SK177197A3 - Radiocommunication equipment having a secure communication mode, and an extension unit formingpart of the equipment - Google Patents

Description

ρνθΉ-<Π·

Rádiokomunikačný prístroj typu zabezpečenej komunikácie a rozširovacia jednotka ako súčasť prístroja.

Oblasť techniky

Vynález sa týka rádiokomunikačného mobilného prístroja, ktorý svojmu užívateľovi ponúka možnosť dôvernej komunikácie s ostatnými účastníkmi hovoru.

“Dôvernou komunikáciou“ sa tu rozumie komunikácia majúca zvukové signály šifrované podľa šifrovacej metódy a/alebo šifrovacieho kľúča, ktoré poznajú len účastníci alebo organizácia, ktorá ich zoskupuje.

Vynález má za cieľ hlavne autorizovať takéto dôverné komunikácie v širokých zemepisných zónach.

Doterajší stav techniky

Súčasný rozmach verejných rádiotelefonických celulámych sietí ponúka lákavé možnosti vzhľadom na existujúci počet staníc, ktoré zaisťujú veľmi významné pokrytie územia.

Niektoré z celulárnych sietí umožňujú šifrovanie zvukovej komunikácie. To je prípad hlavne európskeho systému GSM a systémov od neho odvodených. Avšak uskutočnené šifrovanie spravidla zaisťuje dôvernosť spojenia len v prostredí fázového rozhrania. Dokonca v prípade GSM komunikácie medzi dvoma mobilnými terminálmi sú zvukové signály dešifrované a transkódované (medzi 13 a 64 kbitov/S) pre spoje medzi rôznymi entitami infraštruktúry v zemi. Bezpečnosť komunikácie potom nie je dokonalá. Okrem toho sú funkcie šifrované pod kontrolou obsluhy siete a v žiadnom prípade nie užívateľov, čo nie je uspokojivá situácia na zaistenie dôvernosti vo vyššie uvedenom zmysle.

Cieľom predkladaného vynálezu je vyriešiť rádiokomunikačné zariadenie vhodné na dôvernú komunikáciu prostredníctvom existujúcej infraštruktúry verejnej siete mobilných telefónov. Rovnako je žiadúce, aby bolo možné použiť zariadenie diskrétne a naviac za prijateľnú cenu.

Podstata vynálezu

Vynález teda rieši rádiokomunikačný prístroj, zahrňujúci rádiový terminál prispôsobený na pripojenie na verejnú sieť mobilných telefónov podporujúci zvukové a dátové kanály, pričom rádiový terminál zahŕňa dátové rozhranie na pripojenie jednotky vstupu /výstupu dát umožňujúci komunikáciu na dátových kanáloch siete. Podľa vynálezu

-2ďalej obsahuje jednotku vstupu/výstupu dát a rozširovaciu jednotku, ktorá má vonkajší vzhľad podobný rádiokomunikačnému terminálu a ktorá obsahuje aspoň mikrofón, slúchadlo, digitalizér zvuku a šifrovací modul. V režime zabezpečenej komunikácie tvorí digitalizér zvuku zo signálu vychádzajúceho z mikrofónu binárny tok, ktorý šifrovací modul spracuje na dáta odovzdané na dátové rozhranie pre prenos dátovým kanálom a dáta prítomné na dátovom rozhraní po príjme dátovým kanálom sú dešifrované šifrovacím modulom, takže vzniká binárny tok, ktorý digitalizér zvuku dekóduje pre slúchadlo.

Vynález rovnako využíva existenciu dátového kanálu v niektorých rádiotelefonických sieťach. Dôverné komunikácie používajú tieto dátové kanály jednoduchšie. Dáta takto vymenené predstavujú zvukové signály a sú šifrované a dešifrované na každom konci komunikácie. Tretia strana, dohliadajúca na komunikačnú dráhu nemá bez znalosti spôsobu kódovania, spôsobu šifrovania a kľúčov použitých k šifrovaniu, žiadny prístup k zvukovým signálom.

Nevyhnutné funkcie zabezpečovaného spôsobu komunikácie sú zoskupené v rozširovacej jednotke existujúceho rádiového terminálu. Na zostavenie sady pre toto zvláštne využitie je možné sa takto vyhnúť nutnosti vytvoriť samostatný rádiový terminál kompatibilný s verejnou sieťou. Dôsledkom je významné zníženie zriaďovacej ceny zariadenia. Výhoda úspory je ešte posilnená využitím bežného rádiového terminálu tým, že ťaží z výhod veľkého množstva bežných rádiomobilov, napríklad z rozvoja celulámych numerických sietí ako GSM.

Ďalšou výhodou zariadenia podľa vynálezu je jeho diskrétnosť. Použitý rádiový terminál môže užívateľ nosiť diskrétne v odeve a pripojený napríklad káblikom k rozširovacej jednotke, ktorú drží v ruke. Rozširovacia jednotka má pritom vonkajší vzhľad ako rádiokomunikačný terminál, takže pozorovateľ má pocit, že ide o bežné rádiové spojenie a nie o spojenie zvláštne, dôverné.

Ďalšie zvláštnosti a výhody predkladaného vynálezu vyplynú z opisu príkladu konkrétneho uskutočnenia a z pripojených obrázkov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 znázorňuje rádiokomunikačný prístroj podľa vynálezu vo funkcii. Obrázky 2 a 3 sú príslušné blokové schémy rozširovacej jednotky a rádiového terminálu, tvoriace časť zariadenia podľa vynálezu.

-3Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje osobu, používajúcu rádiokomunikačné zariadenie podľa vynálezu a to rádiový terminál 10, rozširovaciu jednotku 60 a spojovací kábel 50. Užívateľ si nesie zostavu diskrétnym spôsobom, môže totiž terminál 10 umiestniť do vrecka odevu a rozširovaciu jednotku 60 držať v ruke, káble 50 môžu prechádzať napríklad rukávom odevu a nemusia byť viditeľné.

Rádiový terminál 10, ktorého bloková schéma je nakreslená na obr. 3, je obyčajný terminál, kompatibilný s verejnou rádiotelefónnou sieťou. V pokračovaní opisu a vysvetľovaní sa bude zvažovať prípad siete GSM, bez toho aby sa však vynález na tento prípad obmedzoval.

Podrobný opis GSM je bežnému odborníkovi známy. Terminál 10 zahŕňa: mikrofón 12 a slúchadlo 14, digitalizér 16 zvuku (typu RPE-LTP) v súlade s normou GSM, modulátor/demodulátor 18 zaisťujúci funkciu kódovania dekódovania kanálu a tvarovanie rastra AMTR (násobný prístup distribúcie v čase) pod kontrolou riadiaceho mudulu 20, rádiový stupeň 22 uskutočňujúci rozhranie s anténou 24 terminálu, snímač 26 údajov z prenosných nosičov alebo karty STM (Subscriber Identity Module - identifikačný modul účastníka), kde sú uskladnené údaje o predplatnom účastníka, aby mohol riadiaci modul 20 uskutočňovať úlohy overovania a riadenia predvolania podľa noriem GSM, klávesnice 28 na voľbu čísiel účastníkov alebo volanie iných funkcií, znovunabíjacie batérie 30 na elektrické napájanie rôznych modulov terminálu.

Terminál 10 je okrem toho vybavený istým počtom rozhraní zoskupených v jednotnom konektore 40, na ktorom sa vetví spojovací kábel 50. Tieto rozhrania zahŕňajú: dátové rozhranie 32 na pripojenie vonkajšej jednotky vstupu/výstupu údajov. Rozhranie 32 je spojené s modulátorom/demodulátorom 18 na dodávanie údajov k vysielaniu podľa dátového kanála rádiovej siete a na prenos demodulovaných dát po príjme na dátovom kanále rádiovej siete smerom k jednotke vstupu/výstupu dát. Vo väčšine známych aplikácií jednotka vstupu/výstupu dát je spravidla mikropočítač alebo fax: rozhranie antény 34 na pripojenie externej antény. Takéto rozhranie sa často plánuje na využitie terminálu v automobile, aby rádiový stupeň 22 mohol využiť anténu vozidla; audio rozhranie 36, aby digitalizér zvuku 16 mohol prijímať svoje audio signály smerom k hlasovému mikrofónu alebo externému slúchadlu skôr než k slúchadlu 14. Takéto rozhranie 36 sa často plánuje na spojenie so zariadením voľných rúk na terminály; povelové rozhranie 38 na pripojenie externej klávesnice namiesto klávesnice 28 na voľbu čísiel alebo na ďalšie povely (najčastejšie je externá klávesnica mikropočítač alebo fax pripojený j dátovému rozhraniu 32).

-4Príklad terminálu GSM 10 zoskupujúceho vyššie uvedené rozhrania vtom istom konektore 40 je terminál MATRACOM 2050 predávaný prihlasovateľom.

Vynález navrhuje pripojiť k takému rádiovému terminálu rozširovaciu jednotku 60, ktorá má vonkajší vzhľad rovnaký ako rádiotelefónny terminál a je vybavená konektorom 90, ktorý je doplnkovým konektorom ku konektoru 40 na vetvenie spojovacieho kábla 50.

Rozširovacia jednotka 60 zahŕňa mikrofón 62 a slúchadlo 64, špecifický digitalizér 66 zvuku pre zabezpečenú komunikáciu a šifrovací modul 67. Šifrovací modul 67 je pripojený na údajové rozhranie 32 terminálu 10 prostredníctvom konektora 90 a spojovacieho kábla 50.

V režime zabezpečenej komunikácie tvorí rozširovacia jednotka 60, presnejšie šifrovací modul 67, jednotku vstupu/výstupu dát pripojenú k rozhraniu 32 terminálu 10. Zvukové signály prijaté z mikrofónu 62 sú kódované digitalizérom 66 zvuku potom dešifrované modulom 67, ktorý takto vyrába údaje odosielané na dátové rozhranie 32. V inom zmysle, dáta prijaté od rozhrania 32 sú dešifrované modulom 67, potom dekódované digitalizérom 66 zvuku, pričom zvukový signál takto prevedený je prevedený do slúchadla 64.

Šifrovaná zvuková komunikácia používa teda dátové kanály celulámej siete. V prípade siete GSM sa predpokladajú (pozri doporučenie GSM 02,02) dátové kanály až do 9600 bitov/s, s výkonnosťou minimálne postačujúcou pre veľký počet známych digitalizérov zvuku. Protistrana užívateľa môže byť vybavená zariadením toho istého typu alebo ešte nehybným zariadením vysielanie/príjem dát, ktoré je schopné dešifrovať prenášanú správu.

Funkcia rozširovacej jednotky 60 sa kontroluje riadiacim modulom 70, ktorý spolupracuje so snímačom 76 prenosného nosiča dát. Týmto nosičom dát je napríklad čipová karta zverená užívateľovi, ktorá môže obsahovať dáta rovnakého druhu ako SIM moduly systému GSM a ktorá môže mať rovnaké vlastnosti rozhrania. Ale tieto dáta sa týkajú užívateľa vo vzťahu k jeho organizácii alebo k jeho korešpondentom a v žiadnom prípade nie vo vzťahu k operátorovi verejnej siete (modul SIM systému GSM musí byť preto prítomný v snímači 28 terminálu GSM 10). Riadiaci modul 70 zaisťuje hlavne postupy overenia a/alebo identifikácie medzi užívateľom a jeho korešpondentom podľa dopredu určeného protokolu tým, že porovnáva odpovedajúce dáta s prenosným nosičom prítomným v snímači 76. Riadiaci modul 70 okrem iného definuje podľa protokolu šifrovací kľúč alebo kľúče, ktoré modul 67 potrebuje.

Rozširovacia jednotka 60 obsahuje s výhodou anténu 74, ktorá sa pripojí na anténne rozhranie 34 prostredníctvom konektora 90 a kábla 50 na vyhotovenie externej antény terminálu 10.

-5Mikrofón 62 a slúchadlo 64 rozširovacej jednotky 60 môžu byť rovnako využité v audio rozhraní 36 prostredníctvom konektora 90 a prepájacieho kábla 50 na vytvorenie externého mikrofónu a externého slúchadla s digitalizérom 16 zvuku rádiového terminálu 10. Užívateľ môže teda využiť rozširovaciu jednotku 60 ako na komunikáciu v bezpečnostnom režime (cez digitalizér 66 zvuku, šifrovací modul 67 a dátový kanál), tak aj môže zvoliť komunikačný režim nezabezpečený (prostredníctvom digitalizéra 16 zvuku a zvukového kanála siete).

Riadiaci modul 70 je pripojený k ďalšiemu rozhraniu užívateľa tvoreného klávesnicou 78. ktorá užívateľovi umožňuje voliť číslo jeho korešpondentov (pričom klávesnica 78 je pripojená ako externá klávesnica k povelovému rozhraniu 38 prostredníctvom riadiaceho modulu (70), zvoliť režim komunikácie (zabezpečený alebo nezabezpečený) a prípadne zvoliť ďalšie funkcie. Rozširovacia jednotka 60 môže rovnako obsahovať oznamovaciu obrazovku, neznázomené.

Napokon rozširovacia jednotka 60 obsahuje nabíjaciu batériu na elektrické napájame jej rôznych súčastí.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Rádiokomunikačný prístroj, zahŕňajúci rádiový terminál (10), prispôsobený na pripojenie na verejnú sieť mobilných telefónov podporujúci zvukové a dátové kanály, pričom rádiový terminál zahŕňa dátové rozhranie (32) na pripojenie jednotky vstupu/výstupu dát umožňujúci spojenie na dátových kanáloch siete, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje ako vstup/výstup dát rozširovaciu jednotku (60), ktorá má vonkajší vzhľad podobný terminálu rádiokomunikácie a ktorá obsahuje aspoň mikrofón (62), slúchadlo (64), digitalizér (66) zvuku a šifrovací modul (67) a tým, že v režime zabezpečenej komunikácie vytvára digitalizér zvuku zo signálu vychádzajúceho z mikrofónu binárny tok, ktorý šifrovací modul spracuje na dáta, ktoré odovzdá na dátové rozhranie pre prenos dátovým kanálom a dáta prítomné na rozhraní dát po príjme dátovým kanálom sú dešifrované šifrovacím modulom na vytvorenie binárneho toku, ktorý digitalizér zvuku dekóduje pre slúchadlo.
2. 2. Prístroj podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým,že rádiový terminál (10) zahŕňa rozhranie (34) antény na pripojenie externej antény pre vysielanie a príjem rádiových vín terminálom a tým, že rozširovacia jednotka (60) obsahuje anténu (74) pripojenú na rozhranie antény ako externá anténa.
3. 3. Prístroj podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že rádiový terminál (10) zahŕňa digitalizér (16) zvuku prispôsobený na zvukový kanál verejnej siete mobilných telefónov a audio rozhranie (36) pre pripojenie na digitalizér zvuku rádiového terminálu externého mikrofónu a externého slúchadla a tým, že mikrofón (62) a slúchadlo (64) rozširovacej jednotky (60) sú pripojené na audio rozhranie tak, aby nahrádzali externý mikrofón a externé slúchadlo v režime nezabezpečenej komunikácie.
4. 4. Prístroj podľa nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že rádiový terminál (10) zahŕňa povelové rozhranie (38) na pripojenie vonkajšej klávesnice na číselnú voľbu a že rozširovacia jednotka (60) obsahuje klávesnicu (78) pripojenú na povelové rozhranie ako vonkajšia klávesnica.
5. 5. Prístroj podľa nároku 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že rozširovacia jednotka obsahuje riadiaci modul (70), ktorý riadi aspoň spôsob zabezpečenej komunikácie a snímač

   -7(76) prenosného nosiča dát pre výmenu dát overenia a/alebo identifikácie medzi riadiacim modulom a nosičom dát predloženým užívateľom
6. 6. Rozširovacia jednotka pre rádiový terminál (10) prispôsobený na spojenie s verejnou sieťou mobilných telefónov podporujúci zvukové a dátové kanály, pričom rádiový terminál obsahuje dátové rozhranie (32) pre pripojenie jednotky vstupu/výstupu dát umožňujúcej komunikáciu po dátových kanáloch siete, rozširovaciu jednotku (60), vyznačujúci sa t ý m, že je spojiteľná s rádiovým terminálom ako jednotka vstupu/výstupu dát, že má vonkajší vzhľad podobný rádiokomunikačnému terminálu, že obsahuje aspoň mikrofón (62), slúchadlo (64), digitalizér (66) zvuku a šifrovací modul (57) a že v režime bezpečnostnej komunikácie digitalizér zvuku vytvára zo signálu z mikrofónu binárny tok, ktorý šifrovací modul spracováva na dáta a odovzdáva ich na dátové rozhranie pre prenos dátovým kanálom a že dáta prijímané dátovým kanálom a predložené na dátové rozhranie sú dešifrované šifrovacím modulom pre vytvorenie binárneho toku, ktorý digitalizér zvuku dekóduje pre slúchadlo.
7. 7. Rozširovacia jednotka podľa nároku 6 pre rádiový terminál (10) zahŕňa anténne rozhranie (34) na pripojenie externej antény pre vysielanie a príjem rádiových vín terminálom, vyznačujúca sa tým, že obsahuje anténu (74) pripojiteľnú na anténne rozhranie ako anténa externá.
8. 8. Rozširovacia jednotka podľa nároku 6 alebo 7 pre rádiový terminál (10) zahŕňajúca digitalizér (16) zvuku prispôsobený na pripojenie na verejnú sieť mobilných telefónov a audio rozhranie (36) na pripojenie k digitalizéru zvuku rádiového terminálu z externého mikrofónu a externého slúchadla, vyznačujúca sa tým, že mikrofón (62) a slúchadlo (64) rozširovacej jednotky (60) sú pripojiteľné k audio rozhraniu tak, aby slúžili externému mikrofónu a externému slúchadlu v režime nezabezpečenej komunikácie.
9. 9. Rozširovacia jednotka podľa ktoréhokoľvek nároku 6 až 8 pre rádiový terminál (10) obsahujúci povelové rozhranie (38) na pripojenie vonkajšej klávesnice na číselnú voľbu, vyznačujúca sa tým, že zahŕňa klávesnicu (78) pripojiteľnú na povelové rozhranie vonkajšej klávesnice.
10. 10. Rozširovacia jednotka podľa ktoréhokoľvek nároku 6až 9, vyznačujúca sa tým,

    -8že obsahuje riadiaci modul (70), ktorý riadi aspoň režim zabezpečenej komunikácie a snímač (76) prenosného nosiča dát na výmenu dát overenia a/alebo identifikácie medzi riadiacim modulom a nosičom dát predloženým snímaču.