DE3033871C2 - Nachrichtenübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenübertragungssystem, bestehend aus einem ersten von Pulscodemodulation (PCM) und einem zweiten von Deltamodulation {ΔΜ) Gebrauch machenden Teilnehmernetz, bei dem ein dem einen Netz angehörender Teilnehmer mit einem dem anderen Netz angehörenden Teilnehmer einzclkanalmäßig über eine Übergangsstelle hinweg miteinander verbindbar ist und bei die Übergangsstelle hierzu einen Wahlumsetzer für die Kennzeichenumsetzung und einen Signalumsetzer für die Umsetzung der Modulation aufweist.

Einzelkanalmäßig miteinander verbindbare Teilnehmernetze dieser Art, die von unterschiedlicher Modulation Gebrauch machen, sind beispielsweise durch die DE-AS 27 29 689 bekannt.

Bei Nachrichtenübertragungssytemen zur leistungsgebundenen und/oder drahtlosen Übertragung von Sprache, Musik, Text, Bildern oder Daten haben die großen Fortschritte auf dem Gebiet der Mikroelektronik eine Entwicklung hin zu integrierten digitalen ίο Netzen eingeleitet Für öffentliche Fernmeidenetze wird nach der CCITT-Empfehlung GJl 1 die Bitrate für einen Digital-Fernsprechkanal auf 64 kbit/s festgelegt Wie einschlägige Untersuchungen — vgl. beispielsweise AIEE Transaction on Communications and Electronics, Mai 1957, S. 142 bis 147 — zeigen, können für die digitale Übertragung von Sprache verschiedene PuIsmodulationsarten zur Anwendung kommen. Unter bestimmten Voraussetzungen hat jedoch die Pulsecodemodulation, kurz PCM genannt, insbesondere dann Vorteile, wenn die mit 64 kbit/s zu übertragende Nachricht über mehrere Modulationsabschnitte geführt werden soll, so daß ihr in öffentlichen Netzen der Vorzug gegeben wird. Entsprechendes gilt auch für nicht öffentliche Netze, sofern sie stationär sind. Bei mobilen taktischen Netzen wird dagegen der PCM die ΔΜ vorgezogen, weil sie mit einer wesentlich geringeren Bitrate auskommt. Bei mit Deltamodulation arbeitenden Netzen ist die Bitrate für einen Digitai-Femsprechkanal auf 16 bzw.32 kbit/s festgelegt.
Während im Zuge dieser Entwicklung im Bereich der öffentlichen Netze !ediglich während einer Übergangsphase besondere Übergangsstellen vorgesehen sein müssen, über die bereits digital arbeitende Netzabschnitle mit analogen Netzabschnitten zusammenarbeiten, werden solche Übergangsstellen bei digitalen Netzen überall dort benötigt, wo ein mit PCM arbeitendes Netz, beispielsweise ein stationäres Netz, mit einem von ΔΜ Gebrauch machenden Netz, beispielsweise ein mobiles Net7„ zusammenarbeiten soll. Eine solche Übergangszeit kann in einfacher Weise so ausgebildet sein, daß das ankommende Signal in der einen Modulationsart zunächst demoduliert und anschließend neu in der Modulationsart des anderen Netzes moduliert wird. In gleicher Weise müssen die Hilfsinformationen wie Ruf und Wahl beim Übergang vom einen in das andere Netz über Kennzeichenumsetzer in eine dem Netz hinter der Übergangsstelle konforme Signalform gebracht werden. Eine solche Übergangsstelle stellt ein Hindernis dann dar, wenn ein Teilnehmer des eines Netzes mit einem Teilnehmers des anderen Netzes eine abhörsichere Verbindung eingehen will. Das verschlüsselte Signal müßte nämlich in diesem Falle auf der Übergangsstelle zunächst enschlüsselt demoduliert anschließend in die andere Modulationsform umgesetzt und neu verschlüsselt werden. Eine solche Prozedur ist aber im Interesse der Geheimhaltung unerwünscht, weil in diesem Falle zumindest theoretisch die Möglichkeit besteht, die geheimzuhaltende Nachricht auf der Übergangsstelle abzuhören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das Zusammenarbeiten zweier digitaler Netze mit unterschiedlicher Modulation eine einfache Möglichkeit aufzuzeigen, die eine Einzelkanalverschlüsselung ohne eine Zwischenentschlüsselung auf der Übergangsstelle zuläßt.

Ausgehend von einem Nachrichtenübertragungssytem, das aus einem ersten von Pulscodemodulation und

einem zweiten von Deltamodulation Gebrauch machenden Teilnehmernetz besteht, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die mit einer Verschlüsselungseinrichtung ausgerüsteten Teilnehmersiation des ersten Netzes, das hinsichtlich des zweiten Netzes synchron bzw. quasisynchron ist, neben der PC-Modu!ationseinrichtung eine den Teilnehmersuituj nen des zweiten Netzes entsprechende 4-Modulationseinrichtung aufweisen, daß ferner bei Durchführung einer verschlüsselten Übertragung zwischen einem schlüsselfähigen Teilnehmer des ersten Netzes und einem "chiüsselisblgcn Teilnehmer des zweiten Netzes zd-Modiilation verwendet ist und daß die Obergangsstelle zusätzlich oder anstelle eines Signalumsetzers ein digitale Durchschaltung für eine verschlüsselte Einzelkanalverbindung zwischen einem schlüsselfähigen Teilnehmer des einen Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des anderen Netzes aufweist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Einzelkanalverschlüsselung zwischen Teilnehmern digitaler Netze mit unterschiedlicher Pulsmodulation, bei der die Ver- und Entschlüsselung ausschließlich in den Endstellen darstellenden Teilnehmerstatione". vorgenommen wird, nur dann möglich ist, wenn in der Übergangsstelle von einer Modulationsumsetzung abgesehen werden kann. Dies ist gemäß der Erfindnung dann möglich, wenn bei Schlüsselbetrieb, unabhängig von der Netzzugehörigkeit der Teilnehmer, immer nur eine bestimmte Modulation zur Anwendung kommt

In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß hier der Deltamodulation der Vorzug gegeben wird, weil die Bitrate eines Digital-Fernmeldekanals hier wesentlich geringer, nämlich 16 oder 32 kbit/s, ist. Bei einem mit PCM arbeitenden Digital-Fernmeldekanal weist die Bitrate wie bereits ausgeführt worden ist, einen Wert von 64 kbit/s auf. Im umgekehrten Falle müßten zwei bzw. vier Digital-Fernmeldekanäle in dem mit Deltamodulation arbeitenden Netz für die Übertragung eines PCM verwendenden digitalen Fernsprechsignals in Anspruch genommen werden. Hinzu kommt noch, daß bei Anwendung von PCM zusätzlich Information für die Wortsynchronisation mit übertragen werden müßte. Dies würde jedoch gegenüber der Verwendung von Deltamodulation bei Einzelkanalverschlüsselung einen erheblichen, nicht zu vertretenden Mehraufwand mit sich bringen.

Die Übergangsstelle, die für eine verschlüsselte Einzelkanalverbindung zwischen schlüsselfähigen Teilnehmer des einen Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des anderen Netzes lediglich eine digitale Durchschaltung benötigt, kann beispielsweise als Handvermittlung ausgelegt werden, bei der nach Bedarf die Umschauung vom Signdlumsetzer auf die digitale Durchschaltung vom Operator durchgeführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung weist die Übergangssteile eine Umschalteinrichtung zum automatischen Umschalten vom Signalumsetzer auf die digitale Durchschaltung bei Herstellen einer verschlüsselten Einzelkanalverbindung zwischen einem schlüsselfähigcn Teilnehmer des einen Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des anderen Netzes auf.

Besonders vorteilhaft gestalten sich die Verhältnisse, wenn auch bei der Durchführung einer verschlüsselten Übertragung zwischen zwei schiüsselfähigen Teilnehmern 77V 11, TN 12 des ersten Netzes (1) /!-Modulation verwendet wird.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soil die Erfindung im folgenden noch näher erlguiert werden. In der Zeichnunp bedeutet Fig. 1 das Prinzipblcdfschaltbild eir>es von der Erfindung Gebrauch machemif.·; N;r.h;'ehteniiu. rtn.- ^ungssystems,

Mg.2 eine Variante der Übergangsstelle des Nachrichtenübertragungssystems nach F i g. 1.

Das in F i g. I dargestellte Blockschaltbild .icigt schematisch ein erstes Teilnehmernetz 1 in Form eines PCM-Netzes PCM-N und ein zweites Teilnehmernetz 2 ίο in Form eines Deltamodulationsnetzes ΔΜ-Ν, das mit dem ersten Netz über die Übergangsstelle US zusammenarbeitet Die Verbindung der Teilnehmer 77V11, TN12 und 77Vin des ersten Netzes 1 erfolgt über eine PCM-Vermittlung Vi. In gleicher Weise sind is die Teilnehmer 77V21, TN22 und TN2n des zweiten Netzes 2 über eine ^^/-Vermittlung V2 mit der Übergangsstelle US verbunden. Die Teilnehmer TN i 1 und TN12 des ersten Netzes weisen sowohl eine PCM-als auch eine ^^/-Einrichtung auf, an die sich das Schlüsselgerät SC, eine Wahleinrichtung PCM- W und ein Interface PCM-I anschließen. 9ie Teilnehmer TN1/7, von denen nur einer dargestetit ist. sind normale Teilnehmergeräte, die kein Schlüsselgerät aufweisen. Die Teilnehmer 77V21 und 77V22 des zweiten Netzes weisen ihrerseits nur eine dAtf-Einrichtung auf, ar. die sich wiederum das Schlüsselgerät SG, die Wahleinrichtung ΔΜ-Wund das Interface AM-I anschließen. Das zweite Netz weist wie das erste Netz ebenfalls weitere Teilnehmer TTV2n auf, die ohne Schliisseigerät arbeiten. 3d Die Übergangsstelle US besteht aus dsm Wahlumsetzer WU dem Signalumsetzer SU, der digitalen Durchschaltung DD, und der Umschalteinrichtung aus den Umschaltern Ui und U2 zum Umschalten der Anschlüsse der Übergangsstelle vom Signalumsetzer SU auf die digitale Durchschaltung DD bei Durchführung einer Einzelkanalverschlüsselung zwischen einem der Teilnehmer TNU bzw. 77V12 des ersten Netzes 1 und einem der Teilnehmer TN'21 bzw. TN22 des zweiten Netzes 2.

-to Beide Netze sind zueinander synchron bzw. quasisynchron, was für eine digitale Durchschaltung im Falle einer Einzelkanalverschlüsselung Voraussetzung ist Unter dem Ausdruck »quasisynchrone Netze« sind zwei Netze zu verstehen, deren Taktfrequenzen eine so hohe ■»5 Übereinstimmung haben, daß in Verbindung mit Pufferspeichern an den Übergangssteilen ein Bit-Schlupf nur in größeren Zeitabständen in der Größenordnung eines Tages auftritt. In der angegebenen Schaltstellung der Umschalter Ui und U2 wird eine nicht verschlüsselte Verbindung zwischen einem Teilnehmer des ersten Netzes 1 und einem Teilnehmer des zweiten Netzes 2 hergestellt. Der Wahlumsetzer WU setzt die Wahlzeichen des von PCM Gebrauch machenden ersten Netzes 1 in Wahlzeichen des von dM-Gebrauch machenden zweiten Netzes 2 um und umgekehrt. In gleicher Weise erfolgt die Modulationsumsetzung im Signalumsetzer SU. Bei der Herstellung einer Verbindung zwischen einem der Teilnehmer TNH bzw. 77V12 des ersten Netzes mit einem der Teilnehmer TA'2i I zw. 77V22 des zweiten Netzes zur Durchführung einer verschlüsselten Einzelkanalübertragung wird diese Verbindung zunächst ohne Verschlüsselung aufgeb&jt und dabei mit Hilfe des Wzhlumsetzers WUd\e Umschalter Ui in dir unterbrochen gezeichne- ^!" te Schaltstellung ^s: acht. Außerdem wird gleichzeitig bei dem an eier Ve. bindung beteiligten Tciln«.riii;er TNH bzw. 77V12 des ersten Netzes 1 von de PCM-Einrichtung auf die ^^-Einrichtung umgeschaltet.

also das ankommende analoge Signal in ein Deltamodulationssignal umgesetzt und anschließend im Schlüsselgerät SG verschlüsselt. Das so gewonnene Signal wird über die Vermittlung Vl und die digitale Durchschaltung DD der Übergangsstelle US zum angewählten Teilnehmer TN'21 bzw. 77V 22 des zweiten Netzes 2 unter Zwischenschaltung der dargestellten Vermittlung V2 übertragen, dort entschlüsselt und demoduliert. Von Deltamodulation wird im ersten Netz 1 auch dann von den Teilnehmern Gebrauch gemacht, wenn eine Verbindung in Form einer Einzelkanalverschlüsselung ausgeführt werden soll. Auf diese Weise braucht nicht unterschieden zu werden, ob eine verschlüsselte Einzelkanalverbindung zwischen Teilnehmern des gleichen Netzes oder des einen und des anderen Netzes aufzubauen ist, was einen entsprechend geringeren Schaltungsaufwand bedingt.

Fig. 2 zeigt noch eine Übergangsstelle US die als Variante der Uberleitstelle US nach F i g. I dann ausreichend ist. wenn sie ausschließlich für die Durchführung einer verschlüsselten Einzelkanalverbindung zwischen einem Teilnehmer des ersten Netzes 1 und einem Teilnehmer des zweiten Netzes 2 benötigt wird und hierzu von den die Verbindung wünschenden Teilnehmern ausgewählt werden kann. In diesem Falle beschränkt sich eine solche Übergangsstelle, wie in Fig. 2 angegeben, auf die Parallelschaltung eines Wahlumsetzers WU mit einer digitalen Durchschaltung DD.

Eine weitere Vereinfachung der Übergangsstelle ist dann gegeben, wenn zwei verschiedenen Netzen zugehörige mit Schlüsselgeräten ausgerüstete Teilnehmer über eine Standleitung miteinander in Verbindung stehen. Die Übergangsstelle reduziert sich dann in ihrem technischen Aufwand auf die digitale Durchschaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Nachrichtenübertragungssystem, bestehend aus einem ersten von Pulscodemodulation (PCM) und einem zweiten von Deltamodulation (ΔΜ)Gebrauch machenden Teilnehmernetz, bei dem ein dem einen Netz angehörender Teilnehmer mit einem dem anderen Netz angehörenden Teilnehmer einzelkanalmäßig über eine Übergangsstelle hinweg miteinander verbindbar ist und bei dem die Übergangsstelle hierzu einen Wahlumsetzer für die Kennzeichenumsetzung und einen Signalumsetzer für die Umsetzung der Modulation aufweist, dadurch gekennzeichnei, daß die mit einer Verschlüsselungseinrichtung (SG) ausgerüsteten Teilnehmerstationen (TNU, TN \2) des ersten Netzes (1) das hinsichtlich des zweiten Netzes (2) synchron bzw. quasisynchron ist, neben der PC-Modulationseinrichtung eine den Teilnehmerstationen (TN2\, TN 22) des zweiten Netzes (2) entsprechende d-Modulalittfiseinrichtung aufweisen, daß ferner bei Durchführung einer verschlüsselten Übertragung zwischen einem schlüsselfähigen Teilnehmer des ersten Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des zweiten Netzes ^-Modulation verwendet ist und daß die Übergangstelle (US) zusätzlich oder anstelle eines Signalumsetzers (SU) eine digitale Durchschaltung (DD) für eine verschlüsselte Einzelkanalverbindung zwischen einem schlüsselfähigen Teilnehmer des einen Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des anderen Netzes aufweist.

2. Nachn -htenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsstelle (ÜS)eine Umschalteinrichtung (U 1,1/2) zum automatischen Umschalter vom Signalumsetzer (SU) auf die digitale Durchschaltung (DD) bei Herstellen einer verschlüsselten Einzelkanalverbindung zwischen einem schlüsselfähigen Teilnehmer des einen Netzes und einem schlüsselfähigen Teilnehmer des anderen Netzes aufweist.

3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einzelkanal des ersten mit PCM arbeitenden Netze::.

(1) eine Übertragungsrate von 64 kbit/s und ein Einzelkanai des zweiten mit ΔΜarbeitenden Netzes

(2) eine Übertragungsrate von wahlweise 16 oder 32 kbit/s aufweist.

4. Nachrichtenübertragungssytem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei der Durchführung einer verschlüsselten Übertragung zwischen zwei schlüsselfähigc; Teilnehmern (TNM, TN12) des ersten Netzes (Ij ^-Modulation verwendet ist.