專利名稱：多功能自適應(yīng)電話線測(cè)量方法及系統(tǒng)的制作方法
本申請(qǐng)是1996年9月3日遞交的，題目為“多功能自適應(yīng)電話線測(cè)量方法及系統(tǒng)”的中國專利申請(qǐng)No．96109645．4的分案申請(qǐng)。
一組電話線是由兩條線組成，其分別為從電話總局(Central Office，C．O．)所接過來的端頭線(tip)(+)及振鈴線(ring)(-)。
世界各地的電話網(wǎng)絡(luò)皆有所不同。電話線上的DC線電壓是由電話總局的電池所提供，電話總局所提供的DC線電壓也會(huì)因地區(qū)不同而有所不同，故其電話線上的電壓也可能一直在改變。
在理想情況下，一電話機(jī)有三種狀態(tài)，亦即待機(jī)(ONHOOK)，使用(OFFHOOK)及振鈴(RINGING)狀態(tài)，而電話線上的電壓亦隨著此三種狀態(tài)而有所不同。在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電話線上的電壓為直流48±15％伏特，使用狀態(tài)時(shí)則為直流5±15％伏特，而在振鈴狀態(tài)時(shí)則為交流130±15％伏特。
這些是美國的通訊標(biāo)準(zhǔn)，電話線標(biāo)準(zhǔn)也因國家不同而不同，也可能因電話總局不同而有所不同。
當(dāng)拿起一話機(jī)時(shí)，一開關(guān)將電話線與話機(jī)連通，而使電話線上產(chǎn)生一阻抗(負(fù)載)，進(jìn)而降低直流電壓。此低電壓即會(huì)通知電話總局以產(chǎn)生一撥號(hào)音及使該電話線致能。
以下說明各種竊聽電話的方法及操作模式竊聽(Wiretaps)如何工作。
竊聽，即非法地監(jiān)聽或錄下電話中的對(duì)話，是很容易實(shí)現(xiàn)的。最快最簡單的竊聽方法是將竊聽器直接并聯(lián)地“接入”(tap-in)該電話線上，然后即可監(jiān)聽電話線上的對(duì)話。此并聯(lián)電話機(jī)的方式是與分接出一分機(jī)的方式相同，皆可拿起話機(jī)而對(duì)話。為防止被竊聽的人聽到竊聽者的呼吸聲或其他聲音，因此，并聯(lián)話機(jī)的發(fā)話裝置通常被去掉。一高阻抗的耦合變壓器(high-impedance coupling transformer)通常被用于將竊聽的信號(hào)饋入錄音機(jī)中。因?yàn)殡娫捑€上的簡單話機(jī)會(huì)傳送一話機(jī)使用信號(hào)至電話總局，因此在電話線未致能之前，只有一竊聽器的高阻抗被接入。
竊聽器(Bugs)-無線竊聽無線竊聽通?？捎梢环N俗稱竊聽器(bug)的小型發(fā)射器來實(shí)現(xiàn)。竊聽器只須很少的電子元件，其發(fā)射范圍也限，通常在5O0-1，O00英寸。但其可安置于電話機(jī)內(nèi)進(jìn)而傳送一清楚的信號(hào)至工作在88-108MHz或300-350MHz范圍的普通FM收音機(jī)。此小型FM發(fā)射器被設(shè)計(jì)成能直接利用電話線上的電源而工作并可傳送電話線上雙方的對(duì)話。如果無法進(jìn)入大樓內(nèi)安置此竊聽器于電話機(jī)內(nèi)，該竊聽器也可經(jīng)一高阻抗接至電話線。一種外型類似電話中發(fā)話裝置的竊聽器亦已上市，竊聽者可直接利用該具發(fā)射功能的發(fā)話裝置來取代傳統(tǒng)的電話發(fā)話裝置，而達(dá)到竊聽的效果。此類竊聽方式還具有一錄音機(jī)，耦合至該FM接收機(jī)，用以錄下電話雙方的對(duì)話。
竊聽器如何工作電話線上的直流電壓不是直接提供電源就是經(jīng)一與電路線電流串聯(lián)的電阻來提供電源，此電源用以提供可調(diào)式電壓控制振蕩器(Voltage Control Oscillator，VCO)，此VCO可傳送一穩(wěn)定且在FM廣播頻段內(nèi)的載波信號(hào)。該振蕩器的瞬時(shí)頻率決定于所供電壓的大小。另將攜帶交流電壓的電話語音信號(hào)加至振蕩器的電源電壓中，因此使其所發(fā)射的頻率與語音頻率相同，此即一段FM收音機(jī)所能接收的“調(diào)頻”(Frequency Modulation)。
竊聽器被致能后，將會(huì)產(chǎn)生一非特定性的DC電壓、阻抗及射頻電壓于電話線上。
發(fā)射的簡要說明本發(fā)明的目的是提供一種探測(cè)電話線上異常狀況的方法或探測(cè)一種非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置的裝置，該裝置可工作于從電話總局連接過來的一條或多條電話線上且不須先致能電話總局的線路。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種方法，該方法通過提供一跨于電話線間的漸減的電阻(但不至于低到致能電話總局的線路)來致能任何監(jiān)聽裝置。
本發(fā)明的再一目的是提供一種方法，該方法可根據(jù)預(yù)定的時(shí)間間隔周期地測(cè)量AC、DC、RF電壓及一條線或多條線的阻抗以及從所搜集的值中計(jì)算每一條線上測(cè)量值的平均值及偏差值，并將當(dāng)前測(cè)量值與所搜集的值比較，當(dāng)一參數(shù)超出從平均值與偏差值所導(dǎo)出的范圍時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)以表示發(fā)生異常狀況或發(fā)現(xiàn)一監(jiān)聽裝置。
本發(fā)明的裝置包含AC、DC、RF電壓及阻抗測(cè)量裝置、一用于存儲(chǔ)不同參數(shù)測(cè)量值的存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)器裝置、用于互連電話線的開關(guān)、測(cè)量裝置及存儲(chǔ)裝置、用于控制不同裝置及開關(guān)以及用于發(fā)出探測(cè)到一異常狀況或一監(jiān)聽裝置的信號(hào)的控制裝置。
裝置還包含裝置，用于提供跨于電話線間的漸減電阻以致能任何監(jiān)聽裝置及用于阻抗測(cè)量。本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將由探測(cè)方法配合附圖的描述而更加明顯，其中不同圖中相同數(shù)字意指相同的元件。


圖1所示為直接在電線上及通過一個(gè)專用交換機(jī)(PBX)應(yīng)用本發(fā)明的電話系統(tǒng)的圖示說明。
圖2所示為阻抗測(cè)量及致能監(jiān)聽裝置的方法的流程圖。
圖3所示為本發(fā)明的方法的流程圖。
較佳實(shí)施例的具體說明首先參考圖1所示的裝置，一電話總局1利用一電池2提供一DC電壓，正極接至端頭線5，負(fù)極接至振鈴線6。
電話線4從電話總局傳送至包含用戶地點(diǎn)20的不同用戶地區(qū)。如圖所示，一單一電話線17直接接至一電話機(jī)19。多數(shù)條線18經(jīng)PBS3接至多個(gè)電話機(jī)。
一開關(guān)裝置7在控制器15的操作控制下，依序?qū)⒚恳浑娫捑€接至DC電壓表8、AC電壓表9、RF電壓表10及包含提供跨于電話線的漸減電阻的裝置14的阻抗探測(cè)裝置11。
本發(fā)明利用DC電壓表8、AC電壓表9、RF電壓表10以及阻抗偵測(cè)結(jié)構(gòu)11測(cè)量電話系統(tǒng)上的各種參數(shù)狀態(tài)。經(jīng)測(cè)量后的不同的參數(shù)值被儲(chǔ)存在一存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)器13，以可以是一其中含程序小型計(jì)算機(jī)的控制器處理這些數(shù)據(jù)。
該數(shù)據(jù)用于產(chǎn)生可接受值的范圍，控制器將所測(cè)量的值與可接受值的范圍作比較，當(dāng)測(cè)量的值超出范圍值，控制器會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)12。
一種用于通過RF和阻抗變化致能竊聽器并探測(cè)它們的方法，如圖2的流程所示使用漸減電阻致能方法(DiminishingResistance Activation Method，DRAM)14。一漸減電阻16跨接于電話線上以利用DC電表8測(cè)量DC電壓直至DC電壓等于或小于1／2待機(jī)(ONHOOK)電壓。此電壓足以致能大部分的竊聽器而不須致能電話總局的線路。
RF電壓由RF表10測(cè)量，并被加以存儲(chǔ)，此時(shí)的電阻R即被記錄為阻抗測(cè)量值。電話線上的阻抗會(huì)因?yàn)楦`聽器的致能而經(jīng)常改變。此外，電話線上的RF電壓也可做為另一種有一致能的竊聽器正在電線上的指示。
圖3說明了本發(fā)明不需影響電話線上的工作而可用以探測(cè)異常狀況及竊聽器的方法。
開關(guān)7選擇一電話線，DC電壓由一DC電表8測(cè)量。如果為0V則指示該電話線被剪斷，因此警報(bào)器發(fā)出信號(hào)，以警示該異常狀況。如果電壓小于24V或其他預(yù)設(shè)電壓，則電話在使用(OFFHOOK)狀態(tài)，因此不需測(cè)量。如果待機(jī)(ONHOOK)或電壓大于24V，則AC電表9測(cè)量AC電壓。如有AC電壓，則電話線上的AC電壓指示振鈴且不需測(cè)量。否則，圖2所示的DRAM過程致能以及阻抗R及RF在電阻值恰可使DC電壓為1／2待機(jī)(ONHOOK)電壓時(shí)被記錄。此DC、R及RF值與可接受范圍的值作比較。在評(píng)估算法過程期間對(duì)所量測(cè)的每一個(gè)參數(shù)值與控制極限作比較，如果有一值超過控制極限，則設(shè)定一警報(bào)12，并指示糾正的動(dòng)作。此舉可包括顯示問題的性質(zhì)。
如果所測(cè)量的DC、R及RF值并未超過控制極限，這些數(shù)據(jù)便用以更新統(tǒng)計(jì)線控制(STATISTICAL LINE CONTROL，SLC)極限，然后再切換至另一電話線繼續(xù)測(cè)量。
當(dāng)多條電話線接至同一電話總局時(shí)，在一條電話線上所測(cè)量的值，可與另一條電話線上的測(cè)量值作比較。
上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的原理及效果，而非限制本發(fā)明，因此，熟悉本領(lǐng)域的人員對(duì)上述實(shí)施例所作的修改及變化仍不違背本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)限如后述權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種在來自一電話總局的電話線上探測(cè)一異常狀況或一非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置的方法，該方法包含下列步驟在電話線上以一預(yù)定的時(shí)間間隔連續(xù)地重復(fù)測(cè)量至少二個(gè)參數(shù)，該至少二個(gè)參數(shù)選自一組由DC電壓、AC電壓、阻抗及RF電壓所組成的參數(shù)；存儲(chǔ)所測(cè)量的參數(shù)值；計(jì)算電話線上的每一參數(shù)的平均值及該測(cè)量值的偏差值以及重新計(jì)算平均值及偏差值以提供當(dāng)前的平均值及偏差值以反應(yīng)參數(shù)值的緩慢非錯(cuò)誤偏移；將每一新測(cè)量的參數(shù)值與當(dāng)前的平均值及偏差值作比較；及當(dāng)一新的參數(shù)值超過從當(dāng)前的平均值及偏差值所導(dǎo)出的范圍值時(shí)，提出一警報(bào)信號(hào)，以指示一異常狀況的發(fā)生或一非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置正在電話線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包含下列步驟提供一步步漸減的電阻，以跨于待測(cè)電話線上及測(cè)量其上漸減的DC電壓，由該DC電壓的變化以探測(cè)非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置的存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包含下列步驟在將一電阻跨接于電話線上后，由測(cè)量DC電壓的下降率以測(cè)量每一電話線上的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包含下列步驟通過用一跨于電話線上的漸減電阻以致能非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置而無需向電話總局發(fā)送一使用(OFF HOOK)的信息，進(jìn)而探測(cè)出該監(jiān)聽裝置的存在。
5.用于在來自一電話總局的電話線上自動(dòng)探測(cè)一異常狀況或一非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置的裝置，該裝置包含用于在一電話線測(cè)量至少二個(gè)選自一組由DC電壓、AC電壓、RF電壓及阻抗所組成的參數(shù)的測(cè)量裝置用于存儲(chǔ)電話線上的測(cè)量裝置所測(cè)量到的參數(shù)值的存儲(chǔ)裝置；用于指示一異常狀況發(fā)生或有一監(jiān)聽裝置的裝置；及與測(cè)量裝置、存儲(chǔ)裝置及信號(hào)裝置互連的控制裝置，該控制裝置用于使該測(cè)量裝置以一預(yù)定的時(shí)間間隔重復(fù)測(cè)量該電話線，用一將經(jīng)測(cè)量裝置所測(cè)量到的參數(shù)值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置中，用于利用統(tǒng)計(jì)裝置從存儲(chǔ)的值中確定電話線上每一參數(shù)的正常偏差的期望范圍值，用以決定正確測(cè)量得到的值是否超過該范圍及用于測(cè)量值超過范圍時(shí)致能該信號(hào)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中測(cè)量裝置包含裝置，用于應(yīng)用于一跨于電話線上的漸減電阻以致能非經(jīng)授權(quán)的監(jiān)聽裝置而無需向電話總局發(fā)送一使用(OFF HOOK)的信息。
全文摘要
一種用以監(jiān)測(cè)電話線的系統(tǒng),可用以探測(cè)多種不同的電話線不正常使用狀態(tài)。其探測(cè)功能包括例如斷線的物理損害,拿起話機(jī)一段時(shí)間不使用的不正常使用及竊聽(wiretaps)的濫用。該系統(tǒng)可彈性的自動(dòng)調(diào)整至不同的正常狀態(tài)。為提供一可靠的電話通訊,該系統(tǒng)會(huì)在探測(cè)到不正常狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生警報(bào)并同時(shí)產(chǎn)生一歷史數(shù)據(jù)庫。此數(shù)據(jù)庫是用以再檢查可靠性及響應(yīng)時(shí)間,辨認(rèn)硬件的故障趨勢(shì)或其重復(fù)的不正常使用及提供系統(tǒng)管理報(bào)表以調(diào)整至不同的正常狀態(tài)而不至于產(chǎn)生誤報(bào)警。此物理系統(tǒng)包含掃描輸入電話的電路。
文檔編號(hào)H04M3/22GK1294463SQ0010541
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月24日
發(fā)明者趙新民 申請(qǐng)人:趙新民