CZ399997A3 - Radiokumunikační přístroj typu zabezpečené komunikace a rozšiřovací jednotka jako součást tohoto přístroje - Google Patents

Description

i "j>V 3099-9? • ♦ · · ♦ « ·· ·· ··· ···· ···· ♦ · · ♦ · · · · ··· ···»·· #» ··· · · ····♦···· ř ··· ·· ·· ··· ·· ··

Radiokomunikační přístroj typu zabezpečené komunikace a rozšiřovací jednotka jako součástvpřistroje. "Oblast "techniky----------------- ------------------------------------------------------------------------------------------

Vynález se týká radiokomunikačního mobilního přístroje, který svému uživateli nabízí možnost důvěrné komunikace s ostatními účastníky hovoru. ......"Důvěrnou komunikací"se zde rozumí komunikace mající zvukové signály šifrované podle šifrovací metody a/nebo šifrovacího klíče, které znají pouze účastníci nebo organizace, která je seskupuje.

Vynález má zejména za cíl autorizovat takové důvěrné komunikace v širokých zeměpisných zónách.

Dosavadní stav techniky

Současný rozmach veřejných raciiotelefonických celulárních sítí nabízí lákavou možnost vzhledem k existujícímu počtu stanic které zajišťují velmi významné územní pokrytí. Některé z celulárních sítí umožňují šifrování zvukové komunikace. To je případ zejména evropského systému GSM a systémů od něj odvozených. Nicméně provedené šifrování zpravidla zajiščuje důvěrnost spojení jen v prostředí fázového rozhraní. Dokonce v případě GSM komunikace mezi dvěma mobilními terminály jsou zvukové signály dešifrovány a transkódovány (mezi 13 a 64 kbitů/S) pro spoje mezi různými entitami infrastruktury v zemi. Bezpečnost - 2 - ·· • · komunikace pak není dokonalá. Mimo toho jsou funkce šifrování pod kontrolou obsluhy sítě a nikoliv uživatelů, což není uspokojivá situace pro zajištění důvěrnosti ve výše uvedeném smyslu. Cílem předkládaného vynálezu je vyřešit radiokomunikační zařízení vhodné pro důvěrnou komunikaci prostřednictvím stávající infrastruktury veřejné, sítě mobilních telefonů. Je rovněž žádoucí, aby bylo možné použít zařízení diskrétně a navíc za přijatelnou mírnou cenu.

Podstata vynálezu

Vynález tedy řeší radiokomunikační přístroj, zahrnující radiový terminál přizpůsobený pro připojení na veřejnou sít mobilních telefonů podporující zvukové a datové kanály, přičemž radiový terminál zahrnuje datové rozhraní pro připojení jednotky vstupu/výstupu dat umožňující komunikaci na datových kanálech sítě. Podle vynálezu dále obsahuje jednotku vstupu/výstupu dat a rozšiřovací jednotku, která má vnější vzhled podobný radiokomunikačnímu terminálu a která obsahuje alespoň mikrofon, sluchátko, digitalizér zvuku a šifrovací modul. V režimu zabezpečené komunikace tvoří digitalizér zvuku ze signálu vycházejícího z mikrofonu binární tok, který šifrovací modul zpracuje na data předaná na datové rozhraní pro přenos datovým kanálem a data přítomná na datovém rozhraní po příjmu datovým kanálem jsou dešifrována šifrovacím modulem, takže vzniká binární tok, který digitalizér zvuku dekóduje pro sluchátko. 'T-'r >T"·· • · • · • · 3

• I

» • ·

Vynález rovněž využívá existence datového kanálu v některých radiotelefonických sítích. Důvěrné komunikace používají těchto datových kanálů jednoduše. Data takto vyměněná představují zvukové signály a jsou šifrována a dešifrována na každém konci komunikace. Třetí strana, « dohlížející na komunikační dráhu nemá bez znalosti způsobu kódování,- způsobu šifrování a klíčů použitých k. šifrování žádný přístup ke zvukovým signálům

Nezbytné funkce zabezpečeného způsobu komunikace jsou seskupeny v rozšiřovací jednotce stávajícího radiového terminálu. Pro sestavení sady pro toto zvláštní využití se takto lze vyhnou nutnosti vytvořit samostatný radiový % terminál kompatibilní s veřejnou sítí. Důsledkem je významné snížení pořizovací ceny zařízení. Výhoda úspory je ještě posílena využitím běžného radiového terminálu tím, že těží z výhod velkého množství běžných radiomobilů, například z rozvoje celulárních numerických sítí jako GSM.

Další výhodou zařízení podle vynálezu je jeho diskrétnost. Použitý radiový terminál může uživatel nosit diskrétně v oděvu a připojený například kabílkem k rozšiřovací jednotce, kterou drží v ruce. Rozšiřovací jednotka má přitom vnější vzhled jako radiokomunikační terminál, takže pozorovatel má pocit, že se jedná o běžný radiové spojení a ne o spojení zvláštní, důvěrné.

Další zvláštnosti a výhody předkládaného vynálezu vyplynou z popisu příkladu konkrétního provedení a z připojených obrázků. ·· ·· · ·· - 4 Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje radiokomunikační přístroj podle vynálezu ve funkci. Obrázky 2 á 3 jsou příslušná bloková ~'schema'ta''rozšřřovací-jednotky—a-radiového-t-erminálu->—tvoř-íc-í-část zařízení podle vynálezu. Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňpje osobu, používající radiokomunikační zařízení podle vynálezu a to radiový terminál 10. rozšiřovací jednotku 60 a spojovací kabel 5(1. Uživatel si nese sestavu diskrétním způsobem, může totiž terminál 10 umístit do kapsy oděvu a rozšiřovací jednotku 60 držet v ruce, kabely 5£ mohou procházet například rukávem oděvu a nemusí být viditelné.

Radiový terminál l£, jehož blokové schéma je nakresleno na obr. 3, je obyčejný terminál, kompatibilní s veřejnou radiotelefonní sítí. V pokračování popisu a vysvětlování se bude uvažovat případ sítě GSM, aniž by se však vynález na tento případ omezoval.

Podrobný popis GSM je běžnému odborníkovi znám. Terminál 1H zahrnuje: mikrofon 12 a sluchátko 14, digitalizér 3L£ zvuku (typu RPE-LTP) v souladu s normou GSM, modulátor/demodulátor JJL zajištující funkci kódování dekódování kanálu a tvarování rastru AMTR ( násobný přístup distribuce v čase) pod kontrolou řídícího modulu 2H, radiový stupeň 22. uskutečňující rozhraní s anténou 2A terminálu, snímač dat z přenosných nosičů nebo karty STM (Subscriber - 5 ·· · ·· · • · ·· ·· • · · · · · • · * ♦ · ·· ·· ·♦·

Identity Module - identifikační modul účastníka), kde jsou uskladněny údaje o předplatném účastníka, aby mohl řídicí modul 20. provádět úlohy ověřování a řízení předvolání podle norem GSM, klávesnice 28. pro volbu čísel účastníků nebo” volání jiných funkcí, znovunabíječí baterie 30. pro elektrické napájení různých modulů terminálu.

Terminál 10 je mimo toho opatřen jistým počtem externích rozhraní seskupených v jednotném konektoru 40-. na kterém se větví spojovací kabel S£L. Tato rozhraní zahrnují: datové rozhraní 22 pro připojení vnější jednotky vstupu/vystupu dat. Rozhraní 32 je spojeno s modulátorem/demodulátorem 1£ pro dodávání dat k vysílání podle datového kanálu radiové sítě a pro přenos demodulováných dat po příjmu na datovém kanálu radiové sítě směrem k jednotce vstupu/výstupu dat. Ve většině známých aplikací jednotka vstupu/výstupu dat je zpravidla mikropočítač nebo fax: rozhraní antény 24 pro připojení externí antény. Takové rozhraní je často plánováno pro využití terminálu v automobilu, aby radiový stupeň 22 mohl využít anténu vozidla; audio rozhraní 2L·, aby digitalizér zvuku 1£ mohl přijímat své audio signály externího mikrofonu místo mikrofonu 12 a předávat audio signály směrem k hlasitému mluvítku nebo externímu sluchátku spíše než ke sluchátku 2A- Takové rozhraní 2íi je často plánováno pro spojení se zařízením volných rukou na terminálu; povelové rozhraní 3£ pro připojení externí klávesnice místo klávesnice 2f[ pro volbu čísel nebo pro další povely - 6

(nejčastěji je externí klávesnice mikropočítač nebo fax připojený k datovému rozhraní 32). Příklad terminálu GSM 1£ seskupujícího výše uvedená rozhraní v témže konektoru 4£ je'terminál MAŤŘAČOM^2050 prodávaný přihlašovatelem.

Vynález navrhuje připojit k takovému radiovému terminálu rozšiřovací.jednotku (60), která má vnější vzhled stejný jako radiotelefonní terminál a je opatřena konektorem 90. který je doplňkovým konektorem ke konektoru 40 pro větvení spojovacího kabelu 50.

Rozšiřovací jednotka £Q. zahrnuje mikrofon 62. a sluchátko 64, specifický digitalizér 66. zvuku pro zabezpečenou komunikaci a šifrovací modul 67. Šifrovací modul 67. je připojen na datové rozhraní 32. terminálu 10 prostřednictvím konektoru 20 a spojovacího kabelu 50. V režimu zabezpečené komunikace tvoří rozšiřovací jednotka 60. přesněji šifrovací modul £7, jednotku vstupu/výstupu dat připojenou k rozhraní 22 terminálu 10. Zvukově signály přijaté z mikrofonu £2 jsou kódovány digitalizérem ££ zvuku pak šifrovány modulem 67. který takto vyrábí data odesílaná na datové rozhraní 22. V jiném smyslu, data přijatá od rozhraní 22. jsou dešifrována modulem £2# pak dekódována digitalizérem ££ zvuku, přičemž zvukový signál takto převedený je převeden do sluchátka £4. Šifrovaná zvuková komunikace používá tedy datových kanálů celulární šitě. V případě sítí GSM se předpokládají (viz doporučení GSM 02,02) datové kanály až do 9600 bitů/s, - 7

·#· ·♦ ·· s výkonností minimálně postačující pro velký počet známých digitalizérů zvuku. Protistrana uživatele může být vybavena zařízením téhož typu nebo ještě nehybným zařízením vysílání/příjem dat, které je schopné dešifrovat'přenášenou" zprávu.

Funkce rozšiřovací jednotky ££ je kontrolována řídicím modulem 70., který spolupracuje se snímačem 7£ přenosného nosiče dat. Tímto nosičem dat je například či-pová karta svěřená uživateli, která může obsahovat data stejného druhu jako SIM moduly systému GSM a která může mít stejné vlastnosti rozhraní. Ale tyto údaje se týkají uživatele ve vztahu k jeho organizaci nebo k jeho korespondentům a nikoliv ve vztahu k operátorovi veřejné sítě (modul SIM systému GSM musí proto být přítomen ve snímači 28 terminálu GSM 10) . Řídicí modul 20. zajištuje zejména postupy ověření a/nebo identifikace mezi uživatelem a jeho korespondentem podle předem určeného protokolu tím, že porovnává odpovídající data s přenosným nosičem přítomným ve snímači 76. Řídicí modul 70 mimo jiné definuje podle protokolu šifrovací klíč nebo klíče, které modul £7 potřebuje.

Rozšiřovací jednotka ££ obsahuje s výhodou anténu 74. která se připojí na anténní rozhraní 24 prostřednictvím konektoru 20. a kabelu 5£ pro ustavení externí antény terminálu 10.

Mikrofon £2 a sluchátko £4 rozšiřovací jednotky 6Q mohou rovněž být využity v audio rozhraní J3£ prostřednictvím konektoru 20. a propojovacího kabelu 50 pro vytvoření - 8 ·· · ·· ·· • t ·· · · · ··· · • t · · · · • · · · · ··· ·· ·· externího mikrofonu a externího sluchátka s digitalizérem 16 zvuku radiového terminálu 10. Uživatel může tedy využít rozšiřovací jednotku £0 jak pro komunikaci v bezpečnostním režimu (přes digitalizér £6 zvuku, šifrovací ~moduT~~ '67' a datový kanál), tak i může zvolt komunikační režim nezabezpečený (prostřednictvím digitalizéru 1£ zvuku a zvukového kanálu sítě). Řidiči modul 20 je připojen k dalšímu rozhraní uživatele tvořeného klávesnicí 7£, která umožňuje uživateli volit číslo jeho korespondentů (přičemž klávesnice 7J| je připojena jako externí klávesnice k povelovému rozhraní 38 prostřednictvím řídicího modulu (70), zvolit režim komunikace (zabezpečený nebo nezabezpečený) a případně zvolit další funkce. Rozšiřovací jednotka 60 může rovněž obsahovat oznamovací obrazovku, neznázorněno.

Konečně rozšiřovací jednotka £0 obsahuje nabíjecí baterii pro elektrické napájení jejích různých součástí.

Claims (10)

1. 9

   • ft • · · • ·· • · · • · · • · PATENTOVÉ NÁROKY 1. Radiokomunikační přístroj,' zahrnující radiový terminál "(rOj"přizpůsobený--pro--př-i-pojen-í--na--veřej-nou.-sl.t:...mQb.i.ln.íclL. telefonů podporující zvukové a datové kanály, přičemž radiový terminál zahrnuje datové rozhraní (32) pro připojení jednotky vstupu/výstupu dat umožňující spojení na datových kanálech sítě, vyznačující se tím, že dále obsahuje jako vstup/výstup dat rozšiřovací jednotku (60), která má vnější vzhled podobný terminálu radiokomunikace a která obsahuje alespoň mikrofon (62), sluchátko (64), digitalizér (66) zvuku a šifrovací modul (67) a tím, že v režimu zabezpečené komunikace vytváří digitalizér zvuku ze signálu vycházejícího z mikrofonu binární tok, který šifrovací modul zpracuje na data, která předá na datové rozhraní pro přenos datovým kanálem a data přítomná na rozhraní dat po příjmu datovým kanálem jsou dešifrována šifrovacím modulem pro vytvoření binárního toku, který digitalizér zvuku dekéduje pro sluchátko.
2. 2. Přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že radiový terminál (10) zahrnuje rozhraní (34) antény pro připojení externí antény pro vysílání a příjem radiových vln terminálem a tím, že rozšiřovací jednotka (60) obsahuje anténu (74) připojenou na rozhraní antény jako externí anténa.

   -pv ίο

   ·· «· • · · · • · ··
3. 3. Přístroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící s e tím, že radiový terminál (10) zahrnuje digitalizér (16) zvuku přizpůsobený na zvukový kanál veřejné sítě mobilních telefonů a audio rozhrání (36)' pró připojení na digitalizér zvuku radiového terminálu externího mikrofonu a externího sluchátka a tím, že mikrofon (62) a sluchátko (64) rozšiřovací jednotky (60) jsou" připojeny na audio rozhraní- tak, aby nahrazovaly, externí mikrofon a externí sluchátko v režimu nezabezpečené komunikace.
4. 4. Přístroj podle nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že radiový terminál (10) zahrnuje povelové rozhraní (38) pro připojení vnější klávesnice pro číselnou volbu a že rozšiřovací jednotka (60) obsahuje klávesnici (78) připojenou na povelové rozhraní jako vnější klávesnice.
5. 5. Přístroj podle nároku 1 až 4, vyznačující se tím, že rozšiřovací jednotka obsahuje řídicí modul (70), který řídí alespoň způsob zabezpečené ✓ komunikace a snímač (76) přenosného nosiče dat pro výměnu dat ověření a/nebo identifikace mezi řídicím modulem a nosičem dat předloženým uživatelem.
6. 6. Rozšiřovací jednotka pro radiový terminál (10) přizpůsobený pro spojení s veřejnou sítí mobilních - 11 ··« «· telefonů podporující zvukové a datové kanály, přičemž radiový terminál obsahuje datové rozhraní (32) pro připojení jednotky vstupu/výstupu dat umožňující komunikaci po datových kanálech sítě, "~róž"šiřovacT" jednotku (60),vyznačující se tím, že je spojitelná s radiovým terminálem jako jednotka vstupu/výstupu dat, že má vnější vzhled podobný radiokomunikačnímu terminálu, že obsahujealespoň * mikrofon (62), sluchátko (64), digitalizér (66) zvuku a šifrovací modul (57) a že v režimu bezpečnostní komunikace digitalizér zvuku vytváří ze signálu z mikrofonu binární tok, který šifrovací modul zpracovává na data a předává je na datové rozhraní pro přenos datovým kanálem a že data přijímaná datovým kanálem a předložená na datové rozhraní jsou dešifrována šifrovacím modulem pro vytvoření binárního toku, který digitalizér zvuku dekóduje pro sluchátko.
7. 7. Rozšiřovací jednotka podle nároku 6 pro radiový terminál (10) zahrnující anténní rozhraní (34) pro připojení externí antény pro vysílání a příjem radiových vln terminálem, vyznačující se tím, že obsahuje antému (74) připojitelnou na anténní rozhraní jako anténa externí.
8. 8. Rozšiřovací jednotka podle nároku 6 nebo 7 pro radiový terminál (10) zahrnující digitalizér (16) zvuku - 12 • ·· ♦ · · ·· ·» ·· ♦ ♦ · ·· t · · · ···· ·· · · · ·· • · ··· · · · ·»· » · • · ♦ · · · ♦ · · ··· ♦ ♦ ·· ··· ·· ·· přizpůsobený pro připojení na veřejnou siř mobilních telefonů a audio rozhraní (36) pro připojení k digitalizéru zvuků radiového"""terminálu z externího " — mikrof onu - a-—externího—sluehát-k-a->-.....— ^r-y z - n-a—č 41-9—í----------- cí se tím, že mikrofon (62) a sluchátko (64) rozšiřovací jednotky (60) jsou připojitelné k audio rozhraní tak, aby sloužily externímu mikrofonu a externímu sluchátku v režimu nezabezpečené komunikace.
9. 9. Rozšiřovací jednotka podle kteréhokoliv nároku 6 až 8 pro radiový terminál (10) obsahující povelové rozhraní (38) pro připojení vnější klávesnice pro číselnou volbu, vyznačující se tím, že zahrnuje klávesnici (78) připojitelnou na povelové rozhraní vnější klávesnice.
10. 10. Rozšiřovací jednotka podle kteréhokoliv nároku 6 až 9, vyznačující se tím, že obsahuje řídicí modul (70), který řídí alespoň režim zabezpečené komunikace a snímač (76) přenosného nosiče dat pro výměnu dat ověření/identifikace mezi řídicím modulem a nosičem dat předloženým snímači.