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Dokumentenidentifikation DE602004006427T2 10.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001665846
Titel FERNSPRECHKOMMUNIKATIONSSYSTEM FÜR VERSCHIEDENE VERSCHLÜSSELTE ODER UNVERSCHLÜSSELTE BETRIEBSARTEN
Anmelder SAGEM Défense Sécurité, Paris, FR
Erfinder LEMASSON, Eric, F-27590 PITRES, FR
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 602004006427
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 19.03.2004
EP-Aktenzeichen 047422886
WO-Anmeldetag 19.03.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/FR2004/000672
WO-Veröffentlichungsnummer 2004086663
WO-Veröffentlichungsdatum 07.10.2004
EP-Offenlegungsdatum 07.06.2006
EP date of grant 09.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse H04Q 7/32(2006.01)A, F, I, 20070410, B, H, EP

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Telekommunikationssystem, welches seinem Benutzer die Möglichkeit bietet, mehrere Kommunikationsmodi mit seinem Korrespondenten zu wählen. Hierunter versteht man eine chiffrierte oder dechiffrierte Fernsprech- oder Daten- Kommunikation.

Die vorliegende Erfindung zielt insbesondere darauf ab, solche Kommunikationen in allen geographischen Zonen zu ermöglichen, ob von einem Mobilfunknetz abgedeckt oder nicht.

TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereits aus dem Stand der Technik sind stationäre oder mobile Telefone mit verschlüsselter Kommunikation zum Schutz der gesamten Kommunikation im Netz bekannt. Diese Telefone erfordern ein Gerät oder eine Erweiterung, welche die Durchführung der Chiffrierung erlauben. Es ist notwendig, dass die beiden Gesprächspartner einer chiffrierten Kommunikation im Besitz eines Daten-Chiffrier-/Dechiffriermoduls sind.

Insbesondere benötigen die Mobiltelefone eine diskrete und einfache Anwendungstechnologie. Aus dem Dokument EP 0 818 937 A1 ist eine Funkfernsprechkommunikationsausrüstung bekannt, welche die Verschlüsselung einer Konversation ermöglicht und einen Datenübertragungskanal benutzt. Diese Ausrüstung umfasst ein Mobiltelefon vom Typ GSM, ein Mikrofon und einen Hörer aufweisend. Dieses Telefon ist über eine Kabelverbindung mit einer die Konversationschiffrierung realisierenden Erweiterungseinheit verbunden. Die Erweiterungseinheit hat ein äußeres Erscheinungsbild ähnlich dem eines Funkverkehrsterminals und umfasst mindestens einen Vocoder und ein Chiffriermodul. In einem Modus gesicherter Kommunikation generiert der Vocoder vom Ausgangssignal des Mikrofons aus einen binären Fluss, welcher vom Chiffriermodul bearbeitet wird, um für die Übertragung auf dem Datenkanal Übertragungsdaten an eine Datenschnittstelle zum Terminal herzustellen. Im Empfang werden die nach Empfang auf einem Datenkanal an die Datenschnittstelle gegebenen Daten vom Dechiffriermodul dechiffriert, um einen binären Fluss zu generieren, welcher vom Vocoder für die Hörersteuerung dekodiert wird. Diese Patentanmeldung nutzt also die Präsenz von Datenkanälen in bestimmten Funkfernsprechnetzen.

Aus von FR 2 809 920 ist ein Mobiltelefon bekannt, welches einen Funkfernsprechkommunikationsterminal umfasst, dessen Anti-Staub-Abdeckung modifiziert ist. Diese Abdeckung umfasst einen Supportleser mit Mikroschaltkreis, welcher die Einführung einer Chip-Karte für die Datenverschlüsselung ermöglicht. Für den Fall, dass die Daten gesichert werden sollen, ist ein Verschlüsselungsprogramm im Speicherprogramm der Chip-Karte oder im Speicherprogramm des Hauptgehäuses vorgesehen.

Die verschlüsselten Konversationen oder Kommunikationen von oder in Richtung Mobiltelefon werden über das Mobilfunknetz übertragen.

Eine andere Benutzung des tragbaren Telefons vom Typ GSM ist die Datenübertragung durch Verbindung eines Modems eines tragbaren Computers mit einem Mobiltelefon. So steuert der Computer das tragbare Telefon über sein Modem und kann über das Funkfernsprechnetz Daten des Computers nach außen übertragen oder empfangen. Eine solche Vorrichtung ist durch die Patentanmeldung GB 230 343 bekannt.

Aus dem Dokument DE 101 40 544 ist ein Kommunikationssystem vom Typ Mobiltelefon bekannt, eine auswechselbare Batterie umfassend, in welcher ein Sicherungsmodul integriert ist, eine Chiffrier-/Dechiffriereinheit für Daten oder Stimme aufweisend. Dieses System umfasst weiterhin eine externe Verbindungsschnittstelle mit unterschiedlichen Satelittenkommunikationsnetzen, wobei über die Schnittstelle eine verschlüsselte Kommunikation möglich ist. Wenn die verschlüsselten Daten (oder Stimme) vom Sende-/Empfangsmodul eines solchen Kommunikationssystems empfangen werden, werden diese z. B. zum Lautsprecher geleitet. Die Sendung der verschlüsselten Stimme wird über ein Verbindungskabel zum gewählten Kommunikationsnetz realisiert.

Es ist ebenfalls aus dem Dokument EP 0 957 651 ein einen Aufnahmeort für eine Verschlüsselungs-/Entschlüsselungs-Chipkarte aufweisendes Mobiltelefon bekannt, wobei sich besagter Aufnahmeort unter der Batterie befindet.

Währenddessen, wenn der Anwender eines Mobiltelefons in ein nicht über ein Mobilfunknetz verfügendes Land oder eine entsprechende Region reist, kann er sein Mobiltelefon entweder mit einem Modem oder als Kommunikationsmittel benutzen und dies selbst dann, wenn ein Schaltnetz oder andere Kommunikationsmittel verfügbar sind. Über das Funkfernsprechnetz GSM existiert bis heute keine Übertragungsmöglichkeit für verschlüsselte Daten.

ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung hat also als Aufgabe die Verringerung der Nachteile des Standes der Technik, indem ein Mobiltelefon vorgeschlagen wird, welches ein externes Modem steuert, um eine verschlüsselte Konversation über das RTC Netz (festes öffentliches Telefonnetz) oder über einen Koffer des Typs Immarsat, welcher die Daten zu einem Satelliten umleitet, zu übertragen. Das ist der MODEM Modus. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ebenfalls die Übertragung verschlüsselter Daten, wenn das Mobiltelefon als Übertragungsmodem konfiguriert ist.

Diese Aufgabe wird erreicht durch ein Fernsprechsystem, welches einen Funkverkehrsmodul und einen Daten-Chiffrier-/Dechiffriermodul umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass

  • – das Funkverkehrsmodul eines mit dem Funkverkehrsmodul verbundenes und ein externes Modem steuerndes Modemschnittstellenmodul umfasst;
  • – das Chiffrier-/Dechiffriermodul einen Mikroschaltkreis-Supportleser, ein Chiffrier-/Dechiffriermodul und einen Vocoderschaltkreis umfasst, der vom Funkverkehrsmodul zur Chiffrierung/Dechiffrierung die Stimmdaten empfängt, die Chiffrierung/Dechiffrierung der Daten direkt im Chiffrier-/Dechiffrierschaltkreis des Chiffrier-/Dechiffriermoduls ausführend.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Funkverkehrsmodul eine erste Umleitung der verschlüsselten Stimmdaten zur Modemschnittstelle oder zu einem Modulations-/Demodulationsschaltkreis, bereitgestellt durch ein Softwaregesteuertes Mittel zur Umschaltung.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Funkverkehrsmodul eine zweite Umleitung der Daten des Modems zum Chiffrier-/Dechiffriermodul oder zu einem Modulations-/Demodulationsschaltkreis, bereitgestellt durch ein Softwaregesteuertes Mittel zur Umschaltung.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Funkverkehrsmodul mindestens eine Steuerung des angezeigten Menüs auf einem Anzeigemittel des Terminals, um die Wahl des Konversations- und Übertragungsmodus zu gewährleisten.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird das Chiffrier-/Dechiffriermodul in eine über einen Kontakt mit dem Terminalmodul verbundene Gehäuseabdeckung eingeschoben.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Chiffrier-/Dechiffriermodui einen Supportdatenleser für den ausschließlichen Austausch von Sitzungschiffrierschlüsseln des Anwenders.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst das Funkverkehrsmodul eine serielle Verbindung zu einem externen Modem.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Fernsprechkommunikationssystem dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Verbindung eine Kabelverbindung vom Typ RS232 ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die serielle Verbindung kabellos.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die kabellose serielle Verbindung vom Typ Funk 802.11 (WIFI).

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die kabellose serielle Verbindung vom Typ BLUETOOTH.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der über das Menü gewählte Konversationsmodus eine unverschlüsselte Fernsprechkommunikation durch das Mobilfunknetz, auf direktem Wege einen DSP im Sende- oder Empfangsbetrieb mit einem Radio-Modulations-/Demodulationsschaltkreis des Funkverkehrsmoduls verbindend.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der über das Menu gewählte Konversationsmodus eine verschlüsselte Fernsprechkommunikation durch das Mobilfunknetz, wobei dieser Modus durch die Umschaltung der ersten Weiche zwischen einem DSP und einem Radio-Modulations-/Demodulationsschaltkreis des Funkverkehrsmoduls das Chiffrier-/Dechiffriermodul einschaltet.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der über das Menü gewählte Konversationsmodus eine verschlüsselte Fernsprechkommunikation über das feste öffentliche Telefonnetz oder einen Satelliten via externem Modem, durch das Funkverkehrsmodul gesteuert, wobei dieser Modus über die Umschaltung der ersten Weiche zwischen dem DSP und dem Chiffrier-/Dechiffriermodul einen Vocoderschaltkreis einschaltet, welcher die numerischen Signale des DSP an die Übertragungsgeschwindigkeit eines Modems vor ihrer Absendung an den Chiffrier-/Dechiffrierschaltkreis anpasst und die vom externen Modem stammenden, vom Chiffrier-/Dechiffrierschaltkreis austretenden Signale zu einem Lautsprecher und jene von einem Mikrophon stammenden und vom Chiffrier-/Dechiffrierschaltkreis austretenden zum externen Modem leitet.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der über das Menü gewählte Datenübertragungsmodus eine unverschlüsselte Telefonübertragung durch das Mobilfunknetz, welche durch Umschaltung der zweiten Weiche das Modemschnittstellen-Modul mit einem Radio-Modulations-/Demodulationsschaltkreis verbindet.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der über das Menü gewählte Datenübertragungsmodus eine verschlüsselte Telefonübertragung durch das Mobilfunknetz, welche durch Umschaltung der zweiten Weiche zwischen dem Modemschnittstellen-Modul und dem Radio-Modulations-/Demodulationsschaltkreis, das Chiffrier-/Dechiffriermodul einschaltet.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Weitere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher in der hier folgenden Beschreibung in Bezug auf die angehängten Figuren, in welchen:

die 1 eine Kommunikationsausrüstung gemäß der Erfindung darstellt;

die 2 das Blockschaltbild eines Hauptkommunikationsgehäuses und eines Chiffriermoduls gemäß der Erfindung darstellt;

die 3A das Blockschaltbild des Weges der Stimme bei einer unverschlüsselten Kommunikation darstellt;

die 3B das Blockschaltbild des Datenweges bei einer unverschlüsselten Kommunikation darstellt;

die 4A das Blockschaltbild des Sende- und Empfangsweges der Stimme bei einer in allen GSM Netzen funktionierenden verschlüsselten Kommunikation darstellt;

die 4B das Blockschaltbild des Datentransfers bei einer in allen GSM Netzen funktionierenden verschlüsselten Kommunikation darstellt;

5A und 5B jeweils das Blockschaltbild des Sende- und Empfangsweges des Wortes bei einer verschlüsselten Kommunikation in allen Kabel- und/oder Satellitennetzen (MODEM Modus) darstellen;

die 6 das Blockschaltbild einer SIM Karte darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Die 1 stellt ein mit einem externen Modem (3) über eine serielle Verbindung (2), zum Beispiel kabel- oder kabellose Verbindung vor allem vom Typ Radio 802.11 oder Bluetooth oder Infrarot, verbundenes Mobiltelefon (1) dar. Das Modem (3) ist an das feste öffentliche Telefonnetz (RTC) (4) oder einen Koffer, Typ Immarsat (5) gekoppelt, welcher über Radiowellen mit einem Satelliten (6) kommuniziert, letzterer überträgt die Informationen zum RTC Netz zurück (4). Mit dem Telefon (1) gemäß der Erfindung, kann der Benutzer, wenn er sich in einer vom Mobilfunknetz nicht abgedeckten Zone befindet, die Erfindung zur Kommunikation über die Modemschnittstelle des Telefons auf verschlüsselte oder nicht verschlüsselte Weise mit einer dritten Person z. B. über das feste öffentliche Telefonnetz nutzen.

2 zeigt ein Mobiltelefon (1), ein Hauptfernsprechgehäuse (10) und ein Chiffriermodul (28) umfassend.

Das Mobiltelefon weist einen die folgenden Komponenten umfassenden Bandkreis (14) auf:

  • – ein zwei Mikroprozessoren aufweisendes Audiomodul (15). Ein numerischer Signalverarbeitungsmikroprozessor vom Typ DSP (16), welcher die Vocoder-Funktion ermöglicht und den Datenstrom an das GSM Netz anpasst (13000 Baud). Dieser DSP Mikroprozessor (16) führt eine Datenbearbeitung durch und ermöglicht das Ordnen der AMRT Raster (Multipler Zugang durch temporäre Verteilung). Der Audiomodul umfasst einen Mikroprozessor vom Typ ARM (17), einem RISC Prozessor (Reduced Instruction Set Computer) äquivalent, welcher die Steigerung der Leistungsfähigkeit des Systems durch Nutzung eines reduzierten Befehlsvorrates ermöglicht. Dieser Mikroprozessor verwaltet die Gesamtheit des Telefons, z. B. die Anzeige auf dem Bildschirm, die Steuerung der numerischen Tastatur, die unterschiedlichen Programmiermenus, die Softwareanschlüsse des Basisbandkreises GSM (14);
  • – Ein Modemschnittstellen-Modul (20) ist mit dem Radiomodul (12) über einen Datenbus (21) verbunden, um diesem über einen Datenkanal des Radionetzes zu versendende Daten zu liefern und um, nach Empfang auf einem Datenkanal des Radionetzes, demodulierte Daten zu einer Dateneingangs-/Datenausgangseinheit (Modem und/oder Mikro-Prozessor) zu übertragen. Dieses Schnittstellen-Modul (20) leitet die Daten über eine serielle Verbindung (25), zum Beispiel RS232, zu einem externen Gerät, zum Beispiel einem externen Modem (33) oder einem tragbaren Rechner weiter;
  • – Ein Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (27) ermöglicht die Umleitung der verschlüsselten Stimmdaten entweder zum Radiomodul, für den Transfer zum Mobilfunknetz, oder zum Modemschnittstellen-Modul für einen Transfer, z. B. zum RTC Netz;
  • – Ein Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (24) ermöglicht die Umleitung der z. B. von einem tragbaren Rechner stammenden Daten über ein externes Modem, entweder zum Radiomodul für den unverschlüsselten Transfer der Daten zum GSM Netz oder zum Chiffrier-/Dechiffriermodul (28), welches die Daten vor dem Zurücksenden zum Radiomodul (12) verschlüsselt.

Das Mobiltelefon umfasst auch:

  • – ein Radiomodul (12), die Informationssignale an eine Antenne (11) modulierend und demodulierend, welche Daten nach oder von außen versendet oder empfängt (Das Radiomodul 12 befindet sich außerhalb des Basisbandkreises 14, siehe 2);
  • – Ein Mikrophon (19), welches die Stimme auf analoge Weise zu übertragen ermöglicht;
  • – Ein Hörer (13), welcher ein Analogsignal und einen Ton konvertiert;
  • – Ein SIM Kartenanschluss (nicht wiedergegeben) in Verbindung mit einer SIM Karte (18);
  • – Eine SIM Karte (18), welche die vorliegende Beziehung zwischen Mobiltelefonieoperator und Mobiltelefonanwender charakterisierende Elemente enthält. Die 6 gibt das Blockschaltbild der SIM Karte wieder, welche einen Mikroprozessor (180), einen Programmspeicher (181), einen Datenspeicher (182), welche untereinander über einen Bus (183) verbunden sind, umfasst.
  • – Eine aufladbare Batterie (nicht wiedergegeben), welche das Telefon (10) und den Chiffriermodul (28) versorgt;
  • – Einen Chiffriermodulanschluss (26), welcher die unverschlüsselte oder verschlüsselte Datenübertragung vom oder zum Chiffriergehäuse (28) über eine DAI Verbindung (Digital Audio Interface) (23) ermöglicht;
  • – Ein serieller Kabel- oder kabelloser Anschluss (25), welcher z. B. das Aufladen der Batterie oder den Informationstransfer zwischen dem Telefon (10) und einem externen Modem (33) ermöglicht. Dieser Anschluss umfasst mehrere Eingänge/Ausgänge, wobei zwei (22) der Datenübertragung zwischen einem externen Modem und der Modemschnittstelle gewidmet sind, die anderen sind mit dem Hörer, dem Mikrophon und ein letzter mit dem Audiomodul verbunden.

Das Chiffriermodul (28) umfasst:

  • – Einen Anschluss des Chiffriermoduls (31), welches über eine DAI Verbindung (Digital Audio Interface) (23) die Verbindung des Chiffrier-/Dechiffriermoduls mit dem Terminalgehäuse (10) ermöglicht. (23) umfasst 4 Kabel für die Kommunikation zwischen den beiden Gehäusen in Sendung-Empfang zum Vocoder (30) oder dem Chiffrier-/Dechiffriermodul (29). Dieser Anschluss (31) ist in Kontakt mit einem identischen Anschluss (26) des Terminalgehäuses (10);
  • – Einen Anschluss für den Chip-Kartenleser (nicht wiedergegeben), Fühler aufweisend, um den Kontakt mit den metallischen Chipleitungen der Chipkarte herzustellen;
  • – Einen Daten-Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29), verbunden mit dem vorher genannten Anschluss;
  • – Einen Vocoder kleiner Datenübertragungsgeschwindigkeit (30), welcher eine Digitalisierung/Entdigitalisierung der Daten durchführt, um diese an die Datenübertragungsgeschwindigkeit (9600 Baud) anzupassen.

Eine Chipkarte (32), welche in den Chipkarten-Leseschlitz des Chiffriermoduls eingeführt werden kann, kann eine Lade- oder Speicherkarte für Chiffrierschlüssel im Rahmen einer Geheimschlüsselchiffrierung sein. Im Fall einer Chiffrierung mit öffentlichen Schlüsseln ist die Chipkarte ein gesicherter Raum für die Erstellung eines Sitzungsschlüssels, welcher bei jeder Kommunikation an das Chiffriermodul gegeben wird. Diese Karte (32) verhindert die Fernladung von geheimen Elementen eines Anwenders in das tragbare Telefon (10), was es verwundbar macht. In der Tat, sobald die Schlüssel geladen sind, bleiben sie im Inneren.

Für die Inbetriebnahme des tragbaren Telefons wählt der Anwender auf der Tastatur seines Telefons eine Nummer, genannt PIN Code. Dieser Code wird mittels eines Inbetriebnahmeprogramms des Audiomoduls zur SIM Karte (18) übertragen. Nachdem der PIN Code an die SIM Karte übertragen wurde, wird ein Programm auf Befehl des Mikroprozessors (180) der SIM Karte (18) ausgeführt. Im Programmspeicher (182) wird der PIN Code mit einem in einem Speicher (182) der SIM Karte (18) gespeicherten Code verglichen. Ist der Vergleich positiv, wird die Inbetriebnahme des Telefons autorisiert und der Anwender kann den Funktionsmodus für die Kommunikation wählen.

Mit Bezug auf frühere Techniken sind zwei Typen von Kommunikationsdaten möglich: die Stimmdaten, vom Audiomodul verarbeitet, und die von einem externen Gerät stammenden Daten, zum Beispiel von einem tragbaren Rechner, welcher das Telefon als Modem-Sender benutzt.

Gemäß der Erfindung sind drei Arten von Stimmdatentransfers möglich: eine unverschlüsselte Standardkonversation über das Mobilfunknetz, eine verschlüsselte Konversation über das Mobilfunknetz und eine verschlüsselte Konversation (MODEM Modus) über eine Modemschnittstelle (20), vom tragbaren Telefon (1) zu einem Kabel- und/oder kabellosem Satelliten-Kommunikationsnetz geleitet. Die beiden ersten Konversationsmodi sind bereits bekannt. Der dritte Konversationsmodus betrifft die Erfindung.

Der Datentransfer, zum Beispiel von einem tragbaren Rechner, kann auf zwei mögliche Arten erfolgen: ein unverschlüsselter Datentransfer via GSM Netz und ein verschlüsselter Datentransfer via GSM Netz. Der erste Modus ist bereits bekannt, der zweite betrifft eine Besonderheit der Erfindung.

Der Anwender hat vorangehend, dank interaktiver Mittel seines GSM Telefons, den Funktionsmodus für die fünf möglichen, nachfolgend erläuterten Korrespondenzen gewählt. Diese interaktiven Mittel sind zum Beispiel eine Auf-/Ab-Taste, welche, sobald sie vom Anwender des Telefons betätigt wurde, die Wahlmöglichkeiten in der gewünschten Rubrik des Anwendermenüs des Telefons erscheinen lässt: Anruf Stimme unverschlüsselt GSM, Anruf Stimme verschlüsselt GSM, Anruf Stimme verschlüsselt Modem, Anruf Daten unverschlüsselt GSM, Anruf Daten unverschlüsselt GSM, Anruf Daten verschlüsselt GSM. Der Anwender wählt den Funktionsmodus seiner Wahl durch Betätigen der Auf-/Ab-Taste, um eine Markierung neben oder auf die Wahl zu lenken und validiert dann seine Wahl durch eine Validierungstaste.

Wenn ein Anwender telefonieren will, kann er dank des in seinem Telefon vorgeschlagenen Menus eine der drei Kommunikationen wählen. Dieses Menu wird vom Mikroprozessor, z. B. vom Typ ARM (17), des Basisbandmoduls verwaltet. Wenn ein Anwender auf einen Anruf antwortet, wird der Konversationsmodus nicht über das Menü programmiert, sondern wird automatisch eingerichtet. Das tragbare Telefon überprüft die entweder vom Mobilfunknetz oder von einem Gerät, z. B. einem externen Modem, stammende Datensendung genau.

Die 3A stellt den Weg der Stimme während einer unverschlüsselten Kommunikation durch das GSM Netz dar. Während einer unverschlüsselten Standardkommunikation wird die im Sendebetrieb vom Mikrofon (19) stammende Stimme vom Mikroprozessor DSP (16) des Audiomoduls (15) auf die gewöhnliche Übertragungsgeschwindigkeit des GSM Netzes (13000 Baud) digitalisiert. Das Radiomodul (12) wird dieses Signal modulieren, um es mit Hilfe einer Antenne (11) nach außen zu übertragen.

Im Empfangsbetrieb werden die von außen an der Antenne (11) ankommenden Stimmdaten vom Radiomodul (12) demoduliert, vom Audiomodul (15) entdigitalisiert und an den Hörer (13) geleitet.

Die 3B zeigt den Weg der Daten im Standard-Sende- und Empfangsbetrieb bei unverschlüsselter Kommunikation. Im Sendebetrieb werden die Daten des Modems (33) zum seriellen Anschluss (25) transferiert, welcher sie zur Modemschnittstelle (20) leitet. Dieses letztere verschickt die Daten über den Datenbus (21) zum Radiomodul (12). Die Weiche (24) klinkt ein, damit die Daten zum Radiomodul (12) zurückgesendet werden. Dieses moduliert dieses Signal, um es über die Antenne (11) nach außen zu übertragen. Auf Empfang erhält das Radiomodul (12) Daten über die Antenne (11). Es moduliert diese und sendet sie über die Weiche (24) zur Modemschnittstelle. Die Modemschnittstelle (20) leitet die Daten über den seriellen Anschluss zum externen Modem (33) und einem tragbaren Rechner.

In diesem Kommunikationsmodus ist es das Modem, welches das tragbare Telefon für die Datenübertragung zum GSM Netz lenkt. Beim Datentransfer des Modems (33) zur Modemschnittstelle (20) sendet das Modem (33) mit den Daten AT Befehle des Hayes-Protokolls.

Die 4A zeigt den Weg der Stimme während einer verschlüsselten Kommunikation durch das GSM Netz. Bei einer verschlüsselten Konversation im GSM Netz erhält die Stimme durch den Mikroprozessor DSP (16) des Audiomoduls (15) eine erste, an die Datenübertragungsgeschwindigkeit Typ GSM angepasste Digitalisierung. Die digitalisierten Stimmdaten werden durch einen DAI Bus (Digital Audio Interface) zum Vocoder (30) des Chiffrier-/Dechiffriermoduls (28) gesendet. Der Vocoder (30) führt in diesem Fall eine zweite Bearbeitung der Stimmdaten durch, um diese an die Datenübertragung des Modus DATA von 9600 Baud anzupassen, er sendet die Daten zum Chiffrier-/Dechiffrierkreis, welcher sie verschlüsselt. Die verschlüsselten Stimmdaten der GSM Übertragung werden daraufhin über den Datenbus (21) „Data bus" an das Radiomodul (12) gesendet, welcher sie durch die Antenne (11) nach außen überträgt.

Auf Empfang kommen die verschlüsselten Stimmdaten an der Antenne (11) an. Das Radiomodul überträgt sie zum Verschlüsselungsmodul (29), welches sie entschlüsselt. Die Stimmdaten werden vom Vocoder (30) zum Audiomodul (15) übertragen, welches für die Versendung eines analogen Signals zum Hörer (13) eine Entdigitalisierung durchführt.

Die 3B zeigt den Weg der verschlüsselten Daten im Sende- und Empfangsbetrieb durch das Mobilfunknetz. Im Sendebetrieb werden die Daten vom Modem (33) zum seriellen Anschluss transferiert, welcher sie zur Modemschnittstelle (20) leitet. Dieses letztere sendet die Daten über die Weiche (24) zum Chiffrier-/Dechiffriermodul (28). Die Daten werden vom Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) zum Vocoder (30) gesendet. Der Vocoder (30) führt in diesem Fall keine an die DATA Mode Übertragung von 9600 Baud angepasste Digitalisierung der Daten durch, sondern sendet die Daten einfach zum Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29), welcher sie verschlüsselt. Die verschlüsselten Daten werden dann über den Datenbus (21) „Data Bus" und die Weiche (27) an das Radiomodul (12) gesendet, welches sie über die Antenne (11) nach außen überträgt.

Im Empfangsbetrieb empfängt das Radiomodul über die Antenne (11) Daten. Es demoduliert diese und sendet sie über die Weiche (27) und den Datenbus (21) zum Chiffriermodul. Der Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29) dechiffriert die verschlüsselten Daten und überträgt sie zum Vocoder (30). Dieser leitet die Daten über den Anschluss (31) und die Weiche (24) zur Modemschnittstelle (20). Die Modemschnittstelle (20) leitet die Daten über den seriellen Anschluss (25) zum externen Modem (33) und dem tragbaren Rechner.

In diesem Kommunikationsmodus ist es das Modem, welches das tragbare Telefon für die Übertragung der Daten zum GSM Netz führt. Beim Datentransfer vom Modem (33) zur Modemschnittstelle (33), sendet das Modem (33) AT Befehle des Hayes Protokolls mit den Daten.

Die 5A stellt den Weg der Stimme im Sendebetrieb während einer verschlüsselten Kommunikation durch ein Kabelnetz und/oder Satellitennetz (im MODEM Mode) dar. Bei einer verschlüsselten Konversation im Mode MODEM erhält die Stimme vom numerischen Signalprozessor DSP (16) des Audiomoduls (15) eine erste an die Übertragung vom Typ GSM von 13000 Baud angepasste Digitalisierung. Die digitalisierten Stimmdaten werden vom, z. B. in einem abgedeckten Gehäuse untergebrachten, Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) durch einen Bus DAI (23) zum Vocoder (30) geleitet. Der Vocoder (30) führt eine zweite Digitalisierung der Stimmdaten durch und passt ihre Übertragung an die des DATA Modus, z. B. 9600 Baud, einer Modemschnittstelle an und sendet diese Daten zum Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29), welcher sie chiffriert. Die verschlüsselten Stimmdaten werden dann über den Datenbus „Data Bus” (21) zum Modemschnittstellen-Modul (20) geleitet. Die Umleitung (27) der Stimmdaten über den Datenbus zum Modemschnittstellen-Modul (20) oder zum Radiomodul (12) wird vom Mikroprozessor vom Type ARM (17) verwaltet. Das Modemschnittstellen-Modul (20) ermöglicht es, die AT Befehle des Protokolls Hayes und die Daten über einen seriellen Anschluss (25), z. B. vom Typ RS 232, zum externen Modem (33) zu versenden.

Die 5B zeigt für den Empfangsbetrieb die zum Beispiel vom RTC Netz stammenden verschlüsselten Stimmdaten, welche vom externen Modem (33) über den seriellen Anschluss (25) zum Modemschnittstellen-Modul (20) gesendet werden. Dieses Modul (20) leitet sie zu einem Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29), welcher sie dechiffriert. Die Daten werden für eine erste Entdigitalisierung zu einem Vocoder (30) übertragen und werden zum Audiomodul (15) gesendet, welches eine zweite Entdigitalisierung durchführt, bevor er sie zum Lautsprecher (13) sendet.

Es muss für in der Technik versierte Personen ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung Ausführungsformen in vielfach unterschiedlicher spezifischer Form ermöglicht, ohne sich vom Anwendungsgebiet der Erfindung, wie beansprucht, zu entfernen. Folglich sind die vorgestellten Ausführungsformen als beispielhaft anzusehen, sie können aber modifiziert werden im mittels der angefügten Patentansprüche definierten Gebiet und die Erfindung darf nicht begrenzt werden auf hier oben gegebene Details.


Anspruch[de]
Fernsprechsystem, umfassend ein Funkterminal (1) vom Typ mit Funkverkehrsmodul (10), welches ausgestattet ist mit einem Radiomodulations-/Demodulationskreis (12) und einem Chiffrier-/Dechiffriermodul (28), wobei das Funkverkehrsmodul (10) umfasst ein Schnittstellenmodul Modem (20), das mit dem Funkverkehrsmodul (10) verbunden ist, um ein Modem (33) anzusteuern, wobei das Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) einen Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29) und ein Sprachverschlüsselungsgerät (30) beinhaltet, das die zu chiffrierenden/dechiffrierenden Stimmdaten des Funkverkehrsmoduls (10) aufnimmt, wobei die Chiffrierung/Dechiffrierung der Daten direkt im Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29) des Chiffrier-/Dechiffriermoduls (28) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkverkehrsmodul (10) mindestens eine auf einem Anzeigemittel des Terminals angezeigte Menüsteuerung aufweist, welche die Wahl eines Konversationsmodus, für die Stimmdaten, und eines Übertragungsmodus, für verschlüsselte oder unverschlüsselte Daten, erlaubt, wobei das System umfasst:

– ein vom Fernsprechterminal getrenntes externes Modem (33),

– mit dem Funkverkehrsmodul (10) verbundene Mittel zur Datenkommunikation (2, 25), um zwischen dem Terminal (1) und dem externen Modem (33) Daten auszutauschen, und

– ein mit dem Radiomodulations/Demodulationskreis (12) verbundenes erstes Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (27), um die durch das Terminal (1) erhaltenen Daten für den Datentransfer zum externen Modem (33) mittels Radiomodulations-/Demodulationskreis (12) zum Modem des Schnittstellenmoduls (20) zu leiten, und umgekehrt, um eine Datenübertragung vom Radiomodulations-/Demodulationskreis (12) aus der Leitung der durch das Terminal (1) erhaltenen Daten durch das Modem des Schnittstellenmoduls (20) zu bewerkstelligen, wobei dabei ein zweites Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (24) zwischen dem Modem des Schnittstellenmoduls (20) und dem ersten Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (27) vorgesehen ist;

die Stimmdaten oder Daten, entsprechend dem gewählten Modus chiffriert oder nicht chiffriert, werden durch Verwendung der Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (24, 27) zu besagtem Chiffrier-/Dechiffriermoduls (28), geleitet oder nicht.
Fernsprechsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes erstes Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (27) eine Leitung (27) der verschlüsselten Stimmdaten zum Schnittstellenmodem (20) oder zum Modulations-/Demodulationskreis (12) umfasst. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (24) eine Leitung der Daten des Modems (33) zum Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) oder zum Modulations-/Demodulationskreis (12) umfasst, wobei dabei die Leitung des zweiten Mittels zur softwareseitigen Umschaltung vom Typ Softwaresteuerung zwischen besagtem ersten Mittel zur softwareseitigen Umschaltung (27) und dem Schnittstellenmodem (20) angeordnet ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) in ein mit dem Terminalmodul durch einen Geber (31) verbundenes Gehäuse eingeschoben ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) ein Support-Lesegerät für den Austausch allein von Sitzungs-Chiffrierschlüsseln des Anwenders umfasst. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkverkehrsmodul (10) eine serielle Verbindung (25) zu einem externen Modem (33) umfasst. Fernsprechsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Verbindung (25) in Kabelform als Typ RS232 ausgeführt ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Verbindung (25) kabellos ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kabellose serielle Verbindung (25) infrarot ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kabellose serielle Verbindung (25) eine Radioverbindung 802.11 (WIFI) ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kabellose serielle Verbindung (25) eine Bluetooth-Verbindung ist. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der über das Menu gewählte Konversationsmodus eine unverschlüsselte Fernsprechkommunikation durch das Mobilfunknetz ist, die beim Senden und Empfangen mittels Modulations-/Demodulationskreis (12) des Funkverkehrsmoduls (10) direkt ein DSP (16) in Verbindung bringt. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der über das Menu gewählte Konversationsmodus eine verschlüsselte Fernsprechkommunikation durch das schnurlose Fernsprechnetz ist, wobei dieser Modus zwischen einem DSP (16) und einem Radio-Modulations-/Demodulationskreis (12) des Funkverkehrsmoduls (10) durch die Leitungsumschaltung (27) des ersten Mittels zur softwareseitigen Umschaltung (27) das Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) einschaltet. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der über das Menü gewählte Konversationsmodus eine verschlüsselte Fernsprechkommunikation durch das Schalttelefonnetz (4) oder einen Satelliten (6) über ein durch das Funkverkehrsmodul (10) angesteuertes externes Modem (33) ist, wobei dieser Modus durch die Leitungsumschaltung (27) des ersten Mittels zur softwareseitigen Umschaltung (27) zwischen dem DSP (16) und dem Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) eingeschaltet wird, wobei ein Sprachverschlüsselungsgerät (30) die numerischen Signale des DSP (16) an die Übertragungsgeschwindigkeit eines Modems vor ihrer Versendung an den Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29) anpasst und die aus dem Chiffrier-/Dechiffrierkreis tretenden Signale des externen Modems (33) zu einem Lautsprecher (13) und leitet die aus dem Chiffrier-/Dechiffrierkreis (29) tretenden von einem Mikrophon (19) kommenden Signale zum externen Modem (33) leitet. Fernsprechsystem nach Anspruch 3, allein oder in Kombination mit einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Menü gewählte Übertragungsmodus eine unverschlüsselte Fernübertragung durch das Mobilfunknetz ist, die das Modul des Schnittstellenmodems (20) über die Leitungsumschaltung des zweiten Mittels zur softwareseitigen Umschaltung (24) mit einem Radiomodulations-/Demodulationskreis (12) verbindet. Fernsprechsystem nach Anspruch 3, allein oder in Kombination mit einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Menu gewählte Übertragungsmodus eine verschlüsselte Fernübertragung durch das Mobilfunknetz ist, wobei der Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) durch Leitungsumschaltung des zweiten Mittels zur softwareseitigen Umschaltung (24) zwischen Schnittstellenmodems (20) und Radiomodulations-/Demodulationskreis (12) eingeschaltet wird. Fernsprechsystem nach Anspruch 1 bis 3, umfassend ein im Chiffrier-/Dechiffriermodul (28) beinhaltetes Lesegerät, um eine Mikroschaltkreisunterstützung vom Typ einsteckbarer Mikrochip zu erhalten.






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