DE2943115A1 - Encrypted digital communication between mobile subscribers - uses relay station which inserts synchronising sequence into messages - Google Patents

Encrypted digital communication between mobile subscribers - uses relay station which inserts synchronising sequence into messages

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DE2943115A1 DE19792943115 DE2943115A DE2943115A1 DE 2943115 A1 DE2943115 A1 DE 2943115A1 DE 19792943115 DE19792943115 DE 19792943115 DE 2943115 A DE2943115 A DE 2943115A DE 2943115 A1 DE2943115 A1 DE 2943115A1
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Hubert F. 6113 Babenhausen Kukla
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Abstract

Mobile subscribers in a radio net are in frequency duplex communication with each other via a relay station. Encrypted digital transmission is used and all subscribers have their own encryption/de-encryption unit. These units are synchronised by a central synchroniser in the relay station. Each transmission sent by a mobile (a) consists of a message (N) prefixed by a synchronising preamble (P). The relay receives the transmission and re-transmits it (b) with the first half of the preamble (P') unchanged, but with the second half replaced by its own synchronising sequence (SYN). When a subscriber is synchronised, the two halves of the preamble, sent by the relay, contain the same synchronising sequence but displaced by the propagation time between subscriber and relay. This information enables subscribers to allow for propagation delay when de-encrypting received messages. Each subscriber has a stable oscillator to maintain synchronisation during interference.

Description

Verfahren zur Synchronisation von Teilnehmern in einemProcedure for the synchronization of participants in one

Funknetz mit Relaisstelle Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Radio network with relay station The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, zur Synchronisierung von Teilnehmern in einem Funknetz eine Präambelsynchronisation oder eine Dauersynchronisation durchzuführen. Bei der Präambelsynchronisation wird bei jedem Gesprächswechsel das Synchronisationsraster neu festgelegt. Teilnehmer, die die Präambel nicht ungestört empfangen, können die Nachricht nicht verstehen. Bei der Dauersynchronisation ist für eine gewisse Zeit der Empfang einer ungestörten, an sich entzifferbaren Nachricht erforderlich, bis nach einer Störung wieder ein Entschleiern einer verschleierten Nachricht möglich wird.It is known to synchronize subscribers in a radio network perform a preamble synchronization or a permanent synchronization. In the Preamble synchronization becomes the synchronization grid with every call change newly determined. Participants who do not receive the preamble undisturbed can receive the Do not understand message. With continuous synchronization is for a certain time the receipt of an undisturbed, decipherable message required until after a disturbance, a disguised message can be unveiled again will.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein störungsunempfindliches Verfahren anzugeben zur Synchronisation von Teilnehmern in einem Funknetz, in dem verschleierte oder verschlüsselte Informationen ausgetauscht werden. Das Verfahren soll auch auf Drahtnetze anwendbar sein.The object of the invention is to provide a method that is insensitive to interference specify for the synchronization of participants in a radio network in which obfuscated or encrypted information is exchanged. The procedure is also supposed to Wire nets may be applicable.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Synchronisationsraster für alle Teilnehmer durch einen in der Relaisstelle eingebauten Hauptsynchronisator bestimmt wird. In Drahtnetzen wird dieser Hauptsynchronisator im Netzknoten eingebaut.The object is achieved in that the synchronization grid for all participants through a main synchronizer built into the relay station is determined. In wire networks, this main synchronizer is built into the network node.

Gegenüber dem Stand der Technik hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß bei einem synchronisierten Teilnehmer bei einer Störung nur der gestörte Teil einer Nachricht nicht zu entziffern ist.Compared to the prior art, the method according to the invention has the advantage that with a synchronized participant only the the disturbed part of a message cannot be deciphered.

In einer vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird das von einem Teilnehmer als Präambel ausgesendete Synchronisationsraster vom Hauptsynchronisator ausgeblendet und stattdessen dessen eigenes Synchronisationsraster eingefügt und ausgesendet.In an advantageous embodiment of the method, this is done by a Synchronization grid sent out as a preamble by the main synchronizer hidden and instead its own synchronization grid inserted and sent out.

In einer anderen vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird im Hauptsynchronisator an jede verschleierte bzw.In another advantageous embodiment of the method, the main synchronizer to every veiled resp.

verschlüsselte Nutzinformationsaussendung eine Information über das Synchronisationsraster angehängt und ausgesendet.encrypted transmission of useful information information about the Synchronization grid attached and sent out.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens hält ein einmal synchronisierter Teilnehmer das Synchronisationsraster für längere Zeit aufrecht, z. B.Holds in a particularly advantageous development of the method Once a participant has been synchronized, the synchronization grid for a longer period of time upright, e.g. B.

für 15 Min., oder gar 60 Min. Dies ist mit den heute verfügbaren hochstabilen Oszillatoren erreichbar. So geht das Raster auch bei langandauernden Funkstörungen nicht verloren.for 15 min., or even 60 min. This is with the highly stable ones available today Oscillators attainable. This is how the grid works even with long-term radio interference not lost.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird vom Hauptsynchronisator nur das Empfangssynchronisationsraster vorgegeben, während das Senderaster beim Teilnehmer zum Ausgleich von Signallaufzeiten gegenüber dem Empfangsraster um einen festen oder einstellbaren Betrag voreilt.In an advantageous development of the method, the main synchronizer only the reception synchronization grid is specified, while the transmission grid is specified for Participants to compensate for signal transit times compared to the reception grid by one fixed or adjustable amount.

In einer anderen Weiterbildung des Verfahrens wird vom Hauptsynchronisator neben der Rasterlage auch mitgeteilt, um welchen Betrag das Senderaster gegenüber dem Empfangsraster voreilt.In another development of the method, the main synchronizer in addition to the grid position, the amount by which the transmission grid is communicated leads the reception grid.

Die Erfindung sei anhand der Figuren noch weiter erläutert: FIG. 1 zeigt die Einrichtungen für ein Funknetz, in dem unverschleiert gesprochen wird, und zwar eine Relaisstelle R mit Weiche WR, Empfänger ER und Sender SR mit NF-Verbindung zwischen Empfänger ER und Sender SR; sowie einen Teilnehmer T (z. B. mobile Funkstation) mit Weiche bzw.The invention will be further explained with reference to the figures: FIG. 1 shows the facilities for a radio network in which people speak unveiled, namely a relay point R with switch WR, receiver ER and transmitter SR with LF connection between receiver ER and transmitter SR; as well as a subscriber T (e.g. mobile radio station) with switch resp.

Antennenumqchalter W, Sender S und Empfänger E.Antenna switch W, transmitter S and receiver E.

Demgegenüber weist in FIG. 2 der Teilnehmer T einen Schleierzusatz SCHL auf, in dem abgehende Informationen verschleiert und ankommende entschleiert werden. Die wegen der Verschleierung notwendige Synchronisation der Teilnehmer liefert der in der Relaisstelle R zusätzlich eingebaute Hauptsynchronisator HSYN.In contrast, in FIG. 2 of the participants T a veil additive SCHL auf, in which outgoing information is disguised and incoming information is unveiled will. The synchronization of the participants, which is necessary because of the concealment, is provided the main synchronizer HSYN, which is additionally built into the relay point R.

Bei einem Funknetz nach FIG. 1 oder 2 arbeiten z. 13. die Sender der Teilnehmer auf einem Kanal im Unterband und die Empfänger im Oberband, während der Sender der Relaisstelle im Oberband und der Empfänger im Unterband arbeitet. Eine von einem Teilnehmer gesendete Nachricht kann daher von allen anderen Teilnehmern infolge der Umsetzung in der Relaisstelle empfangen werden. Dabei ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren (FIG. 2) ein gleich unproblematischer Nachrichtenaustausch zu erreichen, wie im unverschleierten/unverschlüsselten Fall (FIG. 1), insbesondere wenn in vorteilhafter Weiterbildung mit hochstabilen Oszillatoren das Synchronisationsraster über lange Zeit aufrecht erhalten wird.In a radio network according to FIG. 1 or 2 work e.g. 13. the broadcasters of the Participants on a channel in the lower band and the receivers in the upper band, during the The transmitter of the relay station in the upper band and the receiver in the lower band works. One Message sent by one participant can therefore be sent by all other participants received as a result of the implementation in the relay station. It is with the invention Method (FIG. 2) to achieve an equally unproblematic exchange of messages, as in the unobscured / unencrypted case (FIG. 1), especially if it is more advantageous Continuing with highly stable oscillators, the synchronization grid over a long period of time Time is maintained.

FIG. 3 zeigt ein Nachrichtenformat entsprechend Anspruch 2, und zwar in a) die vom Teilnehmer ausgesendete Information mit Präambel P und Nachricht N; in b) das von der Relaisstelle weitergegebene Format mit unverändertem Anfangsteil der Präambel P', modifiziertem Teil der Präambel SYN, der das Synchronisationsraster enthält und unveränderter Nachricht N.FIG. 3 shows a message format according to claim 2, namely in a) the information sent by the participant with preamble P and message N; in b) the format passed on by the relay station with unchanged Initial part of the preamble P ', modified part of the preamble SYN, which defines the synchronization grid contains and unchanged message N.

FIG. 4 zeigt ein Nachrichtenformat entsprechend Anspruch 3, und zwar in a) wie vom Teilnehmer ausgesendet. In b) wurde vom Hauptsynchronisator in der Relaisstelle das Synchronisationsraster SYN an die Nachricht N angehängt.FIG. 4 shows a message format according to claim 3, namely in a) as sent by the participant. In b) the main synchronizer in the Relay point the synchronization grid SYN appended to the message N.

Wird z. 13. in einem Funknetz eine Teilnehmereinrichtung von einer anderen synchronisiert, wird die Signallaufzeit zwischen beiden Stationen im allgemeinen nur von einer Funkstrecke bestimmt.Is z. 13. in a radio network a subscriber device from one other synchronized, the signal propagation time between the two stations is generally determined only by one radio link.

Werden in einem Funknetz entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung alle Teilnehmer vom Hauptsynchronisator synchronisiert, erfolgt eine Verständigung von Teilnehmer zu Teilnehmer im allgemeinen über wenigstens zwei Funkstrecken, nämlich: 1. Teilnehmer zum Relais im Oberband bzw. Unterband und Relais zum 2. Teilnehmer im Unterband bzw. Oberband.Are in a radio network according to the inventive solution all participants are synchronized by the main synchronizer, an understanding takes place from subscriber to subscriber generally over at least two radio links, namely: 1st participant to the relay in the upper band or lower band and relay to the 2nd participant in the lower band or upper band.

Zur Kompensation dieser Signallaufzeiten wird in der Teilnehmereinrichtung ein Versatz zwischen Empfangs- und Senderaster vorgesehen: Das Senderaster eilt um die Signallaufzeit vor.To compensate for these signal propagation times, the subscriber device an offset between the receiving and sending raster is provided: the sending raster is in a hurry to advance the signal propagation time.

Soll die Teilnehmereinrichtung in Netzen mit unterschiedlichen Signallaufzeiten eingesetzt werden, kann der Rasterveruatz in den Teilnehmereinrichtungen durch Kennungsbits in der Synchronisierinformation von der synchronisierenden Stelle automatisch eingestellt werden.Should the subscriber equipment be used in networks with different signal transit times can be used, the Rasterveruatz in the subscriber facilities by identifier bits automatically set in the synchronization information by the synchronizing station will.

Claims (8)

Patentansprüche D Verfahren zur Synchronisation von mehreren vorzugsweise über eine duplexfähige Funkverbindung miteinander verbundenen, vorzugsweise verschleiert oder verschlüsselt Nachrichten austauschenden Teilnehmern, wobei jeder Teilnehmer jeden anderen über eine sogenannte Relaisstelle hören kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisationsraster für alle Teilnehmer durch einen in die Relaisstelle eingebauten Hauptsynchronisator bestimmt wird.Claims D Method for synchronizing several preferably connected to one another via a duplex radio link, preferably disguised or encrypted messages exchanging participants, with each participant can hear everyone else via a so-called relay point, characterized by that the synchronization grid for all participants through one in the relay station built-in main synchronizer is determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Teilnehmer als Präambel ausgesendete Synchronisationsraster vom Hauptsynchronisator ausgeblendet wird und dieser stattdessen sein eigenes Synchronisationsraster einfügt und aussendet.2. The method according to claim 1, characterized in that the of Synchronization grid sent to a subscriber as a preamble from the main synchronizer is hidden and this instead inserts its own synchronization grid and sends out. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptsynchronisator an jede verschleierte bzw. verschlüsselte Nutzinformationsaussendung eine Information über das Synchronisationsraster angehängt und ausgesendet wird.3. The method according to claim 1, characterized in that in the main synchronizer an item of information for each veiled or encrypted transmission of useful information is attached and sent via the synchronization grid. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein einmal synchronisierter Teilnehmer das Synchronisationsraster für längere Zeit aufrecht erhält.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that a once synchronized participant the synchronization grid sustains for a long time. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vom Hauptsynchronisator nur das Empfangssynchronisationsraster vorgegeben wird, und daß das Senderaster beim Teilnehmer zum Ausgleich der Signallaufzeit gegenüber dem Empfangsraster um einen festen oder einstellbaren Betrag voreilt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the main synchronizer only specifies the receive synchronization grid, and that the transmission grid at the subscriber to compensate for the signal propagation time leads the reception grid by a fixed or adjustable amount. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Teilnehmereinrichtungen und vom Hauptsynchronisator ausgesendeten Synchronisationsraster/-Telegramme durch Kennungsbits unterscheidbar sind, und daß in jeder Teilnehmereinrichtung automatisch unterschiedliche Versätze zwischen Sende- und Empfangsraster eingestellt werden, je nachdem, ob die zuletzt empfangene Information über das Raster (Synchronisierinformation) von einer anderen Teilnehmereinrichtung oder vom Hauptsynchronisator empfangen wurde.6. The method according to claim 5, characterized in that the of Subscriber facilities and synchronization grids / telegrams sent out by the main synchronizer can be distinguished by identification bits, and that automatically in each subscriber device different offsets can be set between the send and receive raster, depending on whether the last received information about the grid (synchronization information) received from another subscriber facility or from the master synchronizer. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von Teilnehmereinrichtungen und vom Hauptsynchronisator ausgesendeten Synchronisationsraster/-Telegramme Informationsbits enthalten, aus denen eine empfangende Teilnehmereinrichtung den Betrag entnimmt, um den das Senderaster gegenüber dem Empfangsraster voreilen muß.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the from subscriber equipment and from the main synchronizer sent synchronization grid / telegrams Contain information bits, from which a receiving subscriber device the Takes out the amount by which the transmission grid must lead the receiving grid. 8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Relaisstelle ein Hauptsynchronisator vorgesehen ist, und daß bei den Teilnehmern elektronische Mittel mit einem hochstabilen Oszillator vorgesehen sind zur Aufrechterhaltung des Synchronisationsmusters über längere Zeit.8. Arrangement for performing the method according to claim 1 and 4, characterized in that a main synchronizer is provided in the relay station and that the participants have electronic means with a highly stable oscillator are intended to maintain the synchronization pattern over a longer period of time.
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