数据经过数字解调、无线信道解码和解密后，取出有效的声码数据；近端基站将该声码数据加密并选择适合于有线信道特性的信道编码方式进行有线信道编码；将上述信道编码后的数据由有线调制解调器调制后经过基站之间的有线链路传输到远端基站，所述远端基站接收信号后采用有线调制解调器解调、有线信道解码和解密后，取出声码数据，并将该声码数据经过加密、组帧和无线信道编码、数字调制后发送给接收终端；所述发送端的加密、远端基站加密采用相同的加密算法，不同的密钥进行，发送端的加密、近端基站加密采用不同的加密算法进行。
优选地，上述有线链路为电缆或光纤。
优选地，上述发送终端将A/D采样、声码后的语音数据经过加密处理后传输给近端基站具体包括：发送端将模拟话音通过A/D采样为64K PCM信号，由声码器编码形成声码数据；发送端将加密后的声码数据添加同步信息组成数据帧，再经过适合于无线传输信道特性的信道编码方式进行信道编码，形成数据帧；该数据帧由窄带数字调制方式调制成模拟信号，通过无线信道发送到近端基站。
优选地，上述接收端接收到远端基站发送的数据后，通过数字解调、无线信道解码、解密、语音解码和D/A后，还原成模拟话音。
本发明的有益效果：本发明提出了一种模拟集群端到端加密语音传输的方法，可与现有的传输实现方式有效结合，是一种切实可行的方法。本发明解决了现有的传输方式不足，可有效避免在上行/下行无线信道及有线信道中误码造成累积，将传输引起的误码尽可能的降低。同时可将加密终端失控对系统安全性的影响缩小到基站范围内，避免了全集群网所有加密终端都必须更换密钥的情况。
附图说明
附图1 为终端与基站间的无线信道和基站之间的有线信道结构示意图。
附图2为本发明的模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式。
本发明公开了一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其具体包含以下步骤：发送终端将A/D采样、声码后的数据经过加密处理后传输给近端基站；近端基站对接收到的数据经过数字解调、无线信道解码和解密后，取出有效的声码数据；近端基站将该声码数据加密并选择适合于有线信道特性的信道编码方式进行有线信道编码；将上述信道编码后的数据由有线调制解调器调制后经过基站之间的有线链路传输到远端基站，所述远端基站接收信号后采用有线调制解调器解调、有线信道解码和解密后，取出声码数据，并将该声码数据经过加密、组帧和无线信道编码、数字调制后发送给接收终端；所述发送端的加密、远端基站加密采用相同的加密算法，不同的密钥进行，发送端的加密、近端基站加密采用不同的加密算法进行。通过在近端基站对接收到的数据经过数字解调、信道解码和解密后选择适合于有线信道特性的信道编码方式进行编码；将上述信道编码后的数据由有线调制解调器调制后经过基站之间的有线链路传输到远端基站，发送端的加密和近端基站的加密采用不同的加密算法进行，一种用于发送端和近端基站之间进行传输保护，一种用于基站之间进行传输保护，不同基站的加密终端配用的密钥不同，因此即使其中一个发送端失控，也不会影响整个系统的安全性，同时在有线传输的时候采用适合于有线信道特性的信道编码方式进行编码，及时消除因干扰、噪声、多径、衰落和码间串扰等各种因素造成的误码，避免误码的累积，提高通信传输质量。
优选地，所述有线链路为电缆或光纤。可以根据需要选择不同的有线链路及有线信道编码方式，方便了用户的使用。
优选地，所述发送终端将A/D采样、声码后的语音数据经过加密处理后传输给近端基站具体包括：发送端将模拟话音通过A/D采样为64K PCM信号，由声码器编码形成声码数据；发送端将加密后的声码数据添加同步信息组成数据帧，再经过适合于无线传输信道特性的信道编码方式进行信道编码，形成数据帧；该数据帧由窄带数字调制方式调制成模拟信号，通过无线信道发送到近端基站。用户可以根据需要选择不同的发送端的信号处理过程，方便了用户的使用。上述发送端信号处理方式也可以采用现有技术中的发送端来实现。
优选地，所述接收端接收到远端基站发送的数据后，通过数字解调、无线信道解码、解密、语音解码和D/A后，还原成模拟话音。用户可以根据需要选择不同的接收端的信号处理过程，方便了用户的使用。上述接收端信号处理方式也可以采用现有技术中的接收端来实现。
下面以分别漫游在两个基站内的加密终端进行个呼时的加密语音通信为例，说明本专利提出的传输方法工作流程。
如图2所示的本发明的模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输流程图。，信号的传输过程可分为三部分：终端A到基站A、基站A到基站B、基站B到终端B。
在呼叫建立之后，加密终端A将模拟话音通过A/D采样为64K PCM信号，由声码器编码形成声码数据；加密终端将加密后的声码数据添加同步信息组成数据帧，再经过适合于无线传输信道特性的信道编码方式进行信道编码，形成数据帧。该数据帧由特定的窄带数字调制方式调制成模拟信号，通过无线信道发送到本地基站A。
基站A从空中接收到终端A发送的数据后，经过数字解调、信道解码和解密过程，取出有效的声码数据。基站A将该声码数据加密并选择适合于该有线信道特性的信道编码方式进行编码。信道编码后的数据由专用的有线Modem调制后经过基站之间的有线链路传输到远端基站B。基站B采用有线Modem解调、有线信道解码和解密后，取出声码数据。基站B将该声码数据经过加密、组帧和无线信道编码、数字调制后发送给加密终端B。
加密终端B接收到基站B发送的数据后，通过数字解调、无线信道解码、解密、语音解码和D/A后，还原成模拟话音。
上述的实施例中所给出的系数和参数，是提供给本领域的技术人员来实现或使用本发明的，本发明并不限定仅取前述公开的数值，在不脱离本发明的发明思想的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例作出种种修改或调整，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (3)
1.一种模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其具体包含以下步骤：发送终端将A/D采样、声码后的语音数据经过加密处理后传输给近端基站；近端基站对接收到的数据经过数字解调、无线信道解码和解密后，取出有效的声码数据；近端基站将该声码数据加密并选择适合于有线信道特性的信道编码方式进行有线信道编码；将上述信道编码后的数据由有线调制解调器调制后经过基站之间的有线链路传输到远端基站，所述远端基站接收信号后采用有线调制解调器解调、有线信道解码和解密后，取出声码数据，并将该声码数据经过加密、组帧和无线信道编码、数字调制后发送给接收终端；所述发送端的加密、远端基站加密采用相同的加密算法，不同的密钥进行，发送端的加密、近端基站加密采用不同的加密算法进行；所述发送终端将A/D采样、声码后的语音数据经过加密处理后传输给近端基站具体包括：发送端将模拟话音通过A/D采样为64K PCM信号，由声码器编码形成声码数据；发送端将加密后的声码数据添加同步信息组成数据帧，再经过适合于无线传输信道特性的信道编码方式进行信道编码，形成数据帧；该数据帧由窄带数字调制方式调制成模拟信号，通过无线信道发送到近端基站。
2.如权利要求1所述的模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其特征在于所述有线链路为电缆或光纤。
3.如权利要求2所述的模拟集群系统端到端加密语音跨基站传输实现方法，其特征在于所述接收端接收到远端基站发送的数据后，通过数字解调、无线信道解码、解密、语音解码和D/A后，还原成模拟话音。
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| 张新.面向临近空间通信的PMP/Mesh混合网络性能研究.《面向临近空间通信的PMP/Mesh混合网络性能研究》.2010,第三章. * |
| 链路加密在网络安全中的工作原理;郭宇翔;《信息与电脑》;20090930(第9期);第1节 * |
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