无线移动电话防窃用系统 《无线移动电话防窃用系统》是集自动控制技术,数码技术和数字通讯技术的高科技产品,属无线电技术领域。
对该发明理解、检索、审查有参考帮助的现有技术有DTMF发射接收原理与应用,CMOS电路原理与应用,SR301(TWH9103)专用密码锁控制电路应用介绍,无线用户识别码系统,亚音频静噪系统(CTSS)基本原理及大哥大使用手册,电台基本知识等。
发明该系统的目的是为彻底杜绝无线移动电话中的盗频窃号现象。严格有效地保护无线电话有权用户的经济利益,彻底解决有权用户与电信局(移动局)之间因收费争议的矛盾。
随着无线通讯事业的发展,设备的大量增加,各种频合式通信机的普遍应用,同频、邻频互调干扰日趋严重,特别是具有中继功能和有线/无线转接功能的无线网,还存在着大量非法盗用频率的窃号现象。盗用他人无线电话(大哥大)号码的行为在世界各国常有发生。如何阻止非法用户盗频入网,窃用他人号码进行非法通讯,是各国科技专家关注的课题。美国莫托罗拉公司(MOTOROLA)及日、英、法、德、意、等国采用识别码系统,亚音频静噪(CTSS)系统,在手机中设置开启密码。或密码限拨,盗用报警等技术来防止盗频窃号,但这些措施仅仅是在手机中设置硬件达到防止手机本身失窃后被盗用,而对那些孖机(同频伪机)却无能为力。
常常碰到这样的现象,自己的手机并没有丢失过,且手机中记的费用没有变,但电信局(移动局)收费却大大超过,原因是有孖机存在。孖机偷打了电话。事实上发生盗频窃号现象,大都是窃贼钻了现有防窃技术措施不力的空子。在现有技术中的所谓识别码系统,就是在手机中装有识别码发生器,(见图(2)所示)在中继台、基地台内装有识别码解码器及控制器。(见图(1)中虚线框内所示)。这对防止同频、邻频互调干扰是起作用,但对防窃号却没有多大作用。在手机中的识别码发生器硬件是采用晶振不同,连线点不同,达到亚频不同之目的,这些硬件在修理过程中一目了然,即ESN内码外泄,这些技术是很易仿制的,就是用实验手段,换晶体,换接头,也能制出同亚频伪机(孖机)。尤其是用美国CURTIS电子公司生产地侦码机(CELLULAR PHONE READ SYSTEM)只要在距使用手机者5-10米范围内,就很易测到移动电话的内外码呼叫码,频率,频道等,且记入侦码机电脑资料库内,窃贼只要按这些资料改制市售手机,就能仿制出孖机。在“炒”大哥大的珠海、深圳、海南等地,炒的大哥大往往就是孖机(伪机),至于手机中的密码手段仅仅是锁控本手机,是锁不住孖机的,故而现有啊技术在防窃号上就显得软弱无力。目前只能靠消极措施来防范。如:手机不要外借、送修时不要送非邮电部门修理,使用时注意周围是否有人用侦码机盯上等等,来防止ESN码外泄。
本发明虽也是用密码呼叫开锁,但与现有技术中的开手机密码锁,或密码限拨等有本质区别,现有技术是控制手机不可使用,而本发明是控制中继台,基地台内的识别码解码系统,硬件安装在中继台,基地台内,手机中不增加任何硬件故而窃贼无法仿制。尤其是换码权,操纵在用户手中,不需中继台,基地台工作人员协助,是全自动的。但如果不知原码(或已换过目前正在使用的密码)则用户无法换码,这样即使密码不慎泄密,有权用户可及时更换。但窃贼却无计可施。因此,本发明的优点是即使窃贼仿制了同频孖机,也休想获得使用权。
当然,窃贼在猎获到密码后自己按软件(方法)换码使用,则有权用户自己打电话时就不能使用,这样有权用户马上就发现有人窃用,则可以据此报案,很快就会抓到窃贼。
本发明的优点还在于不改变原来手机的用法,也不妨碍没有购买保密使用码的用户使用,但这部分用户不能保证不被孖机窃用号码。本发明增加成本较少,只要100元/门左右。
下面介绍本发明的硬件装置及基本原理和更换密码的方法:
图(1)是无线移动电话(大哥大)防窃用系统的电原理图。虚线框内是现有技术中继台,基地台内的寻码识别控制系统,它是目前推广应用且对用户识别码有效的系统之一,类似于亚音频静噪CTSS系统,是接在电台鉴频器输出低速数据信号滤波器之后,DLO.RX上。
本发明装置的输入端接在电台鉴频器输出高速数据信号滤波整形电路之后,即DHI.RX上。整体电路由DTMF接收芯片IC1,YN9102(8870)组成的数码接收电路、CMOS、IC2CD4514组成的四一十六线译码电路由S1-S51 CD1066组成的模拟开关电路、IC3IC6SR301(TWH9103)组成的密码锁电路及由IC4CD4011组成的R-S触发器电路、IC5CD4069组成的反相器和延时反相器电路组成。
工作原理:
首先简单介绍一下目前技术中应用较广的无线用户识别码系统。图(1)中虚线框内是装在中继台,基地台内的双亚频识别码解码器及控制器部分;图(2)是它装在手机中的识别码发生器电原理图。
在无线通信过程中在规定频带之外,附加传递一种亚音信息来实现不同用户的识别。非本网用户、基地台,中继台自动关闭语音通路和发射通路。图(2)中IC是5087双音频(DTMF)专用编码集成电路,此处工作原理与DTMF编码发号应用时一样,不同之处只是将原接在7、8脚之间的3.58MHZ晶体,改成频率在400-500KHZ的晶体,这样只要将3、4、5、9脚中的任意一脚与11、12、13、14脚任意一脚连通,使16脚输出颁率在250HZ以下的双亚音频信号,更换晶体或连通不同的点,就可以产生各种不同频率组合的双亚音频信号,实现不同的编码。
图(1))虚线框内为识别码解码控制器与音通DTMF解码控制器一样,汉是晶体频率与发码器一致。亚音频信号从“3”点输入IC1′LM324组成的带通滤器滤波,放大后,送入IC2′8870解码,将双亚频信号变换成频率组合对应的四位二进制数据,再送入IC3′CD4514进行四一十六线译码,经编码跳线送入由IC4′、BG1、BG2等组成的输出控制电路产生多路不同的控制信令。控制信令线4、5、6、7、由电台根据情况及控制要求选择使用。(可参考电子报93年第30期《无线用户识别码系统》)。
本装置是将IC2′8870解码器TOE端(第10脚)从“X”处断开高电平,改为由S41、S42两模拟开关来控制。当S41、S42部开路时,TOE端无高电平,则IC2′中的编码数据二进制信号被锁存,不得输出,结果导致电台等同视为非本网手机入网,也将关闭语音通路和发射通路。
S41、S42由CD4066组成。S41由IC1、IC2、IC3、IC4组成的无线密码锁控制;S42则由IC2′标志端STD上的延时反相器来控制(R8、C6、D4、IC5中的Y2组成)。
平时S41关断,S42导通,当手机打开电源欲进行通信时,附带发出的双亚音频编码信号将使IC2′标志端输出的高电平,经R8、C6延时,加入IC5的Y2反相器输入端,输出低电平加在S42控制端上,使S42断开。如果不在R8、C6延时期内及时打开S41,则造成IC2′的TOE端无高电平,电台将关闭语音通路和发射通路。
S41是用手机数字键盘发出密码信令来控制的,其原理是当手机发出的载波调制信令密码讯号被电台接收,经电台的鉴频,噪声抑制及高通滤器滤波,其(300-3000H2)的信令,又经高速数据信令滤波整形电路输出DHI,RX信号,送入本设备输入端。经C1耦合到IC1YN9102(8870)解码成与信令对应的8421码,送入IC2CD4515四一十六线译码器,输入端(2、3、21、22脚)经译码后由Q1-Q10端输出十进制1-10数字讯号(9、10、8、7、6、5、4、18、17、20脚)。通过平时导通的(常通)S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22、S24、S26、S28传入相对应的S30-S39的控制端上,被对应数字讯号触发的模拟开关导通一下,进行认码解码。如输入的密码正确,则IC3的17脚将输出一个宽2秒的低电平去触发由X1、X2(IC4、CD4011)组成的双稳态R-S触发器的R脚,使之翻转成Q=0 Q=1状态,于是S41的控制端获高电平,S41导通,IC2′的TOE端获高电平,电台正常工作,完成了所谓的无线密码开锁动作。
在Q=0, Q=1的状态下,同时使S10…S28断开,使后传来的电话号码信令,不影响IC3密码锁电路,又使S1-S9导通,为今后换密码工作做好准备。
通话后,再发一个“0”数码信令,使密码锁加锁。“0”信令由IC2的20脚输出,经IC5CD4069中的Y1反相,触发X1、X2的R-S触发器S脚,使之翻转成Q=1 Q=0的初始状态,于是S41断开,完成了加锁工作。
孖机虽然跟有权用户手机一模一样,但因无法获得随时可变化的使用密码,电台对它可关闭拒之。使用密码可随时更换,不需移动局工作人员协助,是全自动的。密码可用重码,位数任意,最长可达8位,为避免影响电台对电话号码扫描,推荐只用三位到四位,可在1-8数字中任选。因使用密码可经常变化,就是侦码机侦察到ENS内码也将是白搭。更换使用密码的过程非常简单。条件是必须记得原使用密码和移动局给的固定密码方可更换。
更换锁存在IC3、SR301中密码原理步骤:首先用原来的使用密码呼号,使IC3开锁,致S1-S9导通。然后再用移动局给的地址密码呼号,(移动局给的密码固定锁存在IC6之中)与此相对应的译码数字讯号由S1-S9导入IC6的行列脚,(此时因S10-S20均开路,不影响IC3电路),如输入的固定码正确,则IC6的第17脚输出一个低电平,使X3X4组成的R-S触发器翻转,从而使TC4上的设置密码开关S40导通,也使S11-S29中的奇数开关导通。最后再输入欲更的新密码,再键入一个“0”键讯号,则新密码就被锁在IC3之中,下次使用电话时,就必须用新密码开锁。
固定地址码,锁存在IC6之中,一般不可改变,若欲改变,则必须申请,由移动局工作人员操作,步骤是:合上置码开关K,用键盘按一下“*”键,再输入新密码,录后按一下“#”键,关断K则新地址码就锁存在IC6中,图(1)中画一上标准键盘是示意图,实际设备上不必常设,可临时搭线,也可用12位地址码开关换上,更可以通过微机操作输入。
举例说明:某用户手机使用码为111,地址码是8888。
一、打电话操作:
(1)打开手机PWR键;
(2)用数字键依次按下111+0,(1110);
(3)看清显示屏后,按SND键;
(4)听到高/低交替音后,按END键;
(5)再拨电话号码,按SND键;
(6)通话完毕按“0”键,再按SND键,按END键关机。
二、更换新密码操作:欲换成新码1818。
(1)打开手机PWR键;
(2)用数字键,依次键入1110;
(3)按SND键;
(4)听到高/低交替音后,按END键;
(5)用键盘输入地址码8888+9按SND键;
(6)听到高/低交替音后按END键;
(7)用键盘输入新码,9+1818+0,再按SND键;
(8)按END键,新密码1818就被锁在IC3之中。
在操作过程中“0”与“9”码的作用,“0”字码作IC3的开锁码,又是IC3与IC6的关锁码;“9”字码是IC6的开锁码,又是IC3设置新密码时的预备码,式子中“+”是示意符号,可直接写为1110,88889,918180即可。
当然本线路中可假设任何数码来替代“0”与“9”,仅是将线路的接线对调而已,如将“1”替换“9”,用“2”替换“0”时,只要将图(2)中IC2输出端9脚与17脚上联线对调;10脚与20上联线对调即可。对调后“1”与“2”码就是冠以特殊用途,而在密码中就不能含有“1”与“2”数码。其他类推,这样一来,密级将会更高,扩展的用户就更多。
其实更换新密码操作步骤可简化成:
(1)打开手机PWR键;(开机)
(2)用数字键,键入1110 88889 918180按SND;
这样密码111就换成了1818。
如果电台设备中号码扫描系统允许少作改造,则打电话时,也只要一次操作,将密码冠以欲拨电话号码之前一次拨出即可。
据说香港出现一种叫C-DNA2的大哥大防盗号系统,本人不知是否与本专利类同?但本专利简单易行,每门成本不到100元,很适合改造目前大哥大设备,不需改动目前设备的任何部份,仅仅是引几根接线而已,且不影响不购买密码用户的使用。
本专利可适用各类大哥大,二哥大,无绳话机各类频合对讲机的防窃号系统。采用增设本专利后就有防窃用的新型移动电话面世,将会给无线通信带来新的革命。