TW563321B - Method and apparatus for achieving crypto-synchronization in a packet data communication system - Google Patents

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563321 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 B7 五、發明說明（） 發明背景 I.發明範曰壽 本發明一般而言係關於利用加密技術於封包資料通訊來 保護資訊的範疇，更特定而言，係關於在這種通訊系統中 達成密碼同步化的方法及裝置。 II·背景 封包資料通訊的領域隨著網際網路的普及化而廣爲被接 受。初始時，封包資料通訊係在纜線上進行，而有不同的 通訊元件由該纜線連接。最近，-需要封包資料的無線傳輸 的應用已出現在無線電話及其它無線通訊裝置的形式中， 例如無線數據機。目前這些無線通訊裝置已有需要來運用 些技術來保逢某些傳輸並不會由其它人所攔截。這種保 護技術通常使用加密技術，並可用於像是軍事，警察，及 其它保全‘應用中。 在一無線通訊裝置中使用加密技術的一種技術是將類比 信號數位化成爲分散的資料封包或訊框，並將包含於其中 的資訊加密。由此技術所產生的隨機碼可使用所熟知的公 用密碼加密技術來得到，其可使用一公用键或碼來加密該 資訊，並使用一私有碼來解密該資訊。 前述的加密技術特別適用於一資料通訊系統中，係由於 許多資料傳輸協定的特性，像是TCP* IP。在這樣的系統中 ，資料係以分散的區段來傳送，或稱爲資料訊框，每個資 料訊框通常包含預定數目的資訊位元。另外，其它的資料 訊框由一預定的持續時間來定義，其在每個訊框中包本一 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） _ I,---1*— J-----裝--------訂·*---^----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563321 A7

可變數目的資訊。傳統上，這種資料通訊系統被用於傳货 不是相當需要時間性的資訊，例如電子郵件，資料檔案， 及網際網路網站資訊。 @ t ’ 最近貝料通訊系統也已被用於傳送時間性很重要的資 訊’其包含聲骨貪訊’像是人的説話，以及視訊資訊。在 ㈣系統中，時間很重要的資訊可被轉換成數位化資訊， 通常即轉換爲上述的資料訊框。然後該資料訊框可以傳塌 於y電腦網4，例如網際網路，其使用所熟知的資料傳麵 協定’例如T C P及I p。 一個使用冑料協定來傳送日寺間性很重要的資訊之主要問 題是，與該傳輸過程中相關的延遲。許多資料協定使用— 種重新傳輸的處理，如果資料區段未適當地接收到時。該 重新傳輸處理加入了一延遲或遲滞在後續傳 中：其會對該時間性很重要的資料造成負面的影 而言，對語音超過了數百毫秒的延遲，將會造成不可接受 的聲音品質。 一種在使用一資料通訊系統來傳輸時間性很重要的資訊 時而能降低遲滯問題的方案是來去除資料訊框，其可在L 傳送器或-接收II處，當該遲滯會超過_預定的臨限値時 。在一傳送器中，訊框是由僅傳送所有可用於傳輸的訊框 數目之一小部份來去除。纟一接收器中，訊框則是由忽略 到一部份所接收到的訊框整體數目來去除。 當去除資料訊框減少了遲滯的問題時，其會導致使用上 述加在、技術的通訊系統之另外的問題。也就是如果、凡 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1^—** J—%-----裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --丨—訂，丨丨-----^__vi · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563321 A7 ----— B7___ 五、發明說明（3 ) 在傳送态處被去除，在該接收器處解密後續的訊框時， 因爲每個訊框由加密處理所得到的序列編號被破壞了，而 成爲不可能。該解密處理係依據連續編號訊框的資料流， 其係在該傳送器處由該加密處理所產生的。因此，當訊框 在加始、I七由孩傳送器所去除時，由該解密處理所接收的 訊框即不再同步於該加密處理，而造成訊框會被不正確地 解密。 發明概述 本發明係關於在一封包資料通訊系統中，一傳送器與_ 接收器I間達到密碼同步化之方法及裝置。在一傳送器中 ，資訊被數位化成爲資料訊框，然後提供給產生聲音編碼 器訊框的一聲音編碼器。該聲音編碼器訊框係儲存在記憶 體中，然後提供給一加密模組，來在傳輸之前加密每個聲 音編碼器訊框。聲音編碼器係將每個訊框結合由該加密模 組所產生的唯一的岔碼或密碼簿來加密。該密碼簿係使用 至少一個狀悲向量所產生，其通常爲一連續的計數，其以 一預定的速率來遞增，其通常爲該聲音編碼器訊框產生速 率的倍數。 當訊框在該傳送器被去除時，其通常會降低傳輸遲滯， 該狀態向量即會被除能一段時間，其與被去除訊框的數目 成比例。因此，當一訊框被去除時，該狀態向量即不會增 加。當已經去除了所需要的訊框數目時，該狀態向量即再 一次地被致能，並繼續以該預定的速率來增加。 在況框去除的期間内暫停該狀態向量的效果是，其可允 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） i· I L I*--*----1^^. ---I I ! I 訂·-1--Ψ----- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 563321 五、 發明說明（4 ) 許每個訊框的序列加密被提供到該加密模組。此技術可允 弄在加密之前，可在該傳送器處去除任何數目的气框 而 仍保證在該接收器的解密處理仍能同步於該加密處理。 在該接收器處，訊框係在一佇列中被接收及儲存。訊框 被提供給一解密模組來產生解密的聲音編碼器訊框。^在 邊接收器中的一狀態向量產生器係以該預定速率增加。因 爲每個訊框係提供給該解密模組，其可使用由目前狀態向 量所得到的密碼薄來進行解密。 、如果儲存在該佇列的訊框數目—減少到沒有可用於解密的 訊框時，即爲熟知的缺流狀況，即直接提供_消除訊框到 一聲音編碼器，而該狀態向量產生器被除能，而防止該狀 態向量再遞增。當稍後在該佇列中有可用於解碼的訊框 ，該狀態向量即被致能，因此允許該狀態向量來遞增， 提供後續的狀態向量到該解密模組，並維持與該加密處 的密碼同步化。 如果在某個時刻於解密之前，有許多訊框儲存在佇列 ，即會造成一延遲或遲滯。在電話通訊期間，遲滯會在 -使用者對-傳送器説話時，及#該語音由收聽者聽到 間的時間造成-惱人的延遲。爲了降低遲滞的問題，一二 儲存在該仵列中的訊框即不會由該解密模組或任何其它接 收器中的元件來處理。此即爲熟知的訊框去除。 當訊框由該仵列中去除時，該狀態向量即被調整，所 後續訊框的密碼同步化可被維持。爲達成此目的，該狀 向量即調整爲連續被去除的訊框數目再加i 時 並 中 當 之 些 以 態 JI J* J--------1^^·裝------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂··---*-----. 本紙張尺度適用中_家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 563321

圖式簡單説明 圖1所示爲使料本發財利用加密安全技 送器的功能方塊圖； …一 圖2a，2b及2(：所示爲聲音編碼器與使用於圖1的傳送哭中 的一狀態向量之間的關係； ^ 圖3所示爲在本發明中所使用的加密安全技術中的_無線 接收器的功能方塊圖； 圖4a，4b及4c所示爲聲音編碼器與圖3的接收器中所使用 的接收态中的一狀態向量之間的關係； 圖5所示爲本發明方法中如圖丨中所使用的傳送器之流程 圖，· 圖6所示爲本發明方法中如圖3中所使用的接收器在一缺 流狀況期間的流程圖；及 圖7所π爲本發明方法中如圖3中所使用的接收器在一訊 框去除狀況期間的流程圖。 較佳具體實施例的詳細説明 此處所説明的具體實施例係關於根據使用IS-95，IS_7〇7& IS-99 Interim標準的cdma信號處理技術運作下的一無線 通訊系統。當本發明特別適用於這種通訊系統中，其必須 瞭解到本發明也可應用到其它不同形式的通訊系統中，其 中是以分散封包來傳送資訊，其它所熟知的像是資料封包 ，資料訊框或僅有訊況等，其中包含有無線及有線通訊系 統，及以衛星爲主的通訊系統。此外，透過此説明，其提 出多個熟知的系統爲區塊形式。此是爲了説明清楚起見。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i· J J J----«-裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·;---V.-----^^1 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563321 五、發明說明（6 種使用加歡*全技術的無線傳送器⑽的功能方塊圖係 :::1。聲音資訊，例如語音，係利用變換器1〇2而由聲 首旎量轉換到電能，典型爲一 主馬 麥克風。變換器102另可包含 旦纟裝匕W如—數位相機或-錄影機，用以補捉光能 f，並轉換該光能量刭啻 仏號。由變換器1 〇2所產生的電 说即提供給一聲音編碼器1 〇4 ’叩1U4，其通常可降低需要用來傳送 該聲骨資訊的頻貧。$ k ' ’ 卜’一通用於此種形式的變換器之 處理裝置即可用來取代聲音編碼器m，例如在將—相機做 並 中 ： 訂 局_102的例子中的-視訊處理裝置。基本上，聲音編 碼器104可以用一恒定且固定的速率來產生資料訊框，用以 代表原有的聲晋資訊。另外，聲音編碼器104以一變動的速 率來產生貧料訊框。每個資料訊框通常皆是固定長度， 、毛米爲單位Ί奪料訊框係提供給本範例具體實施例 的冗憶fa 106 ’其中係在加密之前簡短地儲存，並另由其 傳运斋1 00的功能兀件來處理。在該範例具體實施例中， fe體106-次僅儲存一個聲音編碼器訊框。在另一具體實 例中，1己憶體1G6並不用於儲存聲音編碼器訊框，因其是由 聲音編碼器產生。另外，訊框係、直接地提供給加密模組108 可 可 編 耷晋編碼器104另可由在其所產纟❾資料訊框之中提供 變的資料速率來改善。這種可變速率聲音編碼器的範例1 見於美國專利編號5,414,796 (該，796專利），名爲，，可變速率 聲晋編碼器”，其授權給本發明受讓人在此引用做爲參考。 當傳輸時僅有少數資訊或甚至無資訊時，可變速率聲音 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規;fi_ (21〇 x 297公爱 563321 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（ 碼器可在降低的資料速率下產峰资 <千r座生貝枓訊框，因此增加了該 無線通訊系統的傳輸能力。名由兮， 、、 則牝刀在由该796專利所提出的該可變 速率聲音編碼备中，資料訊拒句 貝村訊框包含有在孩通訊系統中使用 的最高資料速率的全速，丰诗，阳八、 丄 王疋午連，四分又一或八分之一的資 料速率。 加密模組108可負責以一唯一沾宓 — 、 隹的山碼或始、碼縛來加密每個 資料訊框。-般而f，-個密碼簿是針對每個資料訊框加 密來產生’其通常與由聲音編碼器1()4產生訊框的速率相同 。因此，-個密碼簿通常可用於每個要加密的資料訊框。 其它的技術允許兩個資料訊框可用一個密碼簿來加密，該 密碼簿具有比一個資料訊框兩倍多的位元。 該密碼簿可使用幾種熟知的技術來產生。其中有

EncrypHon Standard (DES), FEAL，及 Internati刪i d恤

Enciyption Algorithm (IDEA)。在本發明的範例具體實施例 中，DES係用於產生密碼簿，其使用具有—個或多個加密 键的一狀態向量，如圖丨所示。該狀態向量以其最簡單的形 式爲一計數序列，其可以一預定的速率來增加，其通常等 於由聲音编碼器104所產生的資料訊框速率的倍數。該狀態 向量係使用熟知的技術，由狀態向量產生器丨1〇所產生，例 如分散電子元件，或一數位微處理器結合一組軟體指令。 其它本技藝中所熟知的技術也可考慮。 加么模組10 8在母次狀態向量產生器1 1 〇增加時，即產生 一個密碼簿。每個所產生的密碼簿係數位化地與儲存在記 憶體106中的一個資料訊框結合，其順序通常爲資料訊框儲 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II裝--- IT----*-----0. 563321 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 存在記憶體1〇6中，而對每個提供给加密模組ι〇8的資料訊 框產生-個加密的資料訊框。密碼簿係使用熟知的技術來 結合到資料訊框，例如使用餘數_2算數來加人—個資料訊 框到-個密碼簿中。在另一具體實施例中，兩個資料訊框 係加入到-單一密㉟簿，纟此具體實施例中的言亥密碼簿具 有做爲單一資料訊框的位元數之兩倍。 在本舍月巾ϋ非所有由常音編碼器丨⑽所產生的聲音编 碼器訊框可傳送到一接收器一些訊框會在由加密模組1〇8 加密之前被消除，或去除。訊框_去除即可降低一傳送器與 -接收器之間的遲滯或延遲效應。遲滯的問題是當使用資 料協定來傳送即時資訊，或接近即時資訊時，因爲資料協 定通常需要訊框重新傳輸來保證比較高的百分比的訊框可 以沒有錯誤地接收。訊框重新傳輸造成要傳送訊框數目的 備份’其會造成遲滯的增加。藉由降低要傳送的整體訊框 數目，該遲滯即可減低或消除。 再回到圖1，一處理器120通常控制該訊框去除作業，以 及在傳送态100中其它處理的數目。處理器12〇包含一數位 處理裝置，例如任何熟知的微電腦，DSP，或顧客化的集積 AS1C。訊框可以使用任何數目的方法來去❺。例如，訊框 的去除可以用一單一固定速率，一雙重固定速率，一可變 速率，或任何這些技術的組合。 忌使用一單一固定速率的訊框去除時，資料訊框即由處 理器丨20以一預定固定的速率來去除。在本範例具體實施例 中，該速率是由每次聲音編碼器1〇4產生一百個訊框時去除 -11 - 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） n IK. ϋ» n I— n n I · ϋ n ϋ I I 1 1 一-0、Μ ϋ I ϋΒϋ I n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563321 A7 ^ ~—--___— 五、發明說明（9 ) —個訊框，或是1%的速率。處理器12〇計算由聲音編碼器 104所產生的汛框數目。當第1〇〇個訊框產生時，處理器no 即將該訊框去除，而將其儲存在記憶體1〇6，如果使用該記 憶體時。如果未使用記憶體1〇6，第1〇〇個訊框即僅是不提 供給加密模組108。下一個由聲音編碼器1〇4所產生的訊框 ，即第101個訊框，即提供給記憶體106，或直接給加密模 組108，視狀況而定。另外，也可使用其它預定的固定速率 4-疋U忒顯示，去除超過1 0%的訊框速率將會造成接收器 處較差的聲音品質。 _ 在一單一固定速率訊框去除方式的狀況下，訊框的去除 係不需要考慮到該傳送器與一接收器之間存在有多少的通 訊頻道遲滞。但是在另一具體實施例中，處理器120監視該 通訊頻道遲滯，並實施該固定速率訊框去除技術，僅有在 該通訊頻道遲滯超過一預定的臨限値時。該通訊頻道遲滯 通常利用監視該通訊頻道品質來決定。該通訊頻道品質可 由本技藝中所熟知的方法來決定，如下述。如果該通訊頻 道遲滯可降低到該預定臨限値以下，處理器120即不繼續該 訊框去除處理。 訊框去除也可使用一雙重固定速率方法來實施。在此方 法中，訊框係以兩種固定速率之一來去除，其依據該通訊 頻迺遲滯。一第一速率係用來當該通訊頻道遲滯小於一預 定臨限値時來去除訊框。一第二固定頻率係用來當該通訊 頻道遲滯超過該預定臨限値時來去除訊框。再次地，該通 訊頻道遲滯通常是由該通訊頻道品質來得到，其依序是依 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） J 11- J— ------^---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563321 A7

^---------·-裝--------訂----------0·. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563321 A7 B7 五、發明說明（ 11

I I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 另外，處理器120可以僅根據儲存在一傳輸佇列中的訊框數 目來決足頻道品質，例如記憶體106。在較差的頻道狀況下 ，訊框備份會因爲大量的訊框重新傳輸而發生在記憶體1〇6 中而k成儲存在$己憶體1 〇 6中的訊框數目的增加。當頻道 狀況良好時，儲存在記憶體106中的訊框數目則相當低。 如果頻道品質較佳時，訊框則以一第一速率來去除。如 果孩頻道品質下降時，訊框即以一較高的第二速率來去除。 當頻道品質較差時，訊框需要以較高的速率來去除的原 因是由於在較差的頻道狀況期間-會有更多的訊框重新傳輸 ，而造成訊框的備份在記憶體106中等待被傳送。在該接收 器處，於較差的頻道狀況期間，一接收器緩衝器首先會因 爲缺少接收到無錯誤的訊框而發生缺流，而在頻道狀況改 善時即發生溢流。當該接收緩衝器缺流時，爲了使聲音品 質對使用者的干擾最小，即提供消除訊框給—聲音解碼哭 。如果該接收緩衝器溢流時，或成爲非常大時，即會增加 遲滯。因此，當該通訊頻道品質成爲降級時，其需要在傳 送器100處以一增加的速率來去除訊框，所以記憶體1〇6戈 該接收器緩衝器皆不會成長過大，而增加遲滞到無法忍受 的地步。 另一種方法可在傳送器100處去除訊框者，係以一可變速 率來去除訊框，其係依照該通訊頻道遲滯。在此具體實施 例中，處理器120使用上述的技術之一來決定該通訊頻道的 品質。該訊框被去除的速率係反比於該通訊頻道品質。如 果該頻迢品質可由該頻道錯誤率來決定，則該訊框被去除 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " " ----- H ϋ n 峰裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "H βί I n I n _ 訂----.-----華- $63321 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 發明說明（ 的速率則正比於該頻道錯誤率。 另一種在該傳送器_去除訊框的方法是依據該資料訊相 由聲t编碼器1G4編碼的速率來去除訊框。在此具體實施供 中’耸音編碼器104包含—可變速率聲音編碼器，如上所过 。聲骨編碼器104可在不回A咨&、土 + 在不冋的貪枓速率下編碼聲音資訊到資 枓訊框中，在本範例具體實施例中有四種速率：全速率， 半速率，四分之-速率及人分之—速率。爲在該傳送器内 的處理器12G即通常使用上述的技術之-來決定該通訊頻11 品質，,並決足出該通訊頻道遲滯“如果處理器⑶決定該通 訊頻道已降級，並超過了一預定的臨限値，即會將由聲省 編碼器1 G 4所產生的具有最低編碼速率的資料訊框之—百分 比來去除掉。在該範例具體實施例中，如果該通訊頻道障 級超過-預定的臨限値時，即會以—百分比人分之—的述 率來去除訊框。如果處理器12〇決定出該通訊頻道進—步障 級超過-第二預定的臨限値時，由聲音編碼器iq4所產生的 具有該第二最低編碼速率的資料訊框的百分比即會被去除 ，除了具有最低編碼速率的訊框之外。在該範例具體實施 例中’如果該通訊頻道降級超過了由聲音編碼器1〇4所產生 的第二預定臨限値時，即會去除四分之—速率訊框及八分 之-速率訊框的一百分比。類似地，如果該通訊頻道進一 步降級的話，即會去除到半速率及全速率訊框的一百分比 在一相關的具體實施例中，如果該通訊頻道成爲超過了 該第二預定臨限値時，僅有一百分比的資料訊框，其具有 第二最低編碼速率的编碼速率會被去除，當資料訊框的編 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） J r ---*-------------訂 ~---,----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 13563321 A7 五、發明說明（ 碼速率等於该取低編碼速率者並未去除時。 以任何以上的方案來去除訊框的百分比通常爲一預定的 固足數目，其可以相同於，或不同於每個訊框編碼速率。 舉例而言，如果去除最低速率訊框，該預定百分比可爲 。如果同時去除第i最低及最低的訊框時，該預定的百分比 即可等於60。/。，或是其可等於一較小的百分比，例如3〇%。 tx 在該加密的資料訊框由加密模組1〇8產生之後，其可儲存 在記憶體H)6中，或另存在一第二記憶體（未示出），直到由 另外的處理兀件需要時。舉例而言，如果資料協定係用於 傳运孩加密的資料訊框，格式化處理器112將使用儲存在記 憶體106中的該加密的資料訊框來依據使用中的特殊資料協 足來建構資料區段，例如所熟知的Tcp資料協定。另外，或 此外，格式化處理器112可使用_個或多個其它的資料協定 、’例如王要用於CDMA通訊系統中的該熟知的資料協 忑格式化的訊框接著被提供到調變器114。調變器1 Μ使 用無線通訊系統的調變技術來調變該格式化的訊框。不同 調變技術的範例係包含劃時多向近接(丁 DMA)，劃碼多向近 接（CDMA)，及劃頻多向近接（FDMA)。 -旦孩資料區段被調變之後，其即向上轉換並由收發器 116傳1^ ° Μ向上轉換的信號即提供給天線118來進行無線 傳輸到一接收器。 … 使用Θ加在万法結合上述該訊框去除方法的問題在於， ㈣框去除處理會造成由加密模組⑽所產生的加密訊框中 本紙張尺度適财國國家彳^^4規格⑽X 297公爱一 -16- 563321 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（14 ) 的不連續性。不連續性係由狀態向量產生器11〇所產生的該 狀態向量造成，由於該訊框去除處理，其在沒有聲音編碼 器訊框可用來加密時即每次遞增。此最佳的説明可見於圖 2a 5 2b 2c ° 圖2a所示爲以連續編號1到6的一序列聲音編碼器，由狀 怨向I產生器110所產生的狀態向量的値即對應於每個聲音 編，器訊框。在該範例具體實施例中，聲音編碼器訊框係 由耷晋編碼器i 04以每20毫秒一個訊框的固定速率來產生。 每個聲音編碼器訊框可以在由加密模組1〇8使用之前，簡短 地儲存在記憶體106中。在另一具體實施例中，聲音編碼器 訊框係以相同的速率來提供到加密模組1〇8，而聲音編碼器 1〇4在該範例具體實施例中係以每2〇毫秒產生聲音編碼器訊 框。狀態向量產生器110係以該預定速率來遞增，其通常爲 由耷晋編碼器104所產生的聲音編碼器訊框速率的倍數來增 力口0 在圖2a中，聲音編碼器訊框1係由加密模組1 08所編碼， 其使用由狀態向量丨所得到的密碼簿。訊框2接著被編碼， 其係使用由狀態向量2所得到的密碼薄。訊框3接著被編碼 ，其係使用由狀態向量3所得到的密碼簿，依此類推。在— 接收器中，該加密聲音編碼器訊框係使用一狀態向量來解 碼，其係與在傳送器丨〇〇處正在編碼的訊框同步化。換今之 ，聲音編碼器訊框丨，其係使用由狀態向量丨所得到的密碼 溥，及使用由一狀態向量等於丨所得到的密碼簿來解密。聲 音編碼器訊框2即使用由一狀態向量等於2的密碼簿來解= I n —fmmMm m^v ϋν I —ϋ ^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 t -17- 563321 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π A7 -- ------~— B7 ______五、發明說明（15 ) ，依此類推。 圖2b所示爲圖2a的加密處理在當一訊框在傳送器100被去 除時的問題點。如前述，聲音編碼器訊框係顯示爲由 聲=編碼器m所產生的一序列中。首先，聲音編碼器^ 加在模組108產生及編碼（可使用或不使用言己憶體⑽），其係 吏用由U里1所;^到的—密碼簿。然後，聲音編碼器訊 框2由聲音編碼器1〇4產生，再由狀態向量冰得到的一密碼 簿來加密。接著，訊框3即由聲音編碼器⑽來產生，但是 ’處理器120可決定至少有一個訊框需要被去除。因此，訊 框3即不提供給加密模組1〇8。同時，狀態向量產生器n〇持 續地遞增，其提供狀態向量3給加密模組丨〇8。一由狀能向 量3所得的密碼簿即被產生，但是其並不使用，係由於聲音 編碼器3被去除掉。接著，聲音編碼器訊框4即產生，並使 用由狀態向量4所得到的一密碼簿來加密。 在接收斋處，弩晋編碼器訊框丨被接收，並使用由狀態向 量1所得到的密碼簿來解密 '然後，聲音編碼器訊框2即使 用〜狀態向量2所得到的—密碼簿來解密。下—個接收到的是 聲晋编碼器訊框4，因爲聲音编碼器訊框3被去除。聲音编 碼器訊框4係使用由狀態向量3所得到的一密碼簿來解密， 其會造成錯誤的資料，因爲聲音編㉟器訊框4必須使用由一 狀態向量等於3的一密碼薄來解密。 使用本發明，當一聲音編碼器訊框在傳送器1〇〇被去除時 ，狀態向量產生器η"被除能，所以一狀態向量即不會 在訊框被去除期間來遞増。此即示於圖&。如圖&所示， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮]"— -—-—-—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂、. 4 563321 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7___五、發明説明（16 ) ^ ' 聲音編碼器訊框1到6係由聲音編碼器104所產生。但是在此 例中，尸聲音編碼器訊框3，4及5被處理器12〇所去除。聲音 編，器訊框1係使用由狀態向量1所得到的-密碼簿來編碼 H編碼器訊框2係使用由狀態向量2所得到的_密碼簿 來編碼。聲音編碼器訊框3，4及5即由處理器12〇去除。處 f w 120傳送扣令到狀態向量產生器11()，其可防止該狀 態向量因爲該三個被去除的訊框而增加。當已去除一足夠 數目的訊框時，處理器12〇即允許依順序的下一個訊框，在 此例中爲耷音編碼器訊框6，來由加密模組1 〇8來加密。一 指令也會由處理器120傳送到狀態向量產生器ιι〇，其可增 加該狀態向量到其下一個値，在此例中爲數値3。因此，聲 音編碼器訊框6即使用由狀態向量3所得到的一密碼簿來加 在茲傳送器處，聲音編碼器訊框丨被接收到，並使用由一 狀悲向虽等於1的一密碼簿來解密。聲音編碼器訊框2則使 用由一狀態向量等於2的一密碼簿來解密。下一個被接收到 的疋聲音編碼器訊框6，因爲聲音編碼器訊框3，4及5由傳 送器100所去除。聲音編碼器訊框6係使用一狀態向量等於3 的一密碼簿來解密，其爲在傳送器i 〇〇處用來编碼此訊框的 遠狀態向量。由此可知，此方法可保持傳送器1〇〇與一接收 器之間的密碼同步化。 圖3爲一接收器300的功能方塊圖，其用於接收由傳送器 100傳送的資訊。在圖3中，該向上轉換的信號係由RF接收 器302所接收，其使用在本技藝中所熟知的技術。該向上轉 -19- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· •項再填. 裝· 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 563321

其與傳送器_處的狀態向量以相同的預定速⑽增 態向量可由狀態向量產生器316來產生，其使用熟知的技術 ’例如分散電子元件或與—組軟體指令組合的_數位微電 腦。其它在本技藝中所熟知的技術也可考慮。 旦解密模組3i4對每個狀態向量產生一密碼簿，其由狀態向 !屋生器316提供給它。儲存在传列312中的聲音編碼器訊 框係依序提供給解密模組314，其中—唯—的密碼簿係由與 每個聲音編碼器訊框數位化結合的目前狀態向量得到，並 產生解密的聲音編碼器訊框。密—碼簿係使用熟知的技術來 結合於資料訊框，例如加入一資料訊框到一密碼簿，其使 用杈數-2算術。在另一具體實施例中，資料訊框係結合於 一單一笟碼薄，在此具體實施例中，該密碼薄爲一單一聲 首編碼器訊框資料位元數的兩倍。 在孩解密的聲音編碼器訊框由解密模組3 14產生之後，其 即儲存在佇列3 12中，或是在另外的記憶體裝置中，直到由 聲晋編碼器318所需。聲音編碼器3 1S需要聲音編碼器訊框 的一怪足流，以便正確地再生由傳送器1 〇〇傳送的原始資料 。聲骨編碼器3 18使用儲存在佇列312中的聲音編碼器訊框 來產生由傳送器100傳送·的原始信號的數位化複製。聲音编 碼器318通常需要來自佇列312的聲音編碼器訊框的一恆定 流’以便可靠地再生該原始的聲音資訊。聲音編碼器3 1 8提 供一數位化的輸出信號到數位到類比轉換器D/A 320。D/A 320轉換來自聲音編碼器3 18的數位化信號到一類比信號。 該類比信號然後即傳送到輸出變換器322，其中該類比信號 -21 - 本紙張尺度適用巾國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) — — — — I · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563321 五、發明說明（19 ) 被，換到一適於—聽者收聽的—聲音信號。當然，輸出變 換备322另可包含—聲音監視器，其適於觀視靜態的影像或 視訊，或任何其它的裝置，其可適用於目前的應用。 上述處理的酉己合通常係由處理器324來處ί里。處裡器324 可以利用本技藝中許多熟知的方法來實施，其包含一分散 處理器，或整合到-顧客化ASIC的處理器。另外:每個上 述的區塊元件將可具有一個別的處理器來達到每個區塊的 特定功能，其中處理器324通常可用來協調區塊之間的動 作。 如前所述，聲音編碼器川通常需要聲音編碼器訊框的一 恆足流，以便重新建構該原始的聲音資訊而不會失眞。爲 了達到耷晋編碼器訊框的一恆定流，即使用佇列3丨2。由格 式化處理器3〇8所產生的聲音編碼器訊框通常不會以一恆定 的速率產生，因爲该通訊頻道的品質，以及事實上在傳送 詻100中通常使用一可變速率聲音編碼器。佇列3 12允許由 格式化處理器308來改變聲音編碼器訊框的產生速率，當其 可保證聲音編碼器訊框到聲音編碼器318的一恆定流。在使 用佇列3 12時有一潛在的問題是其會在聲音資訊在傳送器 100及接收器300之間的聲音資訊傳輸期間造成一延遲或遲 滯，例如在一電話交談當中。 仵列312的一個目的是要維持足夠的聲音編碼器訊框來供 應給聲音編碼器3 18之聲音编碼器訊框，其係在由格式化處 理器308產生低訊框的期間（由此而防止佇列3 12的缺流），但 因爲在此狀況下所產生增加的遲滯，而不會有太多的訊框。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

20563321 A7 五、發明說明（ 部 智 慧 局 員 工 消 費 社 印 製 在一缺流狀況下，處理器324指示聲音編碼器318來使用 一個或多個”消除”訊框，而不是實際的聲音編碼器訊框。 一消除訊框在本技藝中係爲人所熟知，其描述一未包含資 料的訊框，但允許聲音編碼器318來持續地處理後續的資訊 而不會中斷。在一缺流狀況下，由聲音編碼器3 18所使用的 一消除訊框是在每個時段中一聲音編碼器訊框無法在佇列 312中提供使用，在本範例具體實施例中，即爲每川毫秒。 另一方面，當儲存在佇列312中聲音編碼器訊框的數目變 得非常大時，遲滞即會造成問題―。遲滞係定義爲當資訊進 入到一傳运裔及當資訊可在一接收器使用時之間的時間延 遲。在接收器300處，f儲存在仵列312中的聲音編碼器訊 框數目增加時，語音遲滞即會依照儲存在仵列312中的訊框 數目成正比增加。舉例而言，如果儲存在仵列312中的訊框 數目係等於50,遲滯將等於5峰上2()毫秒（其爲在本範例具 體實施例中每個訊框的長度），或是!秒，其對大多數聲音 通訊而言皆是不可接受的。 、馬了克服遲滯的問題，聲音編碼器訊框係由仵列312移除 或，去除，以便降低最終由聲音編碼器3 18所處理的聲音編 碼器訊框數目。藉由去除㈣312中的聲音編碼器訊框，即 可減y遲&的問°但是’訊框必須被去除，使得僅有最 小量的失眞會加入到聲音資訊。 純可以依據在本技藝中-些方法中之-來去除。舉例 而。Λ框可以用-單_固定速率，兩個或多個固定速率 ’一可變速率，或是任何這些方法的組合來去除。此外， βIΊ ο ： mF * 裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂、· I_ -23- t氏張尺度翻 _A4 — %3321 A7 ——--- B7__— _ 五、發明說明（21 ) 如果在傳送器⑽使用一可變速率聲音編碼器1〇4，訊框可 以用該訊框被聲音編碼器1G愤編碼的料爲基礎來去除。 叙而a，要決疋何時去除訊框是依據通訊頻道遲滯， 而=該通訊頻道品質气決定，其依序可由侍列312的大小來 取得。當㈣312的大小增加到超過一敎的臨限値時，遲 帶P S i曰加到一不想要的程度。因此，當佇列3丨2的大小超 過—預定的臨限値時，處理器324即使用上述的方法之一來 開始由 <宁列312中去除訊框。當{宁列312的大小減少到通過 Θ預疋的臨限値時，訊框去除即由處理器324所中止。舉例 而。，如果佇烈3 12的大小減少到2個訊框，遲滯即不再是 問題，而處理器324即中止訊框去除的處理。 •如果使用兩個或多個固定速率來去除訊框，即使用兩個 或夕個預足的g品限値來決定何時要使用每個固定的去除速 率。舉例而言，如果佇列312的大小增加而大於一第一預定 臨限値時，處理器324即開始以一第一預定速率來去除訊框 ，例如1個分比。當佇列312的大小持續成長時，處理器324 P開始以第一預足速率來去除訊框，當佇列3 12的大小增 加超過一第二預定大小時。當仵列312的大小減少低於該第 二臨限値時，處理器324即中止以該第二預定速率來去除訊 C並開釔以泫第一預定速率來更緩慢地去除訊框。當仔 列3 1 2的大小更爲降低時，並通過該第二預定臨限値或大小 時，處理器324即一併中止該訊框去除，所以佇列3 12的大 小即可增加到一適當的水準。 如果使用一可變的訊框去除方法，處理器324即決定佇列 -24- T _ 家標準（CNS)A4 規格咖 χ 29 )----— ------------·-裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563321 A7 "----— B7_____ 五、發明說明（22 ) 312的大小是在一連續或接近連續的基礎，並依此來調整訊 C去的速率。s仔列3 i 2的大小增加時，訊框被去除的速 率也會增加。再次地，如果佇列312的大小降低而低於一預 定的臨限値時，處理器324即完全地中止訊框去除處理。 Λ框也可根據儲存在佇列312中訊框的數目，及訊框被聲 晋編碼器1G4編碼的速率來錯，如果聲音編碼器1〇4爲一 可變速率聲音編碼器。如果佇列312的大小超過一第一預定 臨限値或大小時，具有編碼速率爲最低編碼速率的聲音编 碼器訊框即被去除。如果佇列3 12的大小超過一第二預定臨 限値時，聲音編碼器訊框具有編碼速率爲一第二最低的编 碼速率者及該最低編碼速率者將被去除。或許如果儲存在 佇列312中的訊框數目超過一第三預定臨限値的話，以一第 三最低編碼速率加上第二最低編碼速率者及最低編碼速率 者皆要被去除。再次地，當儲存在佇列312中的訊框數目降 低超過該預定的臨限値時，處理器324即在每個臨限値被超 過時來根據該編碼速率進行去除訊框。 如上所述，訊框去除可以發生在接收器3〇〇或在傳送器 100。但是在其它具體實施例中，訊框去除可以同時發生在 傳送器1 〇〇及接收器3 00處。任何上述這些訊框去除的技術 組合皆可使用在這種狀況中。 在接收器300處，於缺流或訊框去除期間，在傳送哭1 〇〇 及接收器300之間的密碼同步化將被中斷。該中斷係由使用 得自一第一狀態向量的密碼簿所加密的聲音編碼器訊框而 以得自一第二狀態向量的一密碼簿來解密所造成。此合迭 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' —-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剔衣 563321 五 23 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 、發明說明（ 成聲音編碼器訊框的解密錯誤。 本發明及在一缺流狀況期間來除能該狀態向量使其不遞 並在一亂框去除狀況期間增加該狀態向量。在一缺流 狀況下’處理器324即除能狀態向量產生器3 16使其不再增 加，並提供消除訊框給聲音編碼器3 18。狀態向量產生器 3 16係當一訊框再次成爲可用在佇列3 12中來解密時而被致 圖4a即用來解釋此點。如圖4a所示，時間的前進即標示 爲時段T 1，T2，T3等等，T 1是先-發生的時間。每個時段皆 等於聲音編碼器訊框在傳送器1 〇4中聲音編碼器^ 的產生 速率，在此範例具體實施例中爲2〇毫秒。在τ丨時，一訊框 可用於佇列3 12來由解密模組314來解密。來自狀態向量產 生备3 16的該狀態向量等於2〇5 ,並可應用到佇列3丨2中的該 Λ框來解岔它。在Τ2時，該狀態向量即遞增。另一個訊框 即可用來在佇列312中來解密，所以該狀態向量2〇6即可應 用到該Λ框來解密它。在Τ3時，佇列3 12中沒有可用的訊框 來解密。因此，處理器324即除能狀態向量產生器316而不 ‘遞&，並造成该狀怨向量產生器停留在一數値2〇6。在丁4 時，再次地，佇列312中·沒有可用的訊框來解密，所以狀態 向I產生器3 16仍停留在被除能，並不會增加該狀態向量。 在Τ5時，一訊框成爲在佇列312中可用的，所以狀態向量產 生器316即被致能，並允許增加到下一個數値，其爲2〇7。 然後在佇列3 12中的訊框即被提供給解密模組3 14，並使用 得自具有數値207的狀態向量所得到的一密碼簿來解密。在 -26- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

563321 A7 五、發明說明（ Τ6時，於佇列312中沒有訊框可用於解密，所以處理器324 即除能狀態向量產生器316而使其不增加，而造成狀態向量 數値仍爲207。 在一訊框去除狀況期間，處理器324是在由解密模組3 14 解密之前由佇列312中去除訊框。對於每個被去除的訊框， 處理器324必須增加該狀態向量的計數來補償被去除的訊 框。 " 圖4b及4c即在説明此點。如圖4b所示，聲音編碼器訊框 係儲存在佇列312中，當其成爲可在格式化處理器3〇8中可 用時，其係由訊框1開始，並持續到訊框7，並繼續超過。 Λ框即以聲晋編碼器訊框由聲音編碼器i 〇4所產生速率所定 義的一預定速率來提供給解密模組3M。圖牝所示爲在訊框 去除期間狀態向量產生器316是如何受到影響。在時間τι， 狀心向畺產生备&供一具有數値205的狀態向量到解密模組 3 14其中一舍碼簿係產生來解密訊框1。在時間丁2，該狀 〜向畺即i曰加到206，其中係提供給解密模組3 1 4來用於產 生-密碼簿來解密訊框2。在時間T3，處理器似去除訊框3 及Λ框4。在另一具體實施例中，處理器3 24事先選擇出儲 存在㈣312中的訊框是那—個將被去除。無論是那種狀況 :㈣間Τ3，處理器324即提供下一個非去除訊框給解密模 14在此例中即爲訊框5。處理器3 24也指示狀態向量產 生如6來根據所去除的訊框數目來產生一狀態向量。在此 例中，其去除了兩個訊框，因此處理器324即指示狀態向量 產生备3 16來產生—狀態向量等於2()9，其係等於該狀態向 -711·^---------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂··- 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製

563321 25 五、發明說明（） 量一般在207再加2的數値，藉以補償該去除的兩個訊框。 在時間T4，訊框6可用於解密，所以其可當該狀態向量增 加1時提供給解密模組3 14，在此例中，即增加到數値2丨〇。 在時間T5 ’訊框7被處理器324去除，而訊框§可用於解密。 因此，在時間T5，處理器324即指示狀態向量產生器來將該 狀態向量增加2到212 (1是正常的增加，丨是要補償被去除的 Η固訊框）。並提供訊框8給解密模組314。 典_在该缺流狀況或該訊框去除狀況，處理器3 24指示_ 狀L向里產生洛316來调整該狀態—向量，所以其可維持同步 於加密該訊框的該狀態向量。 圖5爲在傳送器1 〇〇所使用本發明方法之流程圖。在步驟 5〇〇中，通常以一恆定的速率由聲音編碼器ι〇4產生資料訊 框。在另一具體實施例中，資料訊框並不由聲音編碼器1〇4 產生’但可來自任何其它的資料產生裝置，例如一攝影機 ，一電腦，或一數位相機。在該範例具體實施例中，訊框 係產生在每20毫秒一個訊框的速率。 在步驟502中，來自聲音編碼器1〇4的訊框係儲存在記憶 體106中用做暫時的儲存。在該範例具體實施例中，僅有一 個汛框可在隨時儲存在記憶體106中。但是在其它的具體實 施例中’另可儲存其它數目的訊框在記憶體1 06中。又在另 一具體實施例中，訊框可直接地由聲音編碼器104提供給加 治模組1 08 ’而不需要記憶體106。 在步驟504中，處理器12〇決定是否要去除一訊框，其係 根據一個或多個條件像是傳輸遲滯。如果處理器120決定出 -28- 本紙張尺度翻中國國家標準(Si7A4規格⑽χ 297公爱） ----裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · TJ" I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？衣 563321 A7 ^ —----- 五、發明說明（26 ) Λ框必須被去除，處理器12〇即在步驟5〇6中除能狀態向 里產生斋110，由此而防止該狀態向量來增加。在步驟 中，處理器120即去除掉目前已預備由加密模組1〇8處理的 訊框。在該範例具體實施例中，處理器12〇並不提供目前儲 存在記憶體106中的聲音編碼器訊框給加密模組1〇8。 在步驟510中，處理器120決定是否下一個在序列中的訊 框將被去除。如果是的話，程序將繼續回到步驟5〇8，其中 下一個儲存在記憶體1 〇6中的訊框將被去除，而狀態向量產 生器110持續地被除能。如果下〜個訊框並不是要被去除， 程序即繼續進行到步驟5 10。 再回頭參考步驟504，如果處理器120決定出目前的訊框 並未去除，程序即持續進行到步驟5 1〇，其中狀態向量產生 备1 1 0即被致能（如果其已在先前的步驟中被除能），因此增 加了該狀態向量。 在步驟5 12中，目前儲存在記憶體106中的該訊框即提供 給加密模組108，並使用得自該狀態向量的目前數値的一密 碼;4來加金。此處理的結果是訊框係使連續的狀態向量來 加金，即使一個或多個訊框係在加密之前由處理器1 2 〇來去 除。 , 圖ό所示爲在一缺流狀況期間使用在接收器3 〇〇中的本發 明方法之流程圖。在步驟600中，處理器3 24決定是否任何 訊框可以用於彳宁列3 12中來解密。如果至少一個訊框可用於 解密，該狀態向量係在步驟602中被增加。然後，在步驟 604中，至少一個訊框被提供到解密模組3 14，其中係使用 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n ϋ n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 563321 A7 1^^ ____B7__ _ 五、發明說明（27 ) 知自狀怨向量產生器3 16的該狀態向量的目前値而得到一密 碼溥來解密。爲了能夠適當地解密，該訊框通常必須由得 自一狀態向量的一密碼簿來解密，其可符合在傳送器1〇〇中 用來加密的相同狀態向量。在該訊框被解密之後，然後處 理即回復到步驟600，其中處理器324決定是否其它的訊框 可用於解密。 如果在步驟600中沒有訊框可用於解密，處理作業即持續 到步驟606，其中處理器324即除能狀態向量產生器316，其 康結該狀態向量的數値在其目前妁狀態。然後，處理器324 即提供一消除訊框到聲音編碼器318，所以處理即不會被中 斷。然後處理即繼續回到步驟6〇〇，其中處理器3 24再次決 定是否一訊框可用於解密。如果沒有訊框可用時，處理器 324即提供另一個消除訊框到聲音編碼器318。步驟6〇6在此 狀況中並不重覆，因爲狀態向量產生器3 16在先前已經被除 二匕Λ 月6 。 以上的處理可保證訊框可被適當地解密，即使其在不規 則的區間中提供給解密模組3 14。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 • ·ϋ ϋ ·ϋ If· n I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7所示爲在一訊框去除狀況期間使用在接收器3〇〇中的 本發明方法的流程圖。如前所述，訊框去除會在當遲滞成 爲過量時發生在接收器3〇时，其經常是由在任何給定時間 儲存在佇列312中訊框數目來判斷。該處理係由步驟開 始，其中儲存在佇列312中的一訊框即提供給解密模組314 。在步驟702中，處理器324即決定連續訊框的數目，’其係 在目前訊框之前已被去除者。如果並沒有先前連續的訊框 -30· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210: 297公爱)-------- 563321

被去除，處理即繼續進行到步驟704,其中該狀態向量即増 加一預定量，在該範例具體實施例中，其增加爲1。 I :--- ^-------Aw I --- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再回頭參考步驟702，如果先前的訊框已被去除時，處理 即繼續到步驟706。通常訊框係由佇列連續地提供給解 密模組314，因爲其係儲存在佇列312。但是當處理器324決 足出一個或多個序列需要被去除，該被去除的一個或多個 Λ框並不提供給解密模組3 14。另外，在佇列3 12中於該去 除訊框的下一個訊框係提供給解密模組3 14。在步驟7〇6中 ’處理咨324決定有多少連續的訊框是在目前的訊框之前被 去除。該狀態向量即增加一與去除訊框的數目成比例的數 I來增加。舉例而言，如果在目前的訊框之前係去除掉兩 個机框’該狀態即增加3，1是爲正常的增加，2則是補償被 去除的兩個訊框。此處理即保證該訊框可被適當地解密， 即使在解密之前係去除一個或多個訊框。 在步驟708中，目前的訊框係使用得自該狀態向量的目前 値的一密碼簿來解密。 此處理可保證訊框係被適當地解密，即使一個或多個訊 框即在解密之前被去除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 琢較佳具體實施例的先前描述即提供來使本技藝的專業 人士來使用本發明。對於這些具體實施例的不同修正將可 互即由本技藝的那些專業人士所瞭解，在此處所定義的基 本原理可應用到其它的具體實施例，而不須使用該發明的技 術。因此，本發明並不被此處所示的具體實施例所限制，但 係依據符合此處所揭示的本原理及創新特徵的最廣範圍。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 1 $:633^ 1_9〇调296號專利申請案 心么未文€叫書替換頁(92年7月） Δ7 一 i ___ B7 —…—5^、發兩説明（17 ) 換信號接著被向下轉換，並提供給解調變器3〇4，其中該向 下轉換的信號係轉換到資料訊框。在該範例具體實施例中 ，該資料訊框包含RLP訊框，每個訊框持續2〇亳秒。 然後該RLP訊框即儲存在接收緩衝器3〇6中，提供格式化 處理器308使用。格式化處理器3〇8使用來自緩衝器3〇6的訊 框，來重新建構該原始的資料訊框，在此例中即為聲音編 碼器訊框。如果使用多個資料協定來傳送該資訊，例如Tcp 及RLP，格式化處理器308即可容納兩種協定來產生聲音編 碼器訊框。該由格式化處理器3〇8產生的聲音編碼器訊框係 儲存在仔列3 12中，其通常為序列的方式。彳宁列3丨2通常可 以在該訊框由解密模組314使用之前來儲存多個聲音編碼器 訊框。 解密模組3 14係負責以一唯一的密碼簿來解密儲存在佇列 312的每個資料訊框，其類似於上述的用來加密資料訊框的 技術。一般而言，一密碼簿係針對每個要解密的資料訊框 來產生，其通常與在傳送器1〇〇由聲音編碼器訊框1〇4所產 生的訊框為相同的速率。因此，一密碼簿通常可用於每個 要解名的貝料訊框。其它的技術允許兩個聲音編碼器訊框 而以-個密碼簿來解密，該密碼簿的位元數為_聲音編碼 為卩K*框的兩倍。 該密碼簿係使用數種熟知的技術來產生，如上所述。在 本發明的範例具體實施例巾，其使用一狀態向i來產生該 密碼簿’配合-個或多個解密鍵’如圖3所示。在圖3的狀 態向量，類似於傳送器100的狀態向量，其為一計數序列， -20- 本紙張尺度適财S _標準(CNS) A4^石QX297公复y-—---- S^pQf^iOl296號專利申請案 ^ 明書替換頁(92年7月） Λ7 摘无I B7 五、發明説明（29 ) 圖式元件符號說明 100 無線傳送器 102 變換器 104 聲音編碼器 106 記憶體 108 加密模組 110 狀態向量產生器 112 格式化處理器 114 調變器 116 收發器 118 天線 120 處理器 300 接收器 302 RF接收器 304 解調變器 306 接收緩衝器 308 格式化處理器 312 佇列 314 解密模組 316 狀態向量產生器 318 聲音編碼器 320 數位到類比轉換器D/A 322 輸出變換器 324 處理器 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. Vffiffii96號專利申請案 月中奠+利範圍替換本(92年7月} 、申請專利範圍 種在封包貝料通訊系統中達到密碼同步化的方法， 巧封包資料通訊系統包含一傳送器及一接收器，該傳送 器及該接收器皆具有加密安全能力，包含以下步騾： 在一傳送器中以一預定速率產生資料訊框； 在該預定速率增加一狀態向量； 才疋供遠狀癌向量到一加密模組； 2. 由4加金模組產生一後、碼簿，其使用至少該狀態向量 ’該密碼簿係用於加密至少一個該資料訊框；及 當一或多個該資料訊框被去除時即除能該狀態向量。 1申請專利範圍第1項之方法，其中該狀態向量係在-該 資料訊框的一所需數目被去除之後即被致能。 •如申叫專利範圍第1項之方法，其中該產生該資料訊框的 步驟，係包含以下步騾： 轉換資訊到一數位化格式； 提供該數位化資訊到一聲音編碼器；及 在孩第一速率由該聲音編碼器產生該資料訊框。 如申叫專利範圍第1項之方法，其中該去除一或多個該資 料Λ框的步冑，&含以_固定的及預定的速率來去除該 資料訊框的步驟。 5.如申請專利範圍第β之方法，其中該去除一或多個該資 料汛框的步驟，包含以下步驟： 決定一通訊頻道遲滯；及 根據4通訊頻道遲滯而以一可變速率來去除該資料訊 框。 本紙張尺度適財_家料(CNS) A4規格^^公董）

   其中以該可變速率去除該 =申請專利範圍第5項之方法，其中以驾 資料訊框的步驟，包含以下步驟： 一個預定的臨限 如果該通訊頻道遲滯降低到低於至少 值時即降低該速率；及 個其它的預定臨限值 如果該通訊頻道遲滯超過至少一 時即增加該速率。 ’其中該去除該資料訊框的 如申請專利範圍第1項之方法，其中 步騾，包含以下步驟： 決定一通訊頻道遲滞； 如果該通訊頻道遲滞降低到低於一預定的臨限值，即 以一第一預定的固定速率來去除該資料訊框；及 如果該通訊頻道遲滯超過該預定的臨限值，即以一第 二預定的固定速率來去除該資料訊框。 如申請專利範圍第1項之方法，其中該除去一或多個該資 料訊框的步驟，包含以下步驟： 決定一通訊頻道遲滯；及 如果該通訊頻道遲滯超過一預定的臨限值時，即去除 每個具有一編碼速率等於一第一編碼速率之資料訊框。 9·如申請專利範圍第8項之方法，進一步包含如果該通訊頻 道遲滞超過一第一預定臨限值時，去除每個具有一編碼 速率等於該第一編碼速率及一第二編碼速率的資料訊框 之步驟。 10 · —種在一封包資料通訊系統中達到密碼同步化的方法， 該封包資料通訊系統包含一傳送器及一接收器，該傳送 本紙張尺度適用中國國家棵準(CNS) A4規格 121()\297公茇)· ' ^---- 六、申請專利範圍 器及該接收器皆具有加密安全能力，包含以下步驟： 在一接收器中產生資料訊框； 依序儲存該資料訊框在一佇列； 提供該儲存的資料訊框，依照順序到一解密模組； 去除一或多個在該佇列中的該資料訊框； 以一預定的速率來增加一狀態向量； 提供該狀態向量到一解密模組； 使用至少該狀態向量而由該解密模組產生一密碼簿， 该备碼簿係用以解密至少一個該資料訊框；及 對於每個被去除的一或多個資料訊框來調整該狀態向 -y 〇 11·如申請專利範圍第10項之方法，其中該調整該狀態向量 的步驟係包含以下步驟： 決定去除資料訊框的數目；及 與該去除訊框數目成比例地增加該狀態向量。 如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中該增加該狀態向量 的步驟包含將該狀態向量對於每個該一或多個去除的訊 框來增加數值一的步·驟。 13·如申請專利範圍第10項之方法，進一步包含以下步驟： 應用該調整的狀態向量到該解密模組； 產生由該調整的狀態向量所得到的一第二密碼簿； 提供在該佇列中一按順序的非去除訊框給該解密模組 •，及 使用該第二密碼埠來解密該依順序的非去除訊框。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 563321 補无丨 六、申請專利範圍 14· ίΙΓ專利範圍第10項之方法，其中該錄-或多個該 貝、···成框的步帮包含以—固定迷率去除該—或多個資 訊框的步驟。 / 15. 其中該去除一或多個該 如申請專利範圍第10項之方法， 貝料訊框的步騾包含以下步驟： 決定一通訊頻道遲滯；及 以一可變速率去除該一或多個 根據該通訊頻道遲滯而 資料訊框。 16. 如申請專利範園第15項之方法，其中該以—可變速率來 去除該一或多個該資料訊框的步驟包含以下步驟： 如果該通訊頻道遲滯降低而低於至少一個預定的臨限 值時，即降低該速率；及 如果該通訊頻道遲滯超過至少一個其它預定的臨限值 時，即增加該速率。 17. 如申請專利範圍第1G項之方法，其中該去除該—或多個 該資料訊框的步驟，包含以下步驟： 決足一通訊頻道遲滞； 如果該通訊頻道遲滯降低到低於一預定的臨限值時， 即以一第一預定的固定速率來去除該資料訊框；及 如果該通訊頻道遲滯超過該預定臨限值時，即以一第 二預定的固定速率來去除該資料訊框。 18.如申請專利範圍第10項之方法，其中該去除該一或多個 该資料訊框的步驟，其包含以下步驟： 決定一通訊頻道遲滯；及 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X 297公爱) κ、申請專利範園 如果該通訊頻道遲滞超過一預定臨限值時，即去除每 個該資料訊框具有一編碼速率等於一第一編碼速率者。 19·如申請專利範圍第18項之方法，進一步包含當該通訊頻 道遲滯超過一第二預定臨限值時，去除該資料訊框具有 一編碼速率等於該第一編碼速率及一第二編碼速率者的 步驟。 2〇_ ~種在一封包資料通訊系統中達到密碼同步化的方法， 孩封包資料通訊系統包含一傳送器及一接收器，該傳送 杂及該接收器皆具有加密安全能力，其包含以下步驟： 在一傳送器中產生資料訊框； 儲存該資料訊框在一佇列中； 由該佇列中提供至少一個該資料訊框到一解密模組， 如果在該彳宁列中有可用者的話； 提供一狀態向量到該解密模組，該狀態向量係以一預 定速率來增加； 使用至少該狀態向量來由該解密模組產生一密碼簿， 遠密碼簿用於解密至少一個該資料訊框；及 當該佇列在一缺流狀況時，即除能該狀態向量。 21.如申請專利範圍第2〇項之方法，其中該除能該狀態向量 的步驟，包含以下步驟： 決定出沒有一個該資料訊框可用於在該佇列中進行解 密； 除能該狀態向量； 決定出至少有一該資料訊框可用於在該佇列中進行解 -5- 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格一

   A8 B8 C8 申請專利範圍 密； 致能該狀態向量；及 增加該狀態向量一數值1。 22. —種在一封包資料通訊系統中用以達到密碼同步化的傳 送器’該封包資料通訊系統包含該傳送器及一接收器， 該傳送器及該接收器皆具有加密安全能力，該傳送器包 含： 用以在一預定速率下產生資料訊框的裝置； 用以產生一狀態向量的裝置，該狀態向量係以該預定 速率來增加； 一加密模組，其用以由至少該狀態向量產生一密碼簿 ，該密碼簿用以加密至少一個該資料訊框；及 一處理器，其用以去除一或多個該資料訊框，並用以 對每個被去除的該資料訊框來除能該狀態向量。 23 ·如申請專利範圍第22項之傳送器，其中該資料訊框係以 一固定的及預定的速率來去除。 24. 如申請專利範圍第22項之傳送器，其中該資料訊框係以 一可變速率來去除。 25. 如申請專利範圍第22項之傳送器，其中： 該處理器係另用以決定一通訊頻道遲滯； 該資料訊框係在當該通訊頻道遲滯超過至少一個預定 臨限值時，以一降低的速率來去除；及 該資料訊框係在當該通訊頻道遲滯降低而低於至少一 個其它的預定臨限值時，以一增加的速率來去除。 -6- 本紙張尺度遴用中國81家搮準<CNS) A4規格(210 X 297公釐) 563321 A B c D 在 π η -i 補尤:丨 々、申請專利範圍 26·如申請專利範圍第22項之傳送器，其中該處理器另用以 決定一通訊頻道遲滯，其用以當該通訊頻道遲滯降低而 低於一預定臨限值時以一第一固定速率去除該資料訊框 ，以及當該通訊頻道遲滞超過該預定的臨限值時以一第 二固定速率來去除該資料訊框。 27·如申請專利範圍第22項之傳送器，其中該處理器另用以 決定一通訊頻道遲滯，並用以當該通訊頻道遲滯超過一 預定臨限值時，即去除每個該資料訊框具有一編碼速率 等於一第一編碼速率者。 28·如申請專利範圍第27項之傳送器，其中該處理器另用以 當該通訊頻道遲滯超過一第二預定臨限值時，即去除每 個該資料訊框具有一編碼速率等於該第一編碼速率及一 第二編碼速率者。 2 9.如申凊專利範圍弟2 2項之傳送器，其中該用以產生資料 訊框的裝置包含： 一接收器，用以接收一無線通訊信號；及 一解調變器，用以解調該無線通訊信號，並用以產生 該資料訊框。 30· —種在一封包資料通訊系統中用以達到密碼同步化的接 收器，該封包資料通訊系統包含一傳送器及該接收器， 該傳送器及該接收器皆具有加密安全能力，該接收器包 含·· 用以產生資料訊框的裝置； 一佇列，用以儲存該資料訊框； 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公D 563321

   A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 用以產生一狀態向量的裝置，該狀態向量係以一預定 速率來增加； —解密模組，其用以由至少該狀態向量產生一密碼簿 ’該密碼簿用以解密至少一個該資料訊框；及 —處理器，其用以去除在該佇列中一或多個該資料訊 框’並用以對每個被去除的該資料訊框來調整該狀態向 量° 31·如申請專利範圍第30項之接收器，其中該處理器藉由決 定去除資料訊框的數目來調整該狀態向量，並與該去除 訊框數目成比例來增加該狀態向量。 32.如申請專利範圍第31項之接收器，其中該狀態向量係對 每個該去除的資料訊框增加一數值1。 3 3 ·如申凊專利範圍第3 0項之接收器，其中該處理器以一固 定速率去除一或多個資料訊框。 3 4 ·如申凊專利範圍第3 〇項之接收器，其中該處理器另用以 決足一通訊頻道遲滯，並根據該通訊頻道遲滯而以一可 變速率來去除該一或多個資料訊框。 35.如申請專利範圍第34項之接收器，其中： ?豕處理器在當該通訊頻道遲滯降低而低於至少一個預 定的臨限值時，即降低該速率；及 、 該處理器在當該通訊頻道遲滯超過至少一個其它預定 的臨限值時，即增加該速率。 36·如申請專利範圍第3〇項之接收器，其中該處理器另用以 決定一通訊頻道遲滯；及 • 8 - L___

   本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公IT A8 B8 C8 D8 7· 2 2 修JE ”補充 六 申請專利祀圍 當該通訊頻道遲滞降低而低於一預定臨限值時，即以 一第一預定的固定速率來去除該一個或多個資料訊框； 及 當該通訊頻道遲滯超過該預定臨限值時，即以一第二 預定的固定速率來去除該一或多個資料訊框。 3 7 ·如申請專利範圍第3 0項之接收器，其中該處理器另用以 決定一通訊頻道遲滯；及 當該通訊頻道遲滯超過一預定臨限值時，即去除每個 該一個或多個資料訊框具有一編碼速率等於一第一編碼 速率。 3 8.如申請專利範圍第3 7項之接收器，其中該處理器在當該 通訊頻道遲滯超過一第二預定臨限值時，即去除該一個 或多個資料訊框具有一編碼速率等於該第一編碼速率及 弟--編碼速率者。 39. —種在一封包資料通訊系統中用以達到密碼同步化的接 收器，該封包資料通訊系統包含一傳送器及該接收器， 該傳送器及該接收器皆具有加密安全能力，該接收器包 含： 用以產生資料訊框的裝置； 一佇列，用以儲存該資料訊框； 用以產生一狀態向量的裝置，該狀態向量係以一預定 速率來增加； 一解密模組，其用以由至少該狀態向量產生一密碼簿 ，該密碼簿用以解密至少一個該資料訊框；及 -9- 本紙張尺度適财闕家標準(CNS) a4規格了210 X 297公复） 563321 曰 8 8 8 8 A B c D 七、申請專刹範圍 一處理器，其用以在當無資料訊框可用於在該佇列中 解密時，用以除能該狀態向量。 40·如申請專利範圍第39項之接收器，其中該狀態向量在當 至少一資料訊框成為可在該佇列中加密時，即被致能。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)