ES2227526T3 - Sistema y procedimiento de extensiones telefonicas de acceso seguro. - Google Patents
Sistema y procedimiento de extensiones telefonicas de acceso seguro.Info
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Abstract
UN METODO Y SISTEMA PARA REALIZAR COMUNICACIONES DE PORTADOR DE CABLES ELECTRICOS SEGURAS EN DUPLEX COMPLETOS A TRAVES DE LOS CABLES ELECTRICOS DE UN EDIFICIO. EL METODO EMPLEA UN LOGICA DE CONTROL DE SISTEMA (A) PARA LOGICA DE ARBITRACION DE EXTENSION MULTIPLE, (B) PRIVACIDAD DE ESCUCHAS, Y (C) SEGURIDAD DE LA CAPTACION DE LINEA DE LA OFICINA CENTRAL DE TERCEROS MEDIANTE UN SISTEMA DE MENSAJES DIGITAL EN CADA BASE (2) Y UNA UNIDAD DE EXTENSION (4) QUE UTILIZA UNA LLAVE DE SEGURIDAD UNICA Y QUE COINCIDE CON CADA MENSAJE INDICANDO AL SISTEMA QUE DEBE CAMBIAR LOS ESTADOS OPERATIVOS. LA COINCIDENCIA DE LOS CODIGOS DE SEGURIDAD ARBITRARIOS PUEDE SER INICIADA POR EL USUARIO. POR ESTE METODO, SE EVITA EL ACCESO DESAUTORIZADO A UNA LINEA DE OFICINA CENTRAL (ESPECIALMENTE PARA LLAMADAS A LARGA DISTANCIA) Y ESCUCHAS POR OTROS USUARIOS EN EL MISMO EDIFICIO CON PRODUCTOS DE EXTENSION TELEFONICA PORTADORES DE LINEA SIMILARES.
Description
Sistema y procedimiento de extensiones
telefónicas de acceso seguro.
La presente invención se refiere al campo de los
sistemas de extensiones telefónicas por corriente portadora en
líneas eléctricas. Más particularmente, la presente invención se
refiere a protocolos de control de sistema seguro para sistemas de
extensiones telefónicas de portadora de línea, que proporcionan una
lógica de arbitraje de diversas extensiones, confidencialidad,
seguridad y otras opciones de señalización telefónica, y
constituyen la denominada técnica de acceso seguro (SA).
Se han llevado a cabo numerosos intentos de
utilizar las líneas de energía de los edificios para las
comunicaciones telefónicas con niveles de éxito variable. Los
sistemas de extensiones telefónicas de portadora de línea utilizan:
1) una sola unidad BASE por línea de oficina central (para
interconectar las señales portadoras de línea con la línea de la
oficina central) y 2) una o más unidades de EXTENSIÓN (una para
cada teléfono de extensión) para interconectar dichas señales
portadoras de línea con dichos teléfonos de extensión. Los intentos
de comunicación dúplex integral se suelen llevar a cabo utilizando
dos frecuencias portadoras (una para cada dirección).
Habitualmente, se incluye un transmisor y un receptor en cada
estación de base y de extensión, que funcionan de forma simultánea
en el transcurso de la comunicación. Por motivos económicos, a
menudo se emplea modulación FM de la portadora por señales de audio
(de voz), ejemplos de la cual se hallan en las patentes U.S. n.º
3.949.172 y n.º 4.701.945. El rango físico de los sistemas de
comunicaciones de portadora de línea habitualmente está limitado a
los confines del transformador de línea de energía secundario y
está sujeto a grandes varianzas de ruido y atenuación dependiendo
de las frecuencias de portadora y las condiciones de carga.
Aunque los problemas de ruido y atenuación pueden
superarse en cierta medida incrementando los niveles de potencia del
transmisor o incrementando la sensibilidad del receptor, esto
incrementa el potencial de interferencia con sistemas vecinos
similares, lo que empeora los problemas de confidencialidad y
seguridad que presentan los sistemas de portadora de línea de
técnica anterior. Por lo tanto, se producen fisuras en la
confidencialidad o la seguridad cuando otros usuarios del mismo
sistema de distribución de energía o del mismo complejo de
viviendas con los mismos dispositivos de portadora de línea pueden
efectuar llamadas de larga distancia por la línea de otro usuario e
interceptar sus conversaciones. Sin embargo, los usuarios de
vehículos que circulan por la zona no pueden explorar ni interceptar
las señales portadoras de línea del mismo modo que las
transmisiones RF de teléfonos inalámbricos. El impacto de estos
problemas ya ha sido demostrado en la industria de los teléfonos
inalámbricos, que comparte algunas de las mismas limitaciones que la
industria de portadora de línea. La protección contra captura de
línea por terceros viene proporcionada por protocolos de
codificación de seguridad en la industria de la telefonía
inalámbrica. Sin embargo, cualquier persona que disponga de un
escáner o un receptor telefónico inalámbrico puede interceptar una
llamada vecina inalámbrica. Tampoco se establece ningún mecanismo
para el caso en que diversos teléfonos de extensión inalámbricos
utilizan la misma BASE. Del mismo modo, en los sistemas de
portadora de línea no se permite que más de un sistema utilice las
mismas líneas de energía del mismo edificio de forma segura. Las
patentes U.S. n.º 4.523.307 y n.º 4.514.594 utilizan una palabra de
dirección de un byte para diferenciar las señales de las diversas
unidades de extensión, incluidas las unidades de extensión de
diferentes sistemas que utilizan la misma línea de
energía.
energía.
El objeto de la presente invención se refiere en
cierta medida al de la patente U.S. n.º 5 319 634 de los mismos
inventores, publicada tras la fecha de prioridad de la presente
patente, pero con una fecha de presentación anterior a esta fecha
de prioridad, y titulada "MULTIPLE ACCESS TELEPHONE EXTENSION
SYSTEMS AND METHODS". Esta patente U.S. se refiere
principalmente a una combinación de técnicas de transmisión de
frecuencia de radio (RF) tales como el acceso múltiple por división
de frecuencia (FDMA) y el acceso múltiple por división de código
(CDMA o espectro ensanchado). La presente solicitud se refiere a la
utilización de claves de lógica de control en un sistema de
frecuencia de audio y subaudio que desbloquean la señalización
telefónica, las transmisiones RF y de voz capturando la línea de
oficina central, llamando a la extensión y estableciendo una
comunicación dúplex integral entre la BASE y las unidades de
extensión. La utilización de mensajes de lógica de control del
sistema con claves de seguridad permite la utilización múltiple no
simultánea del mismo sistema de distribución de energía con
confidencialidad y seguridad. La lógica de control del sistema
también impide que otros usuarios interrumpan y terminen una
llamada en curso. Se proporcionan otras funciones de lógica de
arbitraje de las diversas extensiones para permitir que las
extensiones puedan retener y transferir una llamada a otra unidad
de extensión. La utilización de FDMA en combinación con claves de
seguridad/control proporciona un verdadero acceso múltiple y
protección a bajo coste.
Las aplicaciones comerciales para la tecnología
de extensiones telefónicas de portadora de línea de acceso seguro
incluyen interfaces de módem de ordenador para sistemas de pago por
visión (PPV) y sistemas de bomba de gas/oficina de seguridad, en
los que es difícil efectuar modificaciones retroactivas de las
líneas telefónicas y pares trenzados en la construcción
existente.
Puesto que cada vez es mayor el número de
personas que viven en apartamentos y pisos que comparten líneas de
energía y es necesario un incremento de la potencia de transmisión
y de la sensibilidad del receptor para superar los problemas de
atenuación y ruido, es importante que el sistema de extensiones
telefónicas utilice codificación de confidencialidad y seguridad de
forma exclusiva y beneficiosa para permitir un funcionamiento
aceptable.
Muchas de las limitaciones de la técnica anterior
pueden superarse mediante la aplicación adecuada de las técnicas de
acceso seguro empleadas en la presente invención. Las técnicas de
acceso seguro (SA) incluyen la utilización de un canal de
transmisión de datos digitales que funciona a frecuencias de audio
FSK, que intercambia mensajes entre los controladores de la unidad
BASE y de extensión, estando compuestos dichos mensajes por un byte
de sincronización, una clave de seguridad exclusiva y una clave de
control del sistema. Las técnicas SA requieren "bloqueos" en
las trayectorias de audio, RF y control del sistema que sólo pueden
conectarse ("abrirse") tras la recepción de la clave de control
adecuada. Es posible aplicar codificación Manchester al mensaje
para eliminar cualquier componente DC neto para el mensaje cuando
éste se modula y demodula. Se describen técnicas de transmisión de
datos, tales como la codificación Manchester, en el documento ITT
"Reference Data for Radio Engineers", quinta edición, Howard
W. Sams & Co., 1972.
Un byte de sincronización (8 bits) situado en la
primera parte del mensaje permite determinar al controlador de
recepción que se está enviando un mensaje y que los 1 y los 0
digitales incluidos en las claves serán válidos en ciertos períodos
de tiempo. De este modo, el byte de sincronización inicializa de
forma muy rápida un bucle digital con enganche de fase del
controlador de recepción y facilita las comunicaciones asíncronas.
Es importante que la comunicación se inicialice de forma muy rápida
respecto de los mandatos de llamada, la marcación por impulsos y
las señales de "descolgado" y de "ocupado" para que el
sistema de extensiones de portadora de línea sean transparentes
respecto de la mayoría de los servicios telefónicos de los
usuarios. Por otra parte, si la velocidad de transmisión de datos
aumenta demasiado, los datos serán susceptibles de alteración por
ruido e interferencia, debido a la pérdida de ganancia de
procesamiento. En la práctica, las velocidades de transmisión de
datos son de alrededor de
1 a 4 KBs.
1 a 4 KBs.
La clave de seguridad viene a continuación del
byte de sincronización y puede tener cualquier longitud que sea
práctica (por ejemplo, 16 bits o 2 bytes, que proporcionan 65.536
códigos). Cuando se recibe un código de seguridad válido, la clave
de control que viene a continuación queda habilitada. Los códigos de
seguridad pueden ser seleccionados de forma aleatoria por el
controlador o pueden ser seleccionados manualmente mediante botones
accesibles por el usuario. Un procedimiento de comparación de
códigos de seguridad permite que las unidades de BASE y de
extensión compartan el mismo código y puedan aceptar de una a otra
las claves de control.
La clave de control está situada tras la clave de
seguridad y puede tener una longitud de 1 ó 2 bytes, dependiendo del
nivel de complejidad requerido por la lógica de control del
sistema. Por ejemplo, un mandato de impulso puede requerir 2 bytes
cuando el primer byte es el mandato de "impulso" y el segundo
byte indica la duración del impulso, lo que permite diferenciar
entre los impulsos de marcación por impulsos y los impulsos de tipo
"ocupado" utilizados para llamada en espera, etc. Por lo
tanto, las señales de control telefónico son resintetizadas por el
controlador de BASE o de extensión conforme a lo indicado por las
claves de control para proporcionar un funcionamiento
transparente.
Para completar los requisitos del sistema para el
acceso seguro, deben proporcionarse bloqueos de hardware
(conmutadores analógicos controlados digitalmente) en todas las
trayectorias de señal y control telefónico esenciales utilizadas
por el controlador del sistema cuando se reciben claves de seguridad
y control adecuadas.
Puesto que los sistemas de extensiones
telefónicas de portadora de línea de técnica anterior no combinan
los elementos esenciales de la tecnología de acceso seguro, no
pueden funcionar de una forma rentable.
En consecuencia, un objetivo de la presente
invención es proporcionar un procedimiento eficaz para la
comunicación de acceso seguro (SA) que permita el acceso de una
pluralidad de señales por un solo medio de comunicación.
Otro objetivo es proporcionar un procedimiento y
un sistema de comunicaciones telefónicas de portadora de línea que
utilicen SA (acceso seguro) con un alto grado de seguridad para
prevenir el acceso no autorizado a la línea del abonado, y que
proporcionen protección de confidencialidad de conversación frente a
terceros e interconectividad casi transparente entre los teléfonos
de extensión y la línea de la oficina central.
Otro objetivo es proporcionar un procedimiento y
un sistema de lógica de arbitraje de las diversas extensiones para
asignar a la misma línea de abonado diversas extensiones que no
interfieran entre sí.
Otro objetivo consiste en proporcionar un
procedimiento y un sistema de comunicaciones telefónicas de
portadora de línea que utilicen FDMA (acceso múltiple por división
de frecuencia) en combinación con SA (acceso seguro) para prevenir
las interferencias entre sistemas de transmisión vecinos
relativamente cercanos o entre transmisiones asociadas del mismo
sistema, y para permitir el acceso múltiple (transmisión
simultánea) de señales dúplex para dos líneas telefónicas por lo
menos.
Otro objetivo consiste en proporcionar un
procedimiento y un sistema de comunicaciones telefónicas
inalámbricas de acceso seguro que apliquen las mismas técnicas de
acceso seguro para obtener las mismas ventajas que el sistema y el
procedimiento de extensiones telefónicas de portadora de línea.
Estos objetivos se alcanzan mediante el
procedimiento de acceso seguro del sistema de extensiones
telefónicas descrito en la reivindicación independiente 1 de la
patente y su reivindicación subordinada 2. Asimismo, estos objetivos
son llevados a cabo por la unidad BASE del sistema de extensiones
telefónicas según la reivindicación independiente 3 de la patente y
por la unidad de extensión de la unidad de extensión telefónica
según la reivindicación independiente 5 de la patente. Se indican
otras realizaciones de los objetivos de la presente invención en
las reivindicaciones subordinadas 4 y 6.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de extensiones telefónicas de portadora de línea que presta
servicio a una sola línea de abonado y una pluralidad de teléfonos
de extensión.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de un
sistema de extensiones telefónicas de portadora de línea que presta
servicio a una pluralidad de líneas de abonados y teléfonos de
extensión de un complejo de viviendas con un sistema de
distribución de energía de CA común.
La Figura 3 es un diagrama de estados de un
controlador de sistema de unidad BASE.
La Figura 4 es un diagrama de estados de un
controlador de sistema de unidad de extensión.
La Figura 5 es un diagrama eléctrico de bloques
de una unidad BASE de un sistema de extensiones telefónicas de
portadora de línea de acceso seguro, que interconecta una línea de
abonado con el sistema de distribución de energía CA de un
edificio.
La Figura 6 es un diagrama eléctrico de bloques
de una unidad de extensión de un sistema de extensiones telefónicas
de portadora de línea de acceso seguro, que interconecta un
teléfono de extensión con el sistema de distribución de líneas
eléctricas de un edificio.
En primer lugar, se hará referencia a la
ilustración del sistema de extensiones telefónicas de portadora de
línea de la Figura 1, que presta servicio a una sola línea de
abonado 1 y a una pluralidad de teléfonos de extensión 6 a 9. La
línea de abonado 1 se enchufa a una unidad BASE 2 que proporciona
los circuitos y protocolos de interfaz para las señales de línea de
abonado (incluidas las señales de llamada, "descolgado" y
audio dúplex) y para las señales portadoras de línea de energía de
acceso seguro, que se transmiten por el edificio mediante líneas de
energía CA 3 hasta las unidades de interfaz de extensión 4 y 7. Las
unidades de extensión 4 y 7 son extensiones de una sola línea y
proporcionan medios para interconectar las señales portadoras de
línea de acceso seguro con los teléfonos de línea única 6 y 9 por
medio de los cables 5 y 8, respectivamente.
Los sistemas de portadora de línea, como el
ilustrado en la Figura 1, deben funcionar de tal manera que resulten
transparentes para el usuario del teléfono de extensión. De esta
forma, por medio de la unidad BASE 2, las líneas de energía CA 3 y
la unidad de extensión 4, se detecta una señal de llamada de
entrada en la unidad BASE, se codifica como señales portadoras de
línea de acceso seguro, se transfiere a través de la línea de
potencia, se decodifica en la unidad de extensión y se convierte en
una señal de llamada de longitud idéntica para el teléfono de
extensión 6. Cuando el usuario descuelga el receptor de un teléfono
de extensión, el teléfono pasa a la condición de "descolgado"
que es detectada en la unidad de extensión 4, codificada por dicha
unidad de extensión como señales portadoras de línea de acceso
seguro y transmitida por medio de líneas eléctricas 3 a la unidad
BASE 2, donde las señales portadoras de línea de acceso seguro se
decodifican y la línea de abonado es capturada por los circuitos de
línea descolgada. Los circuitos de audio dúplex son desbloqueados y
conectados a la línea, y se establece la transmisión bidireccional
de tonos de voz o de marcación y DTMF, modulando las señales de voz
las señales portadoras de línea que se transmiten por las líneas de
potencia 3 y se decodifican/demodulan para convertirse de nuevo en
voz en las unidades de BASE y de extensión. Los subsistemas
específicos y sus correspondientes funciones se describirán con
referencia a las Figuras 5 y 6.
La Figura 1 también puede utilizarse para
ilustrar la lógica de arbitraje de las diversas extensiones. Por
ejemplo, cuando la oficina central envía una señal de llamada a la
unidad BASE 2 a través de la línea de abonado 1, la unidad BASE 2
acondiciona la frecuencia (15 a 110 Hz) y la amplitud (40 Vrms min)
de la señal y envía mensajes de inicio y fin de llamada a las
unidades de extensión 4 y 7, siendo dichos mensajes de llamada
detectados y convertidos en señales de llamada estándar que llaman
a los teléfonos 6 y 7 sustancialmente con la misma cadencia de
llamadas que la de la señal de llamada de la oficina central
original. Supongamos que, a continuación, un usuario descuelga el
teléfono n.º 2 (9). Entonces, este hecho es detectado por la
correspondiente unidad de extensión n.º A2 (7) que envía un mensaje
de petición de "descolgado" a la unidad BASE 2 y ésta: 1)
acondiciona el código de seguridad y el mensaje de petición de
"descolgado", 2) captura la línea de abonado y 3) envía un
mensaje de confirmación de "descolgado" a ambas unidades de
extensión, permitiendo dicho mensaje de confirmación de
"descolgado" sólo a la unidad n.º A2 (7) conectar los
circuitos de audio y señalización entre sí 7 y el teléfono n.º 2
(9) y permitiendo al usuario establecer comunicaciones telefónicas
normales. Si un segundo usuario del teléfono 1 (6) descuelga el
receptor mientras se está utilizando el teléfono n.º 2 (9), la
lógica de control del sistema de la unidad de extensión n.º A1 (4)
generará un tono de "ocupado" para el teléfono n.º 1 (6) y no
permitirá el acceso del segundo usuario a la conversación en curso,
debido a que la lógica de control del sistema reconoce que éste no
efectuó la primera petición de "descolgado" y que su teléfono
estaba colgado cuando se recibió la primera confirmación de
"descolgado". No obstante, si el primer usuario cuelga el
teléfono n.º 2 (9) mientras el segundo usuario tiene el teléfono n.º
1 (6) descolgado, la unidad de extensión n.º A2 (7) envía un mensaje
de "colgado" a la unidad BASE 2, que reenvía un mensaje "no
confirmado" a todas las unidades de extensión (aunque no cuelga
de inmediato), y la unidad de extensión n.º A1 (4), una vez que ha
recibido dicho mensaje "no confirmado", envía una petición de
"descolgado" a la unidad BASE 2 y conecta el audio tras recibir
un mensaje de confirmación desde la BASE. La lógica de la unidad
BASE se abstiene de colgar la oficina central después de un mensaje
de "colgado", durante el tiempo justo para permitir a una
segunda extensión solicitar la línea tras el mensaje "no
confirmado" de la BASE.
La lógica de arbitraje de las diversas
extensiones permite al usuario retener una llamada pulsando
rápidamente dos veces el gancho conmutador de su teléfono de
extensión 1 ó 2. El tono generado en la correspondiente unidad de
extensión 4 ó 7 confirma el estado de petición de retención. La
unidad de extensión envía un mensaje de retención a la unidad BASE
2, tras lo cual la unidad BASE: 1) silencia el audio de la línea
del abonado mientras mantiene la línea capturada y 2) envía a todas
las unidades de extensión un mensaje con una cadencia de 3 llamadas
cortas cada 45 segundos, por ejemplo, durante diez períodos, y a
continuación la BASE llama dos veces y espera por lo menos 20
segundos a colgar la línea si el usuario no efectúa la llamada.
Durante este tiempo, cualquier teléfono de extensión, incluidos los
teléfonos fijos, puede ser descolgado por el usuario y entonces se
solicita a la unidad BASE que interrumpa la retención. El teléfono
1 ó 2 enviará peticiones de "descolgado" a la unidad BASE y
ésta desbloqueará la trayectoria de audio. Si se descuelga un
teléfono fijo, la unidad BASE detecta una bajada de la tensión en
la línea del abonado y libera la línea capturada para el teléfono
fijo. La lógica de control del sistema se describe con mayor
profundidad en las Figuras 3 y 4.
La Figura 2 ilustra una aplicación combinada de
tecnologías de acceso seguro y acceso múltiple, en la que varios
pisos comparten un sistema de distribución común de energía CA y se
presta servicio a una pluralidad de líneas telefónicas de abonado y
extensiones de portadora de línea. Debido a que todas las unidades
"A" utilizan las mismas frecuencias de portadora de línea, es
necesario utilizar técnicas de acceso seguro para proporcionar
confidencialidad y seguridad entre la línea 1 del piso n.1 y la
línea 15 del piso n.º 2. El usuario del piso n.º 1 puede comparar
los códigos de sus unidades pulsando en primer lugar un botón de la
unidad BASE n.º A1 (2) y, a continuación, antes de que transcurra un
minuto, pulsar los correspondientes botones de la unidad de
extensión n.º A1 (4) y n.º A2 (7). Cuando se pulsan los botones,
las unidades pasan a la modalidad de aprendizaje, en la que las
extensiones envían una petición de la clave de seguridad
seleccionada aleatoriamente en la unidad BASE, que la BASE envía a
las unidades de extensión. Puesto que el usuario del piso n.º 2
desconoce cuando el usuario del piso n.º 1 va a comparar sus
códigos de seguridad, sus unidades A3 tendrán un código diferente.
Esto permite la utilización múltiple de las líneas de energía CA
por las unidades de frecuencia A de forma no simultánea. La unidad
BASE n.º B (11) y la correspondiente unidad de extensión n.º B (12)
utilizan un grupo diferente de frecuencias de transmisión de acceso
múltiple, lo que permite una utilización verdaderamente simultánea
de los medios de líneas CA para la línea n.º 2 (10). La línea 2
puede utilizarse para un módem, un fax, un servicio de televisión
de pago por visión u otros aparatos telefónicos.
La Figura 3 y la Figura 4 proporcionan un
diagrama de estado lógico para los protocolos de control del sistema
dados a conocer anteriormente en relación con las Figuras 1 y 2,
excepto para el procedimiento de encendido. Si durante un
procedimiento de restablecimiento de "encendido" una unidad
busca en la memoria no volátil un código de seguridad válido y no
lo halla, entonces ésta proporciona un código de seguridad por
defecto. En caso contrario, se utiliza el código retenido en la
memoria. Puesto que no se proporciona ningún botón de
encendido/apagado en las unidades, cuando la línea de energía CA
está activada, también lo están las unidades. En caso de fallo de
energía o de desconexión de una unidad, el código de seguridad
utilizado en ese momento se guardará en memoria no volátil, de tal
forma que al restaurarse la energía podrá recuperarse dicho código.
Para esta aplicación, puede emplearse un número cualquiera de
microcontroladores de bajo coste, tal como los Motorola serie 6805 o
los Zilog serie Z8. En el apéndice A, se proporciona un listado del
código comercial de trabajo para esta aplicación utilizada en un
ejemplo de realización de la presente invención, que se incluye
aquí a título de referencia. Pueden tilizarse también otros códigos
sin apartarse del alcance de la presente invención.
La Figura 5 es la página 1 de un diagrama
jerárquico esquemático de la unidad BASE de acceso seguro 2 de los
sistemas de las Figuras 1 y 2. Los bloques 5-2 a
5-12 se ilustran como esquemas eléctricos completos
en el apéndice B, según procedimientos jerárquicos esquemáticos. El
apéndice B se incluye aquí a título de referencia. También pueden
emplearse otros esquemas eléctricos como ejemplos de realización de
la presente invención de los inventores sin apartarse del alcance
de la presente invención. La línea telefónica 1 se conecta al bloque
"colic" 5-2 y la línea de energía CA 3 se
interconecta con la fuente de alimentación 5-12.
Debe prestarse particular atención al microcontrolador
5-10 con sus líneas E/S acompañantes 20 a 29. La
entrada "unreg" 20 proporciona el restablecimiento de
encendido/apagado de las Figuras 3 y 4. Tras el encendido, debe
procurarse no activar el controlador antes de que se estabilicen las
fuentes de alimentación y el reloj 29 y, tras el apagado, detener
el controlador antes de que se desestabilicen el reloj y las
fuentes de alimentación. Los datos de la extensión o las
extensiones 4 se reciben y discriminan a través de los bloques
5-12, 5-7, 5-8 y
5-11 y entran en el microcontrolador
5-10 por medio de la línea 21, donde se validan y
se organizan como instrucciones de control del sistema. Otras
entradas de hardware incluyen la detección de señales de llamada 24
de la línea de teléfono 1 y la detección del estado descolgado 23
con respecto a los teléfonos fijos de la línea 1. La lógica del
microcontrolador 5-10 actúa sobre estas entradas
para proporcionar las respuestas de control del sistema adecuadas.
Las señales de llamada 24 generan mensajes de llamada en la salida
de datos 27, que se transmiten por medio de los bloques
5-5, 5-6, 5-12 y 3 a
las unidades de control. Cuando una unidad de extensión efectúa una
petición a la oficina central a través de 21, el controlador de BASE
5-10 descuelga la línea 1 por medio de la puerta de
control 25, envía un mensaje de confirmación a la unidad de
extensión, interrumpe la silenciación del audio de transmisión y
recepción por medio de las puertas de control 26 y 28, y entonces
la unidad de extensión puede hablar con el llamante o, tras oír el
tono de marcación de la oficina central, enviar señales DTMF o
mensajes de marcación por impulsos para marcar un número de
teléfono. Los mensajes de marcación por impulsos se procesan a
través de la puerta de control 22 para obtener una compatibilidad
óptima con la oficina central. El flujo de las otras señales de
audio y RF indicado en la Figura 5 será fácilmente deducible por los
expertos ordinarios en la materia.
La Figura 6 es la página 1 de un diagrama
jerárquico esquemático de una unidad de extensión de acceso seguro 4
(ó 7, 12 ó 17). Los bloques 6-2 a
6-12 se ilustran como esquemas eléctricos completos
en el apéndice B, según procedimientos jerárquicos esquemáticos. El
cable del teléfono 5 se conecta al bloque SLIC 6-2,
y la línea de energía CA 3 se interconecta con la fuente de
alimentación 6-12. Debe prestarse atención al
microcontrolador 6-10 con sus líneas E/S
acompañantes 30 a 39. La entrada "unreg" 30 proporciona el
restablecimiento de encendido/apagado de energía de las Figuras 3 y
4. Tras el encendido, debe procurarse no activar el controlador
antes de que se estabilicen las fuentes de alimentación y el reloj
39 y, tras el apagado, detener el controlador antes de que se
desestabilicen el reloj y las fuentes de alimentación. Los datos de
la unidad BASE 2 se reciben y discriminan a través de los bloques
6-12, 6-7, 6-8 y
6-11, y se introducen en el microcontrolador
6-10 por la línea 31, donde los datos se validan y
organizan como instrucciones de control del sistema. La otra
entrada de hardware es la detección del estado descolgado 33 del
teléfono de extensión 6. La lógica del microcontrolador
6-10 actúa sobre estas entradas para proporcionar
las respuestas de control del sistema adecuadas. Los mensajes de
llamada de la BASE se validan y envían a través de la puerta 34 al
bloque slic 6-2 que llama al teléfono de extensión
6. Cuando un usuario descuelga el teléfono de extensión, la
indicación en la puerta 33 determina que el controlador desactive
la llamada de alto voltaje 34, compruebe el estado del sistema para
las otras extensiones en uso y, si no hay ningún obstáculo, active
el transmisor por 38, envíe un mensaje a la BASE 2 para acceder a
la línea de la oficina central 1, reciba y valide el mensaje
"confirmación co" reenviado por 31, interrumpa la silenciación
de las trayectorias de audio por 36 y, entonces, la unidad de
extensión podrá hablar con el llamante o, tras oír el tono de
marcación de la oficina central, enviar señales DTMF o mensajes de
marcación por impulsos para marcar un número de teléfono. La unidad
de extensión también puede indicar, a determinados accesorios
telefónicos conectados en lugar del teléfono 6, que la línea 1 está
siendo utilizada por teléfonos fijos por medio de la puerta 35 y el
hardware del bloque slic 6-2 que genera un voltaje
de línea más bajo por el cable 5. El flujo de las otras señales de
audio y RF indicado en la Figura 6 será fácilmente deducible por
los expertos ordinarios en la
materia.
materia.
A partir de las descripciones anteriores, pueden
deducirse con facilidad muchas variantes del sistema ilustrado en
las Figuras 1 a 6. Una variante obvia es la aplicación de las
técnicas de acceso seguro descritas aquí a un sistema telefónico de
extensiones inalámbricas, en el que la portadora de línea de
energía es sustituida por una portadora RF y la interfaz de línea de
energía es sustituida por una antena.
En otra variante, se sustituyen el compansor
analógico y la técnica de modulación FM por un CVSD (modulador
delta de pendiente de variación continua) y la técnica de
modulación FSK. Los CVSD también pueden considerarse convertidores
A/D de bit único con compresión/expansión. Los CVSD requieren una
frecuencia FSK de 16 kBs a 32 kBs en el transmisor y el receptor,
lo que resulta práctico con ciertos chips de receptores disponibles
en el mercado. La seguridad para las transmisiones de datos
digitales puede proporcionarse mediante técnicas de cifrado.
Muchos chips de receptor también proporcionan la
capacidad de demultiplexación FM, lo que proporciona formas
adicionales de abordar la señalización de audio y de control. Por
ejemplo, la señalización de control de acceso seguro podría
transmitirse en una banda lateral superior de forma simultánea con
la señalización de audio en la banda lateral inferior. Entonces, el
funcionamiento puede ser más transparente, dado que no se
silenciará el audio durante ciertas operaciones de señalización.
Asimismo, puede establecerse un canal de datos independiente
mediante una técnica de modulación subaudio.
Es posible llevar a cabo ciertas variantes de la
estructura del mensaje de acceso seguro y sus técnicas de
sincronización, las instrucciones de control del sistema y la
estructura/longitud del código de seguridad. El enganche de
frecuencia entre el transmisor y el receptor determina la viabilidad
de las técnicas de transmisión de datos sincrónicos, lo que
simplifica la discriminación de datos.
Aunque la presente invención ha sido descrita e
ilustrada en conjunción con varias formas de realización concretas,
los expertos en la materia sobrentenderán que es posible llevar a
cabo variantes y modificaciones sin apartarse de los principios
descritos, ilustrados y reivindicados en la presente invención.
La presente invención puede materializarse en
otras formas de realización específicas. Las formas de realización
descritas deberán considerarse en todos los aspectos meramente
ilustrativas y no limitativas. Por consiguiente, el alcance de la
presente invención no estará determinado por la descripción
anterior sino por las reivindicaciones adjuntas. Todas las
variaciones incluidas en el significado y rango de equivalencia de
las reivindicaciones estarán comprendidas dentro de su alcance.
\newpage
APÉNDICE
A
Listado de software de acceso
seguro
\newpage
APÉNDICE
B
Diagramas esquemáticos para
unidades de base y de extensión de acceso
seguro
Claims (6)
1. Procedimiento para el acceso seguro en un
sistema de extensiones telefónicas, presentando dicho sistema de
extensiones telefónicas:
- una unidad base (2), que comprende:
- medios para el acoplamiento con una línea telefónica de abonado (1);
- medios para las comunicaciones con una o más unidades de extensión (4 y 7);
- en el que dicha unidad base comprende además:
- medios para seleccionar una clave de seguridad aleatoria; y
- un botón para iniciar dicha selección de clave de seguridad aleatoria, que puede ser pulsado por el usuario de dicho sistema de extensiones telefónicas;
- presentando el sistema de extensiones telefónicas:
- por lo menos una unidad de extensión (4, 7 y 12), que comprende:
- medios para las comunicaciones con dicha unidad base (2);
- medios para almacenar una clave de seguridad; y
- un botón para iniciar la petición de una copia de la clave de seguridad aleatoria, que puede ser pulsado por el usuario de dicha extensión telefónica
- comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
selección de una clave de seguridad aleatoria
cuando el usuario pulsa el botón para iniciar dicha selección de
clave de seguridad aleatoria,
petición por dicha unidad de extensión de una
copia de dicha clave de seguridad aleatoria a dicha unidad base
cuando el usuario activa dichos medios para iniciar dicha petición
de copia de dicha clave de seguridad aleatoria;
envío por dicha unidad base de una copia de dicha
clave de seguridad aleatoria a dicha unidad de extensión, sólo si
dicha petición de dicha unidad de extensión se lleva a cabo en
menos de un minuto durante dicha selección de dicha clave de
seguridad aleatoria y
almacenamiento por dicha unidad de extensión de
dicha clave de seguridad aleatoria en dichos medios de
almacenamiento.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende además:
transmisión por dicha unidad de extensión (4) de
una copia de dicha clave de seguridad aleatoria almacenada en dichos
medios de almacenamiento antes de que se establezca ninguna
comunicación con dicha unidad base y
establecimiento por dicha unidad base (2) de
dichas comunicaciones con dicha unidad de extensión sólo si dicha
copia de dicha clave de seguridad coincide con dicha clave de
seguridad aleatoria.
3. Unidad base (2) para un sistema de extensiones
telefónicas, presentando dicho sistema de extensiones telefónicas
dicha unidad base (2) y por lo menos una unidad de extensión (4 y
7), y comprendiendo dicha unidad base (2):
medios para el acoplamiento con una línea
telefónica de abonado;
medios para las comunicaciones con una o más
unidades de extensión;
caracterizada porque dicho
sistema de unidad base presenta
además:
medios para seleccionar una clave de seguridad
aleatoria;
un botón para iniciar dicha selección de clave de
seguridad aleatoria, que puede ser pulsado por el usuario de dicho
sistema de extensiones telefónicas;
medios para recibir una petición de copia de
dicha clave de seguridad aleatoria desde una unidad de extensión;
y
medios para enviar una copia de dicha clave de
seguridad aleatoria a dicha unidad de extensión sólo si dicha
petición de dicha unidad de extensión se efectúa en menos de un
minuto durante dicha selección de dicha clave de seguridad
aleatoria.
4. Unidad base (2) según la reivindicación 3, que
además comprende:
medios para permitir las comunicaciones con dicha
unidad de extensión (4 y 7) sólo si dicha unidad de extensión ha
transmitido una copia de dicha clave de seguridad aleatoria.
5. Unidad de extensión (4) para un sistema de
extensiones telefónicas, presentando dicho sistema de extensiones
telefónicas una unidad base (2) y dicha unidad de extensión (4 y
7), comprendiendo dicha unidad de extensión (4 y 7):
medios para las comunicaciones con dicha unidad
base (2);
caracterizada porque dicha
unidad de extensión (4 y 7) comprende
además:
medios para almacenar una clave de seguridad;
medios para solicitar una copia de la clave de
seguridad aleatoria a dicha unidad base (2), enviando dicha unidad
base (2) una copia de dicha clave de seguridad aleatoria a dicha
unidad de extensión (4 y 7) sólo si dicha petición de dicha unidad
de extensión se efectúa en menos de un minuto, una vez que dicha
unidad base ha seleccionado dicha clave de seguridad aleatoria;
un botón para iniciar dicha petición de copia de
clave de seguridad aleatoria, que puede ser pulsado por el usuario
de dicho sistema de extensiones telefónicas, y
medios para almacenar dicha clave de seguridad
aleatoria.
6. Unidad de extensión según la reivindicación 5,
que además comprende:
medios para transmitir una copia de dicha clave
de seguridad aleatoria almacenada antes de que se establezca
ninguna comunicación con dicha unidad base (2), permitiendo dicha
unidad base (2) dichas comunicaciones con dicha unidad de extensión
sólo si dicha copia de dicha clave de seguridad coincide con dicha
clave de seguridad aleatoria.
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