Основные определения и классификация способов подключения и защиты
1.1. Основные определения
Прежде чем приступить к описанию способов подключения и защиты, необходимо уточнить основные термины встречающиеся в книге:
Противодействие самовольному коммерческому использованию телефонной линии
Это комплекс организационных и технических мероприятий, проводимых, в основном, предприятиями связи, а также индивидуальными абонентами телефонных сетей в целях снижения финансовых потерь в случаях самовольного подключения и использования телефонной линии.
Комплексное применение средств противодействия позволяет:
• оперативно реагировать на жалобы клиентов АТС на увеличение счетов на оплату разговоров, которых они не вели;
• существенно снизить вероятность самовольного использования телефона;
• облегчить поиск мест подключения;
• уменьшить финансовые потери в суммарном исчислении.
АТС
Автоматическая телефонная станция. Может быть:
декадно-шаговой, квазиэлектронной, электронной (цифровая).
ТА
Телефонный аппарат — оконечное электронное (электро-механическое) устройство, выполняющее следующие основные функции:
• набор номера для установления исходящей связи;
• прием вызова с телефонной станции;
• передача речевой информации собеседника;
• различные сервисные функции (запоминание номера, автодозвон, переадресация и пр.).
ШЛЕЙФ
Под шлейфом понимается двухпроводная линия, соединяющая конкретный телефонный аппарат с узловым центром АТС.
ПОСЛЕДНЯЯ "МИЛЯ"
Термин заимствован из зарубежной печати. Он касается двухпроводной линии между ТА и устройствами аналого-цифровых преобразователей. Информация в последней "миле" передается в аналоговой форме. Для современных цифровых АТС является узким местом, ограничивающим скорость передачи информации и набор сервисных функций ТА.
ИСХОДЯЩАЯ СВЯЗЬ
Связь от конкретного телефонного аппарата с набором номера и подключением к сети.
ВХОДЯЩАЯ СВЯЗЬ
Получение вызова с АТС на телефонный аппарат и установление связи после поднятия трубки.
ТАКСОФОН
Телефонный аппарат, предназначенный для городской и междугородной связи и установленный в специально отведенных для этого местах. Имеет цепи кассирования (монетоприемник, устройство считывания магнитных карточек).
АППАРАТУРА ПОВРЕМЕННОГО УЧЕТА
Устройство, устанавливаемое на узловых (региональных) центрах АТС, предназначенное для автоматического учета продолжительности исходящей связи с каждого конкретного ТА. Может использоваться как в случае междугородной так и местной связи.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ КОРОБКА
Шкаф с выведенными колодками для подключения телефонных пар, размещаемый обычно вблизи пользователей (абонентов) АТС. При проектировании общественных и жилых зданий распределительные коробки размещаются равномерно по всем этажам здания, чтобы обеспечить минимальную длину подключаемых двухпроводных кабелей. Например, на 2, 4 этажах 6-ти этажного здания и т.п.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ
Подключение дополнительного телефонного аппарата параллельно основному, не нарушающее при этом проводной шлейф АТС-ТА.
ЗАПРЕТ НАБОРА НОМЕРА
Воздействие на структуру и форму импульсов набора номера ТА, не позволяющее аппаратуре АТС однозначно определить номер и установить режим соединения между абонентами.
ОГРАНИЧЕНИЕ ДОСТУПА К ЛИНИИ
Применение устройств защиты, не позволяющих без знания кода или специальной методики, а также без наличия электронного ключа, набрать номер и установить связь. Как правило, в случае ошибочного или самовольного подключения устройство защиты осуществляет запрет набора номера (см. выше).
ЗОНА РАДИОКАНАЛА
Область простанства, ограниченная дальностью установления связи для беспроводных телефонных аппаратов (между стационарным и переносным блоком), а также ячейка действия сотового телефона. В этой зоне возможно подключение к линии с помощью специально доработанного радиотелефона.
ИМИТАЦИЯ СИГНАЛОВ АТС
Специально разработанное устройство подключения, обеспечивающее подачу ложных сигналов владельцу линии (например, "отбой станции", "нет дома" и пр.).
РЕЗОНАНСНАЯ НАСТРОЙКА
Настройка устройства защиты на работу с конкретным телефонным аппаратом с определенными параметрами. В случае подключения другого ТА или при подсоединении ТА в другой точке шлейфа, происходит рассогласование (непопадание в резонанс), что вызывает срабатывание защитного устройства (запрет набора номера).
ВЕРОЯТНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИНИИ
Выраженная в числовом отношении относительная величина, характеризующая возможность подключения к линии и использования ее в коммерческих целях тем или
иным способом. Может быть: вероятность параллельного подключения, вероятность использования линии с разрывом шлейфа и т.п.
Возможно численное выражение интегральной вероятности по всем допускаемым вариантам подключения. Основные коэффициенты можно получить только из конкретной практики противодействия самовольному использованию линии.
1.2. Способы подключения к линии
Для того, чтобы рассмотреть все возможные места подключения к телефонной линии, представим себе упрощенную схему линии связи приведенную на Рис. 1.
На схеме показана распределительная коробка, к которой подключены четыре пары:
• радиотелефон;
• таксофон;
• обычный телефонный аппарат;
• встроенное устройство имитации сигналов
АТС.
Необходимо уточнить, что анализ возможных подключений проводится исключительно в "последней миле" телефонных коммуникаций, т.е. на участках шлейфа, в которых информация передается в аналоговой форме.
Из этой схемы видно, что можно выделить пять основных зон пиратского подключения: • телефонный аппарат (таксофон); • линия от телефонного аппарата, включая распределительную коробку; • кабельная зона (шлейф АТС); • зона АТС (машинный зал); • зона радиоканала радиотелефона. В этих зонах подключение с целью коммерческого использования линии наиболее вероятно. На Рис. 2 показаны ожидаемые способы подключения. Дадим характеристику каждого из них. Кратковременное подключение. Характеризуется малым временем контакта пиратского ТА с линией в точке подключения. Как правило, наблюдаются единичные случаи использования различных телефонных аппаратов или линий с отсутствием или незначительной маскировкой мест подключения. Достаточно хорошо поддаются выявлению и предупреждению и, в условиях длительной эксплуатации ТА (например, в течении года), в суммарном выражении, не наносят значительного финансового ущерба. Длительное подключение. Уже сам факт длительного использования линии посторонними лицами говорит о том, что эти лица в процессе жизни (или производственной деятельности) находятся где-то рядом (члены семьи, соседи, сотрудники), либо показывает особую уязвимость данного абонентского комплекта ТА для пиратского подключения (вскрытые шкафы и распределительные коробки, отсутствие контроля за использованием телефона, отсутствие элементарных средств защиты).
Для пиратского подключения используются либо обычные ТА, либо специальные устройства подключения, обеспечивающие скрытое подсоединение к двухпроводному шлейфу и имитацию всех основных сигналов АТС для хозяина линии. В течение собтвенно момента самовольных разговоров владельцу абонентской линии имитируется либо сигнал "занято", либо сигнал "контроль посылки вызова". В остальное время владелец линии пользуется ТА беспрепятственно. Выявление таких приборов достаточно сложно, но возможно путем анализа статистики по оплате телефонных разговоров (например, по выставленным распечаткам — счетам за междугородные nepeговоры). Как правило, в подобных случаях нелегалы не злоупотребляют телефонным временем, боясь огласки. Для них важна сама возможность постоянно пользоваться линией. К области длительных подключений относится так же использование телефонного аппарата не по назначению, например, сотрудниками предпритятия, фирмы либо детьми в собственной квартире. Вероятность подобного развития событий достаточно велика. Самовольное подключение без разрыва шлейфа. К такому виду подключений относится: параллельное подключение в распределительной коробке, в кабельной зоне АТС либо использование неисправного телефона (а также некоторых особенностей механизма кассирования монеты, жетона). Для этих подключений характерно прослушивание (подзвякивание) набора номера на аппарате владельца линии, что заставляет нелегалов пользоваться линией в отсутствие хозяина. Но это же обстоятельство служит средством выявления самого факта подключения. Подзвякивание ТА, перехват чужих разговоров — все это верные признаки параллельного самовольного подключения. Подсоединение к двухпроводному шлейфу производится чаще всего с помощью обычного ТА разъемами типа "крокодил" либо иголками в открытых распределительных шкафах, колодцах, после чего практически не остается никаких следов подключения (естественно кроме финансового ущерба). Самовольное неоплаченное использование таксофонов также ощутимо влияет на величину финансовых потерь линейных узлов связи. Один из возможных способов — длительное повторное использование первой неоплачиваемой минуты на некоторых типах междугородных таксофонов. Кроме этого, для таксофонов так же характерно и подключение к проводному шлейфу, как и для обычных ТА. Достаточно часто встречается и применение самодельных жетонов, монетозаменителей, карточек. Самовольное подключение с разрывом шлейфа Бывает: в распределительной коробке, в кабельной зоне АТС, подключение имитатора либо модема (факса). Характеризуется высокой степенью скрытности проведения самовольных разговоров. Практически невозможно выявить факт подключения в момент его проведения. Если после подключения проводка линии восстанавливается и место соединения маскируется, это говорит о длительном (устойчивом) использовании вашей телефонной линии. Бесконтактное подключение. Проявляется в зоне радиоканала между стационарным и переносным блоком радиотелефона. Путем электронного сканирования распознается кодовая посылка сигнала снятия трубки, и далее, связь происходит обычным образом, только вместо переносного блока владельца линии используется пиратский аппарат, "прошитый" соответствующим образом. Таким образом происходит мошенничество в области сотовых систем связи. Есть несколько методов, с помощью которых третья сторона может собрать данные об опознавательных (телефонных) номерах, последовательных электронных индексах абонентов сети и воссоздать копию-клон, реализующую возможности оригинала в упрощенном варианте. Запущенные в сеть клоны опознавательного номера сотового телефона могут быть использованы для ведения за день телефонных разговоров (в том числе международных) на ощутимую сумму. Существуют также "телефоны-вампиры", которые непрерывно "обнюхивают" эфир и вытягивают опознавательный номер и электронный последовательный индекс санкционированного пользователя для однократного разговора. Использование телефона не по назначению. Эта область подключений включает в себя все возможные варианты использования телефона владельца линии. Как правило, это одна из самых вероятных ситуаций, характерных для крупных производств, фирм. Проведение личных разговоров сотрудниками без соответствующей оплаты за них — это дополнительная статья расходов, а также головная боль руководящего персонала. Обычный домашний телефон тоже может стать источником финансового ущерба при неразумном использовании. Выросшая оплата за междугородные разговоры приводит к увеличению количества случаев, когда абоненты не могут оплатить счета. 1.3.Способы противодействия самовольному использованию телефона Все способы противодействия можно разбить на две основные группы: • организационные; • технические. Под организационными способами понимается комплекс мер по регламентированию и контролю за использованием телефонной линии. Они проводятся работниками линейных узлов связи, а также индивидуальными абонентами АТС. Особенно большой эффект от организационных мер получают предприятия и организации, на балансе которых имеется достаточно много городских телефонных линий. Под техническими способами противодействия понимается применение специальных устройств защиты, ограничивающих возможности нелегальных абонентов по доступу к линиям связи. По воздействию на телефонные линии технические способы подразделяются на: • пассивные; • активные. Пассивные устройства защиты предназначены для регистрации факта подключения и самовольного использования линии. Они не вмешиваются в процесс связи, а только помогают владельцу линии оперативно реагировать на начальный процесс возникновения самовольного использования линии.
Активные устройства защиты предусматривают вмешательство в процесс установления и проведения связи с целью предотвратить реальные финансовые затраты в случаях самовольного подключения. Основные способы противодействия приведены на Рис. 3. Полное описание принципов защиты, а также противодействия приведены в последующих главах. 1.4. Вероятностный подход в оценке эффективности средств защиты Разработка средств защиты телефонной линии должна опираться на четкий анализ самого процесса самовольного подключения. Для этого нужна простейшая теория, позволяющая производить количественную оценку эффективности противодействия. Известно, что многие явления в природе, технике и вообще в жизни носят случайный характер, т.е. невозможно точно предсказать — как явление будет происходить. Оказывается, что такие случайные явления можно описать количественно, если только они наблюдались достаточное число раз при неизменных условиях. Хорошим подспорьем для количественного описания процесса пиратского подключения к линии является теория вероятностей и математическая статистика. Конечно, численное определение вероятности пиратского подключения чисто теоретическим способом невозможно. Так, например, не существует никакой теории, позволяющей априори предсказать финансовые потери телефонной компании вследствие пиратских подключений. Для определения такой вероятности нужно использовать статистику оплаты за телефонные услуги в каком-либо городе (регионе, стране) и подсчитать, как часто оплата (списание денег) происходила за так называемых пиратов. Трудность решения этой задачи очевидна. Попытаемся на базе практического опыта и введенных допущении построить математическую модель самовольного использования линии. Введем следущие элементарные события: А - отсутствие подключения к линии, использование ее хозяином и по назначению. В - наличие подключения либо использование линии посторонним лицом и не по назначению. Первое допущение состоит в том, что эти два события в общем случае будем считать равновероятными. По классическому определению вероятности [1] — если одно событие выбирается из множества двух равновероятных исходов, его вероятность равна 0,5. Таким образом, вероятность нелегального использования линии равна: Р(В)=0,5 (1) Это понятно и на бытовом уровне. При всех прочих равных условиях, на достаточно длительном периоде времени, возможность самовольного использования вашего телефона равна 50 х 50% В свою очередь, событие В состоит из следующих элементарных событий: B1 - отсутствие подключения к линии, использование ее посторонним лицом не по назначению (например: междугородный анонимный разговор на производстве); B2 - подключение к линии с разрывом шлейфа; В3 - параллельное подключение к линии; В4 - подключение к линии через радиоканал (радиотелефоны и сотовая связь). Приведенные события охватывают весь спектр возможных подключений с целью коммерческого использования линии. Для количественной оценки вероятности этих событий необходимо сделать допущение, что они несовместны, т.е. не могут произойти одновременно (на самом деле это не так, но другое предположение значительно усложнит рассуждения, лишь незначительно добавив точности). Некоторые статистические данные, находящиеся в распоряжении авторов, позволют говорить о том, что эти события не равновероятны. Количественно, это выглядит так: P(B1)=0,2 Р(В2)=0,1 Р(В3)=0,15 Р(В4)=0,05 Значения вероятностей получены из анализа статистических данных о подключениях в различных регионах страны. По формуле полной вероятности [1] вероятность пиратского использования линии равна сумме вероятностей: Р=Р(В)=Р(В1)+Р(В2)+Р(В3)+Р(В4) (3) Для количественной оценки эффективности средств защиты телефона введем коэффициенты: K1, K2, К3, K4, характеризующие наличие (или отсутствие) средств и мер защиты по соответствующему способу подключения: K1 - организационные меры по ограничению доступа посторонних лиц, включая детей, к телефонам, регламентирование и контроль; К2 - устройства защиты, обеспечивающие запрет использования линии при разрыве шлейфа (системы с кодированием доступа к линии, установленные на АТС); К3 - устройства защиты or параллельного подключения; K4 - устройства защиты радиоканала беспроводных телефонов. Предположим: Если К = 1 — это означает отсутствие системы защиты по этому способу; К =0 — наличие эффективной защиты по данному способу. Таким образом, формулу (3) можно переписать в виде: P=K1P1+K2P2+K3P3+K4P4 (4) или, подставляя численные значения: Р= 0,2 • K1 + 0,1 • K2 + 0,15 • К3 + 0,05 •K4, (5) При этом выполняется общее условие: P <= 0,5 (6) Допустим также, что наличие финансовых потерь находится в прямо пропорциональной зависимости от вероятности пиратского подключения — P. Тогда, если, скажем, удалось снизить P на 30%, то суммарные финансовые потери также снизятся приблизительно на 30%. Естественно, что это очень приблизительная оценка эффективности защиты, но, тем не менее, она позволяет свести расчеты в таблицу.
| Таблица 1. | ||||||
| Способ защиты | Коэффициенты | Вероятность пиратского подключения | Снижение финансовых потерь в % | |||
| К1 | К2 | КЗ | К4 | |||
| P | ||||||
| Без защиты | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,5 | - |
| Организационные меры | 0 | 1 | 1 | 1 | 0,3 | 20 |
| по ограничению доступа к телефонному аппарату | ||||||
| Защита от | 1 | 1 | 0 | 1 | 0,35 | 30 |
| параллельного | ||||||
| подключения | ||||||
| Защита от подключения с | 1 | 0 | 0 | 0 | 0,2 | 60 |
| разрывом линии | ||||||
| Защита радиоканала | 1 | 1 | 1 | о | 0,45 | 10 |
| Организационные меры + | 0 | 1 | 0 | 1 | 0,25 | 70 |
| защита от параллельного | ||||||
| подключения | ||||||
| Комплексная защита | 0 | 0 | 0 | 0 | - | 100 |
Приведенный вероятностный подход к проблемам противодействия пиратскому подключению к телефонной линии позволяет: • ввести элементарную теорию нелегальных подключений с целью коммерческого использования телефона; • прогнозировать финансовую экономию при единичном и комплексном использовании средств защиты; • выбрать направление разработки эффективных систем защиты. Применимость подобного подхода была проверена экспериментальным путем при установке устройств защиты на абонентских комплектах АТС и дальнейшего анализа междугородных счетов. Полученное снижение финансовых потерь даже превосходило рассчитанные по вероятностной методике значения. Естественно, для эксперимента выбиралась линия, на которой было замечено увеличение количества междугородных разговоров невыявленных (анонимных) абонентов. В качестве устройства защиты применялся блок защиты от выхода на межгород (аналогично защите от параллельного подключения). Полученные численные данные позволяют говорить о достаточно эффективной методике рассчета вероятности пиратского подключения.
Организационные способы защиты от телефонного пиратства.
2.1. Проверка и контроль линии
В случае обнаружения самовольного подключения к телефонной линии, в первую очередь необходимо проверить состояние двухпроводного шлейфа ТА - АТС. В идеальном случае, по заявке абонента проверка проводится специалистом узла связи. Один из вариантов — подключение специализированного тестера, имеющегося практически на каждом линейном узле связи. При этом, возможно обнаружение мест подключения, скруток по всей длине шлейфа. Прибор обладает достаточной точностью, позволяющей обнаружить нестандартные перепады сопротивлений и определить их месторасположение. Прибор эффективен для выявления самодельных устройств скрытого подключения, входные узлы которых отличаются от обычных ТА по значению комплексного сопротивления в различных режимах связи. Так же определяется наличие на линии параллельных аппаратов, факсов, АОНов и любых других сервисных устройств.
Идивидуальные абоненты могут провести простейшую проверку с помощью измерительного прибора — вольтметра с рабочим напряжением до 100 В постоянного тока.
Подключив прибор параллельно своему телефонному аппарату, замеряют рабочее напряжение телефонной линии при положенной трубке ТА. Оно должно быть в пределах ±48-60 В. Дело в том. что, зачастую, самодельные устройства, подключенные в разрыв вашей линии для незаметного ее использования, могут выдавать на телефон хозяина линии меньшее напряжение (15-20 В), необходимое лишь для того, чтобы отследить режим снятия трубки основного ТА, либо имитировать ложные сигналы.
Естественно, что таким образом невозможно выявить кратковременные подключения, но есть вероятность обнаружения факта использования линии на долговременной основе.
Второй вариант проверки и контроля линии заключается в визуальном контроле двухпроводного шлейфа "абонент - распределительная коробка". При этом, особое внимание обращается на состояние узлов, стыков и скруток, возможность доступа к ним, а также состояние распределительных коробок и контактных соединений. Коробки должны быть надежно закрыты и опломбированы, особенно, если они располагаются в открытых тамбурах и коридорах.
Руководители предприятий просто обязаны предпринять все меры к сохранности кабельного хозяйства в своих помещениях. Кроме повышения возможности подключения некачественные соединения значительно ухудшают качество связи.
2.2 Ограничение доступа к телефонной линии
Чисто организационными можно считать следующие мероприятия по ограничению доступа к телефонной линии:
• Установка ТА в месте, недоступном для посторонних лиц.
• Отключение выхода на межгород путем набора "8" по заявке на станционный узел связи.
• Контроль за проведением городских и
междугородных разговоров с персонификацией сотрудников предприятия, фирмы (например, секретарем, вахтером и т.п.).
• Уменьшение количества параллельных аппаратов.
• Использование для связи внутри предприятия преимущественно местных АТС (микроАТС для небольших фирм и организаций). Как правило, подобные микро- и миниАТС позволяют программировать режимы выхода в городскую сеть только для нескольких ТА (руководители, ответственные лица). Для индивидуальных абонентов весьма актуальна проблема использования телефонного аппарата детьми (международные разговоры по интим-телефонам). В данном случае, при использовании только организационных мер, эффективны лишь отключение от автоматической междугородной связи и постоянная воспитательная работа.
2.3. Контроль оплаты за телефонные услуги
Как правило, расчет оплаты за пользование телефоном происходит один раз в месяц. Предприятия и индивидуальные абоненты должны тщательно анализировать распечатки, поступающие с узлов связи. В случае междугородных разговоров необходимо обращать внимание на коды городов, в которые производились звонки. Если коды не совпадают с теми, которые имеют место в обычной деятельности организации (контракты, поставщики, потребители) или индивидуального абонента (родственники, знакомые), то имеет место факт подключения, и вам необходимо принять меры для предотвращения дальнейшего самовольного использования линии. Для руководителей узлов связи рекомендуется увеличить частоту выставления счетов, что позволит отследить резкое увеличение сумм, подлежащих оплате. В современных условиях это можно запрограммировать на
электронных АТС. Компьютерное усреднение оплаты за несколько месяцев позволяет в случае резкого всплеска, например, международных разговоров выдать контрольный сигнал абоненту.
Объективности ради, следует заметить, что в уменьшении финансовых потерь заинтересованы прежде всего сами абоненты, так как руководство АТС всегда найдет способ взыскания денег с должника, хотя-бы под угрозой отключения телефона. Это обстоятельство сдерживает внедрение технических новинок по защите линий от самовольного коммерческого использования.
В заключение надо отметить, что существуют видимые результаты принятия организационных мер защиты.
• Снижение финансовых потерь в суммарном исчислении.
• Уменьшение количества споров по оплате телефонных разговоров.
• Снижение количества анонимных (не персонифицированных) междугородных разговоров.
Все это приводит к улучшению дисциплины обращения с телефоном и значительной экономии средств.
2.4. Рекомендации абонентам в случае самовольного подключения
При обнаружении факта самовольного использования телефонной линии (с помощью прибора, визуально или по квитанции оплаты) следует помнить, что оплаты за чужие разговоры можно избежать, если этот факт будет доказан. Правда, как показывает практика, доказать, что звонили не
вы, бывает чрезвычайно сложно. Прежде всего, позвоните в справочную службу и попытайтесь выяснить: не было ли при выставлении счета на оплату технической ошибки. Если ошибка исключена, вызовите мастера с линейно-станционного цеха. Для такого вызова есть серьезные основания — вполне возможно, к вашей линии подключился кто-то посторонний. Мастер должен проверить состояние проводного шлейфа и попытаться выявить длительное подключение (разводка проводов в сторону от вашего помещения и распределительной коробки), а также возможность кратковременного подключения в шкафу и на лестничной площадке.
По окончании работ мастер должен оставить вам копию акта осмотра. Если мастер отказывается составлять акт, составьте его сами с обязательным присутствием мастера и соседей. Акт составляется в произвольной форме с отражением следующих моментов:
• в который раз составляется подобный акт;
• состояние проводки и ТА в квартире абонента;
• наличие/отсутствие несовершеннолетних детей;
• состояние шкафов и распределительных коробок (открыты, закрыты);
• состояние контактов на выходе шкафа (видны следы подключений или нет);
• месторасположение распределительной коробки (на вашей лестничной площадке или нет, закрыты ли двери тамбура перед квартирой и т.п.);
• состояние проводного шлейфа от коробки к квартире (наличие обрывов, изношенность изоляции проводов и т.п.);
• наличие или отсутствие радиотелефона в квартире.
Акт заверяется подписями мастера или соседей. Примерный вид акта осмотра приведен на Рис. 4.
После составления акта следует направить письменную претензию по юридическому адресу городской телефонной сети (ГАТС). В письме указывается:
какая часть суммы счета (желательно с кодом города) вызывает споры, к письму прикладывается акт осмотра. Письмо следует отправлять заказным (ценным) письмом с уведомлением о получении.
Если после этого ГАТС не списывает спорную сумму с начисленного счета, остается только обращаться в суд. Не забывайте оставлять себе копии всех документов, квитанций и пр.
Обычно после первой попытки списать счет на оплату разговоров, которые вы не вели и первого отказа это сделать абоненты поворачиваются лицом к техническому прогрессу в деле защиты телефонных линий и устанавливают то или иное устройство защиты от пиратства.
Счетчика времени для фиксирования исходящей связи
Предыдущая схема (Рис. 13) предусматривала срабатывание счетчика времени во всех режимах связи:
• обрыв линии;
• попытка пиратского подключения;
• использование телефона хозяина линии при исходящей связи;
• входящая связь.
В случае, когда абонент желает контролировать лишь время исходящей связи с основного телефонного аппарата. для запуска кварцевого генератора часов следует применять схему, приведенную на Рис. 14.
В состав схемы входят:
• датчик тока—R1,VТ1,R2,DD1.1;
• фильтр индукторного вызова — R4, СЗ;
• формирователь импульса цифры номера — VD3,R5,C2,DD1.2,C5;
• счетчик набранной цифры — DD2;
• инвертор включения генератора — DD1.4;
• цепь питания микросхем — VD 1, R3, С 1, VD2.
Данная схема позволяет:
• включить счетчик времени после снятия трубки и набора первых 3-х цифр номера (исходящая связь);
• выключить счетчик после окончания разговора (погрешность 2-4 с);
• исключить отсчет времени в случае входящей связи (номер не набирался), а также при параллельном подключении к линии.
Работа схемы заключается в следующем. При снятии трубки на ТА срабатывает датчик тока Rl, VT1 и с запаздыванием в 1 с (фильтр вызова) элемент DD2 подготавливается к счету. Элемент счетчика DD2 считает количество набранных цифр номера. Формирователь R5, С2, DD2.1 переключается в межсерийной паузе набора номера. После первых трех цифр высокий уровень на выходе 7 DD2 останавливает счет и, заряжая С4 через R7, переключает DD1.4, включая тем самым электронные часы. При входящей связи микросхема DD2 также подготавливается к счету, но импульсы набора номера в этом режиме отсутствуют. Электронные часы остаются в выключенном состоянии.
Таким образом, схема запуска позволяет избирательно отслеживать исходящую связь только с подключенного к ней телефонного аппарата.
3.8. Специализированные анализаторы телефонных линий
В состав оборудования помещений кроссов АТС входят испытательно-измерительные столы (ИИС), предназначенные для производства эксплуатационных измерений и испытаний абонентских линий, телефонных аппаратов, абонентских комплектов АТС и соединительных проводов [4].
Оборудование ИИС для электромеханических станций можно разделить на пять основных частей:
• подключающее устройство для подключения ИИС к проверяемой соединительной (абонентской) линии;
• испытательная часть для определения
исправности абонентской линии, телефонного аппарата и абонентского комплекта АТС;
• измерительная часть для эксплуатационных измерений электрических параметров линии и ТА на постоянном токе;
• служебная часть для приема заявок и ведения разговора с абонентом и персоналом АТС;
• переговорное устройство для набора номера, приема и передачи разговора, используемое совместно с испытательной и служебной частью.
Ниже указаны технические возможности ИИС.
Подключающее устройство
Подключающее устройство позволяет осуществлять подключение ИИС к проверяемой линии либо с помощью приборов автоматической установки данных, путем набора номера проверяемого ТА, либо в кроссе с помощью испытательных шнуров. Автоматическое подключение возможно только к абонентским линиям, а с помощью шнуров — к любым соединительным линиям.
Испытательная часть
Испытательная часть ИИС позволяет:
• вызывать абонента, у которого положена трубка, индукторным током;
• вызывать абонента, у которого снята трубка, фоническим сигналом нарастающей громкости;
• контролировать прохождение установления
соединения и разговора по проверяемой линии;
• вызывать по проверяемой линии станцию и
набирать любой номер;
• вести переговоры по проверяемой линии как в сторону линии, так и станции;
• проверять качество разговорных цепей ТА путем введения в разговорный тракт во время разговора искусственной линии с затуханием 26 дБ;
• проверять правильность работы
номеронабирателя ТА, включенного в линию.
Измерительная часть
Измерительная часть позволяет:
• измерять омическое сопротивление шлейфа абонентской и соединительной линий (как двух, так и трехпроводной);
• измерять сопротивление изоляции между проводами А и Б абонентской линии, а также между любым проводом и землей в пределах до 1-10Ом;
• проверять наличие на проводах линии посторонней полярности путем измерения сопротивления изоляции между каждым проводом и минусом батарей АТС;
• проверять целостность конденсатора в телефонном аппарате абонента;
• проверять исправность защитных предохранителей кросса.
Структурная схема испытательно-измерительного стола приведена на Рис. 15.
В целом, ИИС позволяет проверить телефонную линию на предмет самовольного подключения во всех режимах работы телефонного аппарата. Электронные АТС последнего поколения имеют богатый набор сервисных функций, поэтому обнаружение нелегальных подключений значительно упрощается. Естественно, такую работу могут выполнить только работники АТС. Представляется интересным, использовать для контроля линии приборы, разработанные специально для защиты информации [5]. Из всего объема данных, полученных с помощью таких специализированных тестеров, необходимо выбрать те, которые указывают на факты подключения к линии различных устройств, обрывы линии и т.п. Для примера приведем некоторые характеристики таких приборов. Набор для обнаружения PK1220-S PK1220-S используется для незаметной проверки текущего состояния телефонной линии после установки устройства, например, когда линия свободна, идет разговор и звенит звонок. Это устройство работает по автоматической тестирующей программе, включающей отраженное, фазовое, угловое, I/U и высокочастотное измерение. Во время отраженного измерения любое подключение видно на встроенном мониторе с помощью измерительного сигнала на телефонной линии. Во время фазового углового измерения показывается любое РhТ-отклонение, происходящее от мощностного, индуктивного или реального оттока. РhТ-отклонение показывается с точностью 0,1%. Если предопределенный уровень превышен, PK1220-S испускает акустический сигнал 30 с. Оптический сигнал тревоги продолжается при интерференции и дальнейшая индикация показывает конец интерференции. Встроенная память тревоги начинает работу, когда регистрируется тревога, и затем хранит информацию о ней. Пользователь может стереть память тревоги. Гарантируется 24-часовая защита против встроенных систем перехвата. При I/U-измерении акустическим или оптическим сигналом показываются дополнительно встроенные элементы. Дополнительный контроль телефонного напряжения возможен с помощью U-измерения, т.к. это измерение отделяет телефонное напряжение от телефонной цепи и телефон работает через PK1220-S. Пользователь также может осуществлять акустоматическое программирование. Устройство может работать независимо от полярности. Универсальный телефонный анализатор TS-12 Высокочувствительный и точный универсальный телефонный анализатор TS-12 предназначен для тестирования обыкновенных и электронных телефонов и телефонных систем. Тестирует и обнаруживает все сигналы, даже те, которые исходят от лампочки или звонка вызова. Применяется для 50-проволочной кабельной системы, которая обычно используется вместе с 5-канальными установками. Позволяет проводить такие тестирования, как проверка напряжения при снятой и повешенной трубке, прослушивание линии, колебание тона, тестирование импульса высокого напряжения и различных видов прослушиваний. Все это может быть выполнено за одну минуту. Быстрое сканирующее устройство DM-9 Использует измерение коэффициента отражения методом наблюдения за формой отраженного сигнала для обнаружения любого подключения к телефонной линии в радиусе 200 метров. Интерфейс упрощает эксплуатацию. Кабель может быть настроен при помощи одного нажатия кнопки. Функции; тестирование сканированием, проверка непрерывности, проверка проводов на выявление дефекта. Результаты тестирований выводятся на дисплей и пишутся на английском языке. Встроенные соединители BNC и RJ45. Питание от 9В батарейки или трансформатора, который поставляется по желанию. Включает укороченный разъем RJ45 и инструкции к применению. Телефонный анализатор ТА17-С Это устройство использует ряд электронных тестов для установления попыток вмешательства в телефонную сеть. Тест высокого напряжения обнаруживает высоковольтные мостики, диодные мостики, емкостные устройства связи, рычажно-переключательные защитные механизмы, стековые и триггерные устройства. Омметр с широким диапазоном обнаруживает устройства подключенные через сопротивление. Без каких-либо дополнительных устройств данное устройство проверяет все типы телефонных аппаратов и систем, включая одиночные линии, пятилинейные клавишные аппараты, селекторы и телефоны "без рук". Применяется техника звукового зондирования, но если трубку на исследуемой линии поднимут, звук автоматически прекратится и раздастся слышный только проверяющему сигнал тревоги. Естественно, здесь приведен не полный перечень специализированных приборов, позволяющих определить самовольное подключение к линиям. Необходимо акцентировать внимание, что все приборы, разработанные в целях защиты информации, можно так или иначе использовать для защиты от самовольного коммерческого использования линии.
Сигнализатор со звуковой индикацией
Еще один вариант индикатора подключения к линии с автоматическим отключением во время разговора хозяина телефона приведен в [3].
Сигнализатор устанавливается на входе абонентской линии в квартиру последовательно с защищаемым телефонным аппаратом. Благодаря внешнему источнику питания 9 В, сигнализатор реагирует, как на попытку параллельного набора, так и на обрыв линии.
Принципиальная схема устройства приведена на Рис. 10.
В состав схемы входят:
• датчик падения напряжения — VD1, VD2, R2, VT2;
• датчик тока—Rl,VD3,VD4,VTl;
• ключ включения звукового генератора — DA1;
• блокировочная емкость — С 1;
• генератор — VT3, VT4, R4;
• источник питания 9 В ("Крона") — GB 1;
• телефонный капсюль ТА56М — BF 1.
Принцип действия схемы заключается в следующем.
При положенной трубке напряжение в линии составляет 60 В, которого достаточно для открывания стабилитронов VD1, VD2. Транзистор VT2, соответственно, открыт, а ключ DA1 закрыт ("0" на управляющем входе 1, 8 DA1).
При снижении напряжения в линии в два раза стабилитроны VD1, VD2 закрываются и, соответственно, закрывается VT2, а ключ DA1 открывается через резистор R3, замыкая, тем самым, цепь питания звукового генератора, собранного на VT3, VT4.
Если трубка была поднята на своем телефоне (основной ТА), через резистор R1 протекает ток достаточный, чтобы открыть транзистор VT1 и закрыть VT2, DA1. Сигнала тревоги нет. Блокировочный конденсатор С1 необходим для того, чтобы устройство не срабатывало при наборе номера.
После окончания разговора с пиратского аппарата (трубка положена) звуковой генератор отключается практически мгновенно. 3.5. Индикатор нерезонансного включения
Как уже отмечалось, под резонансной настройкой телефонного аппарата понимается работа оборудования АТС с конкретным телефонным аппаратом. В случае подключения телефона с другими характеризующими его параметрами или подсоединении в другой точке шлейфа АТС - абонент, происходит рассогласование (непопадание в резонанс), что приводит к срабатыванию индикатора.
Характеризующие параметры могут быть следующими:
• эквивалентное сопротивление ТА при поднятой трубке;
• эквивалентное сопротивление при положенной трубке;
• индивидуальные параметры номеронабирателя;
• комплексное сопротивление разговорной части;
• ток потребления при вызове;
• ток потребления в разговорном режиме;
• прочие параметры (распределение зарядов, изменение волнового сопротивления двухпроводной линии при включении ТА и др.).
Рассмотрим простейший случай настройки в резонанс по эквивалентному сопротивлению ТА при поднятой трубке.
На Рис. 11 приведена эквивалентная схема пиратского подключения в различных зонах.
R — последовательное включенные эквивалентные сопротивления, имитирующие длинный шлейф АТС-абонент; Rr — поднятая трубка основного телефона; Rn — поднятая трубка пиратского телефона; КТ1-КТ4 — возможные точки подключения пиратского аппарата в различных зонах. Совершенно очевидно, что суммарное сопротивление Rcум = 6*R +Rт однозначно определяет падение напряжения на выходных клеммах АТС (в точках КТ1), это нулевой уровень настройки Ео. Изменение типа телефонного аппарата ведет к изменению Rт, а значит, к изменению тока питания телефона, соответственно, к колебаниям Ео. Подобные изменения тем значительнее, чем короче длина шлейфа (меньше значение R). В свою очередь, подключение пиратского аппарата в точках КТ1-КТ4 ведет к резкому изменению Rсум. Для различных зон Rсум будет следующим. Зона 1 — Rсум1 =Rп Зона 2 — Rсум2 = 2*R + Rп Зона 3 — Rсум3=4*R + Rп 3oнa4—Rсум4 =6*R+Rп Как видно, изменения довольно значительные (заметим, что порядок значений R, Rт, Rп составляет около 500 Ом). В результате анализа схемы выясняется замечательная возможность — по падению напряжения в линии на выходных клеммах АТС судить о зоне включения пиратского аппарата. Естественно, система требует настройки. На Рис. 12 приведена принципиальная схема датчика нерезонансного подключения с индикацией зоны. Датчик включается в точках КТ1 шлейфа. В нем предусмотрена светодиодная сигнализация зоны подключения. В состав схемы входят: • диодный мост униполярного подключения VD1-VD4; • делители по зонам — R1, R5; R2, R6; R3, R7; R4, R8; • триггеры шмитта (в качестве пороговых элементов) — DD 1.1 -DD 1.4; • ключи включения светодиодов HL1-HL4 — VT1-VT4; • источник питания 9 В.
Принцип действия схемы очевиден и прост. При включении ТА в линию на различных участках шлейфа (четыре зоны) на входе устройства формируется, соответственно, один из четырех уровней напряжения Ео — U1, U2, U3, U4. Численные значения этих уровней были выявлены в результате экспериментов на длинном шлейфе реальной телефонной линии при подключенном стандартном ТА. Настройка схемы производится следующим образом. Параллельно индикатору включается вольтметр и переменное сопротивление R-настр (показано пунктиром). Регулировкой Rнастр добиваются показаний вольтметра 20 В и далее резистором R5 находят точку включения HL1 (зона 1). Далее, получают напряжение 25 В и резистором R6 включают светодиод HL2 (зона 2) и т.д. При такой настройке при снятии трубки основного ТА будут загораться несколько светодиодов (в зависимости от зоны включения). Если аппарат включен в зоне 4, будут гореть все светодиоды, в зоне 3 — 3 светодиода и т.д. Данная схема должна рассматриваться скорее как простейший вариант резонансного датчика. Некоторые цифровые АТС позволяют запрограммировать работу абонента с определенным ТА (идентификация по цифровому коду), что также можно рассматривать как способ "цифровой резонансной настройки". 3.6. Счетчик времени разговора Если совместить схему индикатора состояния линии с электронными часами, можно получить простои счетчик времени разговора. Заметим, что если индикатор линии реагирует как на попытку набора, так и на обрыв линии, то счетчик позволит произвести оценку времени пиратского подключения во время отсутствия хозяина телефона. Получается своеобразный индикатор с памятью. Привязку датчика состояния линии с часами легче всего производить по запуску кварцевого задающего генератора. Тогда, часы запускаются при падении напряжения в линии ниже установленного уровня (разговор или обрыв) и останавливаются после восстановления уровня 60 В (окончание разговора). Если часы не обнулять, то счетчик времени суммирует время всех разговоров в течение суток и более (до 24-х часов разговорного времени). Счетчик времени может быть также применен для анализа частоты использования телефонного аппарата. Для примера, на Рис. 13 представлена схема счетчика времени разговора с задающим генератором на микросхемах 561 серии. В исходном состоянии, когда на линии 60 В, вход 1 DD2.1 шунтируется диодом VD9 на корпус. Задающий генератор выключен, счет часов остановлен. При снятии трубки на линии, на выходе 10 DD1.3 с задержкой в 1 с (R4, С1) появляется логическая единица, осуществляя запуск генератора. Счет времени осуществляется пока на выходе 10 DD1.3 не появится логический "ноль" (через 1 с после появления на линии напряжения 60 В). По описанному принципу можно осуществить сопряжение датчика линии с любыми другими схемами электронных часов. Для конструирования желательно использовать готовые часы с питанием от батареек, так как в этом случае осуществляется страховка от пропадания напряжения в сети 220 В.
3.7. Схема запуска
Междугородного кода с ограничением количества цифр номера
Еще один способ запрета междугородной связи заключается в ограничении количества набираемых цифр номера. Практика показывает, что в большинстве случаев максимальное количество цифр номера внутригородской связи не превышает восьми (5-7 значный номер плюс одна цифра ведомственной АТС, чаще всего "9"). Тогда, выход на междугородную связь подразумевает следующую
последовательность набора: "8" + код города (минимум три цифры) + номер вызываемого абонента (минимум пять цифр), что в сумме составляет девять цифр и более. Таким образом, если ограничить номер восемью цифрами, можно застраховать себя от дорогостоящих междугородных и тем более международных разговоров.
На Рис. 24 приведена принципиальная схема блокиратора с ограничением количества цифр номера.
В состав схемы входят:
• датчик тока—R1,VT1;
• фильтр вызова АТС—R4,C2,DD1.2;
• счетчик — DD2;
• ограничитель времени запрета — R7, С4, DD1.3;
• цепь формирования импульсов счета — VD3, R5,C3;
• ключ—DA1;
• нагрузочное сопротивление — R8;
• цепь питания — VD1, R3, С1, VD2.
Принцип работы схемы заключается в следующем.
В исходном состоянии: счетчик DD2 обнулен, на выходе 3 DD1.1 - "ноль", на выходе 4 DD1.2 - "единица", ключ DA1 закрыт, линия свободна.
При снятии трубки на телефонном аппарате через время, задаваемое R4, С2, счетчик DD2 подготавливается к счету (появляется "ноль" на выходе 4 DD1.2).
При наборе номера на аппарате датчик тока R1 через VT1 синхронно с импульсами набора номера переключает элемент DD 1.1. Сформированные таким образом импульсы поступают на вход 14 DD2. Цепочка R5, СЗ расчитана таким образом, чтобы время заряда СЗ было много больше, чем время разряда СЗ через VD3, поэтому счетчик DD2 осуществляет счет не конкретных импульсов, а группы импульсов, то есть количества цифр набираемого номера.
Изначально, ключ DA1 заперт через VD6 на выход 9 DD2, находящийся в состоянии логического нуля.
После того, как счет цифр номера приводит к появлению высокого уровня на выходе 9 DD2, ключ DA1 открывается плюсом питания через резистор R9. Линия шунтируется сопротивлением нагрузки R8. Одновременно, счет цифр останавливается подачей единицы на вход 13 DD2 через VD4. Кроме этого, начинается постепенный заряд емкости С4 через R7 (10-12 секунд). В течение этого времени набор номера невозможен. По истечении времени, необходимого для зарядки С4, элемент DD1.3 переключается, и на выходе 10 DD1.3 появляется логический "ноль", который практически мгновенно обнуляет блокиратор (диод VD7 - отключение ключа DA1, диод VD5 - обнуление счетчика). После этого блокиратор опять находится в режиме ожидания.
Защитный эффект достигается тем, что на всех междугородных АТС, ввиду их большой загрузки, сокращено время ожидания каждой цифры номера. Если при наборе междугородного кода возникнет пауза между цифрами более 8-10 секунд, АТС дает отбой в линию. Кроме этого, при самовольном подключении абонент может не прекратить дальнейший набор номера (он не знает, что линия зашунтирована), и, соответственно, девятая и последующие цифры номера набираются впустую, так как АТС их не воспринимает. После того, как трубка была положена на аппарат, через время, определяемое опять же R4, С2, блокиратор вернется в исходное состояние.
Для этой схемы характерно, что она допускает большой разброс временных параметров: например, время подготовки счетчика, определяемое R4, С2 (т.н. фильтр вызова АТС) можно смело сократить вдвое. В результате, посылка вызова АТС может быть обработана счетчиком DD2, но будут обрабатываться не импульсы 25 Гц, а группы, т.е. огибающая сигнала вызова. Счетчик каждый раз будет переключаться на одно состояние вниз, а потом (в паузах) обнуляться. Кроме этого, время запрета, определяемое R7, С4, можно смело увеличить в несколько раз, что еще больше затруднит самовольный выход на межгород. При эксплуатации такого блокиратора те абоненты, которые будут использовать обычные внутригородские номера, должны делать обязательную 2-4 секундную паузу между наборами различных номеров, чтобы исключить возможность включения запрета. 4.8. Схема кодированного доступа к линии через одну цифру Для ограничения доступа посторонних лиц к телефонному аппарату, а также для защиты радиотелефонов применяют устройства дополнительного кодирования. В простейшем случае набор кода производится вручную на диске (тастатуре) телефонного аппарата. На Рис. 25 приведена схема кодирования доступа к линии, где в качестве кода используется одна цифра. Несмотря на простоту, эффективность применения схемы может быть достаточно велика.
В состав схемы входят: • датчик тока R1,VT1; • узел подготовки счета - DD1.1, R3, С2, DD1.2; • счетчик — DD2; • узел включения запрета набора номера DD1.3.R5; • ключ DA1; • нагрузочное сопротивление — R4; • узел отключения запрета — R7, R8, СЗ, DD1.4, DD3.1.VD2; • цепь питания микросхем — VD 1, R9, С4, VD4. Алгоритм работы схемы следующий. После снятия трубки с аппарата (ТА) счетчик DD2 подготавливается к счету (через время ~ 1,5-2 с на выходе 4 DD1.2 появляется логический "ноль"). Одновременно, через элемент DD1.3 включается ключ DA1, тем самым шунтируя линию нагрузочным сопротивлением R4. Реальный набор номера невозможен. Но, благодаря наличию датчика тока Rl, VT1, возможен прием одной цифры кода. Цифра устанавливается переключателем SA1. Импульсы кодовой цифры поступают с выхода 3 DD1.1 на счетный вход 14 DD2. Если код принят правильно, элемент DD1.4 переключается, закорачивая через диод VD2 управляющий вход DA1. Линия свободна для дальнейшего набора номера. Элемент DD3.1 фиксирует состояние счетчика DD2 при правильном наборе кода. Если код принят неправильно, микросхема DD2 считает по кругу до тех пор, пока случайно не попадает на необходимый выход счетчика. Таким образом, при незнании кода невозможно набрать полный номер абонента. Если модернизировать схему установив дополнительный диод VD4, подключив его к выходу 11 (9) DD2, а цифру кода ограничить от 1 до 8, набор номера становится вообще невозможен, потому что, как только счет DD2 доходит до девятой позиции (выход 11), микросхема DD2 останавливает счет и ключ DA1 остается включенным в течение всего времени попытки набора номера. Необходимо отметить, что импульсы набора кода никак не влияют на состояние АТС, ее аппаратура их не воспринимает, так как линия шунтируется R4. При приеме вызова с АТС цепочка R3, С2 не позволяет переключить элемент DD1.2 и включить шунтирование линии ( а также счет микросхемой DD2). Переход устройства в первоначальное состояние (режим охраны) происходит через 1,5-2 секунды после того, как трубка ТА была положена на аппарат. Приведенное выше устройство легко встроить в телефонный аппарат или в стационарный блок радиотелефона. 4.9. Устройство кодирования линии импульсным двухзначным кодом Если прием импульсного кода производится с помощью датчика тока, включенного последовательно с телефонным аппаратом, то такое устройство не позволяет осуществить защиту линии при параллельном подключении пиратского аппарата. В самом деле, когда трубка основного ТА положена на аппарат, импульсы набора номера не воспринимаются последовательным датчиком тока. Для устранения этого недостатка требуется введение в схему датчика напряжения линии. На Рис. 26 приведена схема устройства кодирования линии импульсным двухзначным кодом, которая подключается параллельно защищаемому ТА.
Таблица 2. Список деталей схемы устройства кодированного доступа к линии импульсным двухзначным кодом.
| Элемент схемы | Номинал | Элемент схемы | Номинал |
| DA1 | 1014КТ1А | R9 | 1М |
| DD1.DD2 | К561ЛА7 | R10 | 1,5М |
| DD3 | К561ИЕ8 | R11 | 560К |
| VD1-VD4.VD5-VD6 | КД102А | R12 | 390К |
| VD7.VD10 | Д814А1 | R13 | 10М |
| VD8,VD9,VD11-VD17 | КД522Б | R14 | 390К |
| R1 | 2К | С1 | 1,ОмКф |
| R2 | 4.7М | С2 | 1000пФ |
| R3 | 1,5М | СЗ | 220,0 мкФ |
| R4 | ЮМ | С4 | 1,0 мкФ |
| R5 | 1М | С5 | 10,0 мкФ |
| R6 | ЮМ | С6 | 1,0 мкФ |
| R7 | 390К | С7 | 1,0 мкФ |
| R8 | 5,6М | VT1 | КТ315Г |
В данной схеме вводится дополнительный элемент кодирования — алгоритм набора кода. Устройство реализует следующий алгоритм набора кода: • снятие трубки ТА (слышен ответ станции 425 Гц); • пауза 2-3 секунды (подготовка узла приема кода); • набор двухзначного кода на диске (тастатуре) телефона без пауз между цифрами кода; • кратковременный сброс линии (кратковременно нажать на рычажный переключатель ТА, дождаться появления вновь сигнала ответа станции 425 Гц); • набор номера абонента и установление связи. Как видно из алгоритма, импульсы кода формируются непосредственно на линейных проводах линии, то есть они воспринимаются аппаратурой АТС как набор первых двух цифр обычного номера. Таким образом, при неправильном наборе кода либо невыполнении алгоритма набора устройство осуществляет запрет дальнейшего набора номера (начиная с 3-4 цифры). Следует отметить, что встречаются АТС, для которых набор конкретной цифры (например, "5") немедленно вызывает отбой линии, но это не мешает формированию и приему импульсов кода (их амплитуда по-прежнему составляет 60 В). В состав схемы импульсного кодирования входят: • диодный мост униполярного включения — VD1-VD4; • датчик напряжения — VD5, R6, VD7, R5, С2, DD1.1; • узел подготовки счета — VD9, R8, R9, С4, DD1.2; • счетчик—DD3; • узел приема первой цифры кода — SA2, VD 13, R13, R14, С7, DD2.3, DD2.4, VD15; • узел приема второй цифры кода — SA2, R12, C6,DD2.1,DD2.2,VD14; • схема временного включения запрета — R2, C1,DD1.3,R3; • схема включения запрета по сумме цифр номера—R11,VT1,VD12, VD17; • ключ запрета — DA 1; • нагрузочное сопротивление — R1; • схема принудительного отключения запрета — VD8,R4,C5,DD1.4,VD11; • цепь питания микросхем — VD6, R7, СЗ. VD 10. Принцип действия схемы заключается в следующем. Подготовка к приему кода и временное включение запрета набора номера В соответствии с алгоритмом, после снятия трубки на телефонном аппарате происходит подготовка к запуску счетчика DD3 (заряд С4 через VD9, R9, R8). Через 2-3 секунды (пауза по алгоритму) на входе 15 DD3 появляется логический "ноль", и микросхема DD3 готова к приему импульсов кода. До начала счета высокий уровень с выходя 3 DD3 поддерживает емкость С1 в заряженном состоянии через R2, соответственно, ключ DA1 разомкнут (запрет выключен). После того как набрана первая цифра кода (или обычного номера), на выходе 3 DD3 появляется "ноль" и емкость С1 начинает разряжаться через R2. Время разряда, а значит и переключения элемента DD1.3 составляет около 5 секунд, поэтому обе цифры кода должны быть набраны быстро, без пауз между цифрами. Если код набран неверно или набирался обычный телефонный номер, то через 5 секунд после начала набора первой цифры сработает ключ DA1, зашунтировав линию нагрузочным сопротивлением R1 (включается запрет дальнейшего набора номера). Прием кода Прием первой цифры кода осуществляется через переключатель SA2, а второй — через SA1. Схема подключения выводов приведена в таблице 3. Заметим, что вторая цифра отсчитывается от первой по кольцу счетчика DD3. В исходном состоянии диод VD15 закорачивает емкость С6 на "ноль" на выходе 3 DD2.4, поэтому узел приема второй цифры не может сработать раньше первого. При правильном приеме первой цифры на выходе 3 DD2.4 появляется "единица", а значит, цепь R12, С6 готова к приему второй цифры. Одновременно, через диод VD17 запирается база транзистора VT1, который используется в цепи включения запрета по сумме цифр номера. Если вторая цифра также набрана верно, то на выходе 4 DD2.2 появляется "единица", которая: • через VD 16 останавливает счет DD3; • через VD 14 фиксирует состояние узла приема первой цифры (емкость С7); • через диод VD12 отключает ключ запрета DA1. Таким образом, после правильного выполнения алгоритма включения, а также набора двух цифр кода. ключ запрета DA1 принудительно блокируется. Линия свободна и, если выполнить кратковременный сброс линии. можно набирать любой номер для установления связи. Таблица 3. Зависимость кода от схемы подключения выводов.
| Вывод микросхемы DD3 | Код | |
| Переключатель SA2 | Переключатель SA1 | |
| Первая цифра кода | Вторая цифра кода | |
| 1 | 2 | 56 |
| 1 | 4 | 57 |
| 1 | 7 | 58 |
| 1 | 10 | 59 |
| 5 | 2 | 65 |
| 5 | 4 | 66 |
| 5 | 7 | 67 |
| 5 | 10 | 68 |
| 6 | 2 | 74 |
| 6 | 4 | 75 |
| 6 | 7 | 76 |
| 6 | 10 | 77 |
| 9 | 2 | 83 |
| 9 | 4 | 84 |
| 9 | 7 | 85 |
| 9 | 10 | 86 |
Включение запрета по сумме цифр номера Время включения запрета в 5 секунд выбрано из практических соображений для устойчивого приема кода. Но существующие кнопочные телефонные аппараты позволяют достаточно быстро набрать номер (быстрее 5-7 секунд), поэтому для повышения эффективности применения устройства кодирования в схему встроена цепочка R11, VT1, которая включает запрет набора номера, когда сумма цифр превышает 9 (девять). В этом случае открывается транзистор VT1 (через R11 с выхода 11 DD3) и принудительно переключает элемент DD1.3, включая, тем самым, ключ запрета DA1. Естественно, что цепь R] 1, VT1 не действует, когда правильно набрана первая цифра кода, так как база VT1 закорочена диодом VD17 на выход DD2.3. Отключение запрета набора номера После появления высокого уровня на выходе DD1.3 начинается заряд емкости С5 через R4. Время заряда выбрано достаточно большим (около 2-х минут), после его окончания происходит быстрое обнуление счетчика DD3 и вся схема приходит в исходное состояние готовности к приему кода. В случае, когда код был принят верно, схема приходит в исходное состояние после того, как трубка телефонного аппарата была положена на время более 3-4 секунд (определяется временем разряда С4 через R8). Если включить параллельно шунтирующему сопротивлению светодиод, то полученная светодиодная индикация состояния ключа запрета DA1 поможет освоить алгоритм набора кода. В этом случае порядок проверки работоспособности устройства будет следующим: • подключить устройство к линии двумя проводами без учета полярности, разводку производить непосредственно в телефонной розетке; • при первом включении прибора возможно кратковременное (на 6-10 секунд) срабатывание системы запрета (светодиод горит); • после снятия трубки и паузы до 3-х секунд набирается двухзначныи код (светодиод в этом режиме не горит); • производится кратковременный сброс линии и ожидание сигнала ответа станции 425 Гц; • если светодиод не загорается, значит код принят верно и можно набирать необходимый номер для установления связи; • для проверки работоспособности системы запрета набора номера необходимо набрать любой номер без предварительного набора кода; запрет набора номера происходит одновременно с зажиганием светодиода (либо через 5 секунд после начала набора, либо после 2-х - 4-х цифр номера, что однозначно не позволяет набрать полный номер и установить связь). Устройство защиты линии, работающее по описанному выше алгоритму, рекомендуется для применения совместно с радиотелефоном или обычным аппаратом, когда необходима простая кодовая защита от всех видов подключений. Данное устройство может быть установлено и на выходных клеммах АТС, тогда оно препятствует нелегальному использованию линии даже при разрыве шлейфа АТС-абонент. 4.10. Прием двухзначного кода в DTMF-форме Когда телефонная линия позволяет осуществить набор номера в частотной форме (ЧНН или DTMF код), устройство защиты также может быть выполнено в виде DTMF-приемника. Наиболее просто эта задача решается с помощью специализированной микросхемы 1008ВЖ18. На Рис. 27 приведена принципиальная схема блокиратора частотного набора номера с двухзначным DTMF кодом. В состав схемы входят: • датчик напряжения линии — VD 1, R1, VD3, R2,DD1.1; • узел подготовки приема кода — VD5, R4, R5, C2,DD1.2,DD1.3,DA1; • DTMF-приемники с дешифратором — DD2, DD3; • узел приема первой цифры — SA2, R14, R15, VD9, С6, DD4.5; • узел приема второй цифры — SA1, VD8, R13, С5, DD4.3, DD4.4; • узел временного включения запрета частотного набора — R11, С8, DD4.1, DD4.2, R12; • ключ запрета — DA2; • шунтирующая емкость — С7; • цепь питания узла подготовки приема кода — VD2,R3,C1,VD4; • элемент питания (9В) DTMF-приемника и декодера. Принцип работы схемы заключается в следующем. Подготовка к приему кода В исходном состоянии ключ DA1 разомкнут, и все микросхемы DTMF-приемника и декодера отключены от элемента питания 9 В по минусовой цепи. При снятии трубки на аппарате ТА через время -1-1,5 секунды ключ DA1 включается "единицей" с выхода 10 DD1.2. DTMF-приемник DD2 готов к приему двух цифр двухчастотного кода. Цепочка R5, С2 предотвращает срабатывание элементов DD1.2, DD1.3 при приеме посылки вызова с АТС. Прием кода Микросхема DD2 осуществляет прием DTMF кода через СЗ, R7. На выходе дешифратора DD3 появляется высокий уровень, соответствующий набранной на тастатуре ТА цифре. Раскодировка первой и второй цифры реализованы аналогично схеме, описанной в предыдущем разделе (устройство защиты с двухзначным импульсным кодом). В случае правильного приема двух цифр кода, диод VD11 блокирует включение ключа защиты DA2. Временное включение запрета После приема первой цифры кода на выходе 3 DD3 появляется высокий уровень, и начинается заряд емкости С8 через R11. Приблизительно через 5 секунд, через R12, происходит включение ключа запрета DA2. Линия шунтируется специально расчитанной емкостью С7, что обеспечивает подавление дальнейших DTMF-посылок набора более чем на 20 дБ. Это не позволяет аппаратуре АТС однозначно воспринять номер в частотной форме.
Таблица 4. Список деталей схемы устройства кодированного доступа к линии двухзначным DTMF-кодом.
| Элемент схемы | Номинал | ||
| DA1.DA2 | 1014КТ1А-В | R1 | 10М |
| DD1 | К561ЛА7 | R2 | 1М |
| DD2 | 1008ВЖ18 | R3 | 390К |
| DD3 | К561ИД1 | R4 | 5.6М |
| DD4 | К561ЛН2 | R5 | 1М |
| ZQ1 | 3579,5 кГц | R6 | 1,5М |
| VD1.VD2 | КД102А | R7 | 100К |
| VD3,VD4 | Д814А1 | R8 | 100К |
| VD7 | КС 147 | R9 | З00К |
| VD5,VD6,VD8-VD12 | КД522Б | R10 | 1К |
| С1 | 220,0 мкФх 10В | R11 | 4.7М |
| С2 | 1,0 мкФ | R12 | 1,5М |
| СЗ.С4 | 0,1 мкФ | R13 | 1М |
| С5,С6,С8 | 1,ОмкФ | R14 | 1М |
| С7 | 220,0 мкФх 10В | R15 | 100К |
Отключение системы запрета После того, как трубка будет положена на аппарат, напряжение на С7 будет плавно нарастать до значения 60 В, что, в свою очередь, вызовет переход датчика напряжения DD1.1 в исходное состояние, разряд емкости С2 через R4 и, далее, отключение DA1 (а значит отключение микросхем DD2, DD3, DD4 от источника питания 9 В). Схема переходит в исходное состояние. Для правильного применения блокиратора частотного набора необходимо выполнять схожий с предыдущей схемой алгоритм: • снять трубку ТА, услышать ответ станции 425 Гц; • выдержать паузу 2-3 секунды; • набрать код на тастатуре ТА (естественно, аппарат должен быть переключен в режим тонового набора — набора номера в DTMF форме); • осуществить кратковременный сброс линии и вновь дождаться сигнала ответа станции 425 Гц; • набрать необходимый номер и установить связь. Следует учитывать невозможность запитывания микросхемы DD2 от телефонной линии, так как она потребляет более 10 мА, поэтому в схеме применяется два источника питания: • от линии, для питания DD1 — С1, VD4; • от элемента 9 В, для питания DD2, DD3, DD4. Данная схема может рассматриваться как модельная для конструирования устройств защиты с DTMF-кодом, а также — как отдельное устройство для избирательной защиты телефонных аппаратов, работающих только в тоновом (DTMF) режиме. 4.11. Схема кодового доступа к телефонной линии с 3-х значным последовательным кодом Данное устройство подробно описано в [2]. Особенностями схемы являются: • наличие внутреннего источника питания для подключения к ТА и формирования импульсов кода; • полное отключение телефона в случае неправильного приема кодовой посылки. Устройство кодового доступа может применяться как для защиты проводных линий связи (с небольшой длиной шлейфа), так и для защиты радиотелефонов в случае установки вблизи базового блока. Код меняется механическим путем (подключением соответствующих выходов микросхем). В состав схемы входят: • дешифратор — DD 1, DD2, DD3; • узел приема посылки вызова с АТС — Cl, R2, VD1, VD2, С2, VD3, DD6.1, VD5; • узел приема импульсов кода — DD6.4, DD6.3, С5, С4, VD6, R6, R7; • ключ подключения телефона к линии — VD27-VD30, DA1 с элементами управления R14, VD25, R15, VD26, С16, VD24, VT2, R16, DD4.4; • источник питания схемы 8В — VD33, R23, C18.VD34; • внутренний источник питания 40-60В для формирования импульсов кода на элементах VD32, R22, С17, VD31, R20; • встроенные ловушки R9, С6, R13, Cl I, R19, С14. Принцип работы схемы заключается в следующем. По наличию счетчиков DD1-DD3 можно сделать вывод, что данная схема предназначена для приема и дешифрации 3-х значного кода (999 вариантов). Счетчики работают последовательно, при правильной первой цифре счетчик DD1 фиксирует свое состояние через диод VD 10, разрешая счет (прием второй цифры) за счет появления низкого уровня на выходе элемента DD4.1, входе 15 DD2. Далее, при правильном наборе второй цифры счетчик DD2 фиксирует свое состояние через диод VD 18, разрешая счет микросхеме DD3. И далее, если код принят правильно в целом, на выходе элемента DD5.4 появляется напряжение логической единицы, которое через DD4.4 закрывает VT2, открывая таким образом DA1, и мост VD27-VD30 подключает телефон ТА к линии. В исходном состоянии ключ DA1 закрыт, и телефон ТА подключен лишь к внутреннему источнику питания (VD32, R22, С17, VD31, R20). При снятии трубки телефона (в любом режиме: входящая или исходящая связь) с помощью делителя R5, R4 счетчик DD1 подготавливается к счету (приему 1-й цифры кода). Во время счета, чтобы микросхема DD1 не обнулилась, через цепочку RIO, C7, VD14, VD15, С9, DD4.3 происходит поддержание логического нуля на входе 15 DD1. Одновременно через DD6.2, R3, VT1, VD7 запирается входной узел. При входящей связи посылка вызова 25 Гц поступает для формирования на входной узел Rl, Cl, R2, VD1, VD2, С2, VD3 и через DD6.1, VD5 приоткрывает в такт поступления посылок вызова с АТС ключ DA1, VD27-VD30, пропуская переменное напряжение вызова на телефон ТА, но в паузе между звонками вновь закрывает ключ DA1. Таким образом, снимая трубку ТА при поступлении вызова в паузе между звонками, чтобы телефон "схватил" линию необходимо набрать код. Цепочки ловушек R9 С6, R13 С11, R19 С14 расчитаны таким образом, чтобы исключить возможность последовательного подбора кода. Изменение кода производится механически путем подключения входов DD4.1, DD5.1, DD5.3 к выходам соответствующих счетчиков. При указанных на схеме номерах выводов код допуска в линию — 326. Изменение кода можно произвести с помощью таблицы (Таблица 5). Подключение элементов ловушек производится на любые свободные выходы DD1-DD3. При неправильном наборе какой-либо цифры кода соответствующая микросхема счетчика блокируется, и повторный набор кода возможен после того, как трубка положена на аппарат, и выдержана пауза в 10-15 с. Длительность паузы определяется емкостью СЗ. Данная схема расчитана на небольшую длину охраняемого шлейфа (до 200 м), вследствие того, что источник питания С 17 запитывается от линии (т.е. расчитан на достаточно низкий ток потребления). Размер платы 100х60 мм, подключение к линии осуществляется тремя разъемами. Единственным условием является использование телефонов II, III групп сложности с потреблением от линии не более 50-80 мкА. В режиме ожидания вызова вся схема потребляет не более 50 мкА, а в режиме приема вызова или обработки кода до 150-200 мкА. Номиналы элементов приведены в таблице 6.
Таблица 5. Правила задания кода доступа.
| Первая цифра | Вторая цифра | Третья цифра | |||
| номер выхода DD1 | Код | номер выхода DD2 | Код | номер выхода DD3 | Код |
| 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 |
| 4 | 2 | 4 | 2 | 4 | 2 |
| 7 | 3 | 7 | 3 | 7 | 1 |
| 10 | 4 | 10 | 4 | 10 | 4 |
| 1 | 5 | 1 | 5 | 1 | 5 |
| 5 | 6 | 5 | 6 | 5 | 6 |
| 6 | 7 | 6 | 7 | 6 | 7 |
| 9 | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 |
| 11 | 9 | 11 | 9 | 11 | 9 |
Таблица 6. Список деталей системы кодового доступа.
| Микросхемы | DD1.DD2.DD3 | К561ИЕ8 |
| DD4, DD5, DD6 | КР561ЛА7 | |
| DA1 | КР1014КТ1А(В) | |
| Транзисторы | VT1 | КТ315Г |
| VT2 | КТ503Е(КТ315И) | |
| Стабилитроны | VD3, VD4, VD6,VD14, VD26, VD34 | Д814А1 |
| Диоды | VD1, VD2, VD7, VD8, VD24, VD25,VD27-VD30,VD31, VD32, VD33 | КД102А |
| Конденсаторы | С1.С2.С4, С7.С10.С13, С16, С9 | ЮООпф |
| СЗ, С5.С8.С12.С15 | 0.1мкФ | |
| С6, С11, С14 | 0.68мкФ | |
| С17 | 10.0ОмкФхбЗВ | |
| С18 | 2200.0мкФх10В | |
| Резисторы | R1.R8.R12, R18.R11.R17, R21, R10 | 4.7М |
| R2, R3, R4, R7 | 1.5М | |
| R6, R9, R13, R19, R16, R14 | 390К | |
| R5 | 10М | |
| R15, R20, R23 | 130К |
4.12. Совмещение схем защиты с блокиратором параллельного телефона Составной частью комплекса мероприятий по предотвращению нелегального коммерческого использования телефонных линий является ограничение доступа к ним посторонних лиц. Зачастую, проблема доступа возникает при эксплуатации на одной линии нескольких параллельных телефонных аппаратов. В этом случае кроме обычных неприятных моментов (таких как : прослушивание разговора, подзвякивание телефона во время набора номера на параллельном аппарате и т.п.) возникает возможность беспрепятственной городской и междугородней связи с любого параллельного аппарата. Если счета на оплату разговоров не персонифицируются, то это позволяет проводить свои личные разговоры за счет предприятия, фирмы и т.д. Одним из вариантов решения задачи по защите линий является использование совмещенных схем блокираторов параллельного телефона и различных устройств защиты (запрет набора номера, запрет междугородней связи и т.п.). На Рис. 29 приведена функциональная схема блокировки набора номера для параллельного телефонного аппарата.
Особенностью схемы является беспрепятственное прохождение сигнала вызова на оба ТА, подключенных через блокиратор 1х2. При исходящей связи подъем трубки на основном ТА приводит к обесточиванию цепи второго дополнительного телефона, а также схемы блокировки набора номера (в качестве которой может выступать схема защиты любого типа). Такой подход позволяет избирательно подключать устройства защиты на любой ТА. В качестве примера рассмотрим принципиальную схему блокировки (запрета) набора номера для параллельного ТА, приведенную на Рис. 30. В соответствии с данной схемой основной телефонный аппарат ТА1 обладает возможностью как входящей, так и исходящей (оплачиваемой) связи без ограничений. В свою очередь, для дополнительного параллельного ТА2 остается только входящая (бесплатная) связь. При этом разговоры абонентов ТА1 и ТА2 взаимно не прослушиваются. В состав схемы входят следующие каскады. 1) Блокиратор параллельного телефона: • ключи блокировки—DA1,DA2; • датчики тока — R1, R2; • узлы формирования — VT1, R3, VT2, R4, DD1.1.DD1.4; • цепи фильтрации вызова 25 Гц — R5, С1, R6,C2,DD1.2,DD1.3; • цепь питания от телефонной линии — VD 1, R9, СЗ, VD2. 2) Телефонные аппараты: • ТА1—основной; • ТА2 — дополнительный. 3) Схема запрета набора номера: • ключ блокировки—DA3; • нагрузочное сопротивление—R 10; • цепь включения запрета — DD2.1, R11. Работа схемы происходит следующим образом. Входящая связь При поступлении вызова с АТС звонят оба телефонных аппарата ТА1, ТА2, так как ключи DA1, DA2 открыты положительным напряжением, поступающим с выходов DD1.2, DD1.3. Цепи фильтрации вызова R5, С1, R6, С2 не позволяют переключить элементы DD1.2 и DD1.3 с единицы в ноль во время вызова 25 Гц, 100В с АТС. Ключ DA3, соответственно, разомкнут и схема запрета набора номера отключена. Если трубка была снята на ТА2, ключ DA3 подключает нагрузочное сопротивление R 10 параллельно линии, что несколько снижает громкость разговора (-10%), но в целом не оказывает серьезного влияния на входящую связь. При снятии трубки на ТА1 ключи DA3, DA2 разомкнуты, схема запрета и телефон ТА2 выключены и, соответственно, входящая связь для ТА1 остается без изменений. Исходящая связь с ТА1 Аналогично режиму входящей связи, при снятии трубки на ТА1 схема запрета и телефон ТА2 отключены от линии, поэтому связь для ТА1 проходит без каких-либо ограничений. Исходящая связь с ТА2 При подъеме трубки на ТА2 элемент DD1.3 переключается в ноль (~ через 1,5-2 с), отключая тем самым ТА1 (DA1) и включая схему запрета номера (DA3, R10). Набор номера для ТА2 становится невозможен. Количество телефонных аппаратов в данной схеме можно увеличить, подключая их в различных точках схемы (например, параллельно входящей линии, параллельно ТА1 или ТА2), получая таким образом различные комбинации функций запрета и разрешения связи для нескольких телефонов. Комбинируя несколько блокираторов параллельного телефона и несколько различных схем защиты, можно получить разветвленные цепочки подключения нескольких ТА с разными приоритетами исходящей связи. На Рис. 31 приведена функциональная схема включения трех ТА с различными схемами защиты. По этой схеме: ТА1 — входящая и исходящая связь без ограничений; ТА2 — запрет исходящей междугородной связи; ТАЗ — запрет любой исходящей связи, входящая без ограничений. Таким образом, совмещение схем блокираторов и защиты является одним из способов реальной технической (активной) защиты линий от самовольного использования.
Устройства активной технической защиты.
Активная техническая защита телефонной линии от самовольного подключения предусматривает вмешательство в процесс установления и проведения связи с пиратского аппарата с целью предотвращения реальных финансовых затрат.
Все типы аппаратуры, реализующие активную защиту линий могут устанавливаться как на выходных клеммах АТС, так и на входе оконечных устройств, то-есть у абонента. Место установки блоков защиты определяется необходимостью решения тех или иных задач противодействия.
Преимуществом установки защитных устройств на кроссе АТС является охрана шлейфа АТС-абонент по всей его длине даже при его разрыве. Недостатком является невозможность абонентом самостоятельно определять тактику защиты.
Преимуществом индивидуальной установки блоков является: свобода в выборе устройств защиты, оперативность реагирования на все случаи самовольных подключений, а также, что немаловажно, невмешательство в протокол работы АТС. Недостаток заключается в невозможности контролировать всю длину шлейфа, особенно при его обрыве.
Именно поэтому, для разработчика аппаратуры активной защиты определяющим является постановка задачи противодействия. Наиболее реальная для
большинства пользователей АТС задача формулируется следующим образом: в случае самовольных подключений, финансовые потери необходимо свести к минимуму, не стремясь к их абсолютному исчезновению.
Существует две степени эффективности применения активных средств защиты:
• срыв пиратского подключения — 100% исчезновение финансовых потерь;
• затруднение пиратского подключения —
снижение потерь в два раза.
Следует отметить, что борьба "брони и снаряда" в сфере пиратства еще не закончена, поэтому, если удалось достигнуть степени затруднения. — это уже большой успех. Естественно, определяя эффективность защиты таким образом, мы усредняем все случаи воровства телефонного времени. Для какого-то из абонентов установка простейшего блока защиты может оказаться на 100% эффективной, но только на конкретный период времени.
4.1. Способы запрета набора номера
Вмешательство в процесс связи подразумевает реализацию функции запрета набора номера. Для проводных линии связи существует несколько основных способов запрета набора номера.
• Кратковременный разрыв линии с целью установки аппаратуры АТС в исходное состояние (линия свободна). Подразумевается разрыв одного из линейных проводов на время большее 400-800 мс (по ГОСТ 7153).
• Шунтирование линии резистивно-емкостной цепью. В этом случае, с помощью резистора ограничивается амплитуда импульсов набора номера, что не позволяет АТС определить номер и осуществить соединение, а емкость предназначена для гашения посылок тонового (частотного или DTMF) набора, а также подавления разговора, если соединение все-же состоялось.
• Помехи импульсному и частотному набору номера. Подразумевается искажение формы импульсов набора, уменьшение их количества и т.п., что также не позволяет однозначно определить номер и установить связь.
На Рис. 16 приведена схема ключа на разрыв линии.
В состав схемы входят: • MOCT—VD1-VD4; • ключ—DA1; • зарядная цепочка — С 1, R 1; • выпрямительный диод — VD5; • развязывающая цепь R2, С2, R3. В исходном состоянии (когда от генератора поступает последовательность импульсов запуска) ключ DA1 открыт, так как падение напряжения на цепи Cl, R1 равно напряжению открывания DA1. Соответственно, открыт мост VD1-VD4, и положительный линейный провод замкнут накоротко через прямые переходы диодов VD1-VD4. При необходимости осуществить разрыв линии прекращают подачу импульсов запуска от генератора. Емкость Cl разряжается через сопротивление R1, ключ DA1 закрывается, и, соответственно, закрывается мост VD1, VD4, разрывая, тем самым, плюсовую линейную шину. Время разрыва определяется управляющим внешним устройством, необходимо только учесть время реакции цепи R1 Cl. Данная схема может устанавливаться на любом участке шлейфа АТС-абонент. Управляющее устройство может быть запитано от самой АТС. На Рис. 17 приведена схема шунтирования линии резистивно-емкостной цепью.
В состав схемы входят: • мост—VD1-VD4; • ключ—DA1; • специально рассчитанная резистивно-емкостная цепь RC. В исходном состоянии, когда линия свободна, на вход DA1 подается логический "ноль" от внешнего управляющего устройства. В этом состоянии нагрузка RC не шунтирует линию. При практическом использовании этой схемы необходимо учитывать, что на ключ DA1 через емкость С может бьгть. приложено напряжение от 100 до 200 В (при вызове с АТС), в этом случае желательно применять ключи типа КР1014КТ1В, имеющие повышенное напряжение пробоя, или любой другой высоковольтный транзистор, выдерживающий напряжение до 200 В.
При необходимости запрета набора номера на управляющий вход DA1 подается логическая "единица" (2,5-4,5 В). Набор номера на параллельно подключенном телефонном аппарате становится невозможен. Емкость С = 220 мкФ обеспечивает подавление импульсов тонового набора не менее чем на 20 дБ, чего достаточно для того, чтобы номер не воспринимался аппаратурой АТС. Сопротивление R = 2 кОм ограничивает амплитуду импульсного набора до -25 В, чего также достаточно для любого защитного устройства. На Рис. 18 приведена схема формирования помех импульсному набору номера. Схема отличается от обычного ключа тем, что в ней отсутствует емкость С, а также наличием генератора Fг частотой 20-100 Гц, который непосредственно управляет ключем DA1. Применение этой схемы позволяет в промежутках между замыканиями линии на сопротивление R контролировать состояние линии (освободил ее пират или нет). Защитные свойства схемы также хороши — набор номера с параллельного аппарата невозможен. Все описанные выше схемы, в принципе, могут быть установлены на любом участке линии АТС-абонент (в зависимости от конкретной схемы защитного устройства). 4.2. Схема защиты от параллельного подключения, выполненная в виде "заглушки" При неиспользовании абонентом основного телефонного аппарата в течение длительного времени (командировка, выход в город и т.п.) рекомендуется использовать простейшие средства защиты линии от параллельного подключения (т.е. без разрыва шлейфа АТС-абонент). Такие устройства должны выполнять две основные функции: • при попытке набора номера с параллельно-подключенного аппарата осуществить запрет набора методом шунтирования линии; • при приеме посылок вызова от АТС (100 В, 25 Гц) устройство не должно шунтировать линию (система запрета не включается). На Рис. 19 приведена принципиальная схема устройства защиты от параллельного подключения. Блок защиты оснащается разъемом, который включается в телефонную розетку вместо основного ТА (ч .с. выполняется в виде "заглушки"). В состав схемы входят: • диодный мост — VD 1 -VD4; • датчик напряжения VD5, Rl, VD6, R2, DD1.1; • фильтр вызова АТС—R3,C1,DD1.2; • инвертор — DD 1.3; • ключ—DA1; • нагрузочное сопротивление — R5; • цепи питания микросхем — VD7, R6, С2, VD8. Работа схемы достаточно проста. В исходном состоянии, когда на линии присутствует напряжение около 60 В, ключ DA1 разомкнут (на выходах 3 DD1.1, 10 DD1.3 уровень логического "нуля"). При попытке набора номера с запаздыванием около 2 с (цепь R3С1) включается ключ DA1, осуществляющий шунтирование линии сопротивлением R5 (запрет дальнейшего набора). Сопротивление R5 необходимо подобрать таким образом, чтобы, когда пиратский телефон будет отключен от линии, напряжение в ней выросло настолько, чтобы узел контроля напряжения на DD1.1 отработал отбой запрета, т.е. переключил элементы DD1.1-DD1.3 в исходное состояние. Ориентировочное значение R5 составляет 2-3 кОм. При приеме посылок вызова с АТС цепочка R3 С1 не позволяет переключить элементы DD1.2, DD1.3, и линия остается свободной. Диодный мост VD1-VD4 позволяет подключать устройство к телефонной линии без учета полярности.
4.3. Автоматический блок защиты от параллельного подключения При необходимости эксплуатации блока защиты совместно с основным телефонным аппаратом он должен выполнять следующие функции: • запрет набора номера в случае параллельного набора; • отсутствие шунтирования линии при приеме посылок вызова с АТС; • автоматическое отключение системы запрета набора номера при поднятии трубки основного ТА. Принципиальная схема устройства, реализующего эти функции приведена на Рис. 20. В состав схемы входят: • датчик напряжения — VD 1, R3, VD2, DD 1.1; • схема автоматического обнуления — R4, VD3, DD1.2, С2, VD4, R5, СЗ, VD5; • датчик тока — R6, VT1; • фильтр вызова — С 1; • цепь питания — VD6, R8, С4, VD7. • ключ запрета — DA 1; • нагрузочное сопротивление — R1; В исходном состоянии, когда трубка основного ТА положена на аппарат, на линии присутствует около 60 В, и на выходе 3 DD1.1 — уровень логического "нуля". Ключ DA1 разомкнут, линия свободна.
При попытке набора с параллельного аппарата, импульсы набора через R5, СЗ, VD4 заряжают емкость С2, что приводит к переключению элемента DD1.2. На выходе 4 DD1.2 появляется "ноль", и резистор R4 подключается параллельно С1. Пониженное напряжение в линии (15-20В) через делитель R3, R4 переключает элемент DD1.1. Ключ DA1 открывается, тем самым шунтируя линию сопротивлением R1. Дальнейший набор номера становится невозможным. При приеме вызова с АТС емкость С 1 предотвращает срабатывание элемента DD1.1 (в этом режиме резистор R4 также подключается параллельно С1). После прекращения набора номера на пиратском аппарате либо после его отключения от линии, емкость С2 постепенно разряжается через элемент DD1.2 (за 5-15 с), после чего элемент DD1.2 переключается в исходное состояние (на выходе 4 DD1.2 логическая "единица"), и далее, через VD1, R3, идет постепенный заряд емкости С1 до момента срабатывания DD1.1. Важно, что процесс заряда С1 идет при самом низком напряжении в телефонной линии, когда линия нагружена на R5. Таким образом, осуществляется процесс самоотключения ключа DA1 или обнуления блока защиты. При необходимости позвонить по основному телефонному аппарату абонент просто снимает трубку ТА, в результате чего на датчике тока R6 выделяется напряжение, достаточное для срабатывания VT1, DD1.1 и далее по цепочке DD1.4. Выход 11 элемента DD1.4 закорачивает на корпус управляющий вход DA1, что приводит к принудительному отключению схемы запрета набора номера. Блок защиты подключается в разрыв телефонной линии с соблюдением полярности и устанавливается вблизи основного ТА, например, в телефонной розетке. 4.4. Световая сигнализация включения схемы запрета набора номера Зачастую, необходим контроль срабатывания схемы защиты линии. На Рис. 21 приведена схема включения сигнального светодиода с питанием от телефонной линии.
В состав схемы входят: • ключ—DA1; • цепь сигнализации — R3, HL 1; • шунтирующий резистор — R2. При включении ключа DA1 от внешней схемы управления светодиод HL1 загорается, что сигнализирует о запрете набора номера. Сопротивление R2, в принципе, необходимо как страхующий элемент на случай выхода из строя р-n перехода HL1. В этом случае, при отсутствии световой сигнализации шунтирующий резистор R2 продолжает выполнять функцию запрета. 4.5. Устройство блокировки цифры "8" На всех отечественных АТС доступ к автоматической междугородной и международной связи осуществляется через набор цифры "8". Если необходимо запретить только междугородную связь, обычный блок защиты от параллельного набора не подходит — он не обладает избирательностью. На Рис. 22 показана принципиальная схема устройства блокировки цифры "8". На схеме: • мост униполярного включения — VD 1 -VD4; • датчик напряжения—VD6, Rl, R2, VD5, DD1.1; • цепь подготовки к запуску счетчика — R4, С2, DD1.2; • счетчик — DD2; • цепь включения запрета — R8, С4, DD1.3, DD1.4; ' • ключ—DA1; • шунтирующее сопротивление — R5; • цепь питания микросхем — VD7, R7, СЗ, VD8. В исходном состоянии: счетчик обнулен высоким уровнем с выхода 4 DD1.2, ключ DA1 разомкнут, линия свободна.
При снятии трубки телефонного аппарата, подключенного параллельно устройству, на выходе 3 DD1.1 появляется логическая "единица". Через 1,5-2 секунды счетчик DD2 готов к счету импульсов. При наборе цифры "8" и небольшой паузе после нее (ожидание длинного гудка готовности АМТС) на выходе 9 DD2 (после восьмого импульса счета) появляется "единица", что приводит к включению ключа DA1 через DD1.3 - DD1.4. Линия шунтируется сопротивлением R5 и дальнейший набор номера становится невозможным. При наборе любого другого номера не начинающегося с цифры "8" и при отсутствии пауз ожидания между цифрами линия остается свободной. Кратковременное появление логической единицы на выходе 9 DD2 не приводит к срабатыванию DA1 ввиду наличия буферной цепочки R8, С4. Обнуление линии (и счетчика) происходит после того, как трубка телефонного аппарата была положена. Для устойчивого саморазблокирования необходимо подобрать шунтирующее сопротивление R5 (ориентировочно 2,5-3 кОм). При поступлении вызова с АТС цепочка фильтрации R4, С2 не позволяет счетчику DD2 перейти в режим счета и зашунтировать линию. 4.6. Схема запуска ограничителя междугородной связи На основе приведенной выше схемы блокиратора цифры "8" можно сделать устройство индикации (ограничения) длительности междугородной связи. На Рис.23 приведена схема запуска ограничителя междугородной связи.
В состав схемы входят: • таймер; • ключ—DA1; • резистивно-емкостная цепь — R6, С2; • звуковой генератор — DD2, R4, R5, СЗ, ЗП-3; • цепь питания VD 1, R2, С 1, VD2; • счетчик цифр — DD1. Датчик контроля напряжения и цепи подготовки к счету DD1 аналогичны описанным в схеме блокиратора цифры "8". При наборе цифры "8" и выходе на междугородную связь происходит запуск таймера с заранее выставленным временем срабатывания. Включение ключа DA1 и звукового генератора DD2 говорит об окончании установленного времени. Шунтирование линии цепью R6, С2 приводит к подавлению разговора более чем на 20 дБ. В принципе, ключ DA1 может отсутствовать, тогда вся схема носит сигнализирующий характер для самоконтроля абонента. 4.7. Блокиратор
Общие рекомендации по применению технических средств защиты.
Решение об использовании различных технических устройств для защиты от самовольного коммерческого использования телефонной линии обычно принимается после того, как все остальные меры защиты (в основном организационного плана) оказались безрезультатными. В частности, проверка и контроль линии не выявили мест подключения, а руководство узлов связи не провело эффективной работы по предупреждению случаев пиратства. В то же время, счета на оплату поступают по-прежнему завышенные и на их списание надежд нет. В этом случае абоненты АТС обращают внимание на индивидуальные средства контроля и защиты линии. Но прежде чем установить их на своей линии необходимо еще раз попытаться использовать все технические возможности официальных служб узлов связи. В частности, электронные АТС последних моделей допускают кодирование исходящей связи 2-х - 4-х значным кодом. После снятия трубки на аппарате абонент вручную набирает код на диске (тастатуре) ТА, после чего связь происходит обычным образом. Код устанавливается по письменной заявке абонента. К сожалению, невозможность достаточно оперативного изменения кода снижает эффективность
подобной услуги. Индивидуальный код может быть считан при помощи простейших электронных устройств.
С учетом вероятностного характера пиратских подключений (глава 1) в качестве простейшей технической защиты телефона могут быть рекомендованы следующие решения.
Для домашнего ТА
Установка двух блоков защиты:
• от параллельного подключения (последовательное включение с ТА)
• блокиратор межгорода по любому принципу
действия ("8", "07", ограничение цифр). Схема включения приведена на Рис. 32. Следует отметить, что почти для всех описанных выше схем защиты допускается их комплексное последовательно-параллельное включение. Необходимо лишь контролировать суммарное сопротивление нагрузки на линию по цепям питания приборов, которое не должно быть менее 300 кОм.
Для телефонов на предприятиях
Учитывая, что главной проблемой для внутренних линий является проведение междугородных переговоров за
счет предприятия, фирмы, можно рекомендовать установку блокираторов межгорода на все линии, которые необходимо отключить от АМТС (выхода на межгород через цифру "8" или по заказу "07"). Естественно, что эту проблему решают и службы АТС, но процедура занимает много времени, а в случае индивидуальных блоков защиты появляется возможность оперативной перепланировки кросса силами предприятия. Схема установки приведена на Рис. 33.
Для радиотелефонов Кроме всех видов пиратских подключений на участке проводной связи, для радиотелефонов характерно подключение в зоне радиоканала. Проблема обострилась в последнее время, когда в продаже появились дешевые сканеры, позволяющие имитировать любой переносной блок. Количество жалоб постоянно возрастает. Службы АТС практически не готовы решать проблему противодействия пиратству на радиочастоте. Единственным, на сегодняшний день, реальным способом борьбы (без изменения принципиальной схемы радиотелефона) является установка блокиратора межгорода и блока дополнительного кодирования линии. При достаточно частой смене кода вероятность того, что пираты будут анализировать дополнительный код, набираемый вручную, мала. Очевидно, что им легче перестроиться на незащищенную линию. На Рис. 34 приведена схема защиты радиотелефона. Кстати, установка абсолютного блокиратора межгорода (т.е. блокиратора, который можно отключить лишь находясь в помещении, где он установлен) позволяет на 100% гарантировать отсутствие дорогостоящих междугородных разговоров по радиочастоте радиотелефона.
