DE3786460T2

DE3786460T2 - Durchgangssystem und verfahren zur verbindung von telefonanrufen mit einem digitalen sprachgeschützten funknetz.

Info

Publication number: DE3786460T2
Application number: DE87904783T
Authority: DE
Inventors: Charles Malek
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2007-07-01
Also published as: DE3786460D1; KR960000543B1; EP0313576B1; EP0313576A4; KR880702020A; US4815128A; CA1264355C; EP0313576A1; ATE91365T1; JPH01503507A; WO1988000416A1; CA1264355A

Description

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Systeme und Verfahren zum Schützen der Vertraulichkeit für Nachrichtensignale auf einem Funknachrichtennetz. Im besonderen wird eine verbesserte Methode und Vorrichtung offengelegt, die die Verbindung einer Anzahl von Netzen erlaubt, die aus Komponenten mit ungesicherten Betriebsverfahren bestehen können. Diese verbesserte Methode und Vorrichtung kann klare und codierte Nachrichtensignale, z.B. klare Analogsignale und digital verschlüsselte codierte Signale, unterbringen und erlaubt gesicherte End-zu-End-übertragungen in einem System, das aus verschiedenen Netzen mit einer Mischung aus gesicherten und herkömmlichen Einrichtungen zusammengesetzt ist.
Der Trend heutiger Kommunikationssysteme geht allgemein in eine Richtung, die sicherere Nachrichtenverbindungen erfordert, um unberechtigtes Empfangen und Entdecken bestimmter sensibler Informationen zu verhindern. Bei der Übermittlung sensibler Informationen über ein Kommunikationssystem, speziell, wenn sich um ein grobes System handelt, wie es von großstädtischen Polizeibehörden verwendet wird, ist es erforderlich, daß das Signal in einem gesichterten Format verbleibt, während es durch eine Vielzahl von Komponenten geführt wird. Wenn möglich, sollte ein gesichertes Signal sowohl, während das Signal von einem mobilen Funkgerät zum Empfänger einer Basisstation übertragen wird, die einer Gruppe mobiler Funkgeräte innerhalb ihres Reichweitenbereichs dient, als auch durch Audio-Überleitungs- und Rangiersysteme hindurch, z.B. solche, die eine Bedieneinheit für einen Funknetzoperator oder ein Telefonrangierfeld, die Überleitanrufe bereitstellen, mit einem Telefonbenutzer über das öffentliche Telefonnetz (PSTN) verbinden, aufrechterhalten werden. Viele analoge Sprachverschleierungssysteme waren für einige Zeit erhältlich, bieten aber eine begrenzte Sicherheit, da sie Frequenzinversion, Bandspaltung und andere Arten analoger Verwürfelungsverfahren verwenden, die wegen der begrenzten Zahl möglicher Kombinationen leicht zu entschlüsseln sind. Es hat sich gezeigt, daß ein hohes Mab an Sicherheit bei einem digitalen Verwürfelungssystem erzielt wird, wo ein Sprachinformations - oder klares Nachrichtensignal zuerst in einer Analog-zu-Digital-Wandlerstufe in ein Digitalsignal umgewandelt wird. Die ausgegebenen Digitalsignale werden dann mit Schieberegistern und verschiedenen Torschaltungen in eine verwürfelte Form codiert, um ein pseudozufällig codiertes oder verwürfeltes Signal, nachfolgend als codiertes Nachrichtensignal bezeichnet, zu erzeugen.
Es sind verschiedene digitale Verwürfelungssysteme verfügbar, die für Punkt-zu-Punkt-Einzelwegübertragungen, z.B. von einem Mobilgerät zu einem Mobilgerät, von einem Mobilgerät zu einer Basisstation oder von einer Basisstation zu einer anderen Basisstation, einen begrenzten Nutzen haben. Diese Systeme haben keine Einrichtungen zum Zusammenschalten mehrerer Netze. Damit eine verwürfelte Nachricht durch ein System übertragen werden kann, das aus einer Mischung der obigen Netze besteht, ist es oft erforderlich, das codierte Nachrichtensignal in das ursprüngliche klare Nachrichtensignal zu entschlüsseln oder zu entwürfeln, bevor es erneut verschlüsselt wird. Dies kann für einen Eindringling ein potentieller Zugang zu einem sonst sicheren Kommunikationsnetz sein. Wenn es außerdem erwünscht ist, in einem solchen System die Verschlüsseler/Entschlüsseler-Codeschlüssel zu ändern, müssen die neuen Codes an jedem Gerätestandort eingesetzt werden. Dies ist ein unbequemer und zeitraubender Vorgang.
Verwürfeler für Funkübertragungsnetze werden allgemein als Zubehör für die Einheiten in solchen Netzen angesehen und passen sich nicht leicht dem gesamten Netzbetrieb an. Außerdem sind tragbare Funkgeräte weitgehend nicht zur Verwendung in geschützten Kommunikationssystemen angepaßt worden. Oftmals müssen diese tragbaren Funkgeräte mit Satellitenempfänger-Auswahlsystemen verwendet werden, in denen das am besten empfangene Signal von einer Mehrzahl nur empfangender Stationen, die einer Basisstation an einem zentralen Standort dienen, ausgewählt wird. Digitale Verwürfelungssysteme sind allgemein nicht mit den in einigen Satellitenempfängersystemen der bekannten Technik verwendeten analogen Auswahlsystemfähigkeiten verträglich. Viele Verwürfelungszusätze der bekannten Technik erfordern viel größere Signalbandbreiten als in dem Telefonnetz oder in normalen Funkübertragungsanlagen verfügbar ist. Diese Zusätze können in Mehranlagen- Verbundnetzen mit standardmäßigen Bandbreiten und Komponenten nicht verwendet werden.
Ein anderes Problem bei der bekannten Technik besteht darin, daß, weil digitale Verwürfeler oftmals zur Signalübertragung keine standardmäßigen Kanalbandbreiten benutzen, es nicht möglich ist, gesicherte und herkömmliche Einrichtungen, die mit verschiedenen einzelnen Kommunikationsnetzen verbunden sind, wirkungsvoll in einem gewünschten integrierten System zu vermischen. Folglich sind separate dedizierte Funkkanäle und andere Kanalmedien für codierte und klare Nachrichtensignale erfoderlich. Digitale Verwürfelungssysteme der bekannten Technik geben sich daher nicht zu automatischem transparentem Betrieb her, d.h. automatischer codierter/klarer Betrieb, bei dem das übertragene Nachrichtensignal von den Systemkomponenten sachgemäß gehandhabt wird, ungeachtet, ob das Nachrichtensignal in einer codierten oder klaren Form ist. Dies gilt besonders für digitale sprachgeschützte Funkübertragungsnetze, wenn sie mit dem öffentlichen Telefonnetz verbunden sind, um vorgegebene Telefonteilnhmer einzuschließen, da die Signalgebungsanforderungen zwischen den beiden Netzen verschieden sind.
Schließlich sind viele digitale Verwürfeler der bekannten Technik, die in aus einer Mischung verschiedener Netze bestehenden Kommunikationssystemen eingesetzt werden, nicht imstande, sichere End-zu-End-Übermittlungen zwischen einem Teinehmer auf einem System, z.B. ein Mobilfunkteilnehmer, und dem auf einem anderen, z.B. Telefonteilnehmer, zu gewährleisten. Um sensible Informationen, die zwischen Teilnehmern auf verschiedenen Netzen ausgetauscht werden zu schützen, ist es wünschenswert, dar das integrierte System automatisch bestimmt, ob ein codiertes oder klares Nachrichtensignal auszutauschen ist, unabhängig davon, welches Netz oder welcher Teilnehmer den Anruf eingeleitet hat. Und außerdem, um sowohl die Verträglichkeit mit Teilnehmern mit herkömmlichen Einrichtungen zu erhalten, als auch zur leichten Bedienung für diese vorgegebenen Teilnehmer, die die Wahl zwischen codierten und klaren Nachrichtensignalen haben, ist es wünschenswert, daß das integrierte System automatisch die standardmäßige Signalgebung (z.B. Ruffortgang- und DTMF - Zweiton-Mehrfrequenz-Signalgebung) auf dem Netz erkennt.
US-A-4368357 beschreibt ein gesichertes Kommunikationssystem mit einem nicht-gesicherten Bypass-Kreis. Der Bypass-Kreis hat überwachende Einrichtungen, um ein Austreten unverwürfelter Information während der gesicherten Betriebsart zu verhindern.
US-A-4555805 beschreibt eine Anordnung, bei der ein gesichertes Steuersignal nach Beendigung aller Tonsignalgebungsübertragungen, die einen Kommunikationsweg über einen ausgewählten Kanal zwischen einer Basisstation und einer einzelnen Mobilen errichten, bereitgestellt wird. Dieses gesicherte Steuersignal ist keine verschlüsselte Nachricht und das Terminal von US-A-4555805 ist nicht gesichert.
Folglich besteht ein Bedarf für ein verbessertes digitales Sprachschutzsystem und -verfahren, das codierten und klaren Nachrichtensignalen erlaubt, automatisch zwischen verschiedenen Kommunikationsnetzen ohne eine dazwischenliegende Entschlüsselung so zu verkehren, daß gesicherte End-zu-End-Übermittlungen gewährleistet sind, während die Verträglichkeit mit der herkömmlichen Anlagenbandbreite und den mit jedem Kommunikationsnetz verbundenen Signalgebungseinschränkungen aufrechterhalten wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte digitale Sprachschutzsystemanordnung bereitzustellen, die gesicherte End-zu-End-Übermittlungen über eine Mehrzahl verbundener Kommunikationsnetze bietet, und die die vorhergehenden Mängel überwindet, auch wenn jedes Kommunikationsnetz einzeln nicht-gesichert ist.
Erfindungsgemäß wird ein gesichertes Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anschpruch 11 bereitgestellt.
Die Erfindung erlaubt automatische Nachrichtensignalbestimmung zum Führen codierter und klarer Nachrichtensignale zwischen verbundenen Kommunikationsnetzen, so daß ohne eine dazwischenliegende Entschlüsselung gesicherte End-zu-End-Übermittlungen gewährleistet sind, während Verträglichkeit mit der herkömmlichen Anlagenbandbreite und den mit jedem Kommunikationsnetz verbundenen Signalgebungseinschränkungen aufrechterhalten wird.
In der praktischen Umsetzung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine digitale Sprachschutz-Überleitungsanordnung (Gateway) bereitgestellt, die Funk- und Telefonkommunikationsnetze zum Handhaben gesicherter Information zu einem integrierten System verbindet und eine Funkkommunikations-Schnittstelle, eine Telefonnetz-Schnittstelle, einen Signalprozessor und einen überwachungskontroller enthält. Die Funknetz-Schnittstelle enthält Leitungen mit klaren und codierten Nachrichtensignalen auf getrennten Sende- und Empfangswegen. Die Telefonnetz-Schnittstelle besteht aus aus einer Telefonleitungs-Schnittstelle mit einem (Telefon)-Gabelschalterkreis, einer Anruferkennungsschaltung und einem Duplexer, z.B. einem 2-zu-4-Draht-Gabelübertrager. Der Signalprozessor enthält sowohl einen halbduplex, quadraturamplitudenmodulierten Modem als auch Analogschaltungen, die die Telefonleitung auf ihre jeweiligen Signale überwachen. Der Überwachungskontroller enthält periphere Stufen, die die Anwesenheit klarer und codierter Nachrichtensignale ermitteln, und enthält einen vorprogrammierten Befehlssatz, so daß er die Funktion der obigen drei Elemente koordiniert, um diese Nachrichtensignale in die richtige Richtung zu leiten. Andere verbundene Kombinationen sind ebenfalls möglich, einschließlich zwei Funknetzen, die durch eine Telefonleitung verbunden sind und zwei Überleiteinrichtungen verwenden. Natürlich ist die vorliegende Erfindung auch mit herkömmlichen Telefonrangierfeldern kompatibel, und ein gemischter Betrieb ist erlaubt, wenn die Systemsicherheitseinschränkungen die Verwendung dieser optionalen Betriebsart zulassen.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten nach Betrachtung der begleitenden Beschreibung, der Ansprüche und den Zeichnungen ersichtlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Verweisnummern gleiche Elemente.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung bekannter Technik, die ein Telefon-Rangierfeld zum Verbinden eines gesicherten Funknetzes mit einem Telefonnetz, z.B. einem öffentlichen Telefonnetz, verwendet.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das die vorliegende Erfindung verkörpert, die ein Funknetz mit einem Telefonnetz zusammenschließt, um ein gesichertes Kommunikationssystem zu bilden.
Fig. 3 ist ein ausführlicheres Blockschaltbild der Überleit-Einrichtung der vorliegenden Erfindung, wie in funktionaler Form in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 4 ist ein ausfühlicheres Blockschaltbild der abgesetzten Schnittstelle oder des Telefonterminals eines vorbestimmten Telefonteilnehmers, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung nützlich ist.
Figuren 5a, 5b und 5c bilden ein Flußdiagramm, das von dem Telefonleitungskontroller der Überleit-Einrichtung von Fig. 3 benutzt wird.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines alternativen Systems mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung, das zwei Funknetzwerke beschreibt, die durch ein normales Telefonnetz verbunden sind.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Figur 1 zeigt ein allgemeines Kommunikationssystem 100 mit einem Funknetz verbunden mit einem Telefonnetz. Das dargestellte Funknetz enthält einen Mobilteilnehmer 102 mit einem Funkempfänger und -sender, der eine klare oder codierte Betriebsart umfaßt. Andere Mobilteilnehmer können ebenso auf dem Funknetz arbeiten, wobei eine solcher zusätzlicher Mobilteilnehmer 104 dargestellt ist. Diese Mobilteilnehmer kommunizieren mit einer Basisstation 106, die ein von einem Netzoperator gesteuertes Relais sein kann. Die Basisstation 106 kann sich in einiger Entfernung von diesem Netzoperator befinden und über Leitung 108 mit der Konsolschnittstelleneinheit (CIU) 110 verbunden sein, die sich grundsätzlich in Nähe der Konsole 112 des Netzoperators befindet, und Mikrophon 113 mit einer Sprechtaste enthalten, wobei alle über Leitung 114 verbunden sind. Mobilteilnehmereinheiten 102 und 104 kommunizieren mit Basisstation 106, die Signale über CIU 110 an den Netzoperator an Konsole 112 leitet, und zusammen bilden sie das Funknetz mit klaren und codierten Nachrichtensignal-Betriebsarten. Solche Netze sind in der Technik bekannt und können Schalter für klaren und codierten Betrieb für den Netzoperator an Konsole 112 enthalten, obwohl dies nicht dargestellt ist. Dieses Funknetz kann auch über Telefon-Rangierfeld 116 mit dem PSTN verbunden sein, aber ein solches System kann im allgemeinen nur klare Nachrichtensignale über das Telefonnetz handhaben, und wird demnach nicht als wirklich integriert angesehen. Da codierte Nachrichtensignale auf dem Funknetz entschlüsselt oder verschlüsselt werden müssen, bevor sie mit dem PSTN verbunden werden, stellt dies eine mögliche Sicherheitslücke dar. Telefon-Rangierfeld 116 koppelt an das PSTN mit Hilfe von Telefonleitung 120 an. Telefonteilnehmer 122 kann in herkömmlicher Weise über das Vermittlungstelefonnetz 118 und Telefonleitung 124 Anrufe tätigen oder empfangen. Oder ein anderer Telefonteilnehmer, z.B. Teilnehmer 126, kann über Telefonleitung 128 und öffentliches Telefonnetz 118 in üblicher Weise Anrufe tätigen oder empfangen.
Figur 2 zeigt bei 200 ein gesichertes Kommunikationssystem, das ein Funknetz und ein Telefonnetz integriert, um auf die Systemanforderungen programmierbar zu sein. Es ist imstande, sowohl klare als auch codierte Nachrichtensignale automatisch zu führen, so daß Information End-zu-End ohne eine dazwischenliegende Entschlüsselung codierter Nachrichtensignale ausgetauscht werden kann. Bei dieser bevorzugten Systemanordnung benutzt das Funknetz einen Mehrschritt-Codierungsvorgang, bekannt als 'Motorola Digital Voice Protection Method'. Dies ist ein Verfahren, das ein elektrisches Analog eines Sprachsignals in einen digitalen Bitstrom durch eine Art von A/D-Umwandlung, bekannt als CVSD oder Delta-Modulation mit stetig veränderbarar Steigung, umsetz. Der digitale Bitstrom wird dann durch ein Verfahren verwürfelt oder verschlüsselt, bei dem nur dem Absender und vorbestimmten berechtigten Teilnehmern Schlüssel gegeben sind. Die Grundvorstellungen dieser Methode sind in US-Patent Nr. 4,167,700 dargelegt, das dem Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung erteilt ist. Dieses Patent beschreibt ein System, das Zweiweg-Funkgeräte verwendet, die imstande sind, auf klare und codierte Nachrichtensignale auf ihren Kanälen zu hören, und die imstande sind, mit einer klaren Übertragung zu antworten. In großen Systemen ist es außerdem manchmal wünschenswert, verschiedene Sicherheitsstufen zu unterhalten. Ein Netzoperator, zum Beispiel, kann eine verwürfelte Nachricht an einen Benutzer oder eine Menge von Benutzern auf dem Netz zu senden wünschen, ohne mit einer anderen Menge von Benutzern auf dem gleichen Kanal zu kommunizieren. Ein solches Verfahren ist in US-Patent Nr. 4,440,976, erteilt an den Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung, beschrieben. Um das bei 200 in Fig. 2 dargestellte gesicherte Kommunikationssystem zu implementieren, ist Überleitung 204 zwischen dem Funknetz und dem öffentlichen Telefonnetz erforderlich, und abgesetzte Schnittstelle 206 ist bei jedem vorbestimmten Telefonteilnehmer erforderlich, der berechtigt ist, codierte Nachrichtensignale zu empfangen.
Figur 3 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild der Überleit-Vorrichtung 204. Die Überleitung benutzt einen Telefonnetz-Schnittstellenkreis, gegeben durch 2-zu-4-Draht-Hybrid 302, um an das Telefonnetz anzukoppeln. Hybrid 302 stellt dem Telefonnetz auf Leitungen 303a und 303b getrennte ankommende und abgehende Signale zur Verfügung. Ebenfalls vorhanden sind Halbleiter-Gabelschalter 304 und Ruferkennungsschalter 306. Jede dieser Schaltungen 304 und 306 ist über betreffende Leitungen 305 und 307 mit dem Überwachungs-Kontroller verbunden, der später beschrieben wird. Die Telefonleitungs-Schnittstelle kann einen Gabelübertrager 308 verwenden, um die getrennten ankommenden und abgehenden Signalwege herzustellen.
Man beachte zunächst bei dem abgehenden Signalweg 303b, daß Multiplexer-Schalter (MUX) 310 erlaubt, daß eines aus fünf verschiedenen Signalen von einem Dberwachungs-Kontroller selektiv als das Nachrichrichtensignal auf dem abgehenden Weg zu dem Telefonnetz ausgewählt wird. Diese fünf Quellen sind beschrieben als 'Konsole Klar-Audio' auf Leitung 311, 'Station klar Audio' auf Leitung 313, 'Station Entschlüsselt-Audio' auf Leitung 315, ein später zu beschreibender Tongenerator, und 'Chiffre-Text' kommend von der Konsole oder der Station über Leitungen 317 bzw. 319. Es ist wichtig, zu bemerken, daß die ersten vier Eingänge zu MUX 310 als klares Audio oder analoge Signale klassifiziert sind, während die letzteren zwei Eingänge Quellen kodierter Nachrichtensignale beschreiben. Die letzteren zwei Eingänge enthalten verschiedene zwischenliegende Stufen, bevor sie Signale auf abgehendem Weg 303b an das Telefonnetz senden. Insbesondere enthalten diese Blocks ein halbduplex, 12kB-Modem 312, z.B. wie von Motorola erhältlich (UDS #2092665), einen First-in-first-out-FIFO- Puffer 314 und MUX 316. Der FIFO justiert Daten und Taktanteile das Nachrichtensignals von einer Quelle und liefert einen stabilen Bezugstakt für den Modem bei Sendebetrieb. An diesem Punkt ist es wichtig, zu verstehen, daß sowohl Multiplex-Schalter 310 als auch Multiplex- Schalter 316 von dem Überwachungs-Kontroller benutzt werden, um die richtige Nachrichtensignalquelle aus dem Funknetz mit dem abgehenden Signalweg 303b und letztlich mit dem Telefonnetz zu verbinden. Somit wählt Multiplex-Schalter 310 entweder eine codierte oder klare Nachrichtenquelle aus, während MUX 316 auswählt, welche von den zwei Quellen codierter Nachrichtensignale zu dem Telefonnetz geführt werden.
Der Überwachungs-Kontroller besteht aus einer Gruppe von Funktionsblöcken, beginnend mit Telefonleitungs-Kontroller 318. Dieser ist ein Mikrokontroller, z.B ein Motorola 68HC11, der sowohl programmierbare als auch feste Befehlssätze enthält. Bestimmte Betriebsfunktionen und Merkmale können durch den Netzoperator vor Ort mit Hilfe von Schnittstellenstufe 320 mit Display- und Tastaturstufe 322 programmiert werden. Telefonleitungs-Kontroller 318 ist ferner mit einer Anzahl von Tongeneratoren und Empfängern verbunden. Im einzelnen ist ein Zweiton- Mehrfrequenz-(DTMF)-Sende-Empfänger und eine Ruffortgangtoneinrichtung für jede der möglichen Nachrichtensignalquellen, einschließlich DTMF-Sende-Empfänger 324 für die HF-Station, DTMF-Sende-Empfänger 326 für das Telefonnetz und DTMF-Sende-Empfänger 328 für die Konsole vorhanden. Ferner ist ein vorerwähnter Testtongenerator 330 vorhanden, der zum Testen der Telefonleitungen des gesamten integrierten Systems dient. Multiplex-Schalter 332 liefert über Leitung 331 klaren Audioausgang an die Station und an die Konsole, und einer der Eingänge zu MUX 332 ist von dem Testtongenerator 330. Ebenfalls vorhanden als ein Eingang zu MUX 332 ist der Ausgang von DTMF-Sende-Empfänger 326. Während der klare Audioausgang aus einer einzelnen Leitung 331 besteht, ist der codierte Nachrichtensignalweg durch die überleit-Einrichtung komplexer.
Den ankommenden Signalweg 303a betreffend läuft ein codiertes Nachrichtensignal vom Telefonnetz in die Überleitung zu Halbduplex-Modem 312, der normal auf Empfangsbetrieb steht und einen Bitstrom auf Leitung 321 ausgibt. Von dieser Leitung wird der Bitstrom zu MUX 334 und MUX 336 geleitet, um schließlich zu der Station bzw. der Konsole geführt zu werden. Der auf Leitung 321 verfügbare Bitstrom oder verschlüsselte Text wird dann unter Kontrolle von MUX 334 über Leitung 323 zu der Station geführt. Die andere Quelle oder verschlüsselter Text, der zu der Station geleitet werden kann, kommt über Leitung 325 von der Konsole. Ähnlich ist MUX 336 imstande, verschlüsselten Text über Leitung 327 an die Konsole zu führen, der entweder über Leitung 321 von dem Telefonnetz oder über Leitung 329 von der Station stammt. Als Folge davon sollte klar sein, dar Leitungen 323, 325, 327 und 329 die Zusammenschaltungen des verschlüsselten Texts zwischen der Überleitung und der Konsol-Schnittstelleneinheit CIU bilden. Außerdem befinden sich alle Ent- und Verschlüsselungsstufen innerhalb der CIU. Leitung 331 bildet den klaren Audioweg zwischen der Überleitung und der CIU. Wegen der von der Überleitung verwendeten besonderen Steuersignalgebung, muß der Leitung 331 vorangehende klare Audiopfad ein Saugfilter 338 enthalten. Dieses Saugfilter hat eine Mittenfrequenz von etwa 300 Hz, was die ungefähre Frequenz eines noch im Detail zu beschreibenden Verbindungstons ist. Der Ausgang von Saugfilter 338 stellt ein gefiltertes Signal dar, bei dem der Verbindungston entfernt ist, um ein gefiltertes Signal am Punkt 339 bereitzustellen, welches im Grunde das gewünschte klare Audiosignal ist. Weil außerdem das Telefonnetz stark veränderliche Eigenschaften zeigt, die von Entfernung und Leitungseigenschaften abhängen, wurde eine Kontrollergesteuerte AGC-Stufe 340 benötigt um einen gleichmäßigen Audiopegel bereitzustellen, der dann mit dem Funknetz verbunden werden konnte. Der Ausgang der Kontroller-gesteuerten AGC ist, wie Fig. 3 zeigt, mit MUX 332 verbunden. Wiederum ist es wichtig, anzumerken, daß sich MUX 332, 334 und 336 alle unter Kontrolle von Telefonleitungs-Kontroller 318 befinden. Das gefilterte Signal bei Punkt 339 wird ferner benutzt, um eine Halbduplex-VOX-Schaltung 342 anzusteuern, die es dem Telefonleitungs-Kontroller erlaubt, zu erkennen, wenn der Telefonteilnehmer zu sprechen beginnt. Diese VOX-Schaltung wird nur für den klaren Modus verwendet, um dem Telefonteilnehmer zu erlauben, das Relais vom Empfangsbetrieb auf den Sendebetrieb umzuschalten. Telefonleitungs- Kontroller 318 überwacht auch Telefonleitung 120 und verbindet automatisch unter Verwendung der Ruferkennungsschaltung 302 und Gabelschalterkreis 304 mit dem Telefonnetz. Diese beiden Schaltkreise erlauben der Überleitung, ein Anrufsignal zu erkennen und dann zu antworten, indem der Schleifenstrom zum Fliegen gebracht wird. Auf diese Weise bestätigt die Überleitung, daß sie von einem Telefonteilnehmer gerufen wird. Außerdem ist der Eingang der DTMF-Sende-Empfänger- und Ruffortgangton-Einrichtung 326 mit dem ankommenden Signalweg verbunden, und kann daher verschiedene Ruffortgangtöne erkennen, z.B. Leitung besetzt oder Leitung abgefallen, wenn sie auftreten. Und wenn ein Ruf an das Telefonnetz eingeleitet wird, ist der Telefonleitungs- Kontroller 318 in der Lage, die DTMF-Sende-Empfänger und Ruffortgangton-Einrichtung 326 zu verwenden, um die gewünschte Nummer des Telefonteilnehmers in einem Tonformat zu erzeugen, die er durch MUX 310 zu dem abgehenden Signalweg und schließlich zu dem Telefonnetz leitet.
Bei Betrachtung der gesamten Systemfunktion der Überleitung 204 ist es wichtig, einige Annahmen anzumerken, die in den Telefonleitungskontroller einprogrammiert sind, und die den Voreinstellmodus bilden, soweit nicht anderweitig spezifisch abgeändert. Die erste dieser Prioritäten ist als die Sprechtasten (PTT)-Priorität bekannt, die bei einem Halbduplexsystem erforderlich ist und festgelegt ist als:
1. Konsol-PTT
2. Telefonleitungs-PTT (VOX in Klartext-Betriebsart, und Modemträgererkennung in Verschlüsselttext-Betriebsart); und
3. PTT des Funkteilnehmers.
Die letzteren zwei können unter programmierbarer Kontrolle umgekehrt werden, und folglich ist ein Teilnehmer mit einer höheren Priorität in der Lage, einem Teilnehmer mit niedrigerer Priorität im Bemühen um Systemresourcen auf dem Funkkommunikationsnetz zuvorzukommen. Außerdem können verschiedene Zeitsperren verwendet werden, um die Verbundanrufaktivität zu begrenzen. Verschiedene mögliche Zeitsperren enthalten eine, die keine Rangieraktivität erkennt, die auf der untersten Prioritätsstufe arbeitet, eine andere Zeitsperre wegen zu langer Rangieraktivität oder wegen Erkennung von 'Leitung besetzt'- oder 'Leitung unterbrochen'-Signaltönen, die auf der höchsten Prioritätsstufe betrieben werden. Solche Zeitsperren würden eine Trennung der Überleitung herbeiführen und veranlassen, sie zurückzusetzen.
Wenn ein Telefonteilnehmer im Bewußtsein dieser Vorgaben einen Anruf mit der Absicht einleitet, ein Nachrichtensignal im Klartextmodus zu senden, wählt der Telefonteilnehmer die Nummer der Überleitung. Die Überleitung antwortet nach einer programmierbaren Zahl von Klingelzeichen und stellt die Verbindung mit dem Funknetz her. In dem Fall, daß ein Funkteilnehmer im Gegensatz zu Klartext in verschlüsseltem Text antwortet, wird sowohl jeder andere auf dem gleichen Schlüssel arbeitende Funkteilnehmer als auch der Konsol-Operator imstande sein, das Nachrichtensignal zu entschlüsseln und zu verstehen. Der Telefonteilnehmer jedoch, wird ein Verschlüsselttext-codiertes Nachrichtensignal mit niedrigem Pegel hören. Dieses Nachrichtensignal ist für den Telefonteilnehmer nur als Rauschen wahrnehmbar. Wenn der Funkteilnehmer im Klarbetrieb geantwortet hat, wird das klare Nachrichtensignal in üblicher Weise zwischen dem Telefonteilnehmer und dem Funkteilnehmer übertragen. In jedem Fall wird die Überleitung trennen, wenn entweder der Telefonteilnehmer auflegt oder die Überleitung eine DTMF-Trennen-Tonsequenz empfängt.
Nächstens, wenn ein Funkteilnehmer durch Auftasten in Klar mit der Zugangs-DTMF-Sequenz der Überleitung einen Anruf im Klartextmodus einleitet, wird die Überleitung mit Wählton antworten. Der Funkteilnehmer kann dann direkt die anzurufende Nummer wählen oder auf ein Kurzwahlmenü zugreifen. Die Programmierung in dem Kontroller 318 könnte den Anrufversuch beenden, wenn z.B. drei Besetztsignaltöne erkannt werden. Andernfalls läuft der Anruf wie im vorigen Abschnitt ab.
Wenn Verschlüsselttext-Betrieb gewünscht wird, wählt ein Telefonteilnehmer die Überleitungsnummer wie zuvor. Die Überleitung antwortet nach einer programmierbaren Anzahl von Klingelzeichen und stellt die Verbindung zu dem Funksystem her. Nach Wählen der Verschlüsselttext- Betriebsart leitet der Telefonteilnehmer ein "Langzug"-Signal ein. Das Langzug-Signal wird nur beim erstmaligen Verbindungsaufbau verwendet. Sein Zweck ist, einen adaptiven Ausgleicher in dem Modem auf die spezifischen Leitungsbedingungen für diesen Anruf einzustellen. Ein weiterer Zweck ist, die Echolöscher in dem PSTN niederzuschlagen, um Durchgang von Hochgeschwindigkeits-Digitaldaten zu erlauben. Bei der bevorzugten Ausführung benötigt der Langzug etwa vier Sekunden in jeder Richtung. Die Überleitung antwortet nach Beendigung mit ihrem Langzug. Sowohl der Konsol-Operator als auch der Funkteilnehmer werden einen leisen Modemsignalton während der Zeit hören, wenn diese zwei Langzüge stattfinden. Dieser Modemsignalton dauert etwa 7 - 8 Sekunden, und weil er auf der untersten Prioritätsstufe für PTT-Zugang ist, kann ihm jedermanns PTT-Übertragung zuvorkommen. Ein "Zug beendet Ton" mit hoher Prioritätsstufe benachrichtigt alle Betroffenen, daß das Chiffre-Rangieren beendet ist. Ein 300 Hz Signal wird als Verbindungs-Ton verwendet, um die Echolöscher während dieser Betriebsart inaktiv zu halten. Danach müssen alle vorbestimmten berechtigten Funkteilnehmer den Verschlüsselttext-Betrieb wählen, um mit dem Telefonteilnehmer, der im Verschlüsselttext-Betrieb arbeitet, zu kommunizieren. Ein "Schnell"-Zug erscheint am Anfang jeder Übertragung und dauert etwa 50 Millisekunden. Sein Zweck ist, Träger- und Baud-Synchronisation im Empfänger des Modems herzustellen. Codierte Nachrichtensignale können daher in der normalen Weise hin und her ausgetauscht werden.
Wenn die Verschlüsselttext-Betriebübertragung eines Telefonteilnehmers durch eine PTT höherer Priorität unterbrochen wird, wird die höhere Priorität über Funk sofort gehört, aber die Überleitung verzögert die Übertragung auf der Telefonleitung, bis ein Abfall des Trägererkennungsignals im Modem gehört wird. Dies ermöglicht der abgesetzten Schnittstelle des Telefonteilnehmers immer, den "Schnell"-Zug zu empfangen. Beendigung des Anrufs erfolgt durch Zeitsperre, einer "knockdown"-DTMF-Sequenz oder Rufsignaltöne, z.B. "Leitung abgefallen" oder Wählton. Aus Sicherheitsgründen ist ein Umkehren zum Klar-Betrieb an diesem Punkt nicht möglich, was einen gemischten Betrieb darstellen würde. Wenn ein Telefonteilnehmer versehentlich während der Kommunikation mit der Überleitung im Verschlüsselttext-Betrieb den Schalter von Codiert auf Klar schaltet, wird er von dem Konsol-Operator oder der Funkteilnehmerschaft gehört. Wenn jedoch ein Funkteilnehmer auf Klar-Betrieb wechselt, nachdem ein Teilnehmer die Überleitung in den codierten Modus eingestellt hat, wird der Funkteilnehmer von dem Telefonteilnehmer nicht gehört werden. Die Fähigkeit dieses Systems in einer codierten Betriebsart zu verbleiben, ist aus Gründen der Systemsicherheit erwünscht, so dar ein für das Telefonnetz bestimmtes Signal der Überleitung nicht versehentlich durch einen Fehler des Teilnehmers entschlüsselt wird.
Figur 4 zeigt die abgesetzte Schnittstelle 206, die ein Teilnehmertelefon mit dem Telefonnetz verbindet. Diese Einrichtung ist der Überleitung dadurch etwas ähnlich, dar sie getrennte ankommende und abgehende Signalwege und einen Kontroller verwendet, der die Signalführung und den Betreib eines Halbduplex-Modems koordiniert. Die abgesetzte Schnittstelle enthält jedoch auch Stufen zur Verschlüsselung und Entschlüsselung sowie einen "Totmann"-Kreis, der die abgesetzte Schnittstellenschaltung bei Erkennen eines Netzausfalls insgesamt überbrückt. Beginnend bei der Telefonleitungs-Schnittstelle von dem Telefonnetz ist ein 2-zu-4-Draht-Hybrid dargestellt, der aus der einzelnen Telefonleitung die getrennten ankommenden und abgehenden Signalwege 403a bzw. 403b bereitstellt. Ebenfalls enthalten ist ein Gabelschalter-Kreis 404, der eine Verbindungsleitung 405 zu dem Kontroller hat, der in Kürze erörtert wird. Der ankommende Signalweg teilt 403a sich in zwei Wege, von denen einer der Klarnachrichtensignalweg durch Saugfilter 406 ist. Der andere Weg verläuft zu halbduplex, 12kB Modem 408, der ein Signal an Chiffrierstufe 410 ausgibt.
Der Ausgang des Entschlüsselers in der Chiffrierstufe 410 verläuft zu Wandlerstufe 412, die einen D/A-Wandler enthält, dessen Ausgang Pufferstufe 414 speist. Der Ausgang von Pufferstufe 414 und der klare Signalsaugang von Stufe 406 sind mit MUX 416 verbunden, der von dem Kontroller betrieben wird- um ein Ausgangssignal 417a bereitzustellen. Dieses Ausgangssignal wird durch 2-zu-4-Hybrid-IC-Schaltung 418 zu Multiplex-Schalter 420 geleitet, der einen zweiten Eingang von dem Telefonnetz über Leitungen 419 hat. Dieser zweite Eingang liefert einen Bypass-Weg durch die abgesetzte Schnittstelle für den Telefonteilnehmer. Das Telefon des Teilnehmers ist über Leitungen 421 mit der abgesetzten Schnittstelle 206 verbunden. Wenn der Telefonteilnehmer spricht, läuft sein Nachrichtensignal über Leitungen 421 durch MUX 420 zu Block 418, der einen separaten Sendeweg über Leitung 417b bereitstellt, die zum abgehenden Signal auf der Telefonleitung wird. Sein Nachrichtensignal, in Analogform, läuft sowohl zu MUX 422 als auch zu Pufferstufe 424. Der Ausgang von Stufe 424 wird dann durch eine A/D-Wandlerstufe in der Wandlerstufe 412 in ein Digitalsignal umgewandelt und wird sowohl an Audio-Begrenzer 426 als auch an FIFO- Pufferstufe 428 angelegt. Der FIFO erlaubt erlaubt VOX-Betrieb oder sprachgsteuertes Senden, anstelle Sprechtasten (PTT)-Betrieb, mit vernachlässigbarem Verlust eines Nachrichtensignals durch Speichern der klaren Nachricht oder reinen Texts aus dem A/D-Wandler innerhalb der Wandlerstufe 412 während des "Schnell"-Zugs des Modems. Das Ausgangssignal von Puffer 428 wird in Block 410 verschlüsselt und dann in Stufe 408 in quadratur-amplitudenmodulierte Signale reformatiert. Dieses reformatierte Signal wird an einen zweiten Eingang von MUX 422 angelegt, der die auf dem abgehenden Signalweg 403b zu sendenden codierten und klaren Signale, wie durch Kontroller 430 bestimmt, auswählt. Kontroller 430 überwacht die Aktivität an Modem 408 eingegebener Signale über ein Träger-und Energie-Ermittlungs-Leitungspaar und steuert den Sende- und Empfangsbetreib von Modem 408 durch eine direkte Steuerleitung. Kontroller 430 ist mit Hilfe eines Tastaturund Anzeigeblocks 432 ebenfalls Teilnehmer-programmierbar.
Nun zu Figuren 5a, 5b und 5c. Das Flußdiagramm für die Überleitung zeigt die verschiedenen Betriebsarten und die Bedingungen, die zu ermitteln oder zu erfüllen sind, bevor von einem Modus zu einem anderen umgeschaltet wird. Beginnend bei dem Startpunkt 502 läuft der Kontroller in einem Bereitschaftsmodus leer, bei dem das gesichterte Telefonrangierfeld ausgeschaltet ist. Als nächstes prüft er in Block 504, ob er 'Anruf ermittelt' oder einen 'Klar'-Befehl empfangen hat. Wenn Nein, bleibt er im Leerlaufzustand. Wenn Ja, geht er zu Block 506, der einen offenen Weg für Klar-Modus-Übertraung bereitstellt. Bei Block 508 speichert er DTMF-Ziffern, wenn empfangen und wenn diese Option in der Überleitung programmiert ist. Als nächstes prüft er in Block 510, ob er einen Wahldurchlaß-Code empfangen hat. Wenn Ja, geht er zu Block 512, der die empfangenen Ziffern an alle Parteien schickt, wenn sie nicht von der Überleitung abgefangen sind. Als nächstes geht er zu Block 514, der der gleiche Block ist, zu dem er gegangen wäre, wenn die Antwort auf Block 510 Nein war. Block 514 prüft, ob Verbindungszeit, Übertragungszeit oder Inaktivität ihre normalen Zeitsperren überschritten haben. Wenn die Anwort Ja ist, geht der Kontroller zurück zu Startblock 502. Ist die Antwort auf Block 514 Nein, prüft der Kontroller als nächstes, ob Chiffriere Text-Befehl oder Modemtraining in Block 516 eingetreten ist. Wenn Nein, geht er zu Block 518, der prüft, ob ein 'Gemischter Betrieb'-Befehl gegeben wurde. Wenn Nein, geht der Kontroller zu Block 506 und fährt in der zuvor beschriebenen Weise fort. Wenn die Antwort auf Block 516 Ja war, geht der Kontroller über Schritt A zu Block 520, der das Auftreten einer vollständigen Trainingsequenz erlaubt. Er prüft dann in Block 522, ob die Trainingsequenz erfolgreich war. War sie es nicht, geht der Kontroller über Schritt D zu Block 506 und fährt in gewohnter Weise fort. Ist die Antwort auf Block 522 Ja, fährt der Kontroller mit einem offenen Weg für End-zu-End-gesicherte Übertragung in Block 524 fort. Als nächstes prüft er, ob bei Block 526 ein Gemischter Betrieb-Befehl gegeben wurde, und wenn nicht, geht er zu Block 528, der prüft, ob 'Klar-Betrieb'-Befehl gegeben wurde. Wenn Ja, geht er über Block D zu Block 506 und fährt in gewohnter Weise fort. Ist die Antwort auf Block 528 Nein, prüft er als nächstes in Block 530, ob eine Zeitsperre oder 'Knockdown'-Befehl gegeben wurde. Wenn Nein, geht er zurück zu Block 524, der einen offenen Weg für gesicherte End-zu-End-Übertragung erlaubt. Ist die Antwort zu Block 530 Ja, dann geht der Kontroller zurück zu dem Anfangsblock 502. Wenn bei Block 526 ein Gemischter Betrieb-Befehl gegeben wurde und eine solche Option auf den System autorisiert ist, würde der Kontroller über Block D zu Block 532 gehen. Die Überleitung würde dann einen offenen Weg für klaren Telefonverkehr und klaren oder gesicherten Funkverkehr einrichten. Er würde dann in Block 534 prüfen, ob ein Klar-Betrieb- Befehl nach der Einrichtung des offenen Wegs in Block 532 gegeben wurde. Wenn Ja, würde der Kontroller über Block D zurück zu Block 506 gehen und mit dem Klar-Betrieb fortfahren. Ist die Antwort bei Block 534 Nein, geht zu Block 536 und prüft, ob ein Gesicherter Betrieb- Befehl oder Training empfangen wurde. Wenn Ja, geht der Kontroller über Block A zu Block 520, der eine vollständige Trainingsequenz erlaubt. War jedoch die Antwort bei Block 536 Nein, geht er zurück zu Block 532 und erhält den offenen Weg für klaren Telefonverkehr und klaren oder gesicherten Funkverkehr aufrecht.
Fig. 6 veranschaulicht eine alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung und zeigt ein sicheres Kommunikationssystem, das aus zwei über das PSTN verbundenen Funknetzen besteht und sichere End-zu-End- Übertragungen ohne zwischenl iegende Entschlüsselung jedes einzelnen Nachrichtensignals bereitstellt. Ein erstes Funknetz ist dargestellt mit Mobilteilnehmern 102 und 104, die mit einer Basisstation 106 kommunizieren, die über Leitung 108 mit einer Konsol-Schnittstelleneinheit 110 mit einer Konsole 112 und einem Konsolmikrophon 113 für den Netzoperator des Systems verbunden ist. Verbunden mit Konsol-Schnittstelleneinheit 110 ist Überleitung 204, die das Funknetz über Telefonleitung 120 mit dem Telefonnetz verbindet. In ähnlicher Weise ist ein zweites Funknetz dargestellt mit Mobilteilnehmern 102' und 104', die Nachrichtensignale mit Basisstation 106' austauschen, die über Leitung 108' mit Konsol-Schnittstelleneinheit 110' verbunden ist und eine Konsole 112' und ein Konsolmikrophon 113' hat. Dieses Netz hat ebenfalls ihre eigene Überleitung 204', die die Konsol-Schnittstelleneinheit 110' über Telefonleitung 120' mit dem öffentlichen Telefonnetz verbindet. Das bei 600 in Figur 6 dargestellte System arbeitet genauso wie das System von Fig. 2, indem es jedem Teilnehmer erlaubt, einen anderen Teilnehmer anzurufen und einen Austausch von Nachrichtensignalen entweder in klarer oder codierter Betriebsart durchzuführen.
Zusammenfassend ist jede der oben erwähnten Anordnungen imstande, gesicherte End-zu-End-Kommunikationen zwischen Teilnehmern durchzuführen, die auf verschiedenen, aber verbundenen Kommunikationssystemen arbeiten. Jeder Teilnehmer ist imstande, einen Anruf in klarer Betriebsart einzuleiten, und hat dann die Wahl, den Anruf in klarer Betriebsart fortzuführen oder eine codierte Nachrichtensignalbetriebsart zu wählen, bei der nur vorbestimmte berechtigte Teilnehmer teilnehmen dürfen. Außerdem braucht nur ein solcher Teilnehmer die codierte Nachrichtensignalbetriebsart zu wählen, während alle Einrichtungen der beabsichtigen Zuhörer automatisch folgen werden. Somit ist jede dieser Anordnungen bei Anwendung der Vorrichtung und Methode der vorliegenden Erfindung imstande, die Beschränkungen der bekannten Technik zu überwinden.

Claims

1. Geschütztes Kommunikationssystem (200) für eine Mehrzahl mobiler und ortsfester Teilnehmer (102 und 104), mit mindestens einem ortsfesten Teilnehmer (126), der über das Telefonnetz (118) unter einem herkömmlichen Telefon erreichbar ist, derartig, daß klare analoge oder codierte digitale Nachrichtensignale automatisch End-zu-End ausgetauscht werden können, wobei das integrierte System zusammen umfaßt:

ein Funknachrichtennetz mit einer Bedienungskonsole (112), einer Konsolen-Schnittstelleneinheit (110), einer Basisstaion (106) und einer Mehrzahl darauf arbeitender Teilnehmer-Funkgeräte (102 und 104), zum Austauschen klarer und codierter Nachrichtensignale zwischen Teilnehmern oder mit einem Netzoperator, der sich an der Bedienungskonsole (112) befindet; und

abgesetzte Schnittstelleneinrichtung (206), die dem herkömmlichen Telefon (126) des ortsfesten Teilnehmers beigeordnet ist, zum alternativen Handhaben klarer und codierter Nachrichtensignale in einer ersten oder zweiten Betriebsart mit anderen vorbestimmten Teilnehmern; gekennzeichnet durch

Überleiteinrichtung (204), verbunden mit dem Funknachrichtennetz und dem Telefonnetz (118), sowohl zum Fernsteuern der Betriebsart der abgesetzten Schnittstelleneinrichtung (206) als auch zum Verarbeiten der Nachrichtensignale ohne eine dazwischentretende Entschlüsselung, während Verträglichkeit mit herkömmlichen Bandbreiten- und Signalgebungseinschränkungen aufrechterhalten wird, wobei die Überleiteinrichtung (204) automatische Steuerung durch sie hindurch ausgetauschter Nachrichtensignale ohne eine dazwischentretende Entschlüsselung jedes einzelnen Nachrichtensignals ausführt, wodurch geschützte End-zu-End- Übertragungen auf dem integrierten System gewährleistet werden.

2. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die abgesetzte Schnittstelleneinrichtung (206) zusammen umfaßt:

(a) Telefonnetz-Schnittstelleneinrichtung (402) zum Bereitstellen getrennter ankommender (403a) und abgehender (403b) Signalwege von einer einzelnen Leitung;

(b) Telefon-Schnittstelleneinrichtung (418) zum Bereitstellen getrennter ankommender und abgehender Signalwege zu dem herkömmlichen Telefon;

(c) Signalumwandlungseinrichtung (406, 416, 422, 408, 410 und 412) zur Anpassung entweder eines klaren oder codierten Nachrichtensignals auf den ankommenden und abgehenden Signalwegen zwischen (a) und (b) oben; und

(d) Betriebsarten-Wahleinrichtung (430) zum elektrischen Auswählen klarer oder codierter Signalwege für die ankommenden und abgehenden Signalwege durch (c).

3. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem die Signalumwandlungseinrichtung bei der ersten Betriebsart umfaßt:

(a) einen ankommenden Signalweg umfassend:

i.) einen klaren analogen Weg, der ein Saugfilter (406) zum Ausfiltern eines niederfrequenten Verbindungstons und einen ersten steuerbaren Multiplexschalter (416) enthält;

ii.) einen Halbduplex-Modem (408) zum Überwachen in das Saugfilter (406) eingegebener Signale; und

(b) einen abgehenden Signalweg umfassend:

i.) einen klaren analogen Weg, der einen zweiten steuerbaren Multiplexschalter (422) enthält.

4. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 2, bei dem die Signalumwandlungseinrichtung bei der zweiten Betriebsart umfaßt:

einen ankommenden Signalweg umfassend:

(a.) einen Halbduplex-Modem (408) in einer Empfangsbetriebsart zum Wiedergewinnen von Chiffretext aus dem codierten Digitalsignal;

(b.) einen Entschlüsseler (410) zum Wiedergewinnen von Klartext aus dem Chiffretext von dem Halbduplex-Modem (408);

(c.) eine D/A-Wandlerstufe (412) zum Wiedergewinnen eines Analogsignals aus dem Klartext von dem Entschlüsseler (410);

einen abgehenden Signalweg umfassend:

(d.) eine A/D-Wandlerstufe (412);

(e.) einen Verschlüsseler (410) zum Umwandeln des Klartexts von der A/D-Wandlerstufe (412) in Chiffretext; und

(f.) einen Halbduplex-Modem (408) zum Umwandeln des Chiffretexts in ein abgehendes codiertes Digitalsignal.

5. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 4, bei dem der Halbduplex-Modem (408) einen Modulator/Demodulator enthält, der ein mit 5 Bits pro Baud bei einer Datenrate von z.B. 12 Kilobits pro Sekunde quantisiertes quadratur-amplitudenmoduliertes Signalformat besitzt und Träger- Energieermittlungssignale ausgibt.

6. System nach Anspruch 1, bei dem die Überleiteinrichtung (204) umfaßt:

(a) Funknachrichtennetz-Schnittstelle (323, 327, 313 und 331), die klare und codierte Nachrichtensignale auf getrennten Sende- und Empfangswegen von dem Funknachrichtennetz bereitstellt;

(b) Telefonnetz-Schnittstelleneinrichtung (302, 308, 304 und 306) zum Bereitstellen getrennter ankommender und abgehender Signalwege an eine einzelne Telefonleitung;

(c) Signalverarbeitungseinrichtung (312, 334, 314 und 316), zwigeschaltet zwischen (a) und (b) oben, zum selektiven Führen von Nachrichtensignalen dortzwischen; und

(d) Überwachungssteuerungseinrichtung (318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 340, 342 und 338) zum automatischen Steuern von (a), (b) und (c) oben.

7. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem die Telefonnetz-Schnittstelleneinrichtung sowohl einen Audio-Duplexer, z.B. einen 2-zu-4-Draht-Gabelübertrager (308), als auch einen Gabelschalterkreis (304) und eine Anruferkennungsschaltung (306) enthält.

8. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem die Signalverarbeitungseinrichtung umfaßt:

einen Halbduplex-Modem (312) mit einer Empfangs- und Sendebetriebsart;

einen ersten Signalmultiplexerschalter (334), verbunden mit einem Ausgang des Halbduplex-Modems (312);

ein FIFO-Speicherregister (314), das einen Puffer zwischen der Funknachrichtennetz-Schnittstelle und dem Halbduplex-Modem (312) für Chiffretextsignale vor Ankopplung an die Telefonnetz-Schnittstelle bereitstellt; und

einen zweiten Signalmultiplexerschalter (316) vor dem FIFO-Speicherregister.

9. Geschütztes kommunikationssystem nach Anspruch 8, bei dem der Halbduplex-Modem (312) einen Modulator/Demodulator enthält, der ein mit 5 Bits pro Baud bei einer Datenrate von z.B. 12 Kilobits pro Sekunde quantisiertes quadratur-amplitudenmoduliertes Signalformat besitzt und Träger- Energieermittlungssignale ausgibt.

10. Geschütztes Kommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem die Überwachungssteuerungseinrichtung umfaßt:

eine steuerbare AGC-Schaltung (340) und eine VOX-Schaltung (342), beide verbunden mit einem Saugfilter (338) zum Ausfiltern eines niederfrequenten Verbindungstons auf dem ankommenden Signalweg von der Telefonleitung;

eine Mehrzahl DTMF-Sende-Empfänger (324, 328 und 326) mit Ruffortgangtönen für Steuerfunktionen; und

einen Mikrokontroller (318), z.B. ein 68HC11 Mikroprozessor, der die Mehrzahl DTMF-Sende-Empfänger (324, 328 und 326) zum Bereitstellen eines Telefonleitungskontrollers benutzt, der die VOX-Schaltung (342) zum Bereitstellen automatischen Umschaltvermögens für die Signalverarbeitungseinrichtung von Empfangen auf Senden benutzt, wenn der Telefonteilnehmer zu sprechen beginnt.

11. In einem Funknachrichtennetz (200) mit einer Bedienungskonsole (112) und einer Konsolen-Schnittstelleneinheit (110) und mit mindestens einem Basisstationsrelais (106), das gleichzeitig Nachrichten mit alternativ klaren analogen oder codierten digitalen Signalen von/ an mindestens einem(n) Mobilteilnehmer (102 und 104) empfängt oder sendet, findet ein verbessertes Verfahren zum Behandeln eines Überleitanrufs durch ein überleitsystem (204) und eine abgesetzte Schnittstelle (206) mit einem vorbestimmten Telefonteilnehmer (126) in einer klaren oder codierten Betriebsart, um geschützte End-zu-End-Übertragungen zu erlauben, automatisch statt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte:

Herstellen eines Überleitanrufs durch:

Anstoßen des Aufbaus im Klarbetrieb durch einen Teilnehmer;

ständiges Abhören auf eine Anforderung des Teilnehmers zum Umschalten auf den codierten Betrieb, während des Klarbetriebs;

Beenden eines Überleitanrufs durch:

Erkennen einer Mehrzahl manueller oder automatischer Befehle, ungeachtet der momentanen Überleitanrufbetriebsart.

und dadurch gekennzeichnet, daß das Überleitsystem (204) automatische Steuerung durch sie hindurch ausgetauschter Nachrichtensignale ohne eine dazwischentretende Entschlüsselung jedes einzelnen Nachrichtensignals ausführt.