DE60023659T2

DE60023659T2 - Anordnung und verfahren zum bereitstellen eines zugangs zu einem drahtlosen kommunikationsdienst für eine gruppe von teilnehmern, die ein set von modems teilen

Info

Publication number: DE60023659T2
Application number: DE60023659T
Authority: DE
Inventors: Juan Faus; Janet Ackerman; T. Phillip MUELLER
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: AU2513000A; AU766311B2; JP3762223B2; CN1208986C; CA2359738C; CA2359738A1; DE60023659D1; JP2002535942A; WO2000044190A1; KR100491521B1; UA76403C2; EP1157574A1; CN1421110A; DK1157574T3; CY1105669T1; NZ512995A; US6487402B1; EP1157574B1; KR20010101718A; HK1054831B

Description

Hintergrund der Erfindung
I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Teilnehmerauthentisierung bzw. Teilnehmerauthentifizierung in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Teilnehmerauthentisierung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wo sich eine Gruppe von Teilnehmern eine Reihe von. Modems teilt.
II. Verwandte Technik
Um den Betrug und den Diebstahl von drahtlosen Kommunikationsdiensten zu verhindern und, um die Teilnehmer von einem drahtlosen Kommunikationsdienst richtig zu berechnen, haben drahtlose Kommunikationsdienstanbieter (wie zum Beispiel zellulare Telephonieanbieter) einen Mechanismus zum Authentisieren bzw. zum Authentifizieren ihrer Teilnehmer geschaffen. Dieser Mechanismus vertraut auf die Tatsache, dass jeder Teilnehmer in dem System eine einzigartige Authentisierungsinformation (UAI = unique authentication information) für jeden Transceiver, der dem Teilnehmer gehört, hat.
Diese Authentisierungsinformation ist notwendig, um Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationssystem zu erlangen. Auf diese Art und Weise ist die Authentisierungsinformation irgendwie analog zu einer Personenidentifizierungsnummer (PIN = personal identification number), die für das Erlangen des Zugriffs zu seinem Bankkonto über einen Geldautomaten benutzt wird.
Jede Authentisierungsinformation des Teilnehmers besteht aus statischen Authentisierungsdaten und aus dynamischen Authentisierungsdaten. Eine elektronische Seriennummer (ESN = electronic serial number) und eine Mobilidentifizierungsnummer (MIN = mobile identification number) sind zwei Beispiele für statische Authentisierungsdaten. Geteilte Geheimdaten (SSD = shared secret data) ist ein Beispiel für dynamische Authentisierungsdaten. Statische Authentisierungsdaten bleiben, wie der Name schon sagt, über die Zeit konstant. Auf der anderen Seite können dynamische Authentisierungsdaten verändert werden, während ein Teilnehmer sich aktiv mit einem Anruf beschäftigt, und dass während des Aufbauens eines Anrufs oder während des Registrierens mit einer Basisstation, etc.
In traditionellen, drahtlosen Kommunikationssystemen hat jeder Teilnehmer seine eigene Teilnehmereinheit (oder Transceiver), wie zum Beispiel ein zellulares Telefon, und jeder Teilnehmer ist für das Zahlen für alle Anrufe, die von seinem Mobiltelefon getätigt wurden, verantwortlich.
Weiterhin hat jede Teilnehmereinheit ein Modem verbunden mit einer Antenne für das Senden von Hochfrequenzsignalen (HF = RF = radio frequency) zu und Empfangen von HF-Signalen von einer Basisstation innerhalb des drahtlosen Kommunikationssystems. Somit gibt es in konventionellen, drahtlosen Kommunikationssystemen ein Eins-zu-eins-Verhältnis zwischen Modems und Teilnehmern. Wegen diesem Eins-zu-eins-Verhältnis wird die einzigartige Authentisierungsinformation eines Teilnehmers in dem Modem innerhalb des Mobiltelefons des Teilnehmers gespeichert. Durch das Speichern der Authentisierungsinformation im Modem des Teilnehmers, kann das Modem den Authentisierungsprozess auf eine Art und Weise durchführen, die für den Teilnehmer transparent ist, und das Modem kann nach Bedarf die dynamische Authentisierungsinformation des Teilnehmers aktualisieren und Aufrecht erhalten. Infolge dessen muss sich der Teilnehmer sich selbst nicht mit der Bereitstellung seiner Authentisierungsinformation belasten.
Jedoch gibt es in gewissen drahtlosen Kommunikationssystemen (wie zum Beispiel in einem konzentrierten Teilnehmersystem, dass hierin später beschrieben wird) nicht nur ein Eins-zu-eins-Verhältnis zwischen Teilnehmern und Modem-Systemen. In solch einem System ist es erwünschenswert, dass der Authentisierungsprozess für die Teilnehmer transparent ist, und zwar auf die gleiche Weise, wie der Authentisierungsprozess für Teilnehmer in einem System transparent ist, wo es eine Eins-zu-eins-Übereinstimmung zwischen Teilnehmern und Modem-Systemen gibt.
Deswegen wird ein System und ein Verfahren benötigt, auf transparente Art und Weise Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationsdienst vorzusehen, wo es kein Eins-zu-eins-Verhältnis zwischen Teilnehmern und Modems gibt. Weiterhin sollten das System und das Verfahren mit existierenden drahtlosen Kommunikationssystemen kompatibel sein.
Weiterhin wird die Aufmerksamkeit auf das Dokument US-A-5 781 856 gezogen, dass ein Zellulartelefon konzentriertes Teilnehmersystem (concentrated subscriber system) beschreibt. Das konzentrierte Teilnehmersystem beinhaltet eine Gruppe von Teilnehmereinheiten verkoppelt mit einer Steuerung eines konzentrierten Teilnehmersystems. Die Steuerung des konzentrierten Teilnehmersystems sieht ein Hochfrequenz-Interface zum Standardbasisstationstransceiver eines zellularen Telefonsystems vor: Jede Teilnehmereinheit hat eine einzigartige elektronische Seriennummer. Die Steuerung des konzentrierten Teilnehmersystems beinhaltet eine Gruppe von Modulator-Demodulator-Systemen (Modems) und einen HF-Transceiver und ein Antennensystem, dass so eingestellt ist, um genügend Information zu senden, um vielfache Telefonanrufe über beide, lange und kurze Distanzen, durchzuführen. Die Steuerung sieht ein Modem vor, dass entwickelt wurde, um einen Telefonanruf mit Kodierungsinformationen, die die elektronischen Seriennummern beinhalten, zu handhaben.
Auch wird die Aufmerksamkeit auf EP-A-0 532 227 gezogen, dass eine sichere, zellulare Telephonieanordnung offenbart, wo die Mobileinheit ein Geheimnis führt, dass ihr von dem Dienstanbieter zugewiesen wurde und, dass dem Anbieter bekannt ist aber keiner anderen Basisstation.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Vorsehen von einer Gruppe von Teilnehmern mit Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationsdienst in einem konzentrierten Teilnehmersystem, wie dargelegt in den Ansprüchen 1 und 11, wie auch ein konzentriertes Teilnehmersystem, wie dargelegt in Anspruch 20, vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Die. vorliegende Erfindung bewältigt das oben identifizierte Problem. Gemäß einem Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren vor, auf transparente Art und Weise den Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationsdienst zu einer Gruppe von Teilnehmern, die eine Gruppe von Modems teilen, vorzusehen, wo jeder Teilnehmer in der Gruppe mit einer Teilnehmereinheit versehen ist und jeder Teilnehmer in der Gruppe bzgl. statischer und dynamischer Authentisierungsinformation assoziiert wird.
In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Verfahren folgende Schritte: (a) Detektieren der Aktivierung von einer der Teilnehmereinheiten; (b) Auswahl eines Modems aus dem Satz von Modems; (c) Koppeln der aktivierten Teilnehmereinheit mit dem ausgewählten Modem, wodurch der Verkehr zwischen der aktivierten Teilnehmereinheit und dem ausgewählten Modem fließen kann; und (d) Vorsehen dynamischer Authentisierungsinformation für das ausgewählte Modem, wobei die dynamische Authentisierungsinformation geliefert an das ausgewählte Modem die dynamische Authentisierungsinformation ist, die mit dem Teilnehmer assoziiert ist, für den die aktivierte Teilnehmereinheit vorgesehen ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel beinhaltet das Verfahren folgende Schritte: (a) Detektieren eines ankommenden Anrufs, adressiert an einen der Teilnehmer in der Gruppe; (b) Bestimmen eines angerufenen Teilnehmers, wobei der angerufene Teilnehmer, der Teilnehmer in der Gruppe ist, an den der eventuell ankommende Anruf adressiert ist; (c) Auswahl eines verfügbaren Modems aus dem Satz von Modems; (d) Koppeln, der für den angerufenen Teilnehmer vorgesehenen Teilnehmereinheit mit dem ausgewählten Modem, wodurch der Verkehrsfluss zwischen der Teilnehmereinheit und dem ausgewählten Modem, ermöglicht wird; und (e) Vorsehen dynamischer Authentisierungsinformation an das ausgewählte Modem, wobei die dynamische Authentisierungsinformation, geliefert an das ausgewählte Modem, die mit dem angerufenen Teilnehmer assoziierte dynamische Authentisierungsinformation ist.
Zweckmäßigerweise kann jedes Ausführungsbeispiel weiterhin folgende Schritte enthalten: Speichern der dynamischen Authentisierungsinformation, die jedem Teilnehmer in der Gruppe zugewiesen wird, in einer Datenbank; Speichern, der an das ausgewählte Modem gelieferten dynamischen Authentisierungsinformation in dem ausgewählten Modem; Modifizieren der dynamischen Authentisierungsinformation, gespeichert in dem ausgewählten Modem, ansprechend auf das ausgewählte Modem, welches von einer Basisstation eine Aktualisierungsbefehlsnachricht empfängt; Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in dem ausgewählten Modem; und Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in der Datenbank. Auf diese Weise wird die dynamische Authentisierungsinformation, die in der Datenbank gespeichert wurde, immer dann aktualisiert, wenn eine Aktualisierung von einem Modem empfangen wurde.
Zusätzlich kann das Verfahren gemäß beiden Ausführungsbeispielen weiterhin den Schritt des Speicherns der statischen Authentisierungsinformation assoziiert mit jedem Teilnehmer in der Gruppe in jedes der Modems beinhalten.
Die Erfindung sieht auch ein konzentriertes Teilnehmersystem vor. Das konzentrierte Teilnehmersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Transceiversystem zum Senden von HF-Wellenfrequenzsignalen an eine Basisstation und zum Empfangen von HF-Wellenfrequenzsignalen von einer Basisstation; eine Vielzahl von Modems, wobei jedes der Vielzahl von Modems mit dem erwähnten Transceiversystem gekoppelt ist; eine Vielzahl von Teilnehmereinheiten, deren jeder einzigartige statische und dynamische Authentisierungsinformation zugewiesen ist; ein Schalter bzw. Switch, gekoppelt mit jedem Modem und gekoppelt mit jeder Teilnehmereinheit; ein Steuersystem in Verbindung mit dem Schalter und jedem Modems; und eine Datenbank zum Speichern von Authentisierungsinformation, wobei die Datenbank für das Steuersystem zugreifbar ist. Das Steuersystem bestimmt ein verfügbares Modem aus dem Satz von Modems, wenn eines der Teilnehmereinheiten aktiviert wurde. Weiterhin weist das Steuersystem den Schalter an, um die aktivierte Teilnehmereinheit mit dem verfügbaren Modem zu verbinden, aus der Datenbank die gespeicherte dynamische Authentisierungsinformation, assoziiert mit der erwähnten einen der Vielzahl von Teilnehmereinheiten zu entnehmen, und das verfügbare Modem mit der entnommenen Authentisierungsinformation zu beliefern. Auf diese Weise wird die Authentisierungsinformation assoziiert mit der aktivierten Teilnehmereinheit zum Modem, das den Anruf handhabt, geliefert. Infolge dessen kann das Modem, das den Anruf handhabt, auf transparente Art und Weise die Teilnehmereinheit auf die gleiche Weise authentisieren, wie in einem konventionellen drahtlosen Kommunikationsdienst.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, wie auch die Struktur und Operation der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, werden im Detail weiter unten mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die beiliegenden Zeichnungen, die hierin inkorporiert wurden und einen Teil der Spezifikation bilden, zeigen die vorliegende Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung weiter die Prinzipien der Erfindung zu erklären und einem Fachmann zu ermöglichen die Erfindung zu produzieren und zu verwenden. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsnummern identische oder funktional ähnliche Elemente. Zusätzlich identifiziert die links außen liegende Ziffer(n) einer Bezugsnummer die Zeichnung, in der die Bezugsnummer zuerst erschienen ist.
1 ist eine Zeichnung eines zellularen Telefonsystems, konfiguriert auf eine Art und Weise, die mit der Verwendung von CDMA Funkwellenmodulationstechniken konsistent ist.
2 zeigt ein Beispiel eines Authentisierungsprozesses.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mobiltelefonsystems mit einem Vielen-zu-Vielen-Verhältnis zwischen Teilnehmern und Modems.
4 zeigt den Operationsfluss eines Steuersystems eines konzentrierten Teilnehmersystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt den Operationsfluss eines Steuersystems eines konzentrierten Teilnehmersystems, gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ein System und ein Verfahren zur Durchführung von Teilnehmerauthentisierung in einem drahtlosen Kommunikationssystem ist vorgesehen. In der Folgenden Beschreibung sind verschiedene Prozeduren, Anordnungen und Systeme im Detail beschrieben. Dies beinhaltet die Beschreibung eines zellularen Telefonsystems, dass gemäß einer speziellen, Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Zellular-Spezifikation und -Protokoll (CDMA = code division multiple access) operiert. Es wird dem Fachmann ersichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung innerhalb einer Vielfalt von zellularen oder drahtlosen Kommunikationssystemen ausgeübt werden kann, obwohl das beschriebene Ausführungsbeispiel bevorzugt ist. Zusätzlich ist auch die Verwendung einer elektronischen Seriennummer (ESN = electronic serial number) beschrieben, um eine Teilnehmereinheit zu identifizieren und zu pagen. Es wird ebenso ersichtlich sein, dass andere einzigartige Identifikationscodes für den ESN ausgetauscht werden können, und zwar beinhaltend Mobilidentifikationsnummer (MIN) oder noch allgemeiner eine Teilnehmereinheitsidentifikationsnummer (SUIN = subscriber unit identification number). In anderen Versionen werden bekannte Strukturen und Systeme in Blockform vorgesehen. Dies wird gemacht, um die unnötige Verschleierung der Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
1 ist eine Zeichnung eines zellularen Telefonsystems 100 konfiguriert auf eine Art und Weise die mit der Verwendung von CDMA-Funkwellenmodulationstechniken konsistent ist. Eine Implementation für ein solches CDMA-Zellulartelefonsystem ist beschrieben im U.S. Patent Nr. 4,901,307 ('307) mit dem Titel "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using a Satellite or Terrestrial Repeater" und im U.S. Patent Nr. 5,103,459 ('459) mit dem Titel "System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", beide dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet, und deren Offenbarungen sind inkorporiert hierin durch Bezugnahme. Zusätzlich ist eine Implementation für ein CDMA-Zellulartelefonsystem in der Spezifikation IS-95 von der Telecommunication Industry Association (2001 Pennsylvania Avenue, Suite 800, Washington, DC 20006) beschrieben mit dem Titel "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95), der auch hierin inkorporiert wurde durch Bezugnahme.
1 zeigt zwei Teilnehmer 102 und 104 unter Verwendung eines konventionellen, zellularen Telefonsystems 100. Konventionell ist Teilnehmer 102 in Besitz des zellularen Telefons (nachfolgend Mobiltelefon) 106 und Teilnehmer 104 ist in Besitz des Mobiltelefons 108. In dem zellularen Telefonsystem 100 werden alle Anrufe, die vom Mobiltelefon 106 gemacht wurden, dem Teilnehmer 102 in Rechnung gestellt. Auf ähnliche Weise werden alle Anrufe, die vom Mobiltelefon 108 gemacht wurden, dem Teilnehmer 104 in Rechnung gestellt.
Mobiltelefon 106 beinhaltet ein Modem 110. Auf ähnliche Weise beinhaltet Mobiltelefon 108 ein Modem 112. Die Modems 110 und 112 sind unter anderem dafür verantwortlich Hochfrequenzsignale (HF) von den Basisstationen 120, 122 und 124 zu empfangen und zu den Basisstationen 120, 122 und 124 zu senden. Vorzugsweise senden und empfangen die Modems 110 und 112 HF-Signale, die gemäß den CDMA-Spreizspektrumstechniken, die in den oben referenzierten Patenten '459 und '307 und Spezifikation IS-95 beschrieben wurden, moduliert.
Die Basisstationen 120, 122 und 124 kommunizieren mit dem Mobiltelefonvermittlungsstelle (MTSO = mobile telephone switching office) 130 auf verschiedene Art und Weise einschließlich am Boden verlegte Drähte oder Mikrowellenverbindungen. MTSO 130 leitet den Verkehr, den es von den Basisstationen 120, 122 und 124 empfängt, zum öffentlichen Telefonnetzwerk (PSTN = public switched telephone network) 140 oder zu anderen Zellstandorten 150. Generell kommunizieren die Mobiltelefone 106 und 108 nicht direkt miteinander.
Um Betrug und Diebstahl zu vermeiden und eine richtige Abrechnung sicher zu stellen, muss ein Teilnehmer im System 100, wie zum Beispiel Teilnehmer 102, authentisiert werden, bevor der Teilnehmer Zugriff zum zellularen Telefonsystem 100 bekommt. Infolge dessen bekommt jeder Teilnehmer 102 und 104 im System 100 eine einzigartige Authentisierungsinformation (UAI = unique authentication information), die für die Authentisierungszwecke benutzt wird. So wird ein Teilnehmer, wie zum Beispiel Teilnehmer 102, ohne gültiger, einzigartiger Authentisierungsinformation, der Zugriff zum Mobiltelefonsystem 100 verweigert. Da der Teilnehmer 102 sein eigenes Mobiltelefon 106 hat und, weil das Mobiltelefon 106 ein Modem 110 hat, wird die UAI des Teilnehmers 102 in dem Modem 110 gespeichert. Infolge dessen kann der Authentisierungsprozess vom Modem 110 auf eine Art und Weise, die für den Teilnehmer 102 transparent ist, gehandhabt werden. Das gleiche gilt für Teilnehmer 104. Dieses sieht einen Nutzen für die Teilnehmer 102 und 104 vor, da keiner der Teilnehmer 102 und 104 sich mit der Teilnahme in dem Authentisierungsprozess belasten muss. Natürlich, da die UAI des Teilnehmers 102 in dem Mobiltelefon 106 gespeichert ist, muss der Teilnehmer 102 aufpassen, sein Mobiltelefon 106 nicht zu verlieren. Andernfalls könnte es dazu kommen das Teilnehmer 102 für Telefonanrufe für das Mobiltelefon 106 zahlen muss, die der Teilnehmer 102 nicht gemacht oder autorisiert hat. Das gleiche gilt für Teilnehmer 104.
Eine UAI eines Teilnehmers besteht aus statischen Authentisierungsdaten und dynamischen Authentisierungsdaten. In einem Ausführungsbeispiel beinhalten die statischen Authentisierungsdaten eine elektronische Seriennummer (ESN) und einen Authentisierungsschlüssel (A-Key = A-Schlüssel), und die dynamischen Authentisierungsdaten beinhalten geteilte Geheimnisdaten (SSD) und einen Zählwert. Der Zählwert weist daraufhin, wie oft die dynamischen Authentisierungsdaten aktualisiert worden sind. Vorzugsweise behält jeder Teilnehmer im System 100 eine einzigartige ESN. Somit identifiziert eine ESN auf einzigartige Art und Weise einen Teilnehmer und ein spezifisches Mobiltelefon. Jegliche Anrufkosten assoziiert mit einer ESN werden dem Teilnehmer, der durch diese ESN identifiziert wird, in Rechnung gestellt.
Statische Authentisierungsdaten, wie der Name schon sagt, bleiben konstant über die Zeit. Auf der anderen Seite können die dynamischen Authentisierungsdaten während ein Teilnehmer aktiv in einem Anruf ist, diesen initiiert oder beendet oder sich registriert, geändert werden.
2 zeigt ein Beispiel eines Authentisierungsprozesses 200, bei dem der Teilnehmer 102 einbezogen ist. Wenn der Teilnehmer 102 wünscht einen Anruf zu platzieren, sendet das Modem 110 in das Mobiltelefon 106 eine Zugriffsnachricht 202 zu einer Basisstation, wie die Basisstation 120. Vorzugsweise beinhaltet die Zugriffsnachricht 202 die ESN des Teilnehmers, so dass die Basisstation 120 bestimmen kann, dass der Anruf von einem autorisierten Mobiltelefon ausgegangen ist. Basisstation 120 antwortet auf die Zugriffsnachricht 202 durch Senden einer Challenge- bzw. Aufforderungsnachricht 204 zum Modem 110. Modem 110 muss dann auf die Aufforderungsnachricht 204 durch Senden einer Antwortnachricht 206 zur Basisstation 120 antworten. Wenn die UAI in dem Modem 110 gültig ist, dann ist das Modem 110 dazu in der Lage korrekt auf die Aufforderungsnachricht 204 zu antworten. In diesem Fall ordnet die Basisstation 120 einen Verkehrskanal über den der Anruf platziert werden kann zu und weist das Mobiltelefon 106 an seine SSD und seinen Zählwert zu aktualisieren. Wenn jedoch das Modem 110 keine gültige UAI hat, wird das Modem 110 auf die Aufforderungsnachricht 204 inkorrekt antworten. Als Resultat lehnt die Basisstation 120 den Zugriff des Teilnehmers 102 zum zellularen System 100 ab. Infolge dessen, so lang wie Modem 110 die momentane UAI des Teilnehmers 102 hat, kann der Teilnehmer 102 Anrufe unter Verwendung des zellularen Systems 100 platzieren.
Wie oben angegeben beinhaltet die UAI des Teilnehmers 102 statische und dynamische Authentisierungsinformation. Die statische Authentisierungsinformation bleibt konstant über die Zeit. Jedoch, während des Vorgangs eines Telefonanrufs, kann die Basisstation 120 eine oder mehrere geteilte Geheimnisdaten (SSD) Aktualisierungsnachrichten 210 zum Modem 110 senden. Eine SSD-Aktualisierungsnachricht ist eine Befehlsnachricht, dass die aktuellen SSD nicht über die Luft bzw. Luftschnittstelle gesendet werden. Ansprechend auf den Empfang einer SSD-Aktualisierungsnachricht modifiziert das Modem 110 die dynamische Authentisierungsinformation des Teilnehmers 102. Auf diese Weise ändert sich die UAI des Teilnehmers 102 über die Zeit.
Wie oben beschrieben gibt es ein Eins-zu-eins-Verhältnis zwischen Teilnehmer und Modems im konventionellen zellularen System 100. Zum Beispiel ist das Modem 110 assoziiert mit Teilnehmer 102 und das Modem 112 ist assoziiert mit dem Teilnehmer 104. Wie oben dargestellt sieht das Mobiltelefonsystem 100 einen Vorteil aus diesem Eins-zu-eins-Verhältnis durch Speichern eines UAI's eines Teilnehmers in dem Modem assoziiert mit dem Teilnehmer. Zusätzlich hält das Modem die UAI des Teilnehmers aufrecht. Das heißt, das Modem aktualisiert/modifiziert die dynamische Authentisierungsinformation des Teilnehmers gemäß der SSD-Aktualisierungsnachricht 210, die von einer Basisstation 120, 122 oder 124 empfangen wurde. Auf diese Weise müssen die Teilnehmer innerhalb des zellularen Systems 100 sich nicht mit dem Erinnern und Aufrecht erhalten von deren UAI belasten. Infolge dessen ist der Teilnehmerauthentisierungsprozess 200 transparent für den Teilnehmer.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Mobiltelefonsystems 300 mit einem Vielen-zu-Vielen-Verhältnis zwischen Teilnehmer und Modems. Im speziellen zeigt 3 ein konzentriertes Teilnehmersystem (CSS = concentrated subscriber system) 306 über das die Teilnehmer 302(1) bis 302(X) die Modems 310(1) bis 310(Y) teilen, wobei X und Y beides positive Integerzahlen sind und vorzugsweise X größer Y ist. Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf 3 beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nützlich in – anderen Ausführungsbeispielen von Mobiltelefonsystemen mit einem Vielen-zu-Vielen-Verhältnis zwischen Teilnehmern und Modems.
CSS 306 ermöglicht den Teilnehmern 302 die Modems 310 zu teilen. Das System operiert auf der Voraussetzung, dass zu jedem Zeitpunkt die Wahrscheinlichkeit, dass mehr als Y der X-Teilnehmer 302 in einem Anruf beteiligt sind, extrem klein ist. CSS 306 beinhaltet einen Schalter bzw. Switch 308, ein Steuersystem 314, ein oder mehrere Modems 310, ein Modeminterfacesystem 318, ein Speichersubsystem 316, ein Antenneinterfacesystem 320 und eine Antenne 322. Ein Transceiversubsystem wird in dem CSS durch die Antenne 322, Antenneinterfacesystem 320 und Modeminterfacesystem 318 gebildet. Viele Transceiversubsysteme sind auf dem Fachgebiet bekannt und eine Implementation eines Transceiversubsystems ist beschrieben in dem ebenfalls anhängigen U.S. Patent Nr. 5,737,687 mit dem Titel "Self-Attenuating RF Transceiver System Using Antenna and Modem Interface and Cable Link", dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet und hierin durch Bezugnahme inkorporiert.
Das Antenneninterfacesystem 320 empfängt Hochfrequenzsignale von einer Basisstation, wie zum Beispiel Basisstation 120, über Antenne 322 und sendet diese Signale über das Modeminterface 318 zur Modembank 312, die die Modems 310(1) bis 310(Y) aufweist. Um die Kosten für die Entwicklung des CSS 306 zu reduzieren, sind die Modems 310 vorzugsweise in Struktur und Funktionalität zu den Modems 110 und 112, die in den Mobiltelefonen 106 und 108 entsprechend benutzt werden, ähnlich. Schalter 308 verkoppelt selektiv die Teilnehmereinheiten 304 mit den Modems 310.
Steuersystem 314 empfängt Informationen von und sieht Informationen für die Modems 310 vor und steuert die Operation des Schalters 308 unter Verwendung der Information, die im Speichersubsystem 316 gespeichert wurde. Die Konfiguration und Operation des CSS 306 ist im weiteren Detail beschrieben im U.S. Patent Nr. 5,781,856 mit dem Titel "Concentrated Subscriber System for Wireless Local Loop" eingereicht am 10. Januar 1994, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet und die Offenbarung davon ist hierin durch Bezugnahme inkorporiert.
Wie in 3 gezeigt ist jede Teilnehmereinheit 304(1)–(X), die mit dem Schalter 308 gekoppelt ist, mit einem entsprechenden Teilnehmer 302(1)–(X) assoziiert. Zum Beispiel ist die Teilnehmereinheit 304(1) mit dem Teilnehmer 302(1) assoziiert und Teilnehmereinheit 304(2) ist mit dem Teilnehmer 302(2) assoziiert. Vorzugsweise fehlt es den Teilnehmereinheiten 304 generell an der Schaltung, die notwendig ist, um Funkwellen zu senden und zu empfangen und Daten von digital zu analogem Format zu modulieren und zu demodulieren. Das heißt, die Teilnehmereinheiten 304 haben kein Modem. Teilnehmereinheiten 304 bestehen im Wesentlichen aus einem Lautsprecher und einem Mikrofon. Vorzugsweise sind die Teilnehmereinheiten 304 Standardtelefonsets, die benutzt werden, um konventionellen, auf Draht basierenden, Pulscode modulierten Telefondienst vorzusehen und haben twisted pair bzw. verdrilltes Paar- oder PBX-Verbindungen. Während die Teilnehmereinheiten 304 als gekoppelt direkt zum Schalter 308 gezeigt sind, werden alternative Verfahren zum Austausch von Information zwischen Teilnehmereinheiten 304 und Schalter 308 in Erwägung gezogen, einschließlich einer vereinfachten Form von Funkwellen basierender Kommunikation.
Wenn ein Teilnehmer 302, wie zum Beispiel Teilnehmer 302(1), wünscht, einen Telefonanruf zu platzieren, aktiviert Teilnehmer 302(1) seine assoziierte Teilnehmereinheit 304(1). Die Aktivierung der Teilnehmereinheit 304(1) entspricht normalerweise dem Abnehmen bzw. Entfernen eines Handapparats (nicht gezeigt) von einer Gabel (nicht gezeigt) wie bei einem Standard, drahtgebundenen Telefon.
Steuersystem 314 detektiert, wann die Teilnehmereinheit 304(1) aktiviert wurde. Beim Detektieren der Aktivierung der Teilnehmereinheit 304(1) bestimmt das Steuersystem 314, ob ein Modem 310 für den Prozess eines Telefonanrufs verfügbar ist. Jedes Modem 310 kann nur einen Telefonanruf gleichzeitig bearbeiten. Somit ist ein Modem nur dann verfügbar, wenn es nicht schon gerade einen Anruf verarbeitet. Wenn ein Modem 310 nicht verfügbar ist, sieht das Steuersystem 314 ein schnelles, Besetzt-Signal für die Teilnehmereinheit 304(1) vor. Andernfalls sieht das Steuersystem 314 ein wähltonartiges Signal für die aktivierte Teilnehmereinheit 304(1) vor. Das verfügbare Modem ist dann ausgewählt den Telefonanruf zu verarbeiten. Das heißt, das Steuersystem 314 verbindet das verfügbare Modem mit der Teilnehmereinheit 304(1) über den Schalter 308.
Wenn jemand einen Anruf auf einen der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) platziert, wird der Anruf zur Basisstation 120 geleitet. Beim Detektieren eines Anrufs für eine der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) sendet die Basisstation 120 eine Page-Nachricht zum CSS 306 über einen Paging-Kanal. Die Page-Nachricht beinhaltet einen Teilnehmereinheitidentifikator. Vorzugsweise beinhaltet der Teilnehmeridentifikator eine elektronische Sicherheitsnummer (ESN), die die Teilnehmereinheit 304, für die der Anruf bestimmt ist, identifiziert. Als alternative könnte anstelle der ESN auch die MIN benutzt werden.
Um eingehende Anrufe zu detektieren, wählt das Steuersystem 314 ein oder mehrere Modems 310(1)–(Y) aus, um den Paging-Kanal nach Page-Nachrichten abzuhören. Auf diese Modems wird sich im Weiteren als "Paging-Modems" bezogen. Wenn eines der Paging-Modems eine Page-Nachricht empfängt, sieht das Paging-Modem die ESN, die in der Page-Nachricht für das Steuersystem 314 enthalten ist, vor. Auf diese Weise detektiert das Steuersystem 314 eingehende bzw. ankommende Anrufe und ist informiert über die Teilnehmereinheit 304, zu der der Anruf adressiert ist.
Bei einem Detektieren eines eingehenden Anrufs für eine der Teilnehmereinheiten 304, zum Beispiel Teilnehmereinheit 304(3), bestimmt das Steuersystem 314, ob die Teilnehmereinheit 304(3) im On-Hook oder im Off-Hook bzw. aufgelegt oder abgenommen Zustand ist. Das Steuersystem 314 fragt den Schalter 308 ab, um zu bestimmen, ob die Teilnehmereinheit 304(3) Off-Hook ist. Wenn die Teilnehmereinheit 304(3) im Off-Hook ist, dann ist die Teilnehmereinheit 304(3) "besetzt" und kann den Anruf nicht annehmen. In diesem Fall sendet das Steuersystem 314 ein Besetzt-Signal (oder eine Anrufverweigerungsnachricht) zur Basisstation 120. Wenn die Teilnehmereinheit 304 nicht Off-Hook ist, wählt das Steuersystem 314 ein verfügbares Modem aus, wie zum Beispiel das Modem 310(1), um den Anruf zu verarbeiten und weist den Schalter 308 an, die Teilnehmereinheit 304(3) mit dem ausgewählten Modem 310(1) zu verkoppeln.
Wie die Teilnehmer 102 und 104 im Mobiltelefonsystem 100 sind die Teilnehmer 302(1)–(X) jede für sich assoziiert mit der einzigartigen Authentisierungsinformation (UAI), einschließlich der statischen Authentisierungsinformation und der dynamischen Authentisierungsinformation (DAI). Die UAI, welche mit jedem Teilnehmer 302(1)–(X) assoziiert ist, wird in einer Datenbank 317 im Speichersubsystem 316 gespeichert. Weiterhin, bevor eines der Modems 310(1)–(Y) einen Telefonanruf im Auftrag von einem der Teilnehmer 302(1)–(X) bearbeitet, muss der Teilnehmer 302 zuerst gemäß des Authentisierungsprozesses, der in 2 gezeigt ist, authentisiert werden. Das heißt, das Modem 310, das einen Telefonanruf im Auftrag von einem der Teilnehmer 302 verarbeitet, muss auf korrekte Weise auf die Aufforderungsnachricht 204, die von der Basisstation 120 gesendet wurde, antworten. Damit das Modem 310 erfolgreich auf die Aufforderungsnachricht 204 antwortet, und dabei den Teilnehmer 302 authentisiert, muss das Modem 310 Zugriff zu der UAI des Teilnehmers 302 haben.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist jedes Modem 310 der statischen und dynamischen Authentisierungsinformation des Teilnehmers 302 versehen, wenn CSS 306 initialisiert wird. In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedes Modem 310 nur mit der statischen Authentisierungsinformation jedes Teilnehmers 302 versehen, wenn CSS 306 initialisiert wird.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sieht das Steuersystem 314 eine dynamische Authentisierungsinformation des Teilnehmers 302 für ein Modem 310 vor, und zwar auf einer Wenn-Benötigt-Basis. Das heißt, wenn ein spezielles Modem ausgewählt wurde, um einen ausgehenden oder eingehenden Anruf zu verarbeiten, sieht das Steuersystem 314 die adäquate dynamische Authentisierungsinformation für das spezielle Modem 310 vor. Zum Beispiel, wenn das Steuersystem 314 detektiert, dass die Teilnehmereinheit 304(3) aktiviert ist und das ein Modem verfügbar ist, um einen ausgehenden Anruf zu verarbeiten, dann holt sich das Steuersystem 314 die DAI entsprechend dem Teilnehmer 302(3) von der Datenbank 317 und sieht anschließend die geholte DAI dem verfügbaren Modem vor. Als ein anderes Beispiel, wenn das Steuersystem 314 einen eingehenden Anruf gerichtet auf die Teilnehmereinheit 304(5) detektiert, dann holt das Steuersystem 314 die DAI entsprechend dem Teilnehmer 302(5) von der Datenbank 317 und sieht anschließend die geholte DAI einem verfügbaren Modem vor, um den Anruf zu verarbeiten.
In einem dritten Ausführungsbeispiel sind die Modems 310 nicht mit der statischen Authentisierungsinformation jedes Teilnehmers versehen, wenn CSS 306 initialisiert wird. Stattdessen sieht das Steuersystem 314 beide, die statischen und die dynamischen Authentisierungsdaten, für die Modems 310, wenn es notwendig ist, vor. Es ist notwendig die Authentisierungsinformation einem Modem 310 vorzusehen, wenn ein Modem 310 ausgewählt wurde, um einen ausgehenden oder eingehenden Anruf im Auftrag eines speziellen Teilnehmers 302 zu verarbeiten oder, wenn das Modem 310 ausgewählt wurde, um den Paging-Kanal zu überwachen.
Während des Verlaufs eines Anrufs kann die Basisstation 120 eine oder mehrere SSD-Aktualisierungsnachrichten 210 zum Modem, das den Anruf handhabt, senden. Ansprechend auf den Empfang der SSD-Aktualisierungsnachricht 210 modifiziert das Modem, welches den Anruf handhabt, eine lokale Kopie der DAI des Teilnehmers. In einem Ausführungsbeispiel meldet das Modem nach der Modifizierung seiner lokalen Kopie der DAI des Teilnehmers sofort dem Steuersystem 314 die Modifikation, sodass das Steuersystem 314 die Masterkopie der DAI des Teilnehmers, die in der Datenbank 317 gespeichert ist, aktualisieren kann. In einem anderen Ausführungsbeispiel informiert das Modem das Steuersystem 314 über die Modifikationen) am Ende des Anrufs. In jedem Fall ist das Steuersystem 314 mit der neuen dynamischen Authentisierungsinformation des Teilnehmers versehen.
In einem Ausführungsbeispiel speichert das Steuersystem 314, beim Empfang einer neuen dynamischen Authentisierungsinformation eines Teilnehmers, sie in der Datenbank 317, und, wie oben beschrieben, sieht diese Information zum Modem 310 auf eine Wenn-Benötigt-Basis vor. In einem alternativen Ausführungsbeispiel sieht das Steuersystem 314, beim Empfang einer dynamischen Authentisierungsinformation eines Teilnehmers, sie zu jedem Modem 310 vor.
4 zeigt den Operationsfluss des Steuersystems 314 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Prozess beginnt im Schritt 402, wo das Steuersystem 314 bestimmt, ob einer der Teilnehmer 302 wünscht einen ausgehenden Anruf zu platzieren. Das Steuersystem 314 bestimmt dies durch Bestimmung, ob einer der Teilnehmereinheiten 304 aktiviert worden ist. Wenn das Steuersystem 314 die Aktivierung einer Teilnehmereinheit 304 detektiert, geht die Steuerung über zum Schritt 404, andernfalls geht die Steuerung über zum Schritt 412.
Im Schritt 404 bestimmt das Steuersystem 314, ob eines der Modems 310(1)–(Y) verfügbar ist, um einen Anruf zu verarbeiten. Wenn ein Modem 310 verfügbar ist, geht die Steuerung über zum Schritt 406, andernfalls sendet das Steuersystem 314 ein Besetzt-Signal zu der aktivierten Teilnehmereinheit (Schritt 410). Der Prozess fährt anschließend fort mit Schritt 412.
Im Schritt 406 wählt das Steuersystem 314 eines der verfügbaren Modems aus, um den Anruf zu verarbeiten und versieht das ausgewählte Modem mit der Authentisierungsinformation aus der Datenbank 317. Wie oben dargestellt speichert das Steuersystem 314 die Authentisierungsinformation für jeden Teilnehmer 302(1)–(X) in der Datenbank 317. In einem Ausführungsbeispiel versieht das Steuersystem 314 das ausgewählte Modem mit nur den dynamischen Authentisierungsdaten. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Modem der statischen Authentisierungsinformation jedes Teilnehmers beim Zeitpunkt der CSS-306-Intitialisierung versehen. In einem anderen Ausführungsbeispiel versieht das Steuersystem 314 das Modem mit beidem, statische und dynamische Authentisierungsinformation.
Das Steuersystem 314 bestimmt, welche Authentisierungsinformation von welchem Teilnehmer es zum gewählten Modem vorsehen muss, basierend auf die Teilnehmereinheit 304, die dazu verwendet wird den Anruf zu platzieren. Wenn zum Beispiel die Teilnehmereinheit 304(3) Off-Hook geht, dann wird die Authentisierungsinformation des Teilnehmers 302(3) dem gewählten Modem vorgesehen. Das gewählte Modem 310 wird dann mit der Teilnehmereinheit 304(3) über den Schalter 308 (Schritt 408) verkoppelt. Beim Verkoppeln mit der Teilnehmereinheit 304(3) kann das gewählte Modem 310 den Anruf für die Teilnehmereinheit 304(3) verarbeiten. Das heißt, das gewählte Modem empfängt Daten von der Teilnehmereinheit 304(3) und sendet diese zur Basisstation 120, und empfängt den Verkehr von der Basisstation 120 und sendet diesen zur Teilnehmereinheit 304(3). Nach dem Schritt 408 geht die Steuerung in den Schritt 412 über.
Im Schritt 412 bestimmt das Steuersystem 314, ob es einen eingehenden Anruf für eine der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) gibt. Wie oben beschrieben, wenn es einen eingehenden Anruf für einen der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) gibt, empfangen die Paging-Modems eine Page-Nachricht von der Basisstation 120. Die Page-Nachricht enthält eine einzigartige ESN (oder MIN), die identifiziert, welche Teilnehmereinheit 304(1)–(X) gerade angerufen wird. Wenn ein Paging-Modem eine Page-Nachricht empfängt, versieht das Paging-Modem das Steuersystem 314 mit der ESN in der Page-Nachricht. Auf diese Weise bestimmt das Steuersystem 314, wann es einen eingehenden Anruf für einen der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) gibt. Wenn es keine eingehenden Anrufe gibt, geht die Steuerung über in Schritt 424, andernfalls geht die Steuerung über in den Schritt 414.
Angenommen ein eingehender Anruf ist gerichtet an die Teilnehmereinheit 304(2) (das heißt, die ESN in einer Page-Nachricht identifiziert die Teilnehmereinheit 304(2)), bestimmt das Steuersystem 314, ob die Teilnehmereinheit 304(2) gerade verwendet wird, (das heißt, Off-Hook ist) (Schritt 414). Wenn die Teilnehmereinheit 304(2) benutzt wird, dann sendet das Steuersystem 314 ein Besetzt-Signal oder eine Page-Verweigerungsnachricht zur Basisstation 120 (Schritt 422) und anschließend geht die Steuerung über in den Schritt 424. Wenn die Teilnehmereinheit 304(2) nicht benutzt wird, geht die Steuerung über in den Schritt 416.
In Schritt 416 wählt das Steuersystem 314 ein verfügbares Modem, um den Anruf zu verarbeiten, und im Schritt 418 wird das ausgewählte Modem mit der Authentisierungsinformation von der Datenbank 317 versehen. Wie oben beschrieben speichert das Steuersystem 314 die Authentisierungsinformation für jeden Teilnehmer 302(1)–(X) in der Datenbank 317. In einem Ausführungsbeispiel versieht das Steuersystem 314 das ausgewählte Modem mit nur den dynamischen Authentisierungsdaten. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Modem mit der statischen Authentisierungsinformation jedes Teilnehmers zum Zeitpunkt der CSS-306-Initialisierung versehen. In einem anderen Ausführungsbeispiel versieht das Steuersystem 314 das Modem mit beidem, der statischen und der dynamischen Authentisierungsinformation.
Das Steuersystem 314 bestimmt, welche Authentisierungsinformation von welchem Teilnehmer dem ausgewählten Modem basierend auf die Teilnehmereinheit 304, die in der Page-Nachricht empfangen von der Basisstation 120 identifiziert wird, vorgesehen wird. In diesem Beispiel enthält die Page-Nachricht die ESN assoziiert mit der Teilnehmereinheit 304(2). Somit wird die Authentisierungsinformation des Teilnehmers 302(2) an das ausgewählte Modem geliefert, welches dann mit der Teilnehmereinheit 304(2) über den Schalter 308 (Schritt 420) verkoppelt wird. Beim Verkoppeln der Teilnehmereinheit 304(2) kann das ausgewählte Modem den Anruf des Teilnehmers verarbeiten. Das heißt, das ausgewählte Modem empfängt die Daten von der Teilnehmereinheit 304(2) und sendet diese der Basisstation 120, und empfängt den Verkehr von der Basisstation 120 und sendet ihn zur Teilnehmereinheit 304(2). Nach dem Schritt 420 geht die Steuerung über in Schritt 424.
Im Schritt 424 bestimmt das Steuersystem 314, ob ihm ein Modem 310 die aktualisierte, dynamische Authentisierungsinformation eines Teilnehmers geschickt hat. Wie oben erklärt kann ein Modem 310, das einen Anruf für einen speziellen Teilnehmer 302 verarbeitet, ab und zu eine SSD-Aktualisierungsnachricht 210 von der Basisstation 120 empfangen. Ansprechend auf den Empfang einer solchen Nachricht von der Basisstation 120 aktualisiert das Modem 310 die DAI des Teilnehmers lokal und liefert anschließend, zu einem gewissen Punkt, die aktualisierte DAI an das Steuersystem 314.
Wenn das Steuersystem 314 eine aktualisierte DAI von einem der Modems 310 nicht empfangen hat, dann kehrt die Steuerung zurück zu Schritt 402. Andernfalls geht die Steuerung über zum Schritt 426. In Schritt 426 aktualisiert das Steuersystem 314 die Datenbank 317 mit der empfangenen, aktualisierten DAI. Nach dem Schritt 426 geht die Steuerung zurück zum Schritt 402, wo der Prozess sich selbst wiederholt.
5 zeigt den Operationsfluss des Steuersystems 314 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Prozess beginnt im Schritt 501, wo das Steuersystem 314 die Modems 310 initialisiert. Das heißt, das Steuersystem 314 versieht jedes Modem 310 mit der statischen und dynamischen Authentisierungsinformation von jedem Teilnehmer 302. Nach dem Schritt 501 geht die Steuerung über zum Schritt 502. Im Schritt 502 bestimmt das Steuersystem 314, ob eine der Teilnehmereinheiten 304 aktiviert worden ist. Wenn das Steuersystem 314 die Aktivierung einer Teilnehmereinheit 304 detektiert, geht die Steuerung über zum Schritt 504, andernfalls geht die Steuerung über zum Schritt 512.
Im Schritt 504 bestimmt das Steuersystem 314, ob eines der Modems 310(1)–(Y) verfügbar ist, um einen Anruf zu verarbeiten. Wenn ein Modem 310 verfügbar ist, geht die Steuerung über zum Schritt 508, andernfalls sendet das Steuersystem 314 ein Besetzt-Signal zu der aktivierten Teilnehmereinheit (Schritt 510) und der Prozess geht anschließend weiter im Schritt 512.
Im Schritt 508 wählt das Steuersystem 314 eines der verfügbaren Modems aus, um den Anruf zu verarbeiten, und koppelt anschließend die aktivierte Teilnehmereinheit zum ausgewählten Modem über Schalter 308. Beim Verkoppeln der aktivierten Teilnehmereinheit kann das ausgewählte Modem, Daten von der aktivierten Teilnehmereinheit empfangen und sendet die Daten zur Basisstation 120. Nach Schritt 508 geht die Steuerung über zum Schritt 512.
Im Schritt 512 bestimmt das Steuersystem 314, ob es einen eingehenden Anruf für eine der Teilnehmereinheiten 304(1)–(X) gibt. Wenn es keine eingehenden Anrufe gibt, geht die Steuerung über zum Schritt 524, andernfalls geht die Steuerung über zum Schritt 514.
Angenommen ein eingehender Anruf ist an die Teilnehmereinheit 304(2) gerichtet, (das heißt, die ESN in einer Page-Nachricht identifiziert die Teilnehmereinheit 304(2)), dann bestimmt das Steuersystem 314, ob die Teilnehmereinheit 304(2) gerade verwendet wird (das heißt, Off-Hook ist) (Schritt 514). Wenn die Teilnehmereinheit 304(2) verwendet wird, sendet das Steuersystem 314 anschließend ein Besetzt-Signal oder eine Page-Verweigerungsnachricht zur Basisstation 120 (Schritt 522), und anschließend geht die Steuerung über zum Schritt 524. Wenn die Teilnehmereinheit 304(2) nicht verwendet wird, geht die Steuerung über zum Schritt 516.
Im Schritt 516 wählt das Steuersystem 314 ein verfügbares Modem aus, um den Anruf zu verarbeiten. Anschließend verkoppelt das Steuersystem 314 das ausgewählte Modem mit der Teilnehmereinheit 304(2) über den Schalter 308 (Schritt 520). Beim Verkoppeln der Teilnehmereinheit 304(2) kann das ausgewählte Modem den Anruf für den Teilnehmer verarbeiten. Das heißt, das ausgewählte Modem empfängt Daten von der Teilnehmereinheit 304(2) und sendet sie zur Basisstation 120, und empfängt Verkehr von der Basisstation 120 und sendet ihn zur Teilnehmereinheit 304(2). Nach dem Schritt 520 geht die Steuerung über zum Schritt 524.
Im Schritt 524 bestimmt das Steuersystem 314, ob ihm ein Modem 310 die aktualisierte, dynamische Authentisierungsinformation eines Teilnehmers gesendet wurde. Wie oben erklärt, kann ein Modem 310, das einen Anruf verarbeitet, ab und zu eine SSD-Aktualisierungsnachricht 210 von der Basisstation 120 empfangen. Ansprechend auf den Empfang einer solchen Nachricht von der Basisstation 120 aktualisiert das Modem 310 die DAI des Teilnehmers lokal und liefert anschließend, zu einem gewissen Punkt, die aktualisierte DAI zum Steuersystem 314. Wenn das Steuersystem 314 keine aktualisierte DAI von einem der Modems 310 empfangen hat, dann kehrt die Steuerung zum Schritt 502 zurück. Andernfalls geht die Steuerung über zum Schritt 526. Im Schritt 526 liefert das Steuersystem 314 die aktualisierte DAI zu den anderen Modems. Die Steuerung geht dann zurück zum Schritt 502.
Während verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, sollte es verstanden werden, dass sie nur als Beispiel präsentiert wurden, und nicht limitierend. Somit sollte der Umfang und Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht durch irgendein oben beschriebenes Beispiel der Ausführungsbeispiele limitiert werden, sondern sollten nur definiert sein gemäß den folgenden Ansprüchen und deren Äquivalenzen.

Claims

Ein Verfahren zur Bereitstellung für eine Gruppe von Teilnehmern (302) den Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationsdienst in einem konzentrierten Teilnehmersystem (concentrated subscriber system), wobei jeder Teilnehmer (302) in der Gruppe von Teilnehmern mit einer Teilnehmereinheit (304) ausgestattet ist, wobei jeder Teilnehmer (302) in der Gruppe von Teilnehmern mit statischer und dynamischer Authentisierungsinformation bzw. Authentifizierungsinformation assoziiert ist, und wobei die Gruppe von Teilnehmern eine Vielzahl von Modems (310) teilen, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: (a) Detektieren der Aktivierung von einer der Teilnehmereinheiten (304); (b) Auswahl eines Modems aus der Vielzahl von Modems (310); (c) Koppeln der aktivierten Teilnehmereinheit (304) mit dem ausgewählten Modem (310), wodurch der Verkehr zwischen der aktivierten Teilnehmereinheit und dem ausgewählten Modem fließen kann; und (d) Vorsehen dynamischer Authentisierungsinformation für das erwähnte ausgewählte Modem (310), wobei die erwähnte dynamische Authentisierungsinformation geliefert an das ausgewählte Modem die dynamische Authentisierungsinformation ist, die mit dem Teilnehmer (302) assoziiert ist, für den die aktivierte Teilnehmereinheit (304) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der dynamischen Authentisierungsinformation, assoziiert mit jedem Teilnehmer in der Gruppe in einer Datenbank (317).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Entnahme der dynamischen Authentisierungsinformation aus der Datenbank (317), wobei die aus der Datenbank (317) entnommene Authentisierungsinformation die dynamische Authentisierungsinformation ist, die mit dem Teilnehmer assoziiert ist, für den die aktivierte Teilnehmereinheit (304) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die an das ausgewählte Modem (310) gelieferte dynamische Authentisierungsinformation die dynamische Authentisierungsinformation ist, die aus der Datenbank (317) entnommen wurde.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der an das ausgewählte Modem gelieferten dynamischen Authentisierungsinformation in dem ausgewählten Modem (310).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ferner die folgenden Schritte vorgesehen sind: Modifizieren der dynamischen Authentisierungsinformation, gespeichert in dem ausgewählten Modem (310), ansprechend auf das ausgewählte Modem; welches von einer Basisstation (120) eine Aktualisierungsnachricht empfängt; und Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in dem ausgewählten Modem (310).
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in der Datenbank (317).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der statischen Authentisierungsinformation assoziiert mit jedem Teilnehmer (302) in der Gruppe in jeder der Vielzahl von Modems (310).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Bestimmen ob eines der Vielzahl von Modems (310) zur Verarbeitung eines Anrufs verfügbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Übertragen eines Besetztsignals zu der aktivierten Teilnehmer- bzw. Subscribereinheit (304), wenn keines der Vielzahl von Modems zur Verarbeitung eines Anrufs verfügbar ist.
Verfahren zum Versorgen einer Gruppe von Teilnehmern in einem konzentrierten Teilnehmersystem (306) mit Zugriff zu einem drahtlosen Kommunikationsdienst, wobei jeder Teilnehmer (302) in der Gruppe von Teilnehmern mit einer Teilnehmereinheit (304) ausgestattet ist, wobei ferner jeder Teilnehmer in der Gruppe von Teilnehmern mit statischer und dynamischer Authentisierungsinformation bzw. Authentifizierungsinformation ausgestattet ist, und wobei ferner die Gruppe der Teilnehmer eine Vielzahl von Modems (310) teilen, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: (a) Detektieren eines ankommenden bzw. eingehenden Anrufs, adressiert an einen der Teilnehmer (302) in der Gruppe; (b) Bestimmen eines angerufenen Teilnehmers (302), wobei der angerufene Teilnehmer der Teilnehmer in der Gruppe ist, an den der erwähnte ankommende Anruf adressiert ist; (c) Auswahl eines verfügbaren Modems (310) aus der Vielzahl von Modems (310); (d) Koppeln der für den angerufenen Teilnehmer vorgesehenen Teilnehmereinheit (304) mit dem ausgewählten Modem, wodurch der Verkehrsfluss zwischen der Teilnehmereinheit (304), vorgesehen für den angerufenen Teilnehmer und dem ausgewählten Modem (310), ermöglicht wird; und (e) Vorsehen dynamischer Authentisierungsinformation an das ausgewählte Modem, wobei die dynamische Authentisierungsinformation, geliefert an das ausgewählte Modem (310), die mit dem angerufenen Teilnehmer assoziierte dynamische Authentisierungsinformation ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der mit jedem Teilnehmer in der Gruppe assoziierten dynamischen Authentisierungsinformation in einer Datenbank (317).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Entnahme dynamischer Authentisierungsinformation aus der Datenbank (317), wobei die aus der Datenbank (317) entnommene dynamische Authentisierungsinformation die dynamische Authentisierungsinformation ist, die mit dem angerufenen Teilnehmer (302) assoziiert ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die an das ausgewählte Modem (310) gelieferte dynamische Authentisierungsinformation die dynamische Authentisierungsinformation ist, die aus der Datenbank (317) entnommen wurde.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der erwähnten dynamischen Authentisierungsinformation, geliefert an das ausgewählte Modem in dem ausgewählten Modem (310).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei ferner die folgenden Schritte vorgesehen sind: Modifizieren der erwähnten dynamischen Authentisierungsinformation, gespeichert im ausgewählten Modem (310), und zwar ansprechend auf den Empfang einer Aktualisierungsnachricht von einer Basisstation (120) durch das ausgewählte Modem; und Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in dem ausgewählten Modem (310).
Verfahren nach Anspruch 16, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der modifizierten dynamischen Authentisierungsinformation in der Datenbank (317).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist: Speichern der statischen Authentisierungsinformation, assoziiert mit jedem Teilnehmer in der Gruppe in jedem der Vielzahl von Modems (310).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner die folgenden Schritte vorgesehen sind: Bestimmen ob die Teilnehmereinheit (304), vorgesehen für den angerufenen Teilnehmer, sich im Gebrauch befindet; und Senden eines Besetztsignals an die Basisstation (120), wenn die Teilnehmereinheit (304), vorgesehen für den angerufenen Teilnehmer (304), in Gebrauch ist.
Ein konzentriertes Teilnehmersystem (concentrated subscriber system) (306), welches Folgendes aufweist: ein Transceiversystem (322, 320, 318) zum Senden von HF-Wellenfrequenzsignalen an eine Basisstation und zum Empfang von HF-Wellenfrequenzsignalen von einer Basisstation (120); eine Vielzahl von Modems (310), wobei jedes der Vielzahl von Modems mit dem erwähnten Transceiversystem (322, 320, 318) gekoppelt ist; eine Vielzahl von Teilnehmereinheiten (304), deren jeder einzigartige statische und dynamische Authentisierungsinformation zugewiesen ist; einen Schalter bzw. Switch (308), gekoppelt mit jedem der Vielzahl von Modems (310) und gekoppelt mit jeder der Vielzahl von Teilnehmereinheiten (304); ein Steuersystem (314) in Verbindung mit dem Schalter (308) und jedem der Vielzahl von Modems; und eine Datenbank (317) zum Speichern von mindestens der dynamischen Authentisierungsinformation, wobei die Datenbank (317) für das Steuersystem (314) zugreifbar ist, wobei das Steuersystem (314) für Folgendes geeignet ist: ein verfügbares Modem (310) aus der Vielzahl von Modems zu bestimmen, wenn eine der Vielzahl von Teilnehmereinheiten (304) aktiviert ist, ferner den Schalter (308) anzuweisen, eine der erwähnten Vielzahl von Teilnehmereinheiten mit dem erwähnten verfügbaren Modem zu verbinden, aus der Datenbank (317) die gespeicherte dynamische Authentisierungsinformation, assoziiert mit der erwähnten einen der Vielzahl von Teilnehmereinheiten (304) zu entnehmen, und das verfügbare Modem mit der entnommenen gespeicherten dynamischen Authentisierungsinformation zu beliefern.
Das konzentrierte Teilnehmersystem (306) nach Anspruch 20, wobei dann wenn das konzentrierte Teilnehmersystem (306) initialisiert ist, das Steuersystem geeignet ist, jedes der Vielzahl von Modems mit der statischen Authentisierungsinformation entsprechend jeder der Vielzahl von Teilnehmereinheiten zu beliefern.
Das konzentrierte Teilnehmersystem (306) nach Anspruch 20, wobei das erwähnte verfügbare Modem geeignet ist, die dynamische Authentisierungsinformation geliefert an dieses, vom Steuersystem (314) zu modifizieren, und zwar ansprechend auf den Empfang einer Nachricht von der Basisstation (120), wobei das verfügbare Modem ferner geeignet ist um die modifizierten dynamische Authentisierungsinformation an das erwähnte Steuersystem (314) zu übertragen.
Das konzentrierte Teilnehmersystem (306) nach Anspruch 22, wobei das Steuersystem (314) geeignet ist, die erwähnte modifizierte dynamische Authentisierungsinformation in der Datenbank (317) zu speichern.