DE602005002264T2

DE602005002264T2 - Verfahren und gerät zum bluetooth-paaren

Info

Publication number: DE602005002264T2
Application number: DE602005002264T
Authority: DE
Inventors: Patric Lind; Erwin Weinans
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications AB
Current assignee: Sony Mobile Communications AB
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2025-05-10
Also published as: JP2007536852A; CN101095318B; US20080013601A1; BRPI0510677A; ATE372014T1; MXPA06012697A; US8364963B2; JP2011182407A; RU2379854C2; RU2006143655A; WO2005109781A1; EP1745610B1; EP1596538A1; DE602005002264D1; JP5080246B2; CN101095318A; EP1745610A1

Description

Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das „Paaren" elektronischer Bluetooth-Vorrichtungen und insbesondere für das Paare einer Vorrichtung mit einem Zubehör zu der Vorrichtung, z. B. eines mobilen Telefons mit einem Kopfhörer-Set. Spezieller betrifft die Erfindung ein Verfahren für automatisches Paaren mit einem hohen Sicherheitsniveau.
Stand der Technik
Systeme und Protokolle für die Kommunikation zwischen elektronischen Vorrichtungen sind im Laufe der Jahre in vielen verschiedenen Formen erschienen. In den letzten Jahren sind Anstrengungen vorgenommen worden, ein System für eine Nahbereichs-Funkkommunikation zwischen elektronischen Vorrichtungen unter dem Namen Bluetooth zu standardisieren. Bluetooth ist allgemein eine drahtlose, für individuellen Bereich bestimmte Netzwerktechnologie, welche ein offener Standard für Nahbereichsübertragung digitalisierter Sprache und Daten vorwiegend zwischen mobilen Vorrichtungen wie Laptops, persönlichen digitalen Assistenten PDA und mobilen Telefonen ist, aber auch zwischen mobilen Vorrichtungen und stationären Vorrichtungen und zwischen stationären Vorrichtung wie Druckern, Computer, Faxgeräten und so weiter. Bluetooth unterstützt Punkt-zu-Punkt und Mehrpunkt-Anwendungen. Gewöhnlich bietet Bluetooth bis zu 720 Kbps Datenübertragung innerhalb einer Reichweite von 10 m und mit einer Leistungserhöhung bis zu 100 Meter. Bluetooth verwendet Funkwellen von kugelförmiger Richtcharakteristik, die durch Wände und andere nichtmetallische Hindernisse in dem unlizenzierten 2,4 GHz-Band übertragen kann.
Um Bluetooth-Kommunikation zwischen zwei Vorrichtungen zu benutzen, müssen die zwei Vorrichtungen zuerst eine Vertrauensbeziehung einrichten. Das ist durch den Bluetooth-Paarbildungs-Prozess getan, der manchmal als Bonding bezeichnet ist. Während des Paaren ist ein und das gleiche Passwortschlüssel in beiden Vorrichtungen einzugeben. In dem Beispiel der Benutzung eines drahtlosen Kopfhörers („Headset") mit einem mobilen Telefon muss der Benutzer zuerst die zwei Vorrichtungen zusammen paaren, um sicher zu stellen, dass die GSM-Einbindung geschützt und die Integrität der Sprachanrufe beibehalten ist. Da Bluetooth normalerweise 10 m Reichweite hat, muss der Benutzer bestätigen, dass Verbindungen einzurichten sind, um sicher zu stellen, dass es die richtigen Vorrichtungen sind, die verbunden werden. Manche Bluetooth-Vorrichtungen wie Kopfhörer haben keine Benutzerschnittstelle, sodass sie ein festes Passschlüsselwort benutzen.
Um die Abwicklung zu vereinfachen, ist der Wert hiervon manchmal in allen Gerätemustern gleich, z. B. „0000" in allen Sony Ericsson Kopfhörern.
In einer typischen Lösung des Standes der Technik zum Paaren eines Kopfhörers mit einem mobilen Telefon weist der Paarungsprozess die Schritte zum:

– Auffindbarmachen und Paarungsfähig-Machen des Kopfhörers, z. B. durch einfaches Einschalten des Kopfhörers;
– Initiieren einer Paarungsprozedur durch das Telefon;
– Auswählen eines Kopfhörers zum Paaren aus einer Liste solcher als Ergebnis des Beginns der Paarungsprozedur entdeckter Vorrichtungen;
– Eingeben eines Passschlüsselwortes, das mit dem zu paarenden Kopfhörer korrespondiert, z. B. ein Standard-Passschlüsselwort für diese Art von Vorrichtungen.

Ein Problem mit der aktuellen Lösung ist, dass viele Benutzer es als höchst nicht intuitiv und umständlich beurteilen, alle notwendigen Schritte auszuführen, welche Entscheidungen enthalten, an die die Benutzer nicht gewohnt sind. Und wenn manche Probleme während dieser Schritte auftreten, ist es schwierig, sie zu korrigieren. Außerdem bedeutet die Benutzung des gleichen, unveränderbaren Passschlüsselwortes für alle Vorrichtungen eines bestimmten Typs wie Freisprecheinrichtungen, ein reduziertes Sicherheits-Niveau in Kauf zu nehmen.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist, den Prozess der Paarung einer Vorrichtung und eines Zubehörs zu vereinfachen. Ein Aspekt dieser Aufgabe ist es, eine vereinfachte Lösung für das Paaren bereitzustellen, welche ein hohes Sicherheits-Niveau aufweist.
Entsprechend dem ersten Aspekt ist diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Paaren einer ersten elektronischen Vorrichtung und einer zweiten elektronischen Vorrichtung in einem Funkkommunikationssystem, aufweisend die Schritte zum:

– Bringen der ersten und zweiten elektronischen Vorrichtung in Nähe zueinander;
– Übertragen eines Abfragesignals von der zweiten elektronischen Vorrichtung;
– Übertragen eines Abfragerückantwortsignals von der ersten elektronischen Vorrichtung zu der zweiten elektronischen Vorrichtung nach dem Erfassen des Abfragesignals;
– Initiieren einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen der ersten elektronischen Vorrichtung und der zweiten elektronischen Vorrichtung, basierend an der ersten elektronischen Vorrichtung, welche die erste Vorrichtung zum Antworten auf das Abfragesignal ist.

Vorzugsweise weist das Abfragesignal eine Ausgangsleistung auf, die auf einen ersten Leistungspegel begrenzt ist, wobei der erste Leistungspegel niedriger ist als ein Standardsignal-Leistungspegel in dem Funkkommunikationssystem.
In einer Ausgestaltung repräsentiert der erste Leistungspegel einen maximalen Abstand, innerhalb welchem das Abfragesignal erfassbar ist, wobei die Nähe bei dem maximalen Abstand vorliegt.
In einer anderen Ausgestaltung hat das Abfragesignal eine Ausgangsleistung, die mit der Zeit zunimmt.
In einer anderen Ausgestaltung hat die zweite Vorrichtung eine Erfassungsempfindlichkeit zum Abfragerückantwortsignal, die mit der Zeit zunimmt.
Vorzugsweise weist das Verfahren nach dem Schritt vom Bringen der ersten und zweiten elektronischen Vorrichtungen in die Nähe zueinander, aufweisend die Schritte zum:

– Einschalten der Kommunikationsbereitschaft in der ersten elektronischen Vorrichtung;
– Einschalten der Kommunikationsbereitschaft in der zweiten elektronischen Vorrichtung.

In einer Ausgestaltung weist der Schritt der Initiierung einer Punkt-zu-Punkt-Kommunikation den Schritt auf, zum:

– Einrichten einer Authentifizierungsverbindung durch die zweite elektronische Vorrichtung mit der ersten elektronischen Vorrichtung.

In einer Ausgestaltung weist der Schritt zum Einrichten einer Authentifizierungsverbindung die Schritte auf, zum:

– Anfragen durch die zweite elektronische Vorrichtung der ersten elektronischen Vorrichtung, das Paaren nach dem Einrichten der Authentifizierungsverbindung zu starten.

Vorzugsweise weist der Schritt zum Einrichten einer Authentifizierungsverbindung die Schritte auf, zum:

– Abrufen eines privaten Schlüssels aus einem Speicher, und Übertragen des privaten Schlüssels zur zweiten elektronischen Vorrichtung.

In einer Ausführung weist das Verfahren ferner den Schritt auf, zum:

– Nachprüfen durch die erste elektronische Vorrichtung, dass die zweite elektronische Vorrichtung eine gesicherte Vorrichtung ist, die den privaten Schlüssel benutzt.

Vorzugsweise weist das Verfahren ferner die Schritte auf, zum:

– Verwenden eines Hochpegel-Authentifizierungsprotokolls zum Erzeugen eines gemeinsamen Schlüssels; und
– Initiieren der Paarung durch die erste elektronische Vorrichtung unter Verwendung des Schlüssels.

In einer Ausführung ist der erste Leistungspegel –50 dBm oder niedriger.
Vorzugsweise weist das Verfahren den Schritt auf, zum:

– Unterbrechen der Übertragung des Abfragesignals nach dem Erhalt eines ersten Abfragerückantwortsignals.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Funkkommunikationssystem Bluetooth.
In einer Ausgestaltung ist die erste elektronische Vorrichtung ein mobiles Telefon.
In einer Ausgestaltung ist die zweite elektronische Vorrichtung eine drahtlose Freisprecheinrichtung.
Entsprechend einem zweiten Aspekt ist die vorgegebene Aufgabe durch ein Mechanismus zum Paaren einer elektronischen Vorrichtung mit anderen Vorrichtungen in einem Funkkommunikationssystem, wobei die elektronische Vorrichtung einen Signalübertrager zum Übertragen eines Anfragesignals und einen Empfänger zum Empfangen eines Abfragerückantwortsignals aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung Mittel zum Initiieren einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit einer anderen Vorrichtung aufweist, basierend auf der anderen elektronischen Vorrichtung, welche die erste Vorrichtung zum Reagieren auf das Abfragesignal ist.
In einer Ausgestaltung weist der Signalübertrager Mittel zum Übertragen des Anfragesignals auf mit einer auf einen ersten Leistungspegel begrenzten Ausgabeleistung, wobei der erste Leistungspegel niedriger ist als ein Standardsignalleistungspegel in dem Funkkommunikationssystem.
In einer Ausgestaltung repräsentiert der erste Leistungspegel einen maximalen Abstand, innerhalb welchem das Abfragesignal erfassbar ist, wobei die Nähe bei dem maximalen Abstand vorliegt.
In einer Ausgestaltung weist der Signalübertrager Mittel zum Übertragen des Abfragesignals mit einer Ausgangsleistung auf, die mit der Zeit zunimmt.
In einer Ausgestaltung weist der Signalempfänger eine Erfassungsempfindlichkeit zum Abfragerückantwortsignal auf, die mit der Zeit zunimmt.
Vorzugsweise ist der Signalübertrager eingerichtet, die Übertragung des Abfragesignals nach dem Einschalten der Kommunikationsfähigkeit der elektronischen Vorrichtung zu beginnen.
In einer Ausgestaltung weist die elektronische Vorrichtung Mittel zum Einrichten einer Authentifizierungsverbindung mit einer anderen elektronischen Verbindung auf.
Vorzugsweise weist die elektronische Vorrichtung Mittel zum Abfragen der anderen elektronischen Vorrichtung auf, das Paaren nach dem Einrichten der Authentifizierungsverbindung zu starten.
In einer Ausgestaltung weist die elektronische Vorrichtung einen Datenspeicher, der einen privaten Schlüssel für die elektronische Vorrichtung speichert, Mittel zum Abrufen des privaten Schlüssels aus dem Speicher und Mittel zum Übertragen des privaten Schlüssels zur anderen elektronischen Vorrichtung auf.
In einer Ausführung sind Authentifizierungsmittel enthalten, die vorgesehen sind, einen gemeinsamen einzigartigen Paarungs-Passwortschlüssel unter Benutzung eines Hochpegel-Authentifizierungsprotokolls zu erzeugen.
Vorzugsweise ist der erste Leistungspegel –50 dBm oder niedriger.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die elektronische Vorrichtung Mittel zum Unterbrechen der Übertragung des Abfragesignals nach dem Erhalt eines ersten Abfragerückantwortsignals auf.
In einer Ausgestaltung ist das Funkkommunikationssystem Bluetooth.
In einer Ausgestaltung ist die elektronische Vorrichtung ein Kopfhörer.
In einer Ausgestaltung ist die elektronische Vorrichtung ein mobiles Telefon.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird untenfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Zeichnung eines mobilen Endgerätes und eines Kopfhörers ist, die in einem Funkkommunikationssystem Punkt-zu-Punkt kommunizieren; und
2 schematisch das Paaren der elektronischen Vorrichtungen aus 1 entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung darstellt.
Detailbeschreibung bevorzugter Ausbildungen
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Feld elektronischer Vorrichtungen, welche in der Lage sind, durch Mittel zur direkten Nahbereichs-Funkkommunikation wie mittels Bluetooth untereinander verbunden zu sein. Solche Vorrichtungen zählen alle mobile Endgeräte auf, die zur Funkkommunikation mit einer Funkstation vorgesehen sind, wobei die Funkstation auch ein mobiles Endgerät oder eine stationäre Basisstation sein kann. Folglich beinhaltet der Begriff Funk-Endgerät mobile Telefone, Pager, elektronische Organisatoren, Smarttelefone, PDA's (persönliche digitale Assistenten) und DECT-Endgeräte (digitale erweiterte drahtlose Telephone).
Zu den elektronischen Vorrichtungen, die befähigt sind, die vorliegende Erfindung zu benutzen, zählen ferner stationäre Vorrichtungen, solche wie Tisch-Computer, Faxgeräte, Drucker und so weiter, welche mit mobiler Ausrüstung mit Hilfe direkter Nahbereichs-Kommunikation kommunizierend verwindbar sind. Außerdem sollte hervorgehoben sein, dass der Begriff aufweisen oder aufweisend, wenn in dieser Beschreibung und den anhängigen Ansprüchen zum Bezeichnen enthaltener Merkmale, Elemente oder Schritte verwendet, in keiner Weise als das Vorhandensein anderer Merkmale, Elemente oder Schritte als solcher, die ausdrücklich angegeben sind, ausschließend zu interpretieren ist.
Beispiele der Ausgestaltungen werden nun mit Berg auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung wird hauptsächlich mit Bezug auf eine erste elektronische Vorrichtung in Gestalt eines mobilen Telefons und einer zweiten elektronischen Vorrichtung in Gestalt eines solchen passiven Zubehörgerätes wie eines Kopfhörers oder einer Freisprecheinrichtung beschrieben. Die Vorrichtungen sollten mit Mitteln zur Kommunikation per Funk, solchem wie einer Bluetooth-Verbindung, ausgestattet sein.
1 zeigt ein typisches Einsatzfeld vorliegender Erfindung, wobei ein Kopfhörer 1 zum Befördern von Audiodaten zu und von einem Funktelefon 30 über eine Übertragungsverbindung 35 vom ersten Typ verwendbar ist. Das Funktelefon 30 als solches kommuniziert über eine Übertragungsverbindung vom zweiten Typ mit den Basisstationen 38 eines mobilen Telefonsystems. Das Kommunikation-Endgerät ist in der Ausführung eines für die Funkkommunikation vorgesehenen zellularen mobilen Telefons 30 offenbart. Das Endgerät 30 weist ein Chassis oder Gehäuse 34 auf, das eine Benutzer-Audioeingabe in Form eines Mikrofons 32 und eine Benutzer-Audioausgabe in Form eines Lautsprechers 33 trägt. Ein Satz von Knöpfen, Tasten oder dergleichen bestimmt eine Dateneingabeschnittstelle 35 und ist z. B. zum Wählen entsprechend einer verbreiteten Gestaltung verwendbar. Ferner ist eine Datenausgabeschnittstelle, die eine Bildschirmanzeige 31 aufweist, vorgesehen, die zum Anzeigen der Kommunikationsinformation, Adressenlisten etc. in einer Weise gedacht ist, die einem durchschnittlichen Fachmann vertraut ist. Das Funkkommunikations-Endgerät 30 weist Funkübertragungs- und Empfangs-Elektronik auf und ist mit einer Antenne ausgestattet, einer solchen wie einer traditionellen Stumpfantenne, oder einer eingebauten, kleinformatigen Antennenvorrichtung im Inneren des Gehäuses 34, zum Kommunizieren mit einer Basisstation 38 über eine Luftwegschnittstelle, die z. B. durch NMT, PDC, CDMA, GSM oder WCDMA definiert ist. In der dargestellten Ausführung ist das Endgerät 30 ohne Kopfhörer 1 durch seine eigene Audioschnittstelle 32, 33 voll funktionsfähig. In einer alternativen Ausgestaltung kann dem Endgerät entweder der Lautsprecher 33 oder das Mikrofon 32 oder beide fehlen, welches nur zum Befördern von Audiosignalen mit Hilfe des Kopfhörers 1 verwendbar ist.
Die Kommunikation zwischen dem Kopfhörer 1 und dem Endgerät 30 ist vorzugsweise durch eine Übertragungsschnittstelle erreicht, die verschieden von der Kommunikation zwischen dem Endgerät 30 und den Netzwerk-Basisstationen 38 ist. Spezieller, ist die Kommunikation über die Übertragungsverbindung 36 vorzugsweise über Nahbereichsfunk, vorzugsweise über Bluetooth ausgeführt.
2 illustriert den Prozess automatischer Paarung von Vorrichtungen entsprechend einer Ausführung der Erfindung. In der dargestellten Ausgestaltung ist eine erste elektronische Vorrichtung in Gestalt eines mobilen Funkendgerätes 30 vorgesehen und eine zweite elektronische Vorrichtung ist in Gestalt eines drahtlosen Kopfhörers oder Freisprecheinrichtung 1 vorgesehen. Beide, das Endgerät 30 und der Kopfhörer 1, sind mit den Mitteln zur Bluetooth-Übertragung ausgestattet und sind daher für eine kommunikative Verbindung vorgesehen. Bluetooth hat typischerweise eine Reichweite von ungefähr 10 m, was bedeutet, dass es einige verschiedene Bluetooth-Vorrichtungen innerhalb des Abdeckungsbereichs des Kopfhörers 1 geben kann, was eines der Gründe ist, warum das Paaren das kritische Element in der Bluetooth-Kommunikation ist. In 2 definiert der Reichweiten-Bereich R1 des Kopfhörers 1 in einer normalen Bluetooth-Kommunikation einen Abdeckungsbereich 50, ein Abschnitt von welchem mit der gestrichelten Linie in 2 dargestellt ist. Innerhalb des Abdeckungsbereichs 50 ist das Endgerät 30 und auch das zweite Endgerät 40 lokalisiert. Die Erfindung bringt einen Vorteil gegenüber den Lösungen bekannter Art durch Entfallen der Notwendigkeit für einen Benutzer während der Paarungsprozedur zu interagieren. Außerdem ist eine sichere Paarungsprozedur derart bereitgestellt, dass die richtigen Vorrichtungen, in diesem Fall Endgerät 30 und Kopfhörer 1 gepaart sind. Alles was der Benutzer verstehen muss, ist dass die zwei Vorrichtungen in einem Nahbereich miteinander sein müssen, wenn die Bluetooth-Funktion in wenigstens einer der Vorrichtungen eingeschaltet wird.
Die Prozessschritte, die ein Benutzer zum Paaren des Endgerätes 30 mit dem Kopfhörer 1 benötigt, können für die dargestellte Ausgestaltung wie folgt beschrieben sein:

– der Benutzer bringt das Endgerät 30 und den Kopfhörer 1 in die nahe Umgebung zueinander, z. B. durch Halten von einem in jeder Hand;
– der Benutzer schaltet die Bluetooth-Funktion an dem ungepaarten Endgerät 30 ein, wodurch das Endgerät auffindbar und paarungsbereit gemacht ist. Dieser Schritt kann vor dem oben beschriebenen ersten Schritt ausgeführt sein;
– der Benutzer schaltet den ungepaarten Kopfhörer 1 ein;
– das Endgerät 30 und der Kopfhörer 1 führen das Paaren automatisch und der Benutzer ist über das erfolgreiche Zustandekommen, z. B. über Ton- und Textanzeigen benachrichtigt. Möglicherweise kann eine Benutzerbestätigung, die die Endgeräteschnittstelle verwendet, einbezogen sein.

Die Erfindung behandelt das, was während dem obigen dritten Schritt stattfindet mit dem Starten des Kopfhörers durch Einschalten.
In einer Ausgestaltung ist die Verwendung extrem niedriger Ausgangsleistung, z. B. –50 dBm, während der Übertragung eines Abfragesignals von dem Kopfhörer 1 das Schlüsselelement. Die Ausgangsleistung im Gegenzug reproduziert den Reichweiten-Bereich R2 des Kopfhörers 1. In 2 ist der Reichweiten-Bereich R2 durch einen Kreis dargestellt, welcher einen Abdeckungsbereich 60 des Kopfhörers 1 definiert, wenn in einem Niedrigleistungs-Modus übertragen wird. Der Reichweiten-Bereich R2, welcher wesentlich kleiner als der Standard-Übertragungsbereich R1 ist, kann z. B. 2 m, 1 m, 0,5 m oder sogar weniger sein.
Nach dem Übertragen des Abfragesignals von dem Kopfhörer 1 in dem Niedrigleistungs-Modus, der einen Reichweiten-Bereich R2 definiert, kann jede Bluetooth-Vorrichtung innerhalb des Abdeckungsbereichs 60 ein Antwortsignal erzeugen und übertragen. Durch Benutzung des Niedrigleistungs-Modus wie beschrieben ist die Wahrscheinlichkeit, dass mehr als eine Vorrichtung innerhalb des Abdeckungsbereichs 60 lokalisiert ist, sehr klein. Unnötig zu sagen, dass je niedriger die Leistung, d. h. je kleiner der Bereich R2 ist, um so geringer die Wahrscheinlichkeit des Empfangs von mehr als einem Abfrageantwortsignal von anderen Vorrichtungen ist.
Wenn der Kopfhörer 1 ein erstes Abfrageantwortsignal empfängt, bricht es den Abfrageprozess ab und startet den Funkruf des Senders des Antwortsignals. In der dargestellten Ausführung ist das Endgerät 30 die einzige Vorrichtung innerhalb des Abdeckungsbereichs 60 und wird daher die Vorrichtung sein, die das Abfrageantwortsignal sendet. Sobald dieses Abfrageantwortsignal durch den Kopfhörer 1 erfasst ist, ist die Übertragung des Abfragesignals unterbrochen. Auf diese Weise ist der Kopfhörer 1 eingerichtet, die Kommunikation mit der nahesten Vorrichtung einzurichten.
In einer weiterentwickelten Ausgestaltung ist die Übertragung des Abfragesignals mit einer anwachsenden Leistung ausgeführt, die den Reichweiten-Bereich R2(t) abbildet, der mit der Zeit wächst. Beginnend mit Null oder einem sehr kleinen Original-Ausgangsleistungswert, nimmt die Ausgangsleistung mit einer bestimmten Rate zu, bis entweder die volle Ausgangsleistung, die dem vollen Reichweiten-Bereich R1 entspricht, erreicht ist oder, bis ein erstes Abfrageantwortsignal erfasst worden ist. Auf diese Weise ist sogar ein höherer Grad der Sicherheit beim Auffinden und Verbinden mit der nahesten Bluetooth-Vorrichtung, dem Endgerät 30 in dem dargestellten Beispiel, erreicht.
In noch einer anderen Ausgestaltung ist die Abschwächung der Erfassungs-Empfindlichkeit des Abfrageantwortsignals anstelle einer niedrigen Ausgangsleistung benutzt. In einer solchen Ausgestaltung ist das Abfragesignal von dem Kopfhörer 1 mit voller Leistung übertragen oder mit einem vorbestimmten niedrigeren Leistungspegel und die Abschwächung eines Eingangssignal-Sensors ist zum Erfassen von Signalen nur einer bestimmten Leistung konfiguriert, die einem bestimmten Reichweiten-Bereich R2 entspricht.
Außerdem kann diese Ausgestaltung auch eine zeitabhängige Funktion derart verwenden, dass die Abschwächung der Empfindlichkeit gegenüber den Abfrageantwortsignalen mit einer bestimmten Rate abnimmt, wodurch die Empfindlichkeit und der Reichweitenbereich R2 zunehmen.
Wenn das Endgerät 30 auf das Paging reagiert, richtet der Kopfhörer 1 vorzugsweise eine Hochpegel-Authentifizierungs-(HLA)-Verbindung mit dem Endgerät 30 ein, z. B. durch Verwenden eines Standard-Sicherheitsprotokolls oder eines Protokolls von anderer Art an der Spitze des Bluetooth-L2CAP-Protokolls. Zu den Beispielen verwendbarer Sicherheitsprotokolle zählen „Einheits-Authentifizierung unter Verwendung öffentlicher Verschlüsselungs-Kryptografie", FIPS PUB 196; „Einheits-Authentifizierung unter Verwendung einer kryptografischen Prüffunktion", ISO 9798-4; und TLS, „Transportschicht-Sicherheits"-Protokoll v. 1.0, RFC 2246.
Mit der HLA-Verbindung fragt der Kopfhörer 1 das Endgerät 30 an, das Paaren zu starten. Der Kopfhörer 1 ruft einen privaten Schlüssel aus dem Speicher und überträgt den privaten Schlüssel zum Endgerät 30.
Das Endgerät 30 prüft nachfolgend mit Hilfe eines Zertifikats und des privaten Schlüssels nach, ob der Kopfhörer 1 eine vertrauenswürdige Vorrichtung ist.
Mit Hilfe der Hochpegel-Authentifizierung erzeugen das Endgerät 30 und der Kopfhörer 1 einen gemeinsamen und einzigartigen Schlüssel, der vorzugsweise 16 unvorhersagbare Zeichen aufweist.
Das Endgerät 30 initiiert hierbei das Paaren mit Hilfe des neu abgeleiteten Passwort-Schlüssels.
Die Erfindung eliminiert drei mühsame Benutzerinteraktion-Schritte aus dem Paarungsprozess, in dem:

I. Der Benutzer nicht mehr das Paaren manuell zu starten muß. In der bevorzugten Ausgestaltung erfolgt automatisches Paaren mit dem Einschalten wenigstens einer der zu paarenden Vorrichtungen. Typischerweise wird eine mit einer elektronischen Vorrichtung zu paarende Zubehörvorrichtung eingeschaltet, wenn sie in der Umgebung der Vorrichtung gehalten ist. Ein Beispiel ist ein Kopfhörer, der als eine Zubehörvorrichtung zu einer elektronischen Vorrichtung in Gestalt eines mobilen Telefons verwendet ist. Ein anderes Beispiel ist eine Maus, die als eine Zubehörvorrichtung zu einer elektronischen Vorrichtung in Gestalt eines Computers verwendet ist. Andererseits kann die elektronische Vorrichtung bereits eingeschaltet sein.
II. Der Benutzer braucht nicht länger, eine Vorrichtung in einer Liste lokalisierter Vorrichtungen auswählen muß, weil die naheste automatisch lokalisiert und als das Paarungspartner gewählt ist.
III. Der Benutzer braucht nicht länger manuell einen Passwort-Schlüssel eingeben muß, weil die Schlüsselübertragung zwischen den paarenden Vorrichtungen automatisch ausgeführt ist.

Insgesamt, macht die Erfindung den Paarungsprozess vielfach einfacher als die bekannten Lösungen und daher für durchschnittliche nichttechnische Verbraucher attraktiver. Außerdem, verglichen mit der aktuellen Lösung, bei der ein allgemein bekannter Schlüssel mit allen Kopfhörern benutzt ist, erhöht die Verwendung eines einzigartigen und langen Schlüssels das Sicherheitsniveau wesentlich.
Das Vorangehende hat die Prinzipien, bevorzugte Ausgestaltungen und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch sollte die Erfindung eher anschaulich als einschränkend und nicht als auf die oben diskutierte Ausgestaltungen limitiert betrachtet werden. In einer Sache ist es zu verstehen, dass die Beziehung zwischen der Ausgangsleistung und dem Reichweiten-Bereich nicht durch eine absolute Zahl dargestellt sein kann, es ist eher von anderen Faktoren abhängig, solchen wie gut die eine oder beide Vorrichtungen voneinander abgeschirmt sind. Es ist deswegen anzunehmen, dass Variationen der offenbarten Ausgestaltungen durch einen durchschnittlichen Fachmann, ohne den in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen zu müssen, gemacht sein können.

Claims

Verfahren für automatisches Paaren einer ersten elektronischen Vorrichtung (30) und einer zweiten elektronischen Vorrichtung (1) in einem Funkkommunikationssystem, aufweisend die Schritte: – Bringen der ersten und zweiten elektronischen Vorrichtung in Nähe zueinander; – Übertragen eines Abfragesignals von der zweiten elektronischen Vorrichtung; – Übertragen eines Abfragerückantwortsignals von der ersten elektronischen Vorrichtung zu der zweiten elektronischen Vorrichtung nach dem Erfassen des Abfragesignals; – Einrichten einer Hochpegel-Authentifizierungsverbindung durch die zweite elektronische Vorrichtung mit der ersten elektronischen Vorrichtung basierend auf der ersten elektronischen Vorrichtung, die die erste Vorrichtung zum Reagieren auf das Abfragesignal ist; – Übertragen eines privaten Schlüssels von der zweiten elektronischen Vorrichtung zu der ersten elektronischen Vorrichtung; – Erzeugen eines gemeinsamen einzigartigen Passschlüssels; und – Einleiten der Paarung durch die erste elektronische Vorrichtung unter Verwendung des einzigartigen Passschlüssels.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abfragesignal eine Ausgangsleistung hat, die auf einen ersten Leistungspegel begrenzt ist, wobei der erste Leistungspegel niedriger ist als ein Standardsignalleistungspegel in dem Funkkommunikationssystem.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste Leistungspegel einen maximalen Abstand (R2) repräsentiert, innerhalb welchem das Abfragesignal erfassbar ist, wobei die Nähe bei dem maximalen Abstand vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abfragesignal eine Ausgangsleistung hat, die mit der Zeit zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Vorrichtung eine Erfassungsempfindlichkeit zum Abfragerückantwortsignal hat, die mit der Zeit zunimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach dem Schritt vom Bringen der ersten und zweiten elektronischen Vorrichtungen in die Nähe zueinander, aufweisend den Schritt: – Einschalten der Kommunikationsbereitschaft in der zweiten elektronischen Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Einrichtung einer Hochpegel-Authentifizierungsverbindung den Schritt aufweist: – Anfragen durch die zweite elektronische Vorrichtung der ersten elektronischen Vorrichtung, das Paaren nach dem Einrichten der Authentifizierungsverbindung zu starten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei dem Schritt der Übertragung des privaten Schlüssels zu der ersten elektronischen Vorrichtung der Schritt vorangestellt ist vom: – Abrufen des privaten Schlüssels aus einem Speicher in der zweiten elektronischen Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend den Schritt: – Nachprüfen durch die erste elektronische Vorrichtung, dass die zweite elektronische Vorrichtung eine gesicherte Vorrichtung ist, die den privaten Schlüssel benutzt, vorausgehend dem Schritt der Erzeugung eines gemeinsamen Schlüssels.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der erste Leistungspegel –50 dBm oder niedriger ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt: – Unterbrechen der Übertragung des Abfragesignals nach dem Erhalt eines ersten Abfragerückantwortsignals.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Funkkommunikationssystem Bluetooth ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste elektronische Vorrichtung ein mobiles Telefon (30) ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die zweite elektronische Vorrichtung eine drahtlose Freisprecheinrichtung (1) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1–12, wobei die erste elektronische Vorrichtung ein Computer ist und die zweite elektronische Vorrichtung eine Maus ist.
Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend den Schritt: – Einleiten der Übertragung des Abfragesignals von der zweiten elektronischen Vorrichtung bezüglich des Einschaltens der zweiten Vorrichtung.