CN1171025A

CN1171025A - 无线通信系统中信道夺取的检测和防止

Info

Publication number: CN1171025A
Application number: CN97102300A
Authority: CN
Inventors: 戴维·N·霍格沃夫; 戴维·M·斯坦霍普; 兰迪·迈坎南
Original assignee: Cellular Technical Services Co Inc
Current assignee: Asensus Surgical Inc
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 1998-01-21
Also published as: ID19282A; EP0820205A3; AU3588897A; EP0820205A2; TW320801B; US5956635A; WO1998003032A1

Abstract

在蜂窝电话网中用于检测掠夺者夺取语音信道的一个方法和系统。开始,监测在控制和语音信道上发送到达和来自授权的蜂窝电话的RF信号来跟踪呼叫处理活动并获得用来检测可能的语音信道夺取企图的各种数据。数据可能包括像RSSI、改变功率输出信息和响应、以及拍叉簧信号等。当检测出RF信号中意外的变化和表明请求建立新电话连接的信息时,该系统确定已指定给授权的电话的语音信道已被掠夺者夺取。当系统确定信道夺取已经发生时,它通过阻止接收拨号数字或终止语音信道的连接来阻止掠夺者建立新电话连接。

Description

无线通信系统中信道夺取的检测和防止

本发明涉及无线通信系统，更具体地是涉及对蒙骗进入蜂窝电话网的检测和防止。

蜂窝电话蒙骗行为是现在每个蜂窝业务供应者所面对的一个主要问题。一个流行的蒙骗计划称之为“拷机(Cloning)”。一个掠夺者监测蜂窝电话网的控制信道，并且在已授权的蜂窝电话的呼叫建立过程期间它得到了控制信道上发送的电子顺序号(ESN)和移动装置识别号(MIN)。然后掠夺者将ESN和MIN编程入另外的蜂窝电话中，用以非法进入蜂窝电话网。

对于拷机的蒙骗行为，当前的一个解决办法是在呼叫建立过程期间要求一个单独的个人识别号(PIN)。虽然使用PIN对于一个合法的用户是不方便的，但它使进入蜂窝电话网更为困难。解决拷机的另一办法就是使用一种电子指纹识别技术，这是希望在不久将来广泛应用的技术。随着解决拷机蒙骗行为方案的最新出现，可以预期掠夺者将试图寻找其它的方法非法地进入蜂窝电话网。

申请者认识到的一个可能的方法就是：一个掠夺者可能简单地“夺取”或偷窃一个已经由合法用户正在使用的有效的语音信道。或是由于邻近单元地点，或是由于相当高的功率输出，简单地通过在相同的语音信道上传送，掠夺者的蜂窝电话就能够夺取语音信道。一个熟知的例如电话会议的特点被用来得以进入蜂窝电话网。运用电话会议特点，掠夺者可以接入一个呼叫到世界上任何地方。这种信道夺取方法完全回避了在控制信道上产生的呼叫建立过程，并使掠夺者比起拷机蒙骗计划呈现出更大的隐匿性和灵活性。此外，对于标准的蜂窝电话只需要作较少的修改，就可将任何电话转换为越权的信道夺取蜂窝电话。因此，信道夺取技术可提供掠夺者一个拷机蒙骗行为的有吸引力的方案。申请者预计大量的掠夺者将在不久的将来开始使用新技术。

所以，可以理解非常需要一种方法和系统用于检测在蜂窝电话网中的信道夺取。一旦检测出信道夺取，还需要提供一种防止信道夺取者接入电话呼叫的技术。本发明提供的这些优点以及其它优点将通过以下的描述和附图来说明。

根据本发明的一个优选的实施例，提供一个检测越权进入语音信道的方法，该信道已指定给蜂窝电话网内一个已授权的蜂窝电话。开始，在控制和语音信道上发送到达或来自已授权的蜂窝电话的RF信号受到监测以便跟踪呼叫处理活动，并且得到了用来检测可能蒙骗进入语音信道的各种数据。这数据可包含例如RF信号的接收的信号强度指示符，改变功率输出信息和响应，以及拍叉簧信号。在优选的实施例中，本发明从数据中检测两种事件。

第一种事件是在语音信道RF信号中，从期望的予定值有一个意外的变化，或者是没有到期望的预定值的变化。例如一个意外的变化是RF信号强度突然向上变化，这表示掠夺者正在相同的语音信道上发送信号。另外的意外变化不是RF信号的就是包含在RF信号内SAT信号的相移，这表示掠夺者的越权的蜂窝电话也正在相同的语音信道上发送信号。本发明还检测在RF信号强度中没有所希望的变化，这对应于从蜂窝电话网发送的改变功率电平信息。例如，网络可发送一个功率下降信息来指示接收的信号强度太高。可是，一旦语音信道被掠夺者的电话夺取，它就可能不再遵从命令，因而接收的信号强度不会向下变化到一个期望的预定的信号强度值。

本发明检测的第二种事件是接收一个信息。例如一个拍叉簧信号，它表示建立新电话连接的请求。当检测出表示请求建立新电话连接的信息，并且检测出在RF信号中有意外的变化而没有期望的变化时，本发明判定越权进入语音信道的情况是在进行中。

图1是表示一种信道夺取技术的一组事件图表和各种波形。

图2A和2B是RF信号的信号强度图，该信号是从说明另一个信道夺取技术的蜂窝电话接收的。

图3是按照本发明的信道夺取检测和防止程序的流程图。

图4是按照本发明的一个蒙骗控制系统的功能方框图。

图5是图4的单元地点语音信道接口电路的功能方框图。

图6是图4的单元地点控制信道接口电路的功能方框图。

为清楚起见，本发明是在一个蜂窝电话系统环境中说明。可是，本领域的普通技术人员将会理解这里说明的技术可用在任何其他类型的无线语音通信系统中，这包括个人通信业务(PCS)系统和指定多用户无线电(SMR)系统。还应当知道本发明能够和无线电话设备一起使用，该设备可传输象蜂窝电话的语音或象数据调制解调器那样的数据。这里使用的名词电话是打算包括用于无线语音通信和数据通信的设备。

为了全面了解本发明的范围，现在将简要地说明蜂窝电话系统的呼叫处理协议。当一个蜂窝电话呼叫开始时，或是接通或是接收该呼叫，开始发生在一个全双工无线电控制信道上。这个控制信道转发符号MIN和ESN，通过在反向控制信道(RECC)频率上的一个10KHz曼彻斯特编码的数据信息，从蜂窝电话被转发到一个单元地点。这个移动的识别数据和其它接收的移动数据一起用来证实蜂窝电话已被授权进入蜂窝电话系统。根据蜂窝电话的证实，给呼叫指定一个全双工语音信道，单元地点控制信道在正向控制信道频率(FOCC)上发送一个10KHz曼彻斯特编码数据信息给蜂窝电话。这个过程称为呼叫建立。蜂窝电话重新调谐到指定的语音信道并使呼叫的通话部分开始。

当调谐到一个语音信道时，蜂窝电话连续地接收到来自单元地点发射机的一个特有的声频信号，它调制在正向语音信道频率(FOVC)上。这个称为声频信号音(SAT)的信号其频率是三个频率中的一个(5970Hz，6000Hz，或6030Hz)。这些频率在蜂窝的正常语音频带(300Hz-3000Hz)之外，所以在语音信道上正常通话期间，由于在蜂窝电话和蜂窝电话系统的声频电路中的滤波作用，蜂窝电话的用户和其它用户都不能听到这些信号。接收的SAT频率不断地被转发到单元地点，这是通过在反向语音频率(REVC)上调制这个相同的SAT的蜂窝电话实现的。如果蜂窝电话系统指令蜂窝电话改变到另一单元地点(称为手动切断)上的一个新语音信道，则蜂窝电话重新调谐到新语音信道，并开始接收在新语音信道上传送的新SAT，转发新SAT。

SAT的目的是双重的。首先，它是用来帮助防止同频道干扰问题。通常蜂窝电话系统的频率规划是设计得保持同频道蜂窝电话收发信机实际上相距甚远。可是要完全防止同频道干扰通常是不实际的。所以，对于工作在相同语音信道的两个蜂窝电话收发信机(它们彼此足够邻近有可能干扰)指定不同的SAT，如下所述有助于使干扰的作用减至最小。在蜂窝语音信道上，当接收到一个不包含正确SAT的信号时，所接收的声频信号被抑制以防止用户听见不希望给他的通话。这个办法也应用到接收的数据或其他信号。换句话说，如果一个单元地点从发送错误SAT的移动装置接收到一个不连续的音调(1.8秒的10KHz脉冲)，则单元地点略去该不连续的信号并假定该不连续的音调是不希望接收的同频道干扰。

SAT的第二个目的是用来判定在语音信道上RF信号连续性的存在。如果在FOVC上蜂窝电话接收机没有观查到正确的SAT超过一个具体的时间量，它就释放该呼叫。另外，通过判定正确的SAT和某些最小的接收到的RF信号强度一起在REVC上出现，一个单元地点语音信道收发信机就能检测出正常蜂窝电话的存在。

蜂窝电话终止一个呼叫的正常状态是在REVC上发送一个10KHZ声频信息的脉冲(被称为信号音)即ST到单元地点达1.8秒。这个ST脉冲必须由正确的SAT伴随，否则它将被单元地点语音信道收发信机所忽略。当单元地点语音信道收发信机接收到10KHz脉冲时，它测定脉冲时间来确定其持续期(发送ST用于各种其它的持续期，例如，它也用于发出拍叉簧信号和其它情况)。单元地点语音信道收发信机还检查注意在ST脉冲期间合适的SAT的出现。当正确的SAT存在时，如果确定ST脉冲持续期是1.8秒，则单元地点语音信道收发信机的发射机就关断，而呼叫被释放(蜂窝转换器终止与其它用户的连接)。

以曼彻斯特编码10KHz数据信息的形式发送一个呼叫终止命令给蜂窝电话(在FOVC上)，单元地点语音信道收发信机也能迫使蜂窝电话结束一个正在进行的呼叫。注意到以下情况是很重要的，当通过蜂窝电话(在REVC上)或是通过单元地点语音信道收发信机(在FOVC上)发送一个10KHz数据信息时，在信息持续期间(通常小于100ms)暂时地关断SAT。

蜂窝协议允许一个称为通话会议的特性。这个特性包含连接两个同时的通话给一个蜂窝电话用户，这是通过使蜂窝转换器接收来自蜂窝电话的确定信号来完成的。当一个蜂窝电话有一个正在进行的呼叫到起始用户时，蜂窝电话用户能在蜂窝电话的键盘上拨动一个新用户的新电话号码，然后按下发送键。这导致蜂窝电话在REVC上发送ST(拍叉簧)的一个500ms脉冲。然后单元地点语音信道收发信机作出响应，它发送一个10KHz数据信息给FOVC上的蜂窝电话，并要求蜂窝电话发送新拨号数字给单元地点。这里，蜂窝转换器将起始连接的用户保持而抑制其声频。蜂窝电话在含有拨号数字的REVC上发送一个10KHz的数据信息。蜂窝转换器接收来自蜂窝电话的这些拨号数字，并试图将蜂窝电话用户连接到新用户。此时，如果蜂窝电话用户再次按下发送键(在REVC上发送一个500ms ST脉冲)，则起始用户包括在和蜂窝电话用户及新用户的三方对话内。此时可采取影响用户连接的各种行动(取决于蜂窝转换器卖主)。

熟知的呼叫等待特性也由蜂窝协议提供。这个特性用来允许一个蜂窝电话用户在第一呼叫已在进行时接收一个第二呼叫。如果由蜂窝转换器接收到一个呼叫给蜂窝电话，而它已经与一个正在进行的呼叫有关，则单元地点语音信道收发信机在FOVC上发送一个通知高频音给蜂窝电话，蜂窝电话用户通过在他的蜂窝电话上按下发送键(在REVC上发送一个500ms ST脉冲)能够应答第二个输入的呼叫。当这个ST脉冲由单元地点语音信道收发信机检测出时，单元地点发送一个数据信息给蜂窝转换器，它轮流地将起始连接的用户保持并且连接新用户到蜂窝电话用户。注意：因为交换中心是连接转换发生的地方，所以蜂窝电话能够继续和使用相同的单元地点语音信道收发信机(当新呼叫到来时，它是闭合的)的新用户连接。蜂窝电话用户按下他电话机上的发送键(在REVC上发送一个500ms ST脉冲)就能够在两个呼叫间转换。这概括了蜂窝呼叫处理协议。

参照图1，现在将说明一种可能的信道夺取技术。一个合法的用户使用授权的蜂窝电话来设立一个呼叫。在呼叫建立过程中，一个单元地点检验蜂窝电话的MIN和ESN。一旦核实，单元地点发送一个数据信息，它包含蜂窝电话的指定语音信道和起始的功率输出。已授权的蜂窝电话接收到数据信息，在t＝t₀时调谐到指定的语音信道，在语音信道上开始发送信号如12所示，并且等待被呼叫用户应答。在同时，示于信号10的一个RSSI电平表示了一个向上的变化。在t＝t₀，蜂窝电话寻找SAT信号并转发接收的SAT信号给单元地点如SAT信号20所示。在t₀和t₁间的某些时间，被呼叫用户应答而正常通话发生在指定的语音信道。接收的信号16代表一个解调的RF信号，和已被滤除的SAT信号从蜂窝电话发送到单元地点。发送的信号18代表一个从单元地点发送到蜂窝电话的未调制信号。在t＝t₁时，通过在相同的语音信道频率发送信号掠夺者夺取指定的语音信道，如信号14中所示。为了夺取指定的语音信道掠夺者的蜂窝电话需要捕捉语音信道收发信机的鉴频器。掠夺者实现这些是通过安置蜂窝电话非常靠近单元地点或是通过发送高于合法的功率电平。因此，如信号10中所示的RSSI电平表示了在t＝t₁时的突然向上变化。当t＝t₁时因为正在由掠夺者的蜂窝电话发送SAT信号，所以SAT信号20表示出一个明显的相移。这个相移也发生在接收的RF信号上(未画出)。一旦掠夺者夺取了语音信道并捕捉了鉴频器，单元地点接收到仅是来自掠夺者蜂窝电话的接收信号16。因此，在t＝t₁后的任何时间，当被呼叫用户不能听到合法用户时，合法用户能够听到被呼叫用户。而且被呼叫用户听见掠夺者讲话，合法用户也可听见掠夺者讲话。当t＝t₂时，掠夺者使他的电话在反向语音信道上发送ST(拍叉簧信号)信息的一个500ms脉冲。

词组“拍叉簧”意味着包括到要求新电话连接的蜂窝电话网的任何信号。例如，某些信用卡或呼叫卡允许合法用户按下击键(#符号)来断开被呼叫用户。这使得合法用户接收一个拨号音来建立一个新呼叫而不必再拨一个授权的号码。一个掠夺者可等待一个来自合法用户的呼叫卡呼叫，等待直到授权的号码输入，并且通过捕捉语音信道收发信机的鉴频器夺取语音信道为止。一旦掠夺者夺取该信道，按下击键他就能发送一个“拍叉簧信号”来得到一个第二拨号音。第二拨号音现在允许掠夺者在世界上任意地方设置一个呼叫。当然，接受呼叫帐单的将是蜂窝电话的合法用户，而不是掠夺者。

根据ST拍叉簧信号，单元地点使起始的被呼叫用户保持，并在t＝t₃时，在正向语音信道上发送一个10KHz数据信息给蜂窝电话来要求拨号数字。在响应中，当t＝t₄时，掠夺者的蜂窝电话在反向语音信道上发送一个包含拨号数字的10KHz数据信息。当传送这些数据信息时，单元地点切断SAT信号如同在t₂和t₄之间所接收的SAT信号20所示。

图2A说明一种可能的信道夺取技术，它由掠夺者用于试图避免检测。在t＝t₀时，一个已授权的蜂窝电话开始在指定的语音信道上传送信号。信号22表示单元地点接收到的蜂窝电话的RSSI。在t₀和t₁之间，蜂窝电话起始在一个由单元地点指定的功率电平上发送。功率电平对应于一个期望的RSSI电平3如图所示。期望的RSSI电平可在控制信道上从蜂窝电话过去的传输得出。当t＝t₁时，信号22的RSSI由电平3增加到电平4，表明蜂窝电话是移近单元地点。当t＝t₂时，单元地点发送一个功率下降命令来减少蜂窝电话的功率输出电平。在响应中，当t＝t₃时，蜂窝电话减少其功率输出，其减少量对应于来自单元地点的功率下降命令。信号22的RSSI应当降到电平3，它对应于包含在功率下降命令中的新指定的功率电平。可是，当t＝t₃时，掠夺者开始在语音信道上传送信号并压倒已授权的蜂窝电话。为了捕捉在单元地点的语音信道收发信机的鉴频器，掠夺者的蜂窝电话或是以比授权的蜂窝电话更高的功率电平发送信号，或是位于更靠近单元地点的地方。一旦掠夺者夺取了该语音信道，单元地点就记录了掠夺者蜂窝电话的RSSI而不是已授权的蜂窝电话的RSSI。掠夺者蜂窝电话的RSSI如信号24所示。信号24稳定在大约为4.5的电平，它大大高于没有信号24时已授权的蜂窝电话的信号22所预期的RSSI电平3。

图2B说明另一种可能的信道夺取技术，这代表一种情况，在那里，在已授权的蜂窝电话能够调谐到指定的语音信道之前，掠夺者的蜂窝电话已在指定的语音信道上开始传送信号。信号28代表掠夺者蜂窝电话的RSSI，而信号26代表在没有掠夺者蜂窝电话传输的情况下已授权的蜂窝电话的RSSI。在t＝t₀前的某段时间，单元地点指定一个语音信道和一个起始的功率电平给已授权的蜂窝电话。起始功率电平对应于预期的RSSI电平3。可是，在t＝t₀时，在已授权的蜂窝电话之前掠夺者的蜂窝电话跳到语音信道，并且用比指定给授权的蜂窝电话的起始功率电平高出很多的功率电平传送信号。因此，在单元地点的RSSI指示一个意外的电平5。在t＝t₁时，授权的蜂窝电话开始传送信号，它的起始功率电平对应于RSSI电平3由信号26示出。可是，当t＝t₁时，单元地点的实际RSSI是电平5或更高，这取决于掠夺者蜂窝电话的传输和授权的蜂窝电话的传输是同相还是反相。因为单元地点愿意看到RSSI电平是接近3而不是5或更高，所以为了减低RSSI电平，单元地点可发送一个功率下降命令。掠夺者的蜂窝电话可认知功率下降命令但实际上并不执行该命令，因为授权的蜂窝电话可能重新捕捉语音信道收发信机的鉴频器并夺取远离掠夺者蜂窝电话的信道，图1，2A和2B仅示出三种可能的信道夺取技术，本领域的普通技术人员将会懂得还有许多其它方案为掠夺者使用。例如，不是试图夺取语音信道来响应图2A所示的功率下降命令，而是在响应功率上升命令时掠夺者可能试图夺取语音信道以便改善它避开单元地点检查的概率。

图3是按照本发明关于信道夺取检测和防止程序30的流程图。在步骤32，程序30监测单元地点的控制信道和语音信道并暂时存贮各种呼叫活动数据。这将在下面参照图4更详细地解释。从控制信道，程序30监测改变功率电平命令，语音信道指定，起始功率电平以及SAT频率这样一些数据信息。从语音信道，程序30监测信号音，RSSI，以及接收的RF信号的相移和SAT频率这样一些数据信息。更可取的是这些数据实时地受到监测并存贮。

在步骤34，设置计数变量“计数”为0，在判定步骤36，程序寻找语音信道的RSSI电平中意外的变化。一个典型的意外事件示于图1中t＝t₁时。在那种情况下，在没有功率上升命令时，RSSI电平从期望的预定的RSSI值3有一个突然向上的变化。关于意外变化事件的另一例子示于图2B中t＝t₀时。在那种情况下，根据授权的蜂窝电话过去的传输特性和传输到授权的蜂窝电话的起始功率电平设置，单元地点期望一个向上的RSSI变化从电平0到期望的电平3。可是取代的是RSSI电平意外地从电平0移到电平5超过了预期的电平3。意外变化事件的另一个例子是当单元地点发送一个功率下降命令但RSSI电平减小量少于预期值的时候。为了改善避免受到单元地点检验的概率，一个有经验的掠夺者会以刚好足够捕捉语音信道鉴频器的功率电平发送信号。例如，假设单元地点发送一个功率下降命令并期望RSSI从电平4下降到电平2。还假设掠夺者的蜂窝电话开始发送信号，并捕捉授权的蜂窝电话指定的语音信道的鉴频器。RSSI不是变化到预定的期望电平2，而且RSSI可能会降到不是所期望的电平3。

如果检测出RSSI电平的意外变化，控制转到步骤38，那里程序30使变量“计数”增加1。在判定步骤40，程序30在接收的RF信号中或SAT信号中或在两种信号中寻找非预期的相移。对于SAT信号20夸大的180度相移事件的例子是为了说明用的，示于图1中t＝t₁时。对于接收的RF信号可以观察到类似的相移事件(未画出)。如果检测出意外的相移，控制转到步骤42，那里变量“计数”加1。在判定步骤44，程序30寻找改变功率电平信息，这是从单元地点发送到蜂窝电话的或是功率下降命令或是功率上升命令。如果检测出改变功率电平信息的传输，则控制转到另一判定步骤46。在判定步骤46，程序30寻找响应于改变功率电平信息的RSSI电平中预期的变化。如果RSSI变化到一个预定的期望值，控制转到判定步骤50。如果RSSI没有变化到预定的期望值，就表明由掠夺者进行的可能的信道夺取可能正在进行中，则控制转到步骤48。在步骤48，程序30使变量“计数”加1，并使控制转到判定过程50。判定过程50检查看是否至少有两个由步骤36-48判定的意外的变化事件。如没有，控制转回到步骤32，并且重复检测意外变化事件的过程(步骤32-50)。

对于在指定的语音信道上正监测的特殊的蜂窝电话呼叫，如果有至少两个意外的变化事件，这就表明夺取信道的企图有很大的可能性正在产生，并且控制转到判定过程52。当程序30检查“计数”值至少为2时，本领域的普通技术人员将会明白：“计数”值将会和1或3相比较，这取决于信道夺取企图判决的确定性。

在判定过程52，程序30检查意外变化事件后接收的拍叉簧信号，来进一步确定一个信道夺取企图正在发生。如前所示，拍叉簧信号包括500ms ST，击键，以及到蜂窝电话网(它使蜂窝电话通过网络设置一个呼叫)的任何其他信号。如果没有拍叉簧信号，则程序30假设意外的变化事件是由无线电频率干扰或类似的干扰所引起的，控制转回到步骤32。如果检测出拍叉簧信号，控制转到判定过程54，在判定过程54，另外的检查可能会和程序30结合一起来减少意外变化事件的可能性。而拍叉簧信号是由一些因素引起的，而不是掠夺者的信道夺取企图。一个方法就是收集拍叉簧信号后的拨号数字并将它们与已知不正当目的地呼叫数据库相比较。另外可能的方法是采用一个所有授权的蜂窝电话预先建立的电子指纹数据库。源于起始呼叫的授权的蜂窝电话的指纹可从数据库获得，并将它与在语音信道上传送的蜂窝电话的指纹相比较。如果信道夺取被确定是在进行中，则控制转到步骤56。否则，控制转回步骤32。

在步骤56，程序30采取步骤来防止蒙骗行为的完成。起始，程序30防止掠夺者蜂窝电话的拨号数字进入蜂窝交换系统。程序30也可存贮来自掠夺者的拨号数字以备将来用于更新已知的不正当目的地呼叫数数据库，实现目的地分析，通知法律执行官员或诸如此类的事。其次，运用几种方法中的一种程序30断开掠夺者的蜂窝电话。迫使在进行中的呼叫改变路线或中止的方法将在下面参考图5加以说明。

图4是按照本发明的蒙骗控制系统121的功能方框图。一个处理器(CPU)160通过控制和数据总数连接到存贮器162。存贮器162存贮图3的信道夺取检测和防止程序，以及含有程序使用数据的呼叫活动数据库。一个连接到总线164的永久存贮装置166永久性地存贮与蒙骗控制有关的各种数据。存贮装置166也可包含程序30的一个永久拷贝为的是软件更新以及将程序初始装入存入存贮器162。蒙骗控制系统121连接到一个单独的单元地点129，但该系统更典型地是连接到许多单元地点。

使用一个模块接口总线128连接在控制信道接口模块146和控制信道收发信机162之间，单元地点129的一个控制信道接口模块146监测和一个控制信道收发信机162的移动通信，该收发信机连接到一个单元扇形天线166。这些信息包括呼叫尝试，记录，页面响应，语音信道指定，起始功率输出指定，和连续的RSSI等。由控制信道接口模块146所收集的数据经过一个数据通信电路168被直接送到蒙骗控制系统121，使处理器160可实时监测呼叫活动。

通过单元扇形天线166和语音信道收发信机134-136进行的移动通信受到语音信道接口模块147-149的监测，每个语音信道接口模块通过一相应的模块接口总线128连接到所对应的一个语音信道收发信机。这些信息包括手工切断命令信息和响应，功率上升和功率下降命令信息和响应，到达和来自蜂窝电话的呼叫终止或结束信号。来自蜂窝电话的连续解调信号，连续的RSSI以及语音信道的发送键情况。

由语音信道接口模块147-149收集的数据通过数据通信电路168被直接送到蒙骗控制系统121，它使处理器160可实时地更新和监测存贮在存贮器162的呼叫活动数据库。单元地点129内的每个语音信道收发信机134-136实际上连接到语音信道接口模块147-149的相对应的一个模块。语音信道接口模块147-149中的每个模块除了它们的模块——ID外在形式上和工作上是相同的。

一个请求机构例如一个蜂窝电话业务供应者能够通过一个通信端口170和一个数据通信线路132与蒙骗控制系统121通信。这样，请求机构能选择地接收实时的呼叫前、呼叫中和呼叫后数据的拷贝，这些数据是在蒙骗控制系统121和连接到蒙骗控制系统的控制接口模块146或语音信道模块147-149的任何一个模块之间流动的。这些实时的呼叫前、呼叫中和呼叫后的数据可被请求机构用于多种其他请求。通过数据通信线路132和通信端口170请求机构也能发送命令信息到处理器160，例如一个指定中断一个指定呼叫的指令。

图5是表示图4的语音信道接口模块147-149中一个模块(在图5中被称为语音信道接口模块316)的功能方框图。如上所述，语音信道接口模块316实际上连接到单元地点129的语音信道收发信机134-136中的一个，在图5中被称为语音信道收发信机301。如图所示，在语音信道接口模块316和语音信道收发信机301之间有6个单独的接口点。这些是RSSI信号接口线323，解调器信号接口线325，调制器信号接口线328，发送机电键信号接口线331，接收声频接口线339，以及发送声频接口线341。

工作中，在语音信道收发信机301的单元扇形接收天线302上得到的蜂窝电话RF信号传送到接收机RF电路303，在这里，当按照熟知的RF接收机技术将RF信号转换为中频(IF)时，由一个RSSI发生器(未画出)产生和测量RF信号的RSSI。在这个实施例中，RSSI发生器是集成在接收机RF电路303中。将语音信道收发信机301测量的连续的RSSI信号提供给语音信道接口模块316，RSSI信号经过RSSI信号接口线323受到语音信道接口模块316的监测。经过接收机RF电路303处理后，将IF信号发送到一个解调器304，基带信号，该情况下的声频信号可从这里得出。将语音信道收发信机301解调的所有基带信号提供给语音信道接口模块316，解调器304的输出经过解调器信号接口线325受到语音信号接口模块316的监测。

在语音信道收发信机301中，来自解调器304的信号输出分为两条路径。第一路径将信号接到高通滤波器305的输入，该滤波器通过高频SAT和到曼彻斯特数据解码器306信号的数据部分。曼彻斯特数据解码器306可用来实现图3的步骤40，和检测输入SAT相位一样，它将10KHz模拟曼彻斯特编码信号变换为数字信号比特。这两种信息输出都馈送到通信端口307经过数据通信线路308传送到蜂窝转换器。解调器304的输出信号的第二路径是经过一个只通过信号的语音部分的低通滤波器到接收基带声频电路310，以便进一步传输到蜂窝转换器，最后到连接该呼叫的用户。一个接收声频接口线339在这里将语音信号分支并将该信号提供给语音信道接口模块316。

经过语音信道收发信机301的发送信号的路径有两个起源。首先，蜂窝转换器发送数据到语音信道收发信机301，经过数据通信线路308进入通信端口307用以传送到曼彻斯特数据编码器311。曼彻斯特数据编码器311将来自蜂窝转换器的数据变换为曼彻斯特编码的模拟信号，它被送到与一个指定的SAT音调混合的调制器313的输入。调制器信号接口线328将调制器313的输入连接到语音信道接口模块316。

调制器313接收的第二输入是一个语音信号，它来自连接到呼叫的用户。来自蜂窝转换器的语音信号到达发送基带声频电路312的输入。发送声频接口线341将发送基带声频电路312的输入连接到语音信道接口模块316。该语音信号在到达调制器313输入之前受到发送基带声频电路312的处理。调制器313的输出被送到发送RF电路314的输入，它运用常规技术将基带信号变换为工作的RF发送频率。发送机电键信号接口线331将语音信道接口模块316连接到在发送RF电路314内所用的熟知的发送机电键信号。在发送RF电路314内经过变换和放大后，RF信号被发送到单元扇形发送天线315，用以传送到工作在语音信道上的蜂窝电话。

现在将说明示于图5的语音信道接口模块316的工作。工作在微处理器318内的程序317经过一个数据通信线路319与蒙骗控制系统121进行通信，用以接收来自蒙骗控制系统的命令信息和提供数据给蒙编控制系统。微处理器318通过一个控制和数据总线320控制数控模拟转换器324，326，327，329，330，332，340和342的工作。微处理器318还经过一个信号发生器控制总线333控制一个曼彻斯特数据和信号音发生器334的工作。微处理器318经过一个信号发生器控制总线336另外控制曼彻斯特数据干扰信号发生器337的工作。微处理器318经过控制和数据总线320附加控制多路复用器321的工作。微处理器318还通过控制和数据总线320读取一个模拟——数字变换器322的数字输出。实际上，语音信道接口模块316完成的全部工作都受到工作在微处理器318内的程序317的控制。

语音信道接口模块316保持着与语音信道收发信机301有关的许多情况的连续状态，并且完成了与检测和防止信道夺取有关的许多独立的工作。现在将说明语音信道接口模块316的功能操作，因为他们涉及到监测语音信道收发信机301的状态。

在一种状态，数控模拟转换器324传送来自RSSI信号接口线323的信号到多路复用器321的一个输入。多路复用器321将这些信号转换到模拟——数字变换器322，它将这些信号数字化并经过控制和数据总线320将它们的数字表示传送到微处理器318。按照这样微处理器318能不断地更新这些情况的状态。

在一种状态，数控模拟转换器326将来自解调器信号接口线325的信号传送到数控模拟转换器327，在一种状态时它传送这些信号到多路复用器321的一个输入。多路复用器321将这些信号转换到模拟——数字变换器322，它将这些信号数字化并经过控制和数据总线320将它们的数字表示传送到微处理器318。按照这样，微处理器318能将这些信号不断地读入存贮器。然后工作在微处理器318内的程序317能够分析这些信号，并对任何接收的曼彻斯特编码数据信号，双音多频(DTMF)信号，信号音(ST)，SAT或在解调器信号接口线325上看到的任何数量的其它模拟信号进行解码。因此，模拟——数字变换器322和程序317可作为一个数据解码器，用来检测如图3中所说明的各种变化事件和拍叉簧信号。程序317也可监测和检查来自数字化信号的SAT信号的意外相移。按照这样，与这些信号有关的任何情况的状态可运行在微处理器318上的程序317不断地更新用于分析。

在一种状态，数控模拟转换器329将来自调制器信号接口线328的信号传送到数控模拟转换器330，在一种状态时它将这些信号传送到多路复用器321的一个输入。多路复用器321将这些信号转换到模拟——数字变换器322，它使这些信号数字化并且经过控制和数据总线320将它们的数字表示传送到微处理器318。按照这种方式，微处理器318能将这些信号不断地读入它的存贮器(未画出)。然后，工作在微处理吕318内的程序317能够分析这些信号并对任何接收的曼彻斯特编码数据信号，双音多频(DTMF)信号，信号音(ST)，SAT，或在调制器信号接口线328上看到的任何数量的其他模拟信号进行解码。按照这样，与这些信号有关的任何情况的状态可以不断地被更新。

在一种状态，数控模拟转换器332将来自发送机电键信号接口线331的信号传送到多路复用器321的一个输入。多路复用器321将这些信号转换到模拟-数字变换器322，它将这些信号数字化并经过控制和数据总线320将它们的数字表示传送到微处理器318。按照这样，微处理器318能够不断地更新这种情况的状态。

当图3的信道夺取检测和防止程序30保存在蒙骗控制系统121内时，程序的一部分或全部可由语音信道接口模块316内的微处理器318来完成是可以理解的。

下面要说明的是语音信道接口模块316完成的关于图3的防止信道夺取步骤56的工作。

语音信道接口模块316完成的一个工作就是使来自解调器信号接口线325的信号对地短路，从解调器304的输出中有效地除去任何解调的基带信号。这是由工作在微处理器318内的程序317来实现的，经过控制和数据总线320命令数控模拟转换器326和327转换到这样的状态，在那里解调器信号接口线325通过数控模拟转换器326和327连接到地。例如，当接收到来自掠夺者蜂窝电话的拨号数字时，微处理器318将解调器信号接口线325短接到地，以便防止拨号数字到达单元地点交换系统。

由语音信道接口模块316完成的另一工作就是将语音信道收发信机301的RSSI信号短接到地。这是由工作在微处理器318内的程序317来实现的，经过控制和数据总线320命令数控模拟转换器324转换到这样的状态，在那里RSSI信号接口线323经过数控模拟转换器324连接到地，有效地产生一个信息给语音信道收发信机301表明在单元扇形接收天线302上没有接收到RF信号。

语音信道接口模块316完成的另一工作就是将来自接收声频接口线339和发送声频接口线341的信号连接到本地语音电路设备(有效地提供一个呼叫用户，被呼叫用户，和本地语音电路设备间的语音键接)。这是由在微处理器318内工作的程序317完成的，经过控制和数据总线320命令数控模拟转换器340和342转换到这样的状态，在那里接收声频接口线339和发送声频接口线341通过数控模拟转换器340和342连接到本地语音电路设备。本地语音电路设备可以是一个通知模块用于通知合法用户，蒙骗行为正在进行，无论如何他也不能为蒙骗呼叫付费。

语音信道接口模块316完成的另一工作就是注入一个信号到调制器信号接口线328(有效地提供调制信号例如曼彻斯特编码模拟信号到调制器313的输入)。这是由在微处理器318内工作的程序317完成的。经过控制和数据总线320命令数控模拟转换器329转换到这样的状态，在那里调制器信号接口线328经过数控模拟转换器329连接到一个缓冲电路338的输出。这个连接完成后，在微处理器318内工作的程序317经过信号发生器控制总线336，命令一个曼彻斯特数据干扰信号发生器337产生一个特定的信号，它经过缓冲电路338缓冲并经过数控模拟转换器329和调制器信号接口线328供给调制器313的输入。例如，可产生一个呼叫终止ST信息来释放进行中的呼叫。

语音信道接口模块316还完成另一项工作就是注入一个信号到解调器信号接口线325(在解调器304的输出有效地提供好像是从蜂窝电话接收的模拟信号)。例如，当接收到来自掠夺者蜂窝电话的拨号数字时，信号发生器334可产生任何类型的干扰信号并通过转换器326将它引入到解调器信号接口线325来防止蒙骗呼叫的完成。这是由在微处理器318内工作的程序317实现的，经过控制和数据总线320命令数控模拟转换器326转换到这样的状态，在那里解调器信号信号接口线325经过数控模拟转换器326连接到缓冲电路335的输出。连接完成后，在微处理器318工作的程序317经过信号发生器控制总线333，命令曼彻斯特数据和信号音信号发生器334产生一个特定的信号，它由缓冲电路335缓冲然后经过数控模拟转换器326和解调器信号接口线325供给解调器304的输出。

本领域的一般技术人员将会理解由语音信道接口模块316完成的这些单项工作的合适的组合对于运行在语音信道收发信机301上的呼叫将会提供各种类型的中断。例如，如果一个蒙骗呼叫正工作在语音信道收发信机301上，而在微处理器318内工作的程序317接收到来自蒙骗控制系统121的一个信息(经过数据通信线路319)来终止(或结束)该呼叫，则程序317将注入一个1.8秒持续期的10KHz脉冲(ST)信号到解调器信号接口线325(在解调器304的输出有效地提供一个“断开请求”信号)。这个行动将引起蜂窝转换器来接收数据，它表示蜂窝电话已请求断开在语音信道收发信机301上正在进行中的呼叫。蜂窝转换器将命令语音信道收发信机301不键控它的发送RF电路314，因而结束到蜂窝的连接。发送RF电路314键控状态的变化情况由在微处理器318内工作的程序317来检测(已如上述)它表示蜂窝电话不再工作在语音信道收发信机301上。

迫使重新安排程序或终止进行中的呼叫的其它方法在有关的申请中No.08/521797有更详细的说明，这里将它作为参考。名称为“AUTOMATED FORCED CALL DISRUPTION FOR USE WITHWIRELESS TELEPHONE SYSTEMS，”于1995年8月31申请。

在一个优选实施例中，蒙骗控制系统121跟踪起始语音信道分配和蜂窝电话的起始功率输出电平。为了做到这一点，蒙骗控制系统121接收在语音信道分配产生的蜂窝电话系统控制信道上监测的数据。

图6示出一个控制信道接口模块413到单元地点控制信道收发信机401的连接。由工作在控制信道接口模块413内微处理器415中的控制程序414监测的信息经过数据通信线路416传送到蒙骗控制系统121。

每个控制信道接口模块413实际上是连接到蜂窝电话系统中一个独立的和唯一的单元地点控制信道收发信机401。如图所示，在控制信道接口模块413和单元地点控制信道收发信机401之间有三个单独的联接点。它们是RSSI信号接口线426，解调器信号接口线425，和调制器信号接口线427。

到达单元地点控制信道收发信机401的单元扇形接收天线402的一个蜂窝电话的RF信号传送到接收机RF电路403，在那里当按照熟知的RF接收机技术将该信号变换为中频(IF)时，测量RF信号的RSSI。因为RSSI信号是由单元地点控制信道收发信机401测量的，将连续的RSSI信号提供给控制信道接口模块413，通过RSSI信号接口线426 RSSI信号就受到控制信道接口模块413的监测。经接收机RF电路403处理后，IF信号被发送到解调器404，在那里得到基带信号(此时是声频)。将单元地点控制信道接收机401解调的全部基带信号提供给控制信道接口模块413，通过解调器信号接口线425，解调器404的输出就受到控制信道接口模块413的监测。

在单元地点控制信道收发信机401中，来自解调器404的信号输出被送到高通滤波器405的输入，它将信号的高频数据部分传送到一个曼彻斯特数据解码器406。曼彻斯特数据解码器406将10KHz模拟曼彻斯特编码信号变换为数字信号比特。这个信息输出被馈送到一个通信端口407用以通过数据通信线路408传送到蜂窝转换器。这概括了经过单元地点控制信道收发信机401的正常接收信号路径。

经过单元地点控制信道收发信机401的发送信号的路径起源于蜂窝转换器。蜂窝转换器发送到单元地点控制信道收发信机401的数据经过数据通信线408进入通信端口407用以传输到曼彻斯特数据编码器409。曼彻斯特数据编码器409将来自蜂窝转换器的数据变换为曼彻斯特编码的模拟信号，它被送到调制器410的输入。在调制器410的输入，调制器信号接口线427提供一个接口给控制信道接口模块413。调制器410的输出被送到发送RF电路411的输入，运用常规技术将基带信号变换为工作的RF发送频率。在发送RF电路411中经过变换和放大后，使用一个单元扇形发送天线412将RF信号发送出去用以传送到工作在控制信道上的蜂窝电话。这概括了经过单元地点控制信道收发信机401的正常发送信号路径。

现在将说明示于图6的控制信道接口模块413的工作。工作在微处理器415内的控制程序414经过一个数据通信线路416与蒙骗控制系统121进行通信用来接收来自蒙骗控制系统121的命令信息并提供数据给蒙骗控制系统121。微处理器415经过一个控制和数据总线417控制数控模拟转换器420和421的工作。微处理器415经过一个信号发生器控制总线422还控制曼彻斯特数据和信号音信号发生器423的工作。微处理器415经过控制和数据总线417另外还控制多路复用器418的工作。微处理器415经过控制和数据总线417还读取模拟——数字变换器419的数字输出。实际上，控制信道接口模块413完成的全部工作都受到工作在微处理器415内控制程序414的控制。

控制信道接口模块413保持了有关单元地点控制信道收发信机401的许多情况的连续状态，并完成了关于防止信道夺取的特有的工作。现在将说明控制信道接口模块413的功能监测工作。

在一种状态，数控模拟转换器420将来自解调器信号接口线425的信号传送到数控模拟转换器421，在一个状态时，它将这些信号传送到多路复用器418的输入。多路复用器418将这些信号转换到模拟——数字变换器419，它将这些信号数字化，并经过控制和数据总线417将它们的数字表示传送到微处理器415。按照这样，微处理器415能将这些信号连续地读入存贮器。对于在解码器信号接口线425上看到的任何接收的曼彻斯特编码数据信号进行解码，然后，工作在微处理器415内的控制程序414能够分析这些信号。按照这样，与这些信号有关的任何情况的状态就能够不断地更新。

调制器信号接口线427将来自数据编码器409的曼彻斯特编码模拟信号传送到多路复用器418的输入。多路复用器418将这些信号转换到模拟——数字变换器419，它将这些信号数字化，并经过控制和数据总线417将它们的数字表示传送到微处理器415，按照这样，微处理器415能将这些信号连续地读入存贮器。对于在调制器信号接口线427上接收的任何曼彻斯特编码数据信号进行解码，然后，工作在微处理器415内的控制程序414就能分析这些信号。按照这样，与这些信号有关的任何情况的状态都能不断地更新。

RSSI信号接口线426将RSSI信号传送到多路复用器418的一个输入。多路复用器418将这些信号转换到模拟——数字变换器419，它将这些信号数字化，并经过控制和数据总线417将它们的数字表示传送到微处理器415 。按照这样，微处理器415就能将这些信号不断地读入存贮器。工作在微处理器415内的控制程序414能够分析在RSSI信号接口线426上的这些信号。按照这样，与这些信号有关的任何情况的状态能够不断地更新。

由控制信道接口模块413监测这些信号的价值在于通过在正向和反向控制信道路径上解码曼彻斯特编码的模拟信号和传送这个数据返回蒙骗控制系统121，控制信道接口模块413向蒙骗控制系统121提供了始终监视起始语音信道指派和起始功率输出电平指派(对于特有的Mobil-IDs)的能力。

从以上所述，可以理解，虽然这里作为实例已经说明了本发明的具体的实施例，但在不偏离本发明的精神和范围的条件下，可以进行各种修改。因而，除了附加的权利要求外，本发明是不受限制的。

Claims

1.在无线电话网中，一种检测越权进入(已指定给一个授权的无线电话)通信信道的方法，它包括以下步骤：

(a)监测一个从通信信道接收的信号；

(b)在接收的信号中检测不同于期望的预定值的意外变化或没有达到期望的预定值的变化；

(c)当检测出不同于期望的预定值的意外变化和没有达到期望的预定值的变化时，确定未授权的无线电话越权进入通信信道已经发生。

2.按照权利要求1的方法，在步骤(c)之前还包含在接收的信号中检测信息的步骤，该信息表示请求一个新电话连接，而其中步骤(c)包括确定的步骤，当检测出在接收的信号中有意外的变化或没有变化并且有表示请求新电话连接的信息时，该步骤确定未授权的无线电话越权进入通信信道已经发生。

3.按照权利要求2的方法，其中在接收的信号中检测表示请求新电话连接的信息的步骤包含检测请求一个通话会议的拍叉簧信息的步骤。

4.按照权利要求2的方法，其中在接收的信号中检测表示请求新电话连接信息的步骤包含检测一个拍叉簧信息的步骤，该信息响应于从无线电话网发送的一个呼叫等待信号。

5.按照权利要求2的方法，其中在接收的信号中检测表示请求新电话连接信息的步骤包含检测请求新电话呼叫的信息而不需要拨打授权号码的步骤。

6.按照权利要求1的方法，其中步骤(b)包括：

检测所接收信号的信号强度的向上变化超过一个期望的预定的信号强度值。

7.按照权利要求1的方法，其中步骤(b)包括：

检测从无线电话网发送的功率下降信息；以及

检测在接收信号的信号强度方面，没有达到期望的预定信号强度值的向下变化，期望的预定信号强度值表示授权的无线电话不能响应功率下降信息。

8.按照权利要求1的方法，其中步骤(b)包括：

检测接收的信号的相移超过了相移值的一个预定范围，该相移表示未授权的无线电话在通信信道上传送信号。

9.按照权利要求8的方法，其中检测接收的信号中相移的步骤包括：

检测包含在接收的信号中声频信号音(SAT)的相移。

10.按照权利要求1的方法，其中步骤(b)包含检测在下面(i)到(iii)的至少两种事件：

(i)在接收信号的信号强度中，向上变化超过了期望的预定的信号强度值；

(ii)在接收信号的信号强度中，没有达到期望的预定信号强度值的向下变化，该期望的预定信号强度值表示授权的无线电话不能响应功率下降信息；以及

(iii)在接收信号中的相移超过了相移值的一个预定范围。

11.按照权利要求1的方法，还包括：

当确定了未授权的无线电话越权进入通信信道时，防止未授权的无线电话通过无线电话网建立一个电话连接。

12.按照权利要求1的方法，还包括：

当确定了未授权的无线电话越权进入通信信道时，

存贮来自未授权的无线电话的拨号数字，以便后来用于蒙骗目的地分析中；以及

防止未授权的无线电话通过无线电话网建立一个电话连接。

13.在包括有通信信道接收机的无线电话网中，产生一个强度指示信号以表示从通信信道接收的信号强度，用于检测一个越权进入(已指定给一个授权的无线电话)通信信道的系统，它包含：

一个数据解码器，它连接到通信信道接收机，并且用来提取含在接收信号中的数据；以及

一个处理器，它连接到通信信道接收机用来接收强度指示信号，而数据解码器用来接收提取的数据，处理器用来检测在接收的信号中有或没有表示未授权的无线电话在通信信道上信号传输的变化；并用来检测来自提取数据的表示请求建立新电话连接的信息，当检测出接收信号中有变化或没有变化并且检测出表示请求建立新电话连接的信息时，该处理器用来确定未授权的无线电话越权进入通信信道。

14.按照权利要求13的系统，还包括：

连接到处理器的一个存贮器；

存在存贮器内的一个蒙骗检测程序，它在处理器上运行来检测接收信号中有变化或没有变化，检测来自提取数据的表示请求建立新电话连接的信息，并确定未授权的无线电话越权进入通信信道。

15.按照权利要求13的系统，其中数据解码器包括：

连接到通信信道接收机的模拟——数字转换器，它将接收的信号转换为数字信号以便处理器分析。

16.按照权利要求13的系统，其中接收的信号中有变化或没有变化是在接收信号的信号强度中一个向上变化超过了一个期望的预定的信号强度值。

17.按照权利要求13的系统，其中接收的信号中有变化或没有变化是在信号强度中没有达到期望的预定信号强度值的向下变化，该期望的预定信号强度值表示授权的无线电话不能响应从无线电网发送的功率下降信息。

18.按照权利要求13的系统，其中接收的信号中有变化或没有变化是接收的信号的相移超过了相移值的一个预定的范围。

19.按照权利要求18的系统，其中接收的信号的相移是包含在接收的信号中的声频信号音(SAT)的相移。

20.按照权利要求13的系统，还包括：

一个连接到通信信道接收机的信号发生器，它能产生并插入一个干扰信号进入通信信道接收机来防止未授权的无线电话通过无线电话网建立新电话连接。