DE69127023T2

DE69127023T2 - Datensicherheit in Mehrträger-Nachrichtensystemen

Info

Publication number: DE69127023T2
Application number: DE69127023T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Hinokimoto
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2011-05-18
Also published as: EP0457602A3; DE69127023D1; EP0457602B1; AU628739B2; JP2761281B2; EP0457602A2; AU7705891A; US5226081A; JPH0422235A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Datensicherheit in Mehrträger-Kommunikationssystemen, bei denen eine Vielzahl von Trägern, die jeweils eine verschiedene Frequenz haben, zum Übertragen von Daten gleichzeitig verwendet wird.
WO-A-86/07223 beschreibt eine Mehrträger-Kommunikationsvorrichtung, von der angenommen werden kann, daß sie jeweilige Sender- und Empfängereinheiten enthält, die durch eine Kommunikationsverbindung zusammen verbunden sind, so daß von der Sendereinheit digitale Daten zu der Empfängereinheit gesendet werden können, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist. Die Sendereinheit enthält eine Modulationsschaltungsanordnung, die zum Empfangen solcher Daten verbunden ist und betriebsfähig ist, um jeweilige verschiedene Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Datenbits zu modulieren, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits der empfangenen digitalen Daten besteht, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und um die modulierten Trägersignale an ein Ende der Kommunikationsverbindung auszugeben; und die Empfängereinheit hat einen Eingang, der mit dem anderen Ende der Kommunikationsverbindung verbunden ist, und enthält eine Demodulationsschaltungsanordnung, die betriebsfähig ist, um aus den modulierten Trägersignalen jeweilige Gruppen von Datenbits abzuleiten, wobei jede solche abgeleitete Gruppe aus einer individuell voreingestellten Anzahl von Bits besteht, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Empfängereinheit gespeichert sind. Die Sender- und Empfängereinheiten sind in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig, bei dem Initialisierungsinformationen von der Empfängereinheit über die Kommunikationsverbindung zu der Sendereinheit übertragen werden, um die Steuerinformationen, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und die Steuerinformationen, die in der Empfängerein heit gespeichert sind, miteinander in Übereinstimmung zu bringen, um zu sichern, daß die Datenbitgruppen, die durch die Demodulationsschaltungsanordnung abgeleitet werden, jeweilig den individuellen Gruppen von Datenbits entsprechen.
Ein Faksimile-Kommunikationssystem, bei dem eine öffentliche analoge Fernsprechleitung verwendet wird, ist eine Anwendung von solch einem Mehrträger-Kommunikationssystem. Wenn das Mehrträger-Kommunikationssystem in dem Faksimile- Kommunikationssystem eingesetzt wird, wird eine Vielzahl von Trägern, die innerhalb eines Sprachfrequenzbandes jeweils eine verschiedene Frequenz haben, zum Übertragen von Daten gleichzeitig verwendet. Eine gewisse Anzahl von Datenbits ist jedem von der Vielzahl von Trägern zum Übertragen von Daten zugeordnet. Die Anzahlen, die den jeweiligen Trägern zugeordnet werden, werden so bestimmt, daß eine vorbestimmte Fehlerrate in jeweiligen Kanälen, in denen die Träger verwendet werden, auf einer Empfangsseite erwartet wird. Die Anzahlen werden in einem Anfangsstadium von jedem Übertragungsprozeß auf der Basis der Qualität der öffentlichen analogen Fernsprechleitung bestimmt, indem ein empfangenes Signal hinsichtlich eines Rauschpegels und einer Verzerrung überwacht wird, die in dem empfangenen Signal enthalten sind. Die zugeordneten Anzahlen werden der Sendeseite mitgeteilt, und dann wird die Datenübertragung unter Verwendung der zuordneten Anzahlen begonnen. Die Verfahren zum Bestimmen der obigen zuordnung sind offenbart in: "Multicarrier Modulation for Data Transmission: An Idea Whose Time has Come" John A. C. Bingham, IEEE Communication Magazine, Mai 1990, und in den US-Patenten von D. Hughes-Hartogs Nr. 4,679,227 (7. Juli 1987), 4,731,816 (15. März 1988) und 4,833,706 (23. Mai 1989). Zum Beispiel können etwa vierhundert Kanäle in einem praktischen Übertragungsband von 300 bis 3400 Hz eingerichtet werden. Eine Bitrate von 18 kbit/s wird realisiert, wenn die Qualität der Übertragungsleitung im besten Zustand ist.
Andererseits finden Faksimile-Kommunikationssysteme breite Verwendung, und sehr wichtige Informationen werden oft durch diese Faksimile-Kommunikationssysteme übertragen. Es besteht jedoch die Gefahr, daß auf die übertragenen Informationen durch Anzapfen von Übertragungsleitungen zugegriffen wird, da es für einen Firmenspion leicht ist, durch Anzapfen von Übertragungsleitungen übertragene Informationen zu erhalten und zu regenerieren.
Obwohl herkömmlicherweise eine Chiffriervorrichtung (Verschlüsselungsgerät) zum Codieren von Daten, die zu übertragen sind, vorgesehen werden kann, ist die Operation zum Codieren von Daten kompliziert, und deshalb liegt auf der Datenübertragung für Chiffredaten eine schwere Last. Des weiteren ist die herkömmliche Chiffriervorrichtung teuer.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationsvorrichtung vorgesehen, die jeweilige Sender- und Empfängereinheiten enthält, die durch eine Kommunikationsverbindung zusammen verbunden sind, so daß digitale Daten von der Sendereinheit zu der Empfängereinheit übertragen werden können, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist, bei der: die Sendereinheit eine Modulationsschaltungsanordnung enthält, die zum Empfangen solcher Daten verbunden ist und betriebsfähig ist, um jeweilige verschiedene Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Datenbits zu modulieren, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits der empfangenen digitalen Daten gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und um die modulierten Trägersignale an ein Ende der Kommunikationsverbindung auszugeben; und die Empfängereinheit einen Eingang hat, der mit dem anderen Ende der Kommunikationsverbindung verbunden ist, und eine Demodulationsschaltungsanordnung enthält, die betriebsfähig ist, um aus den modulierten Trägersignalen jeweilige Gruppen von Datenbits abzuleiten, wobei jede solche abgeleitete Gruppe aus einer individuell voreingestellten Anzahl von Bits gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Empfängereinheit gespeichert sind; welche Sender- und Empfängereinheiten in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig sind, bei dem Initialisierungsinformationen von einer jener Einheiten zu der anderen über die Kommunikationsverbindung übertragen werden, um die Steuerinformationen, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und die Steuerinformationen, die in der Empfängereinheit gespeichert sind, miteinander in Übereinstimmung zu bringen, um zu sichern, daß die Datenbitgruppen, die durch die Demodulationsschaltungsanordnung abgeleitet werden, jeweilig den individuellen Gruppen von Datenbits entsprechen; dadurch gekennzeichnet, daß eine der Sender- und Empfängereinheiten eine Chiffriervorrichtung enthält, die gemäß einem vorgewählten Chiffrierschlüssel betriebsfähig ist, der in der einen Einheit gespeichert ist, um die Steuerinformationen, die in der einen Einheit gespeichert sind, abzuwandeln, um dadurch die Initialisierungsinformationen zu erzeugen, und die andere Einheit eine Dechiffriervorrichtung enthält, die gemäß einem vorgewählten Dechiffrierschlüssel betriebsfähig ist, der in ihr gespeichert ist, um aus den empfangenen Initialisierungsinformationen die Steuerinformationen abzuleiten, die für jene andere Einheit erforderlich sind.
Solch eine Mehrträger-Kommunikationsvorrichtung kann durch eine einfache Konstruktion und Operation und bei niedrigen Kosten ein Anzapfen von Übertragungsleitungen verhindern.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die eine Einheit die Empfängereinheit und ist die andere Einheit die Sendereinheit. Die Modulationsschaltungsanordnung enthält ein Trainingssignalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines Trainigungssignals, das anstelle der empfangenen digitalen Daten verwendet wird, um die verschiedenen Trägersignale zu modulieren, wenn die Sendereinheit in dem Initialisierungsmodus ist; und die Empfängereinheit enthält ferner ein Trägerbitzuordnungsmittel, das betriebsfähig ist, wenn solch ein Trainingssignal von der Sendereinheit durch die Kommunikationsverbindung während der Operation der Empfängereinheit in dem Initialisierungsmodus empfangen wird, um gemäß Qualitätskomponenten des empfangenen Trainingssignals, die jeweilig solchen verschiedenen Trägersignalen entsprechen, eine Bewertung vorzunehmen und die Resultate der Bewertung zu verwenden, um für jedes solche Trägersignal die Anzahl von Bits zu bestimmen, die durch die Modulationsschaltungsanordnung in der Sendereinheit zu verwenden ist, um die individuelle Gruppe von Datenbits zur Modulation mit dem betreffenden Tragersignal zu bilden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Sendereinheit zum Senden von digitalen Daten über eine Kommunikationsverbindung vorgesehen, die eine Modulationsschaltungsanordnung enthält, die zum Empfangen solcher Daten verbunden ist und betriebsfähig ist, um jeweilige verschiedene Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Datenbits zu modulieren, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits der empfangenen digitalen Daten gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und um die modulierten Trägersignale an ein Ende der Kommunikationsverbindung auszugeben; welche Sendereinheit in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig ist, bei dem Initialisierungsinformationen, die die Anzahl von Bits in jeder solchen Datenbitgruppe spezifizieren, die durch die Modulationsschaltungsanordnung zu verwenden ist, um die Trägersignale zu modulieren, durch die Einheit über die Kommunikationsverbindung empfangen werden und verwendet werden, um die Steuerinformationen, die in der Sendereinheit gespeichert sind, so festzulegen, daß jede solche Datenbitgruppe die spezifizierte Anzahl von Bits hat; dadurch gekennzeichnet, daß die Sendereinheit betriebsfähig ist, um die Initialisierungsinformationen von der Kommunikationsverbindung in chiffrierter Form zu empfangen, und eine Dechiffriervorrichtung enthält, die betriebsfähig ist, um gemäß einem vorgewählten Dechiffrierschlüssel, der in ihr gespeichert ist, aus den empfangenen Initialisierungsinformationen die Steuerinformationen abzuleiten, die durch die Einheit gefordert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Empfängereinheit vorgesehen, die einen Eingang zur Verbindung mit einem Ende einer Kommunikationsverbindung hat, um ein mehrträgermoduliertes Datensignal zu empfangen, das durch Modulieren jeweiliger verschiedener Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Bits von digitalen Daten, die zu übertragen sind, erzeugt wird, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits der digitalen Daten gebildet ist; welche Empfängereinheit eine Demodulationsschaltungsanordnung enthält, die betriebsfähig ist, um aus den modulierten Trägersignalen jeweilige Gruppen von Datenbits abzuleiten, wobei jede solche abgeleitete Gruppe aus einer individuell voreingestellten Anzahl von Bits gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Empfängereinheit gespeichert sind; welche Empfängereinheit in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig ist, um Initialisierungsinformationen über die Kommunikationsverbindung zu übertragen, zum Spezifizieren der Anzahl von Bits in jeder solchen Datenbitgruppe, die zu verwenden ist, um die Trägersignale zu modulieren, wenn das mehrträgermodulierte Datensignal erzeugt wird, welche spezifizierten Anzahlen von Bits mit den Steuerinformationen übereinstimmen, die in der Empfängereinheit gespeichert sind, um zu sichern, daß die abgeleiteten Gruppen jeweilig den Datenbitgruppen entsprechen, die zu verwenden sind, um die Trägersignale zu modulieren; dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit eine Chiffriervorrichtung enthält, die gemäß einem vorgewählten Chiffrierschlüssel betriebsfähig ist, der in jener Einheit gespeichert ist, um die Initialisierungsinformationen durch Abwandeln der Steuerinformationen, die in jener Einheit gespeichert sind, zu erzeugen, so daß die Initialisierungsinformationen in chiffrierter Form über die Kommunikationsverbindung übertragen werden.
Als Beispiel wird nun Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen:
Figur 1 ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems ist, das die Vorliegende Erfindung verkörpert;
Figur 2 ein Graph zum Darstellen einer Bitanzahlzuordnungsoperation ist, die durch das System von Fig. 1 ausgeführt wird;
Figur 3 ein weiterer Graph zum Darstellen der obigen Operation ist;
Figur 4 ein Diagramm zum Darstellen einer Operationsfolge des Systems von Fig. 1 ist;
Figur 5 ein Blockdiagramm eines Teils des Systems von Fig. 1 ist;
Figur 6 ein Blockdiagramm eines anderen Teils des systems von Fig. 1 ist;
Figur 7 ein Blockdiagramm eines weiteren Teils des Systems von Fig. 1 ist;
Figur 8A ein Beispiel einer Chiffrieroperation in dem System von Fig. 1 zeigt; und
Figur 8B ein Beispiel einer Dechiffrieroperation in dem System von Fig. 1 zeigt.
In dem Kommunikationssystem von Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 10 und 11 jeweils ein Mehrträgermodem, bezeichnet 12 eine öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz), die eine Kommunikationsverbindung vorsieht, bezeichnen 14 und 14' jeweils einen Modulator, bezeichnen 16 und 16' jeweils einen Demodulator, bezeichnen 18 und 18' jeweils eine Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit, bezeichnen 20 und 20' jeweils eine Chiffrier-/Dechiffriereinheit, und bezeichnen 22 und 22' jeweils einen Wahlschalter.
Die Mehrträgermodems 10 und 11 sind jeweils zwischen einem Datenverarbeitungsabschnitt und der öffentlichen analogen Fernsprechleitung 12 in einem Faksimile-Endgerät verbunden. Ein Datensignal, das von einem Faksimile-Endgerät zu einem anderen Faksimile-Endgerät über die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) zu übertragen ist, wird in einem Datenverarbeitungsabschnitt auf einer Sendeseite erzeugt. Das Mehrträgermodem 10 moduliert, wenn es auf der Sendeseite ist (d. h., wenn es als Sendereinheit verwendet wird), das Datensignal unter Verwendung einer Vielzahl von Trägern, die innerhalb eines Sprachfrequenzbandes (300 Hz bis 3,4 kHz) vorgesehen sind und so angeordnet sind, daß die Frequenzen der Träger mit gleichen Abständen angeordnet sind. Eine voreingestellte Anzahl wird jedem der Träger zugeordnet, und die zugeordneten Anzahlen von Bits in dem Datensignal werden jeweilig als jeweilige Datenbitgruppen mit der Vielzahl von Trägern in jedem Zyklus moduliert. Selektiv variable Steuerinformationen, die in der Sendereinheit gespeichert sind, bestimmen die zugeordneten Anzahlen, die durch die Modulationsschaltungsanordnung 14 zu verwenden sind. Die Modulation erfolgt zum Beispiel gemäß der Quadraturamplitudenmodulation (QAM). In jedem Zyklus werden die resultierenden modulierten Signale summiert und durch die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) 12 zu dem anderen Mehrträgermodem 11 übertragen. Das Faksimile- Endgerät 11 demoduliert, wenn es auf der Empfangsseite ist (d. h., wenn es als Empfängereinheit verwendet wird), das obige modulierte Signal, das von der Sendeseite übertragen wird, und hat die Anzahlen von Bits der Daten in den jeweiligen Datenbitgruppen, die jeweilig mit der Vielzahl von Trägern durch die Sendereinheit moduliert wurden. Die obigen Anzahlen sind in dem Faksimile-Endgerät der Empfangsseite voreingestellt (selektiv variable Steuerinformationen, die in der Empfängereinheit gespeichert sind, bestimmen die voreingestellten Anzahlen, die durch die Demodulationsschaltungsanordnung 16' zu verwenden sind), und die Demodulation erfolgt auf der Basis der voreingestellten Anzahlen. Die Datenbitgruppen, die durch solch eine Demodulation abgeleitet werden, entsprechen jeweilig den Datenbitgruppen, die verwendet wurden, um die Modulation auszuführen. Das demodulierte Signal wird an einen Datenverarbeitungsabschnitt in dem Faksimile-Endgerät 11 der Empfangsseite ausgegeben.
Wenn das Faksimile-Endgerät 10 auf der Sendeseite ist, wird die obige Modulationsoperation in dem Modulator (Modulationsschaltungsanordnung) 14 in dem Mehrträgermodem (Sendereinheit) 10 ausgeführt und wird die Ausgabe des Modulators 14 durch den Wahlschalter 22 auf die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) 12 übertragen. Wenn das Faksimile-Endgerät 11 auf der Empfangsseite ist, wird die obige Demodulationsoperation in dem Demodulator (Demodulationsschaltungsanordnung) 16' in dem Mehrträgermodem (Empfängereinheit) 11 ausgeführt, und das modulierte Signal, das durch die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) 12 übertragen wurde, gelangt durch den Wahlschalter 22' zu dem Demodulator 16'. Die Funktion der Wahlschalter 22 und 22' kann jeweils durch eine Übertragergabel realisiert werden.
Wie später erläutert wird, wird vor dem Übertragen von Daten ein Trainingssignal von der Sendeseite zu der Empfangsseite gesendet. Das Trainingssignal wird mit der obigen Vielzahl von Trägern moduliert, und die Anzahlen von Bits, die jedem Träger zugeordnet werden, werden auf ein vorbestimmtes Maximum gesetzt, wie in Fig. 2 gezeigt. Das modulierte Trainingssignal wird durch den Demodulator 16' in dem Faksimile-Endgerät 11 auf der Empfangsseite demoduliert, und das demodulierte Trainingssignal wird der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18' zugeführt. Wenn das demodulierte Trainingssignal empfangen wird, bestimmt die Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' die Anzahlen von Bits der Daten, die mit jedem verschiedenen Träger in jedem Zyklus zu modulieren sind, indem die Qualität von verschiedenen Komponenten des demodulierten Trainingssignals bewertet wird, welche Komponenten jeweilig mit den verschiedenen Trägern moduliert wurden, so daß eine vorbestimmte minimale Qualität bei der folgenden Übertragung des Datensignals erwartet wird. Im allgemeinen leidet das Signal, das durch die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) 12 übertragen wird, unter Rauschen, Abschwächung und Verzerrung, und das Rauschen, die Abschwächung und die Verzerrung schwanken in Abhängigkeit von der Zeit und der besonderen Schaltung (Verbindung), die zwischen den Faksimile-Endgeräten aufgebaut wird. Figur 3 zeigt eine allgemeine Tendenz des Abschwächungs- und Rauschpegels, unter der das Sendesignal leidet. Natürlich können sich die Charakteristiken des Abschwächungs- und Rauschpegels von den in Fig. 3 gezeigten Charakteristiken unterscheiden. Deshalb wird die obige Bestimmung der Anzahlen von Bits, die der Vielzahl von Trägern zugeordnet werden, nach jedem Aufbau einer Schaltung (Verbindung) und vor dem Übertragen von realen Datensignalen ausgeführt. Das Bestimmungsverfahren ist wohlbekannt, wie zuvor erwähnt, und ist offenbart in: "Multicarrier Modulation for Data Transmission: An Idea Whose Time Has Come" John A. C. Bingham, IEEE Communication Magazine, Mai 1990, und in den US-Patenten von D. Hughes- Hartogs Nr. 4,679,227 (7. Juli 1987), 4,731,816 (15. März 1988) und 4,833,706 (23. Mai 1989).
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung chiffriert die Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20' in dem Faksimile-Endgerät 11 auf der Empfangsseite (Chiffriervorrichtung in der Empfängereinheit) Informationen (Steuerinformationen, die in der Empfängereinheit gespeichert sind) über die obigen Anzahlen, die in der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18' bestimmt wurden. Ein vorbestimmter Chiffrierschlüssel ist in der Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20' voreingestellt, und der Chiffrierschlüssel wird bei der Chiffrieroperation verwendet. Ein Beispiel der Chiffrieroperation wird später erläutert. Die chiffrierten Informationen über die bestimmten Anzahlen werden durch den Modulator 14' moduliert und als Initialisierungsinformationen durch den Wahlschalter 22' und die öffentliche analoge Fernsprechleitung (öffentliches analoges Fernsprechnetz) 12 zu dem Faksimile-Endgerät 10 auf der Sendeseite übertragen.
In dem Faksimile-Endgerät 10 auf der Sendeseite werden die obigen modulierten (und chiffrierten) Informationen (Initialisierungsinformationen) durch den Wahlschalter 22 empfangen und durch den Demodulator 16 demoduliert. Die demodulierten (und chiffrierten) Informationen werden der Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 (Dechiffriervorrichtung in der Sendereinheit) zugeführt. Die Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 dechiffriert die demodulierten und chiffrierten Informationen über die Anzahlen, um die obigen vorbestimmten Anzahlen zu erhalten (Steuerinformationen, die für die Sendereinheit erforderlich sind). Der obige vorbestimmte Chiffrierschlüssel ist in der Chiffrier-/Dechiffriereinheit voreingestellt, und der Chiffrierschlüssel wird bei der Dechiffrieroperation verwendet. Es wird angenommen, daß der Chiffrierschlüssel zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite vorbestimmt ist. Die erhaltenen Anzahlen (Steuerinformationen) werden in dem Modulator 14 gesetzt, um bei der Modulation des Datensignals verwendet zu werden. Figur 4 zeigt eine Operationsfolge der Datenübertragung, die mit den obigen Operationen in dem System von Fig. 1 beginnt. Nachdem die zugeordneten Bitanzahlen (Steuerinformationen) in dem Modulator 14 gesetzt sind, wird ein Synchronisationsmuster SYNC von der Sendeseite zu der Empfangsseite übertragen, und das reale Datensignal wird übertragen.
Falls die Anzahlen von Bits, die der Vielzahl von Trägern zugeordnet sind, unbekannt sind, ist eine Regeneration (Demodulation) des Datensignals unmöglich, und deshalb wird ein Anzapfen von Übertragungsleitungen verhindert. Die Chiffrieroperation wird nur vor der Datenübertragung für die Informationen über die Anzahlen, die der Vielzahl von Trägern zugeordnet sind, ausgeführt, der Vorgang des Chiffrierens und der Aufbau dafür sind sehr einfach, und der Aufbau wird mit niedrigen Kosten realisiert.
Figur 5 ist ein Blockdiagramm des Modulators in dem System von Fig. 1. In Fig. 5 bezeichnet Bezugszeichen 24 einen Wahlschalter, bezeichnet 26 einen Synchronisationssignal generator, bezeichnet 28 einen Datenpuffer, bezeichnet 30 einen Signalvektorgenerator, bezeichnet 32 einen Vektorpuffer, bezeichnet 34 einen Wahlschalter, bezeichnet 36 einen Trainingssignalgenerator, bezeichnet 38 einen inversen Fourier-Transformator, bezeichnet 40 einen Zeitfolgepuffer und bezeichnet 42 einen Digital-Analog-Konverter.
Der Wahlschalter 24 empfängt an seinen drei Eingängen A, B und C Daten SD, die zu übertragen sind, ein Synchronisationssignal SYN von dem Synchronisationssignalgenerator 26 und die chiffrierten Informationen von der Chiffrier- /Dechiffriereinheit 20 bzw. 20' und führt die selektierte Eingabe dem Datenpuffer 28 zu. Der Datenpuffer 28 hält temporär insgesamt eine vorbestimmte Anzahl von Bits bi (i=1 bis n) des obigen Eingangssignals, wobei jedes b1, b2, bn eine Datenbitgruppe bezeichnet, die aus einem Satz sukzessiver Bits des Eingangssignals gebildet ist, und mit einem von der Vielzahl von Trägern in einem Zyklus zu modulieren ist. Die vorbestimmte Anzahl entspricht der Gesamtanzahl von Bits des Eingangssignals, die zu verwenden ist, um die Träger in einem Zyklus der Mehrträgermodulation zu modulieren.
Jede der obigen Datenbitgruppen (Sätze von sukzessiven Bits) wird ihrerseits dem Signalvektorgenerator 30 zugeführt. Der Signalvektorgenerator 30 enthält eine Vielzahl von Abbildungsschaltungen (nicht gezeigt), die jeweilig den möglichen Anzahlen der Bits entsprechen, die zu der Vielzahl von Trägern zugeordnet werden können. Jede der Abbildungsschaltungen konvertiert ihre Bitgruppe bi (i=1 bis n) (d. h., den Satz sukzessiver Bits) in einen QAM-Vektor (ein Koordinatenpaar) Xi, Yi (i=1 bis n). Eine von der Vielzahl von Abbildungsschaltungen wird für jeden von der Vielzahl von Trägern selektiert, und unter Verwendung der selektierten Abbildungsschaltung wird die Konvertierung ausgeführt. Falls zum Beispiel eine Datenbitgruppe nicht verwendet wird (d. h., falls die Anzahl von Bits in der Datenbitgruppe null beträgt), wird der entsprechende Träger nicht verwendet; wenn die Anzahl von Bits von einer Datenbitgruppe gleich zwei ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die vier Signalpunkte als ihren Ausgang hat; wenn die Anzahl von Bits einer Datenbitgruppe gleich drei ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die 16 Signalpunkte als ihren Ausgang hat; wenn die Anzahl von Bits einer Datenbitgruppe gleich vier ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die 32 Signalpunkte als ihren Ausgang hat; wenn die Anzahl von Bits einer Datenbitgruppe gleich fünf ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die 64 Signalpunkte als ihren Ausgang hat; wenn die Anzahl von Bits einer Datenbitgruppe gleich sechs ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die 128 Signalpunkte als ihren Ausgang hat; und wenn die Anzahl von Bits einer Datenbitgruppe gleich sieben ist, wird die Abbildungsschaltung verwendet, die 256 Signalpunkte als ihren Ausgang hat. Die obige Selektion wird durch einen Controller (nicht gezeigt) auf der Basis der voreingestellten Anzahlen gesteuert, die zu der Vielzahl von Trägern zugeordnet sind. Die Anzahlen zum Modulieren des Synchronisationssignals und des realen Datensignals, die voreinzustellen sind, werden von der Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 oder 20' zugeführt, und die Anzahlen zum Modulieren der chiffrierten Informationen über die Anzahlen, die wie zuvor erläutert bestimmt und chiffriert wurden, die voreinzustellen sind, werden von der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' zugeführt. Der Signalvektorgenerator 30 kann einen Speicher enthalten, um die voreingestellten Anzahlen darin zu speichern.
Die konvertierten QAM-Vektoren Xi, Yi (i=1 bis n) werden in dem Vektorpuffer 32 temporär gehalten. Wenn das Faksimile-Endgerät das Trainingssignal überträgt, wie oben erwähnt, selektiert der Wahlschalter 34 das Trainingssignal (QAM-Vektor) X0, Y0, das an seinem Eingang A empfangen wird, um den Eingang dem inversen Fourier-Transformator 38 zuzuführen. In diesem Fall ist der QAM-Vektor für alle Träger auf den QAM-Vektor X0, Y0 festgelegt. Wenn das Faksimile-Endgerät die obigen Signale überträgt, die nicht das Trainingssignal sind, wie zuvor erwähnt, selektiert der Wahlschalter 34 die Ausgabe des Vektorpuffers 32, die an seinem Eingang B empfangen wird, um den Eingang dem inversen Fourier-Transformator 38 zuzuführen.
Der inverse Fourier-Transformator 38 erzeugt eine Zeitfolge von modulierten Signalen für einen Zyklus der obigen QAM-Vektoren Xi, Yi (i=1 bis n). Zum Beispiel sind 512 Träger, deren Frequenzen in gleichen Abständen von 7,8125 Hz angeordnet sind, innerhalb eines Übertragungsbandes von bis 4 kHz angeordnet, wobei eine Grundfrequenz gleich 7,8125 Hz ist und die anderen 511 Träger höhere harmonische Frequenzen zweiter bis 512. Ordnung sind, und eine Zeitfolge von 1024 Signalpunkten Dj (j=1 bis 2n) wird aus den obigen QAM-Vektoren Xi, Yi (i=1 bis n) erzeugt. Die Zeitfolge Dj (j=1 bis 2n) wird in dem Zeitfolgepuffer 40 temporär gehalten und in dem Digital-Analog-Konverter 42 in ein analoges Signal konvertiert, um ein mehrträgermoduliertes analoges Signal zu erhalten. Wenn das Trainingssignal gesendet wird, erzeugt der inverse Fourier-Transformator 38 eine Zeitfolge eines modulierten Signals für einen Zyklus des obigen QAM- Vektors X0, Y0, um ein mehrträgermoduliertes analoges Trainingssignal durch den Zeitfolgepuffer 40 und den Digital- Analog-Konverter 42 zu erzeugen.
Figur 6 ist ein Blockdiagramm des Demodulators in dem System von Fig. 1. In Fig. 6 bezeichnet Bezugszeichen 44 einen Analog-Digital-Konverter, bezeichnet 46 einen Zeitfolgepuffer, bezeichnet 48 einen Fourier-Transformator, bezeichnet 50 einen Vektorpuffer, bezeichnet 52 einen Bitdatengenerator und bezeichnet 54 einen Datenpuffer.
Der Analog-Digital-Konverter 44 tastet 1024 Signalpunkte für einen Zyklus der Fourier-Transformation von dem obigen mehrträgermodulierten analogen Signal ab, das von der Sendeseite durch die analoge Fernsprechleitung übertragen wird, um das obige mehrträgermodulierte analoge Signal in eine digitale Zeitfolge Dj (j=1 bis 2n) zu konvertieren, und die abgetastete digitale Zeitfolge Dj (j=1 bis 2n) wird in dem Zeitfolgepuffer 46 temporär gehalten. Der Fourier-Transformator 48 transformiert die abgetastete digitale Zeitfolge Dj (j=1 bis 2n) in QAM-Vektorkomponenten Xi, Yi (i=1 bis n). Die QAM-Vektorkomponenten Xi, Yi (i=1 bis n) werden in dem Vektorpuffer 50 temporär gehalten.
Jeder derobigen QAM-Vektoren Xi, Yi wird seinerseits dem Bitdatengenerator 52 zugeführt. Der Bitdatengenerator 52 enthält eine Vielzahl von inversen Abbildungsschaltungen (nicht gezeigt), die jeweilig den möglichen Anzahlen der Bits entsprechen, die zu der Vielzahl von Trägern zugeordnet werden können. Jede der inversen Abbildungsschaltungen konvertiert einen angewendeten QAM-Vektor (ein Paar von Koordinaten) Xi, Yi in einen Satz bi (i=1 bis n) sukzessiver Bits (abgeleitete Gruppe von Datenbits) des demodulierten Datensignals. Eine von der Vielzahl von inversen Abbildungsschaltungen wird für jeden von der Vielzahl von Trägern selektiert, und die Konvertierung erfolgt unter Verwendung der selektierten inversen Abbildungs-(mapping)-schaltung. Wenn zum Beispiel die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich zwei ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die vier Signalpunkte als ihren Eingang hat; wenn die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich drei ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die 16 Signalpunkte als ihren Eingang hat; wenn die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich vier ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die 32 Signalpunkte als ihren Eingang hat; wenn die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich fünf ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die 64 Signalpunkte als ihren Eingang hat; wenn die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich sechs ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die 128 Signalpunkte als ihren Eingang hat; und wenn die Anzahl von Bits von einem Satz (abgeleitete Gruppe) der sukzessiven Bits gleich sieben ist, wird die inverse Abbildungsschaltung verwendet, die 256 Signalpunkte als ihren Eingang hat. Die obige Selektion wird auf der Basis der voreingestellten Anzahlen, die der Vielzahl von Trägern zugeordnet sind, durch einen Controller (nicht gezeigt) gesteuert. Die Anzahlen, die zum Demodulieren des Synchronisationssignals und des realen Datensignals voreinzustellen sind, werden von der Chiffrier- /Dechiffriereinheit 20 oder 20' zugeführt, und die Anzahlen, die zum Modulieren der chiffrierten Informationen über die Anzahlen, die wie zuvor erläutert bestimmt und chiffriert sind, voreinzustellen sind, werden von der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' zugeführt. Der Bitdatengenerator 52 kann einen Speicher enthalten, um die voreingestellten Anzahlen darin zu speichern.
Der konvertierte Satz (abgeleitete Gruppe) bi (i=1 bis n) von sukzessiven Bits des Datensignals wird in dem Datenpuffer 54 temporär gehalten und wird als Teil des empfangenen Datensignals ausgegeben.
Wenn das Faksimile-Endgerät das Trainingssignal empfängt, wie zuvor erwähnt, wird der Inhalt des Vektorpuffers 50 der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' zugeführt.
Figur 7 ist ein Blockdiagramm der Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 oder 20' in dem System von Fig. 1. In Fig. 7 bezeichnet Bezugszeichen 74 einen Addierer, bezeichnet 76 einen Subtrahierer, bezeichnet Bi (i=1 bis n) die Anzahlen, die jeweilig den verschiedenen Trägern zugeordnet werden, bezeichnet Ci (i=1 bis n) einen Satz von vorbestimmten Zahlen, die einen Chiffrierschlüssel bilden, und bezeichnet CBI (i=1 bis n) einen Satz chiffrierter Anzahlen. Wenn in der Ausführungsform von Fig. 7 ein Satz von Anzahlen Bi (i=1 bis n) empfangen wird, die durch die Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' bestimmt sind, chiffriert die Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 oder 20' die Anzahlen Bi (i=1 bis n) von Bits durch Addieren jede der Anzahlen zu einem entsprechenden von einem vorbestimmten Satz von Werten (Ci (i=1 bis n), Chiffrierschlüssel), die jeweilig den Trägern entsprechen, und die Chiffrier-/Dechiffriereinheit 20 oder 20' dechiffriert chiffrierte Anzahlen CBi (i=1 bis n) durch Subtrahieren von jeder der chiffrierten Anzahlen den entsprechenden von dem vorbestimmten Satz von Werten (Ci (i=1 bis n), Chiffrierschlüssel), die der Vielzahl von Trägern entsprechen. Der Satz von Werten (Ci (i=1 bis n), Chiffrierschlüssel) wird zwischen der Vorrichtung der Sendeseite und der Vorrichtung der Empfangsseite im voraus vorbestimmt. Die obige Addition und Subtraktion werden in dem Addierer 74 und dem Subtrahierer 76 ausgeführt. Der Satz von Zahlen (Chiffrierschlüssel) wird in dem Addierer 74 und dem Subtrahierer 76 voreingestellt.
Figur 8A zeigt ein Beispiel der obigen Chiffrieroperation in der Vorrichtung der Sendeseite; und Figur 8B zeigt ein Beispiel der obigen Dechiffrieroperation in der Vorrichtung der Empfangsseite. Bei dem Beispiel von Fig. 8A und 8B ist der Chiffrierschlüssel (Ci (i=1 bis n) vorbestimmt als (4, 5, 2, ... 0, 7, 1), und die Anzahlen Bi (i=1 bis n), die zugeordnet sind, sind (5, 6, 7, ... 7, 7, 3). Gemäß der obigen Ausführungsform sind, da die Chiffrier- und Dechiffrieroperationen durch Addition bzw. Subtraktion realisiert werden, die Operation und die Konstruktion sehr einfach.
In der Chiffrier-/Dechiffriereinheit wird die zugeordnete Anzahl, die dem Nullwert in dem Satz des Chiffrierschlüssels entspricht, nicht chiffriert, und wenn der Chiffrierschlüssel (Ci (i=1 bis n) vorbestimmt ist als (0, 0, 0, ... 0, 0, 0), wird die Chiffrieroperation ausgeschaltet. Mit zunehmender Anzahl der Nullwerte in dem Satz des Chiffrierschlüssels verringert sich die Berechnungsmenge zum Chiffrieren und Dechiffrieren.
Zusätzlich kann die Chiffrierrate durch die Anzahl von Trägern bestimmt sein, für die die zugeordneten Anzahlen von Bits chiffriert werden, d. h., die Anzahl von Nicht-Nullwerten in dem Satz von Werten, die den Chiffrierschlüssel bilden. Wenn jede der zugeordneten Anzahlen durch eine Modulo-m-Zahl dargestellt wird, wobei m eine ganze Zahl ist, und die Anzahl von Nicht-Nullwerten in dem Satz von Werten, die den Chiffrierschlüssel bilden, mit x bezeichnet wird, ist die Chiffrierrate als 1/mx bestimmt. Deshalb sollte die Anzahl x so vorbestimmt sein, daß die oben bestimmte größer als ein gewünschter Wert der Chiffrierrate ist. Wenn zum Beispiel m=8 und x=12 ist, wird mit einer Chiffrierrate von etwa 0,15 x 10&supmin;¹² gerechnet.
In der obigen Ausführungsform werden die obenerwähnten Operationen der Trägerbitzuordnungsbestimmungseinheit 18 oder 18' und des zuvor erwähnten Controllers durch Software auf dem Mikrocomputer realisiert, der im allgemeinen in modernen Faksimile-Endgeräten vorgesehen ist.

Claims

1. Kommunikationsvorrichtung mit jeweiligen Sender- und Empfängereinheiten (10, 11), die durch eine Kommunikationsverbindung (12) zusammen verbunden sind, so daß digitale Daten von der Sendereinheit (10) zu der Empfängereinheit (11) übertragen werden können, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist, bei der:

die Sendereinheit (10) eine Modulationsschaltungsanordnung (14) enthält, die zum Empfangen solcher Daten verbunden ist und betriebsfähig ist, um jeweilige verschiedene Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Datenbits zu modulieren, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits (B1 bis Bn) der empfangenen digitalen Daten gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und um die modulierten Trägersignale an ein Ende der Kommunikationsverbindung (12) auszugeben; und

die Empfängereinheit (11) einen Eingang hat, der mit dem anderen Ende der Kommunikationsverbindung (12) verbunden ist, und eine Demodulationsschaltungsanordnung (16') enthält, die betriebsfähig ist, um aus den modulierten Trägersignalen jeweilige Gruppen von Datenbits abzuleiten, wobei jede solche abgeleitete Gruppe aus einer individuell voreingestellten Anzahl von Bits (B1 bis Bn) gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Empfängereinheit gespeichert sind;

welche Sender- und Empfängereinheiten (10, 11) in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig sind, bei dem Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) von einer (11) jener Einheiten zu der anderen (10) durch die Kommunikationsverbindung (12) übertragen werden, um die Steuerinformationen, die in der Sendereinheit (10) gespeichert sind, und die Steuerinformationen, die in der Empfängereinheit (11) gespeichert sind, miteinander in Übereinstimmung zu bringen, um zu sichern, daß die Datenbitgruppen, die durch die Demodulationsschaltungsanordnung (16') abgeleitet werden, jeweilig den individuellen Gruppen von Datenbits entsprechen; dadurch gekennzeichnet, daß die eine (11) der Sender- und Empfängereinheiten eine Chiffriervorrichtung (20') enthält, die gemäß einem vorgewählten Chiffrierschlüssel (C1 bis Cn), der in jener einen Einheit (11) gespeichert ist, betriebsfähig ist, um die Steuerinformationen (B1 bis Bn), die in jener einen Einheit gespeichert sind, abzuwandeln, um dadurch die Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) zu erzeugen, und die andere Einheit (10) eine Dechiffriervorrichtung (20) enthält, die gemäß einem vorgewählten Dechiffrierschlüssel (C1 bis Cn), der in ihr gespeichert ist, betriebsfähig ist, um aus den empfangenen Initialisierungsinformationen die Steuerinformationen abzuleiten, die für jene andere Einheit (10) erforderlich sind.

2. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Modulationsschaltungsanordnung (14) und die Demodulationsschaltungsanordnung (16') dafür ausgelegt sind, um gemäß der Quadraturamplitudenmodulation zu arbeiten.

3. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die eine Einheit die Empfängereinheit (11) und die andere Einheit die Sendereinheit (10) ist.

4. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der:

die Modulationsschaltungsanordnung (14) ein Trainingssignalerzeugungsmittel (36) enthält, zum Erzeugen eines Trainingssignals, das anstelle der empfangenen digitalen Daten verwendet wird, um die verschiedenen Trägersignale zu modulieren, wenn die Sendereinheit (10) in dem Initialisierungsmodus ist; und

die Empfängereinheit (11) ferner ein Trägerbitzuordnungsmittel (18') enthält, das betriebsfähig ist, wenn solch ein Trainingssignal von der Sendereinheit (10) durch die Kommunikationsverbindung (12) während der Operation der Empfängereinheit in dem Initialisierungsmodus empfangen wird, um gemäß Qualitätskomponenten des empfangenen Trainingssignals, die jeweilig solchen verschiedenen Trägersignalen entsprechen, eine Bewertung vorzunehmen und die Resultate der Bewertung zu verwenden, um für jedes solche Trägersignal die Anzahl von Bits (B1 bis Bn) zu bestimmen, die durch die Modulationsschaltungsanordnung (14) in der Sendereinheit (10) zu verwenden ist, um die individuelle Gruppe von Datenbits zur Modulation mit dem betreffenden Trägersignal zu bilden.

5. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Chiffriervorrichtung (20') dafür ausgelegt ist, um die jeweiligen bestimmten Anzahlen von Bits (B1 bis Bn) zu chiffrieren, um die Initialisierungsinformationen zu erzeu gen.

6. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Chiffriervorrichtung (20') dafür ausgelegt ist, um nur vorgewählte der jeweiligen bestimmten Anzahlen von Bits (B1 bis Bn) zu chiffrieren, wobei solch eine Vorauswahl erfolgt, daß eine gewünschtechiffrierrate erreicht wird.

7. Kommunikationsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, bei der, wenn das Trainingssignal verwendet wird, um die verschiedenen Trägersignale zu modulieren, die Anzahl von Bits, die durch die Modulationsschaltungsanordnung (14) verwendet wird, um jede individuelle Gruppe von Datenbits zu bilden, auf einen vorbestimmten maximalen Wert festgelegt ist.

8. Kommunikationsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 7, bei der der Chiffrierschlüssel einen Satz von vorbestimmten Werten (C1 bis Cn) umfaßt, die jeweilig die Trägersignale betreffen, und die Chiffriervorrichtung (20') für jede bestimmte Anzahl von Bits (D1 bis Bn), die zu chiffrieren ist, zu der bestimmten betreffenden Anzahl (Bi) denjenigen (Ci) der vorbestimmten Werte (C1 bis Cn) des Chiffrierschlüssels addiert, der das Trägersignal betrifft, das der vorbestimmten Anzahl entspricht, um dadurch die Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) zu erzeugen;

welcher Dechiffrierschlüssel auch im voraus so vorbestimmt ist, daß er den vorbestimmten Werten (C1 bis Cn) des Chiffrierschlüssels entspricht.

9. Sendereinheit (10) zum Senden digitaler Daten über eine Kommunikationsverbindung, die eine Modulationsschaltungsanordnung (14) enthält, die zum Empfangen solcher Daten verbunden ist und betriebsfähig ist, um jeweilige verschiedene Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Datenbits zu modulieren, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits (B1 bis Bn) der empfangenen digitalen Daten gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Sendereinheit gespeichert sind, und um die modulierten Trägersignale an ein Ende der Kommunikationsverbindung (12) auszugeben;

welche Sendereinheit (10) in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig ist, bei dem Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn), die die Anzahl von Bits (B1 bis Bn) in jeder solchen Datenbitgruppe spezifizieren, die durch die Modulationsschaltungsanordnung (14) zu verwenden ist, um die Trägersignale zu modulieren, durch die Einheit über die Kommunikationsverbindung (12) empfangen werden und verwendet werden, um die Steuerinformationen, die in der Sendereinheit (10) gespeichert sind, so festzulegen, daß jede solche Datenbitgruppe die spezifizierte Anzahl von Bits (B1 bis Bn) hat;

dadurch gekennzeichnet, daß die Sendereinheit (10) betriebsfähig ist, um die Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) von der Kommunikationsverbindung in chiffrierter Form zu empfangen, und eine Dechiffriervorrichtung (20) enthält, die gemäß einem vorgewählten Dechiffrierschlüssel (C1 bis Cn), der in ihr gespeichert ist, betriebsfähig ist, um aus den empfangenen Initialisierungsinformationen die Steuerinformationen, die durch die Einheit gefordert werden, abzuleiten.

10. Sendereinheit nach Anspruch 9, bei der die Modulationsschaltungsanordnung (14) ein Trainingssignalerzeugungsmittel (36) enthält, zum Erzeugen eines Trainingssignals, das anstelle der empfangenen digitalen Daten verwendet wird, um die verschiedenen Trägersignale zu modulieren, wenn die Sendereinheit (10) in dem Initialisierungsmodus ist.

11. Empfängereinheit (11) mit einem Eingang zur Verbindung mit einem Ende einer Kommunikationsverbindung (12), um ein mehrträgermoduliertes Datensignal zu empfangen, das durch Modulieren jeweiliger verschiedener Trägersignale mit jeweiligen individuellen Gruppen von Bits von digitalen Daten, die zu übertragen sind, erzeugt wurde, wobei jede solche Gruppe aus einer individuell gewählten Anzahl von Bits (B1 bis Bn) der digitalen Daten gebildet ist; welche Empfängereinheit (11) eine Demodulationsschaltungsanordnung (16') enthält, die betriebsfähig ist, um aus den modulierten Trägersignalen jeweilige Gruppen von Datenbits abzuleiten, wobei jede solche abgeleitete Gruppe aus einer individuell voreingestellten Anzahl von Bits (B1 bis Bn) gebildet ist, die durch selektiv variable Steuerinformationen bestimmt ist, die in der Empfängereinheit gespeichert sind; welche Empfängereinheit (11) in einem Initialisierungsmodus betriebsfähig ist, um Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) über die Kommunikationsverbindung (12) zu senden, zum Spezifizieren der Anzahl von Bits (B1 bis Bn) in jeder solchen Datenbitgruppe, die zu verwenden ist, um die Trägersignale zu modulieren, wenn das mehrträgermodulierte Datensignal erzeugt wird, welche spezifizierten Anzahlen von Bits mit den Steuerinformationen übereinstimmen, die in der Empfängereinheit gespeichert sind, um zu sichern, daß die abgeleiteten Gruppen jeweilig den Datenbitgruppen entsprechen, die zu verwenden sind, um die Trägersignale zu modulieren; dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinheit (11) eine Chiffriervorrichtung (20') enthält, die gemäß einem vorgewählten Chiffrierschlüssel (C1 bis Cn), der in jener Einheit (11) gespeichert ist, betriebsfähig ist, um die Initialisierungsinformationen (CB1 bis CBn) durch Modifizieren der Steuerinformationen, die in jener Einheit gespeichert sind, zu erzeugen, so daß die Initialisierungs informationen über die Kommunikationsverbindung (12) in chiffrierter Form übertragen werden.

12. Empfängereinheit nach Anspruch 11, ferner mit einem Trägerbitzuordnungsmittel (18'), das betriebsfähig ist, wenn die Empfängereinheit ein mehrträgermoduliertes Trainingssignal empfängt, das durch Modulieren der verschiedenen Trägersignale unter Verwendung eines Trainingssignals anstelle der zu sendenden digitalen Daten erzeugt wurde, um gemäß Qualitätskomponenten des empfangenen Trainingssignals, die jeweilig solchen verschiedenen Trägersignalen entsprechen, eine Bewertung vorzunehmen und die Resultate der Bewertung zu verwenden, um für jedes solche Trägersignal die Anzahl von Bits (CB1 bis Bn) in der Datenbitgruppe zu bestimmen, die zu verwenden ist, um das betreffende Trägersignal zu modulieren, wenn das mehrträgermodulierte Datensignal erzeugt wird.