CN1130925C - 移动单元在基站的注册方法和通信系统 - Google Patents

Abstract

移动单元在基站的注册方法有以下步骤，识别注册状态(50，52，54)，产生标志符(58)，经过无线电连接在移动单元和基站之间传输标志符(62)，和经过本地连接在移动单元和基站之间传输确认(78)。装备了为执行这种方法的通信系统。通过本发明创建了移动单元在基站申报的简单的和同时是安全的方法。

Description

移动单元在基站的注册方法和通信系统

技术领域

本发明涉及到移动单元在基站注册的一种方法以及一种通信系统。本发明特别可以使用在至少具有一个移动单元和至少具有一个基站的电话系统上。此时移动单元可以是无绳电话，特别是按照CT0标准的模拟电话。本发明然而也可以使用在其它的通信系统中，在其中在移动单元和基站之间要求可靠的从属关系，例如对所有方式的遥控。

背景技术

在电话系统中可以要求，将无绳电话在基站上注册和因此而注册。例如在所谓的集中系统的情况，在其中很多移动单元可以并联地(没有内部连接可能性)在一个基站上运行。为了建立这样的系统必须将很多移动单元分配给基站，并且为了以后扩展，希望新的移动单元也能够在基站上注册。

在只有一个单个的基站和一个单个的移动单元组成的电话系统上，期望能够柔性的注册。因此电话系统的制造变得容易了，因为不必顾虑必需在移动站和基站之间进行成对地分配。进而在这种情况下简单地用一个新的代替丢失的或坏了的移动单元。

从US 5 500 888中已知一种无绳电话，这种无绳电话有一个装置用于提高无绳电话的安全性，以抵制电话未被授权的使用和抵制未被授权的监听。为此这种装置是这样构造的，在电话第一次开始运行时，在移动单元和基站存储一个安全编码，并且如果移动单元为了蓄电池充电位于基站上时，这个被存储的安全编码自动地，每次改变。编码变更是这样进行的，在移动站或基站上由随机数生成新编码，这个新编码经过电话的无线电接口传输给各自另一方，并且编码发送方的编码传输经过无线电接口被编码接收方确认。

从US 4 736 404已知一种无绳电话，这种无绳电话有一个装置用于提高无绳电话的安全性，以抵制电话未被授权的使用。为此这种装置是这样构造的，在经过基站使用电话的移动单元可以打电话之前，与一个安全编码进行比较。如果比较结果编码一致时，则可以用移动单元打电话，如果另外的情况移动单元作为未被授权被拒绝。如果移动单元为了蓄电池充电第一次放在基站上，为了准备编码比较，经过充电触点和充电导线将预先规定的，在基站上存储的信号编码由基站通报给移动单元，和由移动单元向基站确认信号编码的接收。

在已知的按照CT0标准的电话系统中，虽然原则上移动单元在基站上注册是可能的；然而必须为此进行复杂的认证程序。其原因是这个标准容易受到外来用户侵袭和应该被排除在外，例如一个邻居在使用者的基站上注册并且然后用其费用打电话。因此认证程序要求至少输入一个PIN编码。整个过程复杂和容易出错。特别是在没有显示器的简单设备上要求输入一系列印刷体的操作说明书上的数字编码，例如这使没有经验的使用者感到害怕。

发明内容

因此本发明的任务是解决上述问题和提出一种简单并且同时可靠的移动单元在基站上注册的方法，这种方法要求尽可能少的硬和软件费用。

按照本发明，此任务是通过以下的方法以及以下的通信系统解决的。

按照本发明的一种在通信系统中移动单元在基站上注册的方法，其步骤如下：

a)搜索所有信道；

b)当移动单元或基站确定移动单元还没有在基站上注册的时候，识别注册状态；

c)生成临时标志符；

d)将含有临时标志符的数据帧经过无线电连接在移动单元和基站之间传输；

e)经过无线电连接在移动单元和基站之间借助于确认信号传输用于识别的请求；

f)移动单元确认基站是否应答；

g)当移动单元确认基站应答时，经过本地连接在移动单元和基站之间传输确认信号；

h)基站识别移动单元的确认信号；

i)基站经无线电连接发送所有要求的注册数据；

j)移动单元接收注册数据，并将临时标志符作为有效标志符存储在移动单元上；

k)移动单元发送接收到注册数据的确认信号；和

l)基站将有效的标志符记录在控制装置的注册表。

按照本发明的一种通信系统，具有至少一个移动单元和至少一个基站，所述通信系统具有以下特征：

所述移动单元和所述基站分别具有各自的天线；

所述移动单元和所述基站分别具有各自的控制装置，用于识别注册状态、用于产生临时标志符；

所述移动单元和所述基站分别具有各自的模拟部件，分别连接在各自的控制装置和天线之间，用于与各自的控制装置一起经过无线电连接在所述移动单元和基站之间传输临时标志符，并且经过无线电连接在所述移动单元和基站之间传输借助于确认信号识别要求；

确认接收装置，它与所述基站的控制装置相连接，确认发送装置，它与所述移动单元的控制装置相连接，所述确认接收装置和确认发送装置用于本地连接的移动单元和基站之间的确认信号的传输。

本发明建立在这样的基本思想上，将注册所要求的标志符经过移动站和基站之间通常的无线电连接进行传输并且附加一个确认，这个确认是经过移动站和基站之间的本地连接传输的。在这里关于本地连接应理解为每个进接，这个连接确保移动站和基站之间在空间上很近。

通过使用本地连接按照本发明的方法是可靠的，因为只有当移动站在空间上位于足够靠近基站时才有可能注册。一位邻居或一位未被授权者不可以注册移动站，这些人没有进入基站所处空间的入口。因为标志符经移动站与基站之间已经存在无线电连接传输，因此不再要求或只要求很少的附加费用。附加的本地连接同样决定了很少的费用，因为经过本地连接只需要传输很少的信息，并且因此是最简单的结构就已经足够了。

在优选的结构形式中，本地连接是电的或磁的或电感的或光学的连接。特别是本地连接可以确保紧挨着或几乎紧挨着基站与移动站之间的直接接触。例如可以这样安排，本地连接经过已经存在的移动站和基站之间的充电触点制成。在这种情况下，为了产生以及识别一个确认信号所要求的电路是不贵的。

如果经过本地连接只传输二进制信号，本地连接可以构造得非常简单。优选的是在每次注册过程中只传输关于本地连接为一个比特的信息量。这足够用于基站和移动站可靠的分配。

优选的是在每次将移动单元放在基站上时检查，是否应该接受该注册。特别是不要求新的注册，如果移动站已经在这个或其它基站注册过。

标志符主要是用于移动站向基站的分配。在优选的实施形式中，将标志符作为一个随机数被移动站或基站决定。优选的是标志符和/或确认是由移动站生成的，并且从那里传输给基站的。基站以优选的结构形式接收标志符和请求移动站确认。优选的是然后注册是成功的，如果确认信号在预先规定的时窗中在这个请求之后生成。在以后的步骤中可以经过无线电连接传输其它的数据，例如注册数据。

通信系统在优选的结构形式中具有以上特征。

附图说明

由发明者当前提出的优选的本发明实施例以及多个实施变型借助于简图详细地进行叙述。附图表示：

附图1本发明通信系统的重要部件的方框图，和

附图2注册方法过程图。

具体实施方式

在附图1中表示的通信系统是按照CT0标准的模拟电话系统，具有基站10和构成为无绳电话的移动单元12。基站有控制装置14和模拟部件16，这些相互之间并且与电话局线路18相连接。用于发送和接收高频信号的天线20与模拟部件16相连。控制装置14经过确认接收装置22与构成为双极触点的充电触点24相连。

在移动单元12方面有控制装置26，这个控制装置与模拟部件28以及确认发送装置30相连。在模拟部件28上连接了扩音器32，麦克风34和天线36。确认发送装置30与双极充电触点38相连。

此外电话系统还包括其它部件，例如操作元件，显示装置或者电流供应装置。这些部件已经很为人们所熟悉从而在附图1的简图中没有表示。

在附图1上移动单元12放在构成为充电装置的基站10上，这样每个为双极的两个充电触点24和38是相互连接的。移动单元12的蓄电池(在附图1上没有表示)经过这个触点24和38充电。此外在放上移动单元12时存在两个控制装置26和14之间的本地连接40。这里是导线连接的本地连接40从控制装置26经过确认发送装置30，两个充电触点38和24和确认接收装置22到达控制装置14。经过本地连接40可以将确认信号从移动单元12传输给基站10，如在后面还要叙述的。

在电话局线路18输入的呼叫被控制装置14识别和向移动站12经过无线电连接42发出信令，这个无线电连接是经过模拟部件16，天线20，天线36和模拟部件28进行的。此时基站10经过无线电连接42发送标志移动站12的标志符。用相应的方法将从移动站12输出的连接请求经过无线电连接42传输给基站10。而在电话通话期间无线电连接42作为双工连接用于传输扩音器32或麦克风34与电话局线路18之间的通话。

如果将移动单元12放在基站10上，则开始附图2上表示的过程。附图2上的图是建立在类似于说明书语言SDL的注示基础上的。在左行表示基站10上的过程，和在右行表示了移动单元12上的过程。细虚线箭头表示过程路线之间经过无线电连接42的通信过程，而粗点划线箭头标志了经过本地连接40传输的确认信号。

附图2上的两个过程路线随着事件HS_DOWN(事件50以及52)开始。这个表示挂上移动单元12的事件在基站10和在移动站12上各自被一个适当的线路识别，这个线路测量流过充电触点24和38的蓄电池充电电流。

在移动单元12中的控制装置26现在检查，是否要求移动站12注册。已经在这个基站10或在其它基站注册过的移动站12不必重新注册。因此在询问54中移动站12确定，是否在其上已经存储了用于分配到基站10的标志符。如果是这种情况，不再要求注册，并且移动站12过渡为静止状态IDLE(状态56)，此时移动单元只由基站10供应充电电压。

如果相反在移动单元12没有存储标志符时，则要求注册。这种情况出现在将新的移动单元12第一次放在基站10上时。也有可能借助于适当的指令序列删除移动站12的标志符，例如如果移动站12应该在另外的基站10变换注册时。即使在这种情况下也要进行注册过程。

原本注册方法的第一步是，移动站12的控制装置生成16比特宽的随机数(步骤58)的新标志符。为此在控制装置26中安排了16比特宽的二进制计数器，这个计数器在移动单元12运行期间用预先规定的计数率将数字相加。将这个计数器在识别事件52(HS_DOWN)时接通，将所达到的计数值用作为临时标志符，这个标志符在随后的注册过程中还必须传输给基站10和进行确认。

现在在步骤60中，移动站12寻找空闲的无线电信道并且在预先规定的时间内经过无线电连接42(发送事件62)连续地传输数据帧REG_REQ。数据帧REG_REQ包括有在步骤58中求出的临时标志符。在此期间基站10在步骤64中搜索所有被提供使用的信道(例如10或25个信道)寻找被输入的数据帧REG_REQ。这个信道搜索(扫描)是通过事件50(HS_DOWN)在基站10上起动的。

基站10在完全的信道搜索中只执行预先规定的数目，例如两个。如果在信道搜索期间没有接收到REG_REQ，则基站10假设，不要求注册和移动单元12处于静止状态56。基站10中断搜索并且基站也过渡为静止状态。

相反如果基站10在搜索步骤64期间接收到数据帧REG_REQ，则基站在询问66中检查，是否其它的移动站12可以注册。每个基站10只可以服务于预先规定的最大数量的移动站12，例如四个。如果基站10已经满负荷，或者由于其它原因对移动站12的注册保持沉默时，基站经过无线电连接42发送数据帧REG_REJ(发送事件68)和然后过渡为静止状态70。在移动单元12上作为对数据帧REG_REJ的反应释放否定的收讫声。随后移动站12也结束了注册过程。

如果相反从基站10方面认为移动站12的注册是可能的，则基站10经过无线电连接42发送数据帧REG_VAL_REQ(发送事件72)。数据帧REG_VAL_REQ包括临时的，通过发送事件62传输的标志符。这个数据帧表示要求移动站12借助于适当的硬件信号进行证实。

如已经叙述过的，移动站12连续地发送数据帧REG_REQ(发送事件62)和在这期间等待从基站10的应答。如果直到预先规定的等待时间过去以后还没有输入应答，则在询问74中释放一个时间误差(时间已过)和移动站12过渡到静止状态76。应答的缺少可以是由于无线电连接42干扰引起的。其它可能的原因是，移动单元12不是放在功能完全的基站10上，而只放在充电壳体上。移动站12在这种情况下依然开始注册过程，因为事件52(HS_DOWN)基于蓄电池充电电流被识别。

如果移动单元12在安排的时窗内得到数据帧REG_VAL_REQ，则移动站经过本地连接40发送相应的确认(步骤78)。这个确认是一个信号，注册已经真正与放在基站10上的移动站12(并且不是与另外的移动站)完成。

在这里叙述的实施例中，确认是作为电压信号经过充电触点24和38被传输的。确认发送装置30为此准备好适当的调制信号，这个调制信号区别于普通的充电电压以及区别于可能在有故障触点产生的信号。确认接收装置22这样滤去干扰，和将已知的确认信号转送到控制装置14。确认信号只传输一比特的信息内容，不包括标志符或其它的说明。

在实施结构变型中，本地连接40的其它功能方式也是可能的。例如代替局部充电触点24和38，经过该充电触点充电电流流向移动单元12，也可在基站10和移动单元12之间使用其它的电触点，或者也可以使用电感，磁或光学连接。为了进一步提高安全性，在其它的结构变型中使用复合的确认信息。

如果在预先规定的时间间隔内在发送数据帧REG_VAL_REQ以后将确认输入给基站10，则这被识别为事件REG_VAL(事件80)。如果确认没有或很晚到达，则注册过程中断。

作为对事件80(REG_VAL)的反应基站10经过无线电连接42发送包括所有要求的注册数据的数据帧REG_DATA(发送事件82)。在这里叙述的实施例中这是指标志符，移动站12的标志号和两个或多个这样一些无线电信道的名称，在基站10和移动单元12之间的未来的通信应该在其上进行。在结构变型中可以传输进一步的或其它的注册数据。

如果移动单元12得到数据帧REG_DATA，在步骤84将被传输的注册数据存储。由移动单元12在步骤58生成的标志符，到目前为止只作为临时的标志符。在步骤84这个标志符作为最后有效的被确认的标志符存储在移动单元12上。移动单元12用数据帧REG_ACK确认准确地接收到注册数据，这个数据帧是经过无线电连接42被发送给基站10的(发送事件86)。如果相反注册数据没有在预先规定的时间段内到达移动站12，则注册被中断。移动单元12则生成一个否定收讫声。

在步骤88上完成了移动单元12在基站10的注册。将移动单元12与现在已经被确认的标志符记录在由控制装置14执行的注册表上。这个过程成功的结束是由基站10用数据帧REG_COMP收讫(发送事件90)。数据帧REG_COMP包括有标志符和经无线电连接42传输。移动单元12将这个数据帧的接收用肯定-收讫声信令化，以便确认使用者成功的注册。如果数据帧REG_COMP相反没有或很晚到来时，移动单元12产生一个否定收讫声和删除在步骤84存储的注册数据。

在本方法的实施变型中可能有其它的结构和通信规约的时间过程。特别是可以有或多或少一些的信息被交换，或者可以连续地或部分地置换这些信息发送者和接收者的角色。进而将本方法与作为移动电话的其它通信系统相匹配是可能的。

Claims (10)

1.一种在通信系统中移动单元(12)在基站(10)上注册的方法，其步骤如下：

a)搜索所有信道(64)；

b)当移动单元(12)或基站(10)确定移动单元(12)还没有在基站(10)上注册的时候，识别注册状态(50，52，54)；

c)生成临时标志符(58)；

d)将含有临时标志符的数据帧经过无线电连接(42)在移动单元(12)和基站(10)之间传输(62)；

e)经过无线电连接(42)在移动单元(12)和基站(10)之间借助于确认信号传输用于识别的请求(72)；

f)移动单元确认基站是否应答(74)；

g)当移动单元确认基站应答时，经过本地连接(40)在移动单元(12)和基站(10)之间传输确认信号(78)；

h)基站识别移动单元的确认信号(80)；

i)基站经无线电连接发送所有要求的注册数据(82)；

j)移动单元接收注册数据，并将临时标志符作为有效标志符存储在移动单元上(84)；

k)移动单元发送接收到注册数据的确认信号(86)；和

l)基站将有效的标志符记录在控制装置的注册表(88)。

2.按照权利要求1的方法，

其特征为，

本地连接(40)是电的或磁的或电感的或光学的连接。

3.按照权利要求1的方法，

其特征为，

本地连接是电的连接，这个电连接是经过充电触点(24，38)在移动单元(12)和基站(10)之间建立的。

4.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

经过本地连接(40)传输二进制信号。

5.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

在步骤b)中识别注册状态(50，52，54)是通过将移动单元(12)放在基站(10)上推动的。

6.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

在步骤c)产生作为随机数的临时标志符。

7.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

在步骤c)临时标志符是由移动单元(12)产生的，和在步骤d)被传输给基站(10)。

8.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

在步骤e)确认信号是由移动单元(12)产生的，和被传输给基站(10)。

9.按照权利要求1至3之一的方法，

其特征为，

在步骤e)作为经过无线电连接(42)传输要求的反应的确认信号是在预先规定的时间间隔内被传输的。

10.一种通信系统，具有至少一个移动单元和至少一个基站，所述通信系统具有以下特征：

所述移动单元和所述基站分别具有各自的天线(20，36)；

所述移动单元和所述基站分别具有各自的控制装置(14，26)，用于识别注册状态、用于产生临时标志符；

所述移动单元和所述基站分别具有各自的模拟部件(16，28)，分别连接在各自的控制装置和天线之间，用于与各自的控制装置一起经过无线电连接在所述移动单元和基站之间传输临时标志符，并且经过无线电连接在所述移动单元和基站之间传输借助于确认信号的识别要求；

确认接收装置(22)，它与所述基站的控制装置相连接，确认发送装置(30)，它与所述移动单元的控制装置相连接，所述确认接收装置和确认发送装置用于本地连接的移动单元和基站之间的确认信号的传输。

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