JPH10233770A - 回線秘匿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は通信回線の多重化レベルで秘匿をかけ
る回線一括秘匿システムにおける回線秘匿装置に関し、
短い中断時間で新しい乱数への切替えを行えるようにす
ることを目的とする。 【解決手段】多重化された通信回線に一括して秘匿をか
ける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよ
びデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では各
系で送信データに同期情報を付加して秘匿を行い、該複
数系のうちから運用系を選択して該運用系から送信し、
受信側では各系が受信信号をデスクランブルすること
で、同期の取れた系を運用系とするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信回線の多重化レ
ベルで秘匿をかける回線一括秘匿システムにおける回線
秘匿装置に係り、詳しくは秘匿同期の切替技術に関す
る。

【０００２】図８に従来の秘匿装置の概略的な構成図を
示す。端末からのデータは、端末インタフェース１を経
由し、スクランブラ２により乱数をかけられ、回線イン
タフェース３を経由して回線に送出されている。回線か
らのスクランブルされたデータは、回線インタフェース
４を経由して、デスクランブラ５により乱数を乱数を解
除され、端末インタフェースを経由して端末に送出され
る。スクランブラ２及びデスクランブラ５で使用する乱
数は、対向局の秘匿装置と同一で、規定の規約により乱
数発生部７で発生する。

【０００３】回線擾乱等により同期外れが発生した場合
は、秘匿装置自体または端末からの同期外れ信号に応答
して乱数発生部７が新しい乱数を発生して、送受信間で
秘匿同期を取り直している。この際、この同期の取り直
しのために一般に数秒から数分の運用の中断が発生す
る。

【０００４】更に、規約が侵害を受けた場合には、対向
する装置同士で新しい規約を設定する必要があり、中断
時間はさらに増大する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように同期の取
り直し等のために運用が中断する場合、単一チャネルに
対する秘匿であれば、中断する回線は単一のチャネルの
みであるため影響は少ない。しかし、近年は多数の回線
が多重化されてその多重化された回線に秘匿がかけられ
るようになっている。このような多重化回線レベルの秘
匿の場合、中断が生じると、多くの回線に影響があるた
め、瞬断時間を最小限に抑える必要がある。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、秘匿装置にスクランブラとデスクランブラを多
重に持ち、通信結果を比較しながら同時運用するなどの
着想に基づき、短い中断時間で新しい乱数への切替えを
行えるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上述の課題を
解決するために、本発明に係る回線秘匿装置は、一つの
形態として、多重化された通信回線に一括して秘匿をか
ける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよ
びデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では各
系で送信データに同期情報を付加して秘匿を行い、該複
数系のうちから運用系を選択して該運用系から送信し、
受信側では各系が受信信号をデスクランブルすること
で、同期の取れた系を運用系とするように構成する。こ
の回線秘匿装置では、スクランブラ及びデスクランブラ
を多重に持って、送信側ではそれらの系のうちから運用
系を選択して送信しており、受信側では主信号中の同期
情報を検出して運用系を決めており、それにより同期外
れの場合には、複雑な系切替えのシーケンスを行わずに
待機系に切り替えて運用することができる。

【０００８】また本発明に係る回線秘匿装置は、他の形
態として、多重化された通信回線に一括して秘匿をかけ
る回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよび
デスクランブラを複数系に多重化して、送信側では送信
データを時間軸上で所定単位で分離して各系に分配して
各系で秘匿を行った後に元の順に多重化して送信し、受
信側では受信信号を時間軸上で該所定単位で分離して各
系に分配して解読を行った後に元の順に多重化するよう
に構成する。この回線秘匿装置では、１系が同期外れに
なっても他の系で運用可能であるので、伝送速度が低下
するものの、連続運用が可能である。

【０００９】また本発明に係る回線秘匿装置は、また他
の形態として、多重化された通信回線に一括して秘匿を
かける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラお
よびデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では
運用系の送信データに非運用系で秘匿がかけられた非運
用系秘匿同期情報を付加して運用系の秘匿をかけて送信
し、受信側では、受信データを運用系で解読してそのう
ちの非運用系秘匿同期情報を該非運用系に供給して該非
運用系の暗号同期をとるように構成する。この回線秘匿
装置では、運用系の送信信号に非運用系の秘匿同期情報
を多重化した信号に対し、運用系のスクランブラを用い
て秘匿して伝送し、受信側で非運用系の秘匿同期情報を
得て非運用系の暗号同期をとることができるので、運用
系を運用しながら、非運用系の秘匿同期を確認すること
ができる。

【００１０】上述の各回線秘匿装置においては、各系が
それぞれ別の乱数発生部を持って別の規約での運用でき
るよう構成できる。これにより、規約の侵害等に対し
て、規約の更新等に迅速に対応できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明の一実施例としての回
線秘匿装置の概略的な構成を示す図、図２はこの実施例
装置での送信信号の選択の様子を説明する図である。こ
の実施例装置は信号を０系、１系に分岐し、それぞれ同
期信号等を付加して送信する方式を用いている。

【００１２】図１中、８は端末側の端末インタフェー
ス、１７は回線側の回線インタフェースである。１０と
１３はディジタル信号に対し乱数をかけることにより秘
匿をかける０系と１系のスクランブラ、１１と１４はス
クランブラ１０と１３とは逆の演算を行うことにより、
もとの信号を再生する０系と１系のデスクランブラであ
る。

【００１３】乱数発生部１２と１５は独立した２つの乱
数発生部であり、同一の規約で運用することも、別の規
約で運用することも可能である。同一規約の運用は、回
線の擾乱等による秘匿同期の取り直しの場合に使用し、
別規約の運用は規約の侵害等に対応し必要に応じ使用す
る。１８と１９は０系と１系の監視部であり、同期パタ
ーンを発生して送信信号に付加するとともに、受信され
解読された受信信号の同期パターンを判定する機能を持
つ。切替部９は送信信号を０系と１系に２分岐してスク
ランブラ１０と１３に供給するとともに、デスクランブ
ラ１１と１４からの０系と１系のいずれか一方の受信信
号を選択して端末インタフェース８に出力する機能を持
つ。切替部１６は受信信号を０系と１系に２分岐してデ
スクランブラ１１と１４に供給するとともに、スクラン
ブラ１０と１３からの０系と１系のいずれか一方の送信
信号を選択して回線インタフェース１７に出力する機能
を持つ。

【００１４】この実施例装置の動作を以下に説明する。
この動作は概略的には、スクランブラとデスクランブラ
を二重に持って一方を運用系、他方を待機系とし、運用
系においては、秘匿をかけた主信号中の特定パタ一ンを
受信側で検出して、その検出結果に基づいて、同期外れ
の場合には、待機系に切り替えて運用可能とするもので
ある。

【００１５】図１において、端末からのデータは、端末
インタフェース８を経由し、切替部９で０系と１系に分
岐され、監視部１８と１９からの特定の同期パターンを
それぞれ付加された後、スクランブラ１０と１３により
それぞれ乱数をかけられ、切替部１６によりどちらか一
方が運用系として選択されて、回線インタフェース１７
を経由して回線に送出される。図２はこの信号選択の様
子を示すもので、同期パターンを付加した０系のデータ
が運用系として選択されて回線に送出されていることを
示している。

【００１６】対向側の秘匿装置においては、回線からの
スクランブルされた受信データは、回線インタフェース
１７を経由して切替部１６により分岐され、デスクラン
ブラ１１と１４に送出される。そして受信データは、デ
スクランブラ１１と１４において、それぞれの乱数で解
読され、解読結果中の同期パターンが監視部１８と１９
において自分の同期パターンと比較され、それにより受
信データに付加されている特定の同期パターンが正常か
否かが判定される。この場合、送信側で送信データとし
て選択した系の同期パターンは正常、他方の系は異常と
判定されることになる。そして正常な系の信号を切替部
９で選択して、端末インタフェース８を経由して端末に
送出する。

【００１７】この実施例装置によれば、送信側で選択し
た側の系が受信側でも自動的に選択されることになるの
で、系切替えのシーケンスが簡単であり、同期の取り直
しを行う際の処理時間を短くできる。

【００１８】図３は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図４はこの実施例装置における信号の選択の様子を
示す図である。この実施例装置は、送信信号を２系に分
離し、それぞれの系でスクランブラを用いて秘匿化した
のち、多重して伝送路に送出するものであり、一方の系
が同期外れになっても他方の系で運用可能で、伝送速度
１／２になるものの、連続運用が可能である。

【００１９】図中、２０は端末インタフェース、２４は
回線インタフェース、２７は０系のスクランブラ、２８
は０系のデスクランブラ、２９は０系の乱数発生部、３
０は１系のスクランブラ、３１は１系のデスクランブ
ラ、３２は１系の乱数発生部である。２１は端末からの
データを時間軸上で所定単位毎に分割してそれぞれスク
ランブラ２７と３０に供給する分離部、２３はスクラン
ブラ２７と３０からのデータを多重する多重部、２５は
受信データを時間軸上で所定単位毎に分割してデスクラ
ンブラ２８と３１に供給する分離部、２６はデスクラン
ブラ２８と３１からのデータを多重する多重部である。

【００２０】以下、この実施例装置の動作を説明する。
端末からのデータは端末インタフェース２０を経由し、
分離部２１で所定単位毎（例えばフレーム毎）に分離さ
れて０系と１系に交互に供給される。ここで、分離され
たデータはそれぞれ同期パターンを含むものとする。分
離されたデータはそれぞれスクランブラ２７と３０によ
り乱数をかけられ、多重部２３により多重化されて再び
一連のデータ列とされ、回線インタフェース２４を経由
して回線に送出される。

【００２１】受信側においては、回線からのスクランブ
ルされたデータは、回線インタフェース２４を経由して
分離部２５により送信側で分離したと同じ単位毎に分離
されて０系と１系に交互に供給され、デスクランブラ２
８と３１に入力される。このデスクランブラ２８と３１
において、分離された各受信データはそれぞれの乱数で
解読されて多重部２６に供給され、この多重部２６で多
重化されて再び元の一連のデータ列とされ、端末インタ
フェース２０を経由して端末に出力する。

【００２２】この実施例装置によれば、０系、１系の秘
匿信号にはそれぞれ同期信号がついているため、一方の
系が同期外れになっても、残りの系で通信を続行するこ
とができる。ただし、伝送速度は１／２になる。

【００２３】図５は本発明のまた他の実施例を示す図で
あり、図６この実施例装置における信号の選択の様子を
示す図である。この実施例装置は、０系の送信信号に１
系の秘匿同期信号を多重化した信号に対し、０系のスク
ランブラを用いて秘匿して伝送することにより、０系運
用時に１系の秘匿同期を確認できるようにしたものであ
る。

【００２４】図５において、３３は端末インタフェー
ス、３４は回線インタフェース、３９は０系のスクラン
ブラ、４０は０系のデスクランブラ、４１は０系の乱数
発生部、４２は１系のスクランブラ、４３は１系のデス
クランブラ、４４は１系の乱数発生部である。

【００２５】４５は端末インタフェース３３からの送信
データを０系または１系のマルチプレクサ３５、３７を
選択して供給するとともに、０系または１系のデマルチ
プレクサ３６、３８からの受信データを選択して端末イ
ンタフェース３３に出力する切替部である。４６は回線
インタフェース３３からの受信データを０系または１系
のデスクランブラ４０、４３を選択して供給するととも
に、０系または１系のスクランブラ３９、４２からのデ
ータを選択して回線インタフェース３４に出力する切替
部である。

【００２６】３５は端末からの通信データと１系スクラ
ンブラ４２からの１系秘匿同期信号とを多重して０系ス
クランブラ３９に供給する０系マルチプレクサ、３６は
０系デスクランブラ４０からの受信データを通信データ
と１系秘匿同期信号に分離して通信データを切替部４５
に、１系秘匿同期信号を１系デスクランブラ４３に供給
するデマルチプレクサである。同様に、３７は端末から
の通信データと０系スクランブラ３９からの０系秘匿同
期信号とを多重して１系スクランブラ４２に供給する１
系マルチプレクサ、３８は１系デスクランブラ４３から
の受信データを通信データと０系秘匿同期信号に分離し
て通信データを切替部４５に、０系秘匿同期信号を０系
デスクランブラ４０に供給するデマルチプレクサであ
る。

【００２７】以下、この実施例装置の動作を説明する。
ここでは０系を運用系とした場合について説明するが、
１系を運用系として場合の動作は０系と１系を逆にした
対称的なものとなる。

【００２８】端末からの通信データは端末インタフェー
ス３３を経由して切替部４５に入力し、この切替部４５
で０系と１系の一方（すなわち運用系）が選択される。
ここでは、０系が運用系として選択される。０系多重部
３５では通信データに１系スクランブラ４２により１系
で暗号化された１系秘匿同期信号を付加する。１系秘匿
同期信号の付加は１系秘匿同期信号を未使用の音声チャ
ネルに割り当てればばよいが、これに限られるものでは
なく、運用系の秘匿回線の一部を用いればよい。そして
０系多重部３５の多重化信号に０系スクランブラ３９で
０系の暗号をかける。その後、切替部４６を経由して回
線インタフェース３４を経由して回線に送出される。

【００２９】受信側では、受信データは、回線インタフ
ェース３４を経由して切替部４６により運用系側（０系
側）に切り替えられ、０系デスクランブラ４０で０系で
デスクランブルされた後、分離部３０で通信データと１
系でスクランブルされている１系秘匿同期信号とに分離
した後、通信データは切替部４５、端末インタフェース
３３を経由して端末に送出する。一方、１系秘匿同期信
号は１系デスクランブラ４３に入力されてデスクランブ
ルされ、得られた１系同期信号で１系のスクランブラ４
２とデスクランブラ４３の暗号同期が取られる。

【００３０】この実施例によれば、０系暗号回線の一部
を使って１系の秘匿同期信号を伝送するため、０系運用
時に１系の暗号同期を監視できるため、障害時における
暗号の系切替を迅速に行うことが可能となる。

【００３１】図７はこの図５の実施例の更に具体的な構
成例を示すものである。この例では、説明の都合上、Ａ
局とＢ局の対向で示しており、Ａ局は送信側の回路のみ
が、Ｂ局には受信側の回路のみが示されている。図中、
４７、６１は端末インタフェース、４８、７４は回線イ
ンタフェース、４８、５９、６２、７３は切替部であ
る。４９、６３は０系多重分離部、５０、６４は１系多
重分離部、５１、５３は０系スクランブラ、５２、５４
は１系スクランブラ、６５、６７は０系デスクランブ
ラ、６６、６８は１系デスクランブラ、５５、６９は０
系乱数発生部、５６、７０は１系乱数発生部、５７、５
８、７１、７２は分周器である。

【００３２】この実施例の動作を説明する。Ａ局の端末
インタフェ一ス４７から入力した信号は切替部４８で切
り替えられ、多重分離部４９で、生の同期信号及び１系
で暗号化された同期信号等を結合した後、０系スクラン
ブラ５１において０系で暗号化されて、切替部５９を経
由して伝送路インタフェース６１から伝送路に送出され
る。

【００３３】５５は０系の乱数発生器であり、０系スク
ランブラ５１に乱数を供給するとともに、分周器３７に
より速度調節されて同期信号のみ０系スクランブラ５３
で暗号をかけて、１系の多重分離部５０に出力し、１系
の回線をとおして（すなわち１系が運用時に）、０系の
暗号同期を確立することができるようにする。

【００３４】Ｂ局の受信側では、伝送路インタフェース
７４を経由して切替部７３で切替えられた信号はデスク
ランブラ６５において０系で復号化され、０系の同期信
号を抽出するとともに、１系の暗号同期信号をデスクラ
ンブラ６７において１系で復号化して、１系の暗号同期
の確認を行う。

【００３５】Ｂ局からＡ局への通信も同様である。この
ように、０系の通信の一部を用いて、１系の暗号の同期
信号を伝送するのは、暗号同期の切替え時の運用中断時
問を最小にするため、０系通信使用時にも１系の暗号同
期を確認するためである。１系を用いた通信の場合、０
系と１系が逆になるだけで同様である。

【００３６】０系の回線の一部を用いて伝送する情報と
しては、上記のような同期信号の他に、次のようなもの
が考えられ、秘匿がかかった安全な伝送路として、時分
割で使用することができる。

【００３７】（１）秘匿同期信号 対向する秘匿装置間で暗号同期をとるために、規約番号
や乱数発生の開始位置を調整するための信号であり、０
系障害時に１系に切り替わった場合、１系運用中に０系
の暗号同期を取り直すことが可能である。

【００３８】（２）秘匿装置の監視信号 対向する秘匿装置間で相手秘匿装置の動作状態や警報の
発生状態を監視する信号のやり取りを行うことができ
る。中央からの集中監視・制御も可能である。

【００３９】（３）規約の配送 秘匿装置では、公開鍵暗号方式を除き規約を配送する必
要があり、運用上大きな制約となっている。本発明の伝
送路は、二重に暗号のかかった安全な伝送路として規約
の配送に使用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、複
数系のスクランブラ及びデスクランブラから構成されて
おり、各系はそれぞれ独立の乱数で運用しているため、
同期はずれを検出した場合は、別の乱数での運用に切り
替えることができ、短い中断時間で新しい乱数への切替
えを行えるようになる。。また、乱数発生部も複数の系
があるため、別の規約で運用することが可能であり、規
約の侵害等が発生した場合にスピーディに新しい規約に
変更して運用を開始することができる。なお、規約の変
更に対しても、切替えが可能である。更に、請求項３に
係る発明では、２複数系統の秘匿同期をとるために回線
の一部を使用して他の系統の同期情報を伝送しており、
この同期情報の他に、秘匿同期信号の伝送，秘匿装
置の監視・制御信号の伝送，規約の配送等も伝送であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての回線秘匿装置の構成
を示す図である。

【図２】図１の実施例装置における信号の選択の様子を
示す図である。

【図３】本発明の他の実施例としての回線秘匿装置の構
成を示す図である。

【図４】図３の実施例装置における信号の選択の様子を
示す図である。

【図５】本発明のまた他の実施例としての回線秘匿装置
の構成を示す図である。

【図６】図５の実施例装置における信号の選択の様子を
示す図である。

【図７】図５の実施例の更に具体的な例を示す図であ
る。

【図８】従来の秘匿装置を示す図である。

【符号の説明】

１、６、８、２０、３３ 端末インタフェース ３、４、１７、２４、３４ 回線インタフェース ２、１０、１３、２７、３０、３９、４２ スクランブ
ラ ５、１１、１４、２８、３１、４０、４３ デスクラン
ブラ ７、１２、１５、２９、３２、４１、４４ 乱数発生部 ９、１７、４５、４６ 切替部 １８、１９ 監視部 ２１、２５、３６、３８ デマルチプレクサ ２３、２６、３５、３７ マルチプレクサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多重化された通信回線に一括して秘匿をか
   ける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよ
   びデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では各
   系で送信データに同期情報を付加して秘匿を行い、該複
   数系のうちから運用系を選択して該運用系から送信し、
   受信側では各系が受信信号をデスクランブルすること
   で、同期の取れた系を運用系とするようにした回線秘匿
   装置。
2. 【請求項２】多重化された通信回線に一括して秘匿をか
   ける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよ
   びデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では送
   信データを時間軸上で所定単位で分離して各系に分配し
   て各系で秘匿を行った後に元の順に多重化して送信し、
   受信側では受信信号を時間軸上で該所定単位で分離して
   各系に分配して解読を行った後に元の順に多重化するよ
   うにした回線秘匿装置。
3. 【請求項３】多重化された通信回線に一括して秘匿をか
   ける回線一括秘匿システムにおいて、スクランブラおよ
   びデスクランブラを複数系に多重化して、送信側では運
   用系の送信データに非運用系で秘匿がかけられた非運用
   系秘匿同期情報を付加して運用系の秘匿をかけて送信
   し、受信側では、受信データを運用系で解読してそのう
   ちの非運用系秘匿同期情報を該非運用系に供給して該非
   運用系の暗号同期をとるようにした回線秘匿装置。
4. 【請求項４】各系がそれぞれ別の乱数発生部を持って別
   の規約での運用できるようにした請求項１〜３のいずれ
   かに記載の回線秘匿装置。