KR0121964B1 - 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DECT(Digital European Cordless Telecommunications) 방식의 휴대용 단말기의 음성 신호를 감청하도록 하기에 적합한 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 DECT 방식의 무선 전화망에 있어서 각 타임 슬롯에 형성된 통화 채널은 기지국으로부터 전달받는 암호화키 값에 의해 ADPCM으로 부호화된 음성 신호를 암호화하여 무선으로 송수신하게 되는데, 이와 같은 경우에 수사상의 이유 또는 범죄 추적 등의 공식적인 이유로 통화의 내용을 제3자가 수신할 필요가 있을 경우에 별도의 장치 없이는 암호화 과정에 대한 해독이 불가능하였으나, 본 발명에서는 수사 등의 필요에 의한 공적인 이유로 인해 감청이 요구될 경우 자신이 속해 있는 동일한 셀 내의 상대 DECT 단말기를 감청할 수 있도록 하므로 상술한 결점을 개선시킬 수 있는 것이다.

Description

단말기의 음성 신호를 감청하는 방법

제1도는 일반적인 DECT 단말기의 일실시예를 나타낸 블록도.

제2도는 DECT 규격에 의한 제1도의 일반적인 DECT 단말기 처리의 일실시예를 단계별로 나타낸 순서도.

제3도는 제1도의 실시예를 하드웨어로 하여 본 발명에 따른 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법의 일실시예를 단계별로 나타낸 순서도.

본 발명은 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법에 관한 것으로, 특히 DECT(Digital European Cordless Telecommunications)방식의 휴대용 단말기의 음성 신호를 감청하도록 하기에 적합한 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법에 관한 것이다.

이와 관련하여, 제1도는 일반적인 DECT 단말기의 일실시예를 나타낸 블록도로, 단말기의 전반적인 동작제어를 위한 베이스밴드(Baseband)처리 기능을 갖는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)(2)와, 중앙 처리 장치(2)에 제어되어 단말기의 현재 전원 상태를 나타내는 전원 표시부(4)와, 중앙 처리 장치(2)에 제어되어 단말기 시스템에 단말기 동작용 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(6)와, 음성 신호를 전기적인 아날로그(Analog)음성 신호로 변환하는 마이크로폰(Microphone)(8)과, 마이크로폰(8)의 아날로그 음성 신호를 디지탈(Digital)신호로 변환하는 아날로그-디지탈 변환부(10)와, 아날로그-디지탈 변환부(10)의 디지탈 음성 신호를 ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)데이타로 변환하여 디지탈 신호 처리 (Digital Signal Processing; DSP) 프로세서(Processor)(14)에 인가하는 ADPCM-PCM (Pulse Code Modulation) 변환부 (12)와, 중앙 처리 장치(2)와 통신하여 디지탈 신호를 DECT 규격에서 사용하는 음성 부호화 방법에 따라 디지탈 신호 처리하는 디지탈 신호 처리 프로세서(14)와, 디지탈 신호 처리 프로세서(14)의 ADPEM 데이타를 PCM 데이타로 변환하는 PCM-ACPCM 변환부(16)와, PCM-ACPCM 변환부(16)의 데이타를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈-아날로그 변환부(18)와, 디지탈-아날로그 변환부(18)의 아날로그 신호에 의해 구동되어 음성을 출력하는 스피커(Speaker)(20)와, 중앙 처리 장치(2)로부터 ADPCM으로 부호화된 음성 데이타를 변조용 캐리어(Carrier)에 실어 변조하는 신호 합성부(22)와, 신호 합성부(22)의 변조된 신호를 DECT에서 규정한 레벨로 증폭하는 신호 증폭부(24)와, 신호 증폭부(24)의 증폭된 신호를 대기중에 전파시키며 대기 중의 고주파 신호를 수신하기 위한 안테나(Antenna)(26)와, 수신 기간 동안 안테나(26)를 통해서 수신되는 기지국(고정국이라고도 칭함)의 고주파신호를 받아들여 저잡음(Low noise) 증폭하는 저잡음 증폭부(28)와, 저잡음 증폭부(28)의 수신된 고주파 신호를 중간 주파수로 변환하는 중간 주파수 변환부(30)와, 중간 주파수 변환부(30)의 중간 주파수로부터 송신되어진 원래의 신호를 뽑아내어 중앙 처리 장치(2)에 인가하는 복조부(32)와, 중앙 처리 장치(2)에 호입력을 하기위한 키 입력부(34)와, 중앙 처리 장치(2)의 신호를 인가받아 종 상태를 표시하는 화면 표시부(36)와, 중앙 처리 장치(2)의 신호를 인가받아 키입력 및 벨 등의 단말기 사용을 위해 발생되는 특별음을 발생시키기 위한 부저(38)와, 중앙 처리 장치(2)의 제어에 의해 음량의 초기 상태 및 각종 전화 번호를 기록해 두는 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory; EEPROM)(40)과, 중앙 처리 장치(2)에 의해 전체 프로세서의 동작을 위한 데이타를 저장하는 롬(Read Only Memory; ROM)(42)과, 중앙 처리 장치(2)에 의해 종 동작을 위한 파라미터를 일시적으로 보관하는 램(Read Access Memory; RAM)(44)을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 일반적인 DECT 단말기를 제2도를 참조하여 보면 다음과 같다.

먼저, 중앙 처리 장치(2)는 단말기의 전반적인 동작 제어를 위한 베이스밴드 처리 기능을 갖고 있으며, 전원 표시부(4)는 중앙 처리 장치(2)에 의해 제어되어 단말기의 현재 전원 상태를 LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 이용하여 나타내어서 사용자가 현지 단말기의 전원 온/오프 등의 상태를 알 수 있도록 한다.

다음, 전원 공급부(6)는 중앙 처리 장치(2)에 의해 제어되어 단말기 동작용 전원을 공급하며, 마이크로폰(8)은 사용자에 의한 음성 신호를 전기적인 아날로그 음성 신호로 변환하고, 아날로그-디지탈 변환부(10)는 마이크로폰(8)의 아날로그 음성 신호를 디지탈 신호로 변환한다.

그리고, ADPCM-PCM 변환부(12)는 아날로그-디지탈 변환부(10)의 디지탈 음성 신호를 ADPCM 데이타로 변환하여 디지탈 신호 처리 프로세서(14)에 인가하고, 디지탈 신호 처리 프로세서(14)는 중앙 처리 장치(2)와 통신하여 디지탈 신호를 DECT 규격에서 사용하는 음성 부호화 방법에 따라 디지탈 신호 처리한다.

또한, PCM-ADPCM 변환부(16)는 디지탈 신호 처리 프로세서(14)의 ADPCM 데이타를 PCM 데이타로 변환하며, 디지탈-아날로그 변환부(18)는 PCM-ADPCM 변환부(16)의 PCM 데이타를 아날로그 신호로 변환하고, 스피커(20)는 디지탈-아날로그 변환부(18)의 아날로그 신호에 의해 음성을 출력하여 사용자가 그 음성을 들을 수 있도록 한다.

다음, 신호 합성부(22)는 중앙 처리 장치(2)로부터 ADPCM으로 부호화된 음성 데이타를 인가받아 무선송신을 위해 1.8GHz의 변조용 캐리어에 실어 변조하며, 신호 증폭부(24)는 신호 합성부(22)의 변조된 신호를 DECT에서 규정한 레벨로 증폭하고, 안테나(26)는 신호 증폭부(24)의 증폭된 신호를 대기중에 전파시키며 대기중의 고주파 신호를 수신한다.

이에, 저잡음 증폭부(28)는 단말기의 수신 기간 동안 안테나(26)를 통해서 수신되는 기지국의 1.8GHz의 신호를 받아들여 저잡음 증폭하며, 중간 주파수 변환부(30)는 저잡음 증폭부(28)의 1.8GHz의 수산된 주파수를 110MHz의 중간 주파수로 변환하고, 복조부(32)는 중간 주파수 변환부(30)의 110MHz의 중간 주파수로부터 송신되어진 원래의 신호를 뽑아내어 중앙 처리 장치(2)에 인가한다.

그리고, 키 입력부(34)는 사용자의 키 조작에 의해 중앙 처리 장치(2)에 원하는 호를 입력하며, 화면 표시부(36)는 중앙 처리 장치(2)의 신호를 인가받아 LCD(Liquid Crystal Display)등의 표시 소자를 이용하여 종 상태를 표시하고, 부저(38)는 중앙 처리 장치(2)의 신호를 인가받아 키입력 및 벨 등의 단말기 사용을 위해 발생되는 특별음을 발생시켜 사용자가 들을 수 있도록 하며, 이이피롬(40)은 중앙 처리 장치(2)에 의해 음량의 초기 상태 및 각종 전화 번호를 기록해 두고, 롬(42)은 중앙 처리 장치(2)에 의해 전체 단말기의 동작을 위한 비휘발성 데이타를 저장하고, 램(44)은 중앙 처리 장치(2)에 의해 종 동작을 위한 파라미터를 일시적으로 보관한다.

제2도는 DECT규격에 의한 제1도의 일반적인 DECT 단말기 처리의 일실시예를 단계별로 나타낸 순서도 즉, 중앙 처리 장치(2)의 알고리즘(Algorithm)을 나타낸 것이다.

이때, 상술한 알고리즘은 이이피롬(40)이나 롬(42)에 탑재되며, 제1도에 따른 각 부의 기본적인 동작 설명은 상술한 바에 따르기로 한다.

먼저, 전원을 켜면, 중앙 처리 장치(2)는 하드웨어(Hardware)에 대한 초기값을 롬(42)이나 이이피롬(40)으로부터 읽어내어 각각의 하드웨어를 초기화시키고, 램(44)을 검사하여 클리어(Clear)시킨 뒤, 자체 진단 프로그램(Program) 등을 동작시켜 하드웨어의 기본적인 이상 여부를 검사한 후, 자신이 속해 있는 셀을 형성하는 무선 기지국의 신호를 안테나(26), 저잡음 증폭부(28), 중간 주파수 변환부(30), 복조부(32)를 통해 무선 채널0부터 9번까지 10개에 걸쳐서 받아들인다(100,102,104,106,108,110,112).

다음, 중앙 처리 장치(2)는 10개 모두의 무선 채널에 대한 수신된 전계 강도를 복조부(32)가 조사하도록 하여 이에 따른 정보를 복조부(32)로부터 받아 그중 가장 강한 무선 신호를 내보내는 무선 기지국으로의 접속을 결정하고, 그 무선 기지국으로부터 보내어지는 신호를 기준으로 하여 단말기 내부의 각종 타이밍의 기준이 되도록 동기를 맞춘다(114).

그 이후, 안테나를 통해 상기 무선 기지국과 통신해서 그 무선 기지국의 타임 슬롯(Time slot) 사용 상태를 조사하여 비어 있는 타임 슬롯이 있는가를 확인한 다음, 그 기지국에 통상적인 등록 절차를 수행한다(116).

이때, 등록 절차를 마친 뒤 대기 상태로 들어가게 되는데, 대기 상태에서 진행하는 단말기의 동작을 크게 네가지로 동작시킬 수 있다.

첫째로, 중앙 처리 장치(2)는 기지국으로부터의 페이징(Paging) 신호의 유무를 검사하여 페이징 신호가 존재할 경우에는, 먼저 MAC(Medium Access Control) 계층(Layer)의 접속을 진행하여 무선 채널의 타임 슬롯 사용권을 확보하고 DLC(Data Link Control) 계층의 접속, 네트워크(Network)계층의 접속을 순차적으로 진행하여 통화로를 형성한 다음 통화를 진행하도록 한다(118,120,122,124,126).

이후 어느 한쪽의 통화 절단 상황에 의해 네트워크 계층의 단절, DCL계층의 단절, 이후 MAC계층의 단절을 진행하여 무선 채널의 사용권을 해제하고 다시 대기 상태로 들어가게 된다(128,130,132).

상기에 반해, 페이징 신호가 없는 경우에는 단말기 사용자의 특정 가입자에게로의 접속 요구를 검사하고, 요구가 발생되었으면 타임 슬롯의 사용 확보를 위해 비어 있는 타임 슬롯의 유무를 확인하여 비어 있는 타임 슬롯이 있는 경우에는 바로 타임 술롯의 사용 요구를 기지국에 하고, 만일 타임 슬롯이 비어 있지 않은 경우에는 다른 사용자의 타임 슬롯의 사용이 종료될 때까지 시간 지연이 설정되어 있는 값을 초과하지 않는한 대기를 하여 그 사이에 다른 사용자의 타임 슬롯 사용이 종료되면 그 타임 슬롯을 이용하여 MAC계층의 접속을 시도한다(134,136).

이어, MAC계층의 접속을 진행하여 무선 채널의 타임 술롯 사용권을 확보하고 DLC 계층의 접속, 네트워크 계층의 접속을 순차적으로 진행하여 통화로를 형성한 다음 통화를 진행하도록 한다.(138,140,142).

이후, 어느 한쪽의 통화 절단 상황에 의해 네트워크 계층의 단절, DLC계층의 단절, 이후 MAC계층의 단절을 진행하여 무선 채널의 사용권을 해제하고 다시 대기 상태로 들어가게 된다(144,146,148).

이때, 페이징 신호 및 사용자의 송신 요구가 없거나 그 처리(132 단계 또는 148단계)를 다 끝마친 뒤에는 단말기 내부의 상태 검사를 진행한다.

대표적인 내부 상태 검사는 전원 배터리의 전압 레벨 검사이다.

먼저, 배터리의 전압을 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 회로를 통해 입력해서 적정 레벨인가를 확인하여 적정 레벨 이하인 경우에는 배터리 충전 경고 신호를 발생시켜서 예를 들어 충전 필요 등의 메시지를 디스플레이하여 사용자에게 충전 필요 상황을 알리고, 기지국의 신호를 수신하여 적절한 신호 레벨을 유지하는지 아니면 신호 레벨이 너무 낮아져서 인접 기지국으로의 접속을 시도해야 하는가를 검사한다(150,152,154,156,158).

기지국의 신호 레벨이 -83dBm 이상일 경우에는 현재 등록되어 있는 기지국의 신호 상태를 그대로 유지되고, 신호 레벨이 특정값 이하로 떨어져서 이전 국으로의 이동 접속이 필요한 상황이 되면 무선 채널을 0부터 9까지를 먼저, 현지의 기지국에 등록되어 있는 상태를 해제하는 등록해제 과정을 진행한다(160).

이어, 무선 기지국의 신호를 다시 무선 채널 0부터 9번까지 10개에 걸쳐서 받아들인다(162,164,166,168,170,172).

이에, 10개 모두의 무선 채널에 대한 수신된 전체 강도를 조사하여 그중 가장 강한 무선 신호를 내보내는 무선 기지국으로의 접속을 결정하고, 그 무선 기지국으로부터 보내어지는 신호를 기준하여 단말기 내부의 각종 타이밍의 기준이 되도록 동기를 맞춘다(174,176).

그 이후, 그 무선 기지국의 타임 슬롯 사용 상태를 조사하여 비어 있는 타임 슬롯이 있는가를 확인한 다음 , 등록 절차를 새로이 수행한다(116).

즉, 대기 상태에서는 상기에서 설명한 바와 같이 기지국으로부터의 페이징 신호의 유무를 판단하여 그에 대한 처리를 진행하고, 사용자의 송신 요구를 검사하여 그에 대한 처리를 진행하고, 배터리의 전압이 적정 레벨인가를 검사하여 그것에 대한 처리를 진행하고, 기지국의 신호 레벨을 검사하여 그에 대한 처리를 진행하고, 기타 단말기의 각종 타이머 처리 등의 기능을 수행하는 것이 DECT 단말기 전체 처리의 기본 형태이다.

이와 같이 종래의 기술은 DECT 방식의 무선 전화망에 있어서 각 타임 슬롯에 형성된 통화 채널은 기지국으로부터 전달받는 암호화 키값에 의해 ADPCM으로 부호화된 음성 신호를 암호화하여 무선으로 송수신하게 된다.

이와 같은 경우에 수사상의 이요 또는 범죄 등의 공식적인 이유로 통화의 내용을 제3자가 수신할 필요가 있을 수 있다.

이와 같은 경우에 별도의 장치 없이는 암호화 과정에 대한 해독이 불가능하다.

따라서 본 발명은 공적인 이유로 인해 DECT 단말기와 기지국 사이의 통화로에서 송수신되고 있는 통화내용을 감청할 수 있는 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도를 참조하면, 제3도는 제1도의 실시예를 하드웨어(Hardware)로 하여 본 발명에 따른 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법의 일실시예를 단계별로 나타낸 순서도이다.

이때, 본 발명에 따른 알고리즘은 이이피롬(40)이나 롬(42)에 탑재되어 중앙 처리 장치(2)에 의해 운영된다. 또한, 하나의 셀을 갖는 기지국(고정국이라고도 칭함), 다수의 기지국과 통신하는 기지국 제어기, 다수의 기지국 제어기와 통신하는 교환기를 경유하여 교환기의 교환 작용에 의해 단말기들 간의 통신이 이루어질 수 있다. 일반적으로 단말기와 기지국은 그 기지국의 셀(Cell)안에서 무선 통신하고 기지국, 기지국 제어기, 교환기 간은 유선통신한다.

본 발명에 따른 단말기의 하드웨어를 나타낸 제1도에 따른 각 부의 기본적인 동작 설명은 상술한 바에 따르기로 한다.

먼저, 중앙 처리 장치(2)는 사용자의 키 입력에 의해 전원 공급부(6)를 제어하여 단말기의 각 부에 전원이 인가되도록 하고 이이피롬(40) 또는 롬(42)으로부터 본 발명에 따른 알고리즘 및 기저장된 알고리즘을 받아들여 단말기의 각 부를 하드웨어적으로 초기화한 수, 안테나, 저잡음 증폭부(28), 중간 주파수 변환부(30), 복조부(32)를 통해 외부로부터의 신호를 인가받아 발견되는 기지국의 채널 0부터 채널 9까지의 모든 채널을 각 채널의 신호 강도를 램(44)에 저장하면서 받아들여 가장 강한 신호의 기지국을 선택한다(200,202,204,206,208,210,212,214,216).

이때, 복조부(32) 신호 강도의 세기를 검출함으로써 상술한 각 채널의 신호 강도에 따른 정보는 복조부(32)로부터 받는다.

다음, 수신 기능을 갖고 상술한 기지국의 전송 채널중의 한 프레임에 있어서 첫 번째부터 12번째의 타임슬롯까지의 내용을 수신하고 단말기의 번호를 선택한 후, 단말기 접속이 이루어지면 그 수신된 데이타 중에서 암호화 키 값을 전송하는 MAC 프레임의 존재 여부를 검사한다(218,220,222,224,226).

상기 수신된 데이타 중에서 MAC암호화 키 값 전송 프레임이 검출되면 암호화 키 값을 램(44)에 보관하고 수신 신호 레벨이 낮을 경우 그 수신 신호 레벨을 높이기 위해 신호 레벨이 적절한 기지국으로 이동한다(228,230,232).

이어, 자신이 속해 있는 셀 내의 단말기로부터의 암호화된 부호화 음성 데이타를 수신하여 수신된 암호화된 음성을 해독한다(234).

다음, PCM-ADPCM 변환부(16)가 상기 해독된 부호화 음성 데이터를 디지탈 신호 처리 프로세서(14)를 통해 인가받아 PCM 데이타로 변환하도록 하고 그 PCM 데이터를 디지탈-아날로그 변환부(18)가 아날로그 신호로 변환하도록 한다(236,238).

그리고, 상기 변환된 아날로그 신호를 스피커(20)를 통해 소리 신호를 출력하여 사용자가 들을 수 있도록하고 기지국의 신호 레벨을 검사하여 기준치 이하일 경우 그 내용을 경고하는 소리를 부저(38)를 통해 출력한다.

다음, 통화 종료가 아니면 상기 단말기 접속 판단 단계(222)부터 다시 수행한다(240).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 수사 등의 필요에 의한 공적인 이유로 인해 감청이 요구될 경우 자신이 속해 있는 동일한 셀 내의 상대 DECT 단말기를 감청할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전원 온시 단말기를 하드웨어적으로 초기화한 후, 발견되는 기지국(고정국이라고도 칭함)의 모든 채널을 받아들여 가장 강한 신호의 기지국을 선택하는 단계(200,202,204,206,208,210,212,214,216,)와 ;수신 기능을 갖고 기지국의 전송 채널중의 한 프레임에 있어서 모든 타임 슬롯의 내용을 수신하고 단말기의 번호를 선택한 후, 단말기 접속이 이루어지면 그 수신된 데이타 중에서 암호화 키 값을 전송하는 MAC 프레임의 존재 여부를 검사하는 단계(218,220,222,224,226)와 ; 상기 수신된 데이타 중에서 MAC 암호화 키 값 전송 프레임이 검출되면 암호화 키 값을 보관하고 신호 레벨이 적절한 기지국으로 이동하는 단계(228,230,232)와 ; 자신이 속해 있는 동일한 셀내의 단말기로부터의 암호화된 부호화 음성 데이타를 수신하여 수신된 암호화된 음성을 해독하는 단계(234)와 ; 상기 해독된 부호화 음성 데이타를 PCM 데이타로 변환하고 그 PCM데이타를 아날로그 신호로 변환하는 단계(236,238)와 ; 상기 변환된 아날로그 신호를 소리 신호로 출력하고 기지국의 신호 레벨을 검사하여 기준치 이하일 경우 그 내용을 경고하는 소리를 출력하는 단계와 ; 통화 종료가 아니면 상기 단말기 접속 판단 단계(222)부터 다시 수행하는 단계(240)를 포함하는 단말기의 음성 신호를 감청하는 방법.