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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und
spezieller die Lokalisierung und Identifizierung von Mobiltelefonen
und das Autorisieren von Transaktionen, die mit identifizierten
Mobiltelefonen vorgenommen werden.
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Stand der
Technik
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Mobiltelefone
werden weit verbreitet zur Bequemlichkeit genutzt, um an vielfältigen Stellen
kommunizieren zu können. 1 stellt
ein typisches Übertragungssystem 100 für Mobiltelefone
nach dem Stand der Technik dar. Das System umfasst ein Mobiltelefon 110,
das ein aufwärts
gerichtetes Funksignal 111 an eine Basisstation 120 sendet.
Die Basisstation 120 sendet ein abwärts gerichtetes Funksignal 112 an
das Mobiltelefon. Die Basisstation 120 wird außerdem durch
eine Verbindung 122, die in der Regel Teil des öffentlichen
vermittelten Fernsprechnetzes (PSTN) ist, an eine Telefonanlage 130 angeschlossen.
Die Telefonanlage 130 kann eine beliebige Art von Telefon
einschließlich
eines anderen Mobiltelefons, oder ein automatischer Anrufbeantworter
oder ein mit einem Computer verbundenes Modem sein. Das System 100 stellt
zwischen dem Mobiltelefon 110 und der Telefonanlage 130 eine Zweiweg-Standleitung bereit.
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Als öffentliche
Dienstleistung ist die Notwendigkeit bekannt, Mobiltelefone zu lokalisieren
und zu identifizieren. Viel Aufmerksamkeit ist einer jüngsten Forderung
der FCC (Bundeskommission für
das Nachrichtenwesen) gewidmet worden, dass ein einen Notruf abgebendes
Mobiltelefon zu lokalisieren sei, ohne Rücksicht darauf, wo sich das
Telefon in dem Funkdienstbereich befindet, siehe FCC E911 Vorschriftsaufstellung,
Inhaltsverzeichnis Nr. 94-102. Ein Mobiltelefon kann durch Überwachung
seiner aufwärts
gerichteten, drahtlosen Übertragungen durch
Triangulation oder andere im Stand der Technik bekannte Verfahren
lokalisiert werden.
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Für private
Dienstleistungen wäre
es außerdem
nützlich,
Mobiltelefone in der Umgebung eines Diensteanbieters oder Warenanbieters
lokalisieren und erkennen zu können,
so dass die von Mobiltelefonen ausgelöste Transaktionen mit einem
hohen Zuverlässigkeitsgrad
abgeschlossen werden können, die
gegen Hereinlegung und arglistige Täuschung beständig sind.
Ein typisches Beispiel einer gut verwendbaren Transaktion ist die
Ausführung
einer Bezahlung mit einem Mobiltelefon anstelle einer Kreditkarte.
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Es
ist bekannt, dass ein übertragenes
Signal, welches der Hüllkurve
eines übertragenen
Funksignals proportional ist, detektiert werden kann, siehe US-Patent
Nr. 5 649 296. Dieses Signal wird gewöhnlich die Hüllkurve
des Basisbandes genannt. Von besonderem Interesse für die Erfindung
sind Signale, die entsprechend weit verbreiteten Luftschnittstellen-Standards
wie das globale Mobilfunksystem nach GSM-Standard für Telefone übertragen
werden. GSM-Dienste umfassen das GSM 1800, das im 1800 MHz-Frequenzband
arbeitet und auch als PCN oder PCN 1800 oder DCS 1800 bezeichnet
wird. Das GSM 1900 arbeitet im 1900 MHz-Frequenzband und wird auch
als PCS 1900 und DCS 1900 bezeichnet. Das GSM 900 arbeitet im 900
MHz-Frequenzband.
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Ebenfalls
von Interesse sind Signale, die zumeist von Geräten des japanischen PDC-Netzes
gesendet werden.
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Gewünscht ist,
die Basisband-Hüllkurve
von durch Mobiltelefone für
HF-Identifizierung (RFID) gesendeten Signalen zu nutzen. Spezieller
ist gewünscht,
Mobiltelefone zu identifizieren, zu autorisieren und zu lokalisieren,
ohne das zugrunde liegende, verschlüsselte drahtlose Signal dekodieren
zu müssen.
Außerdem
wäre es
vorteilhaft, eine Mobiltelefon-Identifizierung bereit zu stellen,
ohne bestehende Mobiltelefone, drahtlose Netzwerke und Luftschnittstellen-Standards
der drahtlosen Kommunikation modifizieren zu müssen.
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Es
ist bekannt, dass die Hüllkurve
eines Funksignals genutzt werden kann, um Informationen zu übertragen.
Das ist das bekannte Amplitudenmodulationsverfahren (AM). Es wird
verständlich,
dass die augenblickliche Amplitude eines Funksignals die gleiche
wie ihre Hüllkurve
ist. In dem Mazur et al. erteilten US-Patent Nr. 6 072 792 wird
eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung für einen TDMA-Transmitter (Vielfachzugriff
mit Zeitteilung) beschrieben. Das darin beschriebene Verfahren wird
verwendet, um Interferenz in dem gesendeten Signal zu reduzieren.
Damit wird ermöglicht,
dass ein Empfänger
das TDMA-Signal aus den benachbarten Zeitschlitzen extrahiert. Ein
anderes Beispiel kann in der WO 0 241 617 gefunden werden.
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Gewünscht ist,
die durch ein Mobiltelefon gesendete Hüllkurve bewusst zu beeinflussen,
um Informationen zu übertragen,
die genutzt werden können,
um die oben erwähnte
RFID zu erhalten, ohne vorhandene Mobiltelefone, drahtlose Netzwerke, Kommunikationsstandards
und Luftschnittstellen-Standards für Mobiltelefone modifizieren
zu müssen.
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Abriss der
Erfindung
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Die
Erfindung stellt ein System und Verfahren zum Übermitteln einer Identifizierung,
Authentifizierung oder anderen Art von Nachricht von einem Mobiltelefon
zu einem Funkempfänger
zur Verfügung,
ohne das zugrunde gelegte Sprech- oder Datensignal zu demodulieren
oder zu dekodieren. Stattdessen werden durch die Erfindung Modulationen der
Basisband-Hüllkurve
des gesendeten Funksignals genutzt. Eine solche Kommunikation kann
vorteilhaft zum Identifizieren eines Mobiltelefons und zum Authentisieren
von durch das erkannte Mobiltelefon ausgelösten Transaktionen genutzt
werden.
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Nach
der Erfindung modifiziert das Mobiltelefon die Basisband-Hüllkurve des gesendeten Signals zum
Kodieren einer Nachricht, während
ein Sprech- oder Datensignal mit einem Funksignal gesendet wird,
welches die Anforderungen des weit verbreitet verwendeten Luftschnittstellen-Standards
des Mobiltelefons, wie zum Beispiel der GSM-Standard, erfüllt. In
einer Ausführung
simuliert das Mobiltelefon das Muster einer „Sprachaktivierung" wie man es bei einem
normalen Stimmen-Telefonanruf
antrifft. Ein solches Sprachaktivierungsmuster führt zu einem entsprechenden
Muster der Funkübertragung.
Das simulierte Sprachaktivierungsmuster kann eingestellt werden,
so dass die Hüllkurve
des entsprechenden Funkübertragungsmusters
eine Identifizierungs- oder Authentisierungsnachricht übermittelt.
Ein zum Empfangen der Funkübertragung
und zum Erkennen der Hüllkurve
angepasster Funkempfänger
rekonstruiert die dazugehörige
Nachricht. Die Identifizierungsnachricht kann zum Erkennen des Mobiltelefons
und die Authentisierungsnachricht zum Berechtigen oder Abschließen einer
kommerziellen Transaktion verwendet werden. Zum Beispiel kann ein
von einem Waren- oder Diensteanbieter betriebener Funkempfänger einen
Einkauf genehmigen.
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Das
erfundene Verfahren zur Erzeugung einer simulierten Sprachaktivierung
zum Zweck der Modulation der Hüllkurve
eines Mobiltelefon-Funksignals zum Übertragen einer Erkennungsnachricht kann
außerdem
auf die Funkübertragung
von einem Transmitter angewandt werden, der kein Mobiltelefon ist.
Zum Beispiel empfängt
das Mobiltelefon während eines
Mobiltelefon-Sprechanrufs
von einer festen Basisstation ein abwärts gerichtetes Funksignal.
Dieses abwärts
gerichtete Funksignal ist Teil einer Standleitung, die das Telefongespräch ermöglicht und
das Mobiltelefon mit einer anderen Telefonanlage verbindet. Die
Sprachaktivierung der anderen Telefonanlage bestimmt das Muster
der Funkübertragung
im abwärts
gerichteten Funksignal. Somit ist es möglich, dass die andere Telefonanlage
eine Nachricht zu einem Funkempfänger überträgt, der
von einem Waren- oder Dienstleistungsanbieter in der Nähe des Mobiltelefons
betrieben wird.
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Insbesondere
legt der Benutzer eines Mobiltelefons einen Anruf auf eine vorgegebene
Nummer einer automatischen Abfrageeinheit um eine Transaktion durchzuführen. Der
drahtlose Teil des Anrufs enthält
ein aufwärts
gerichtetes Funksignal, das von einer festen Basisstation und durch
einen Funksignaldetektor in der Nähe des Mobiltelefons empfangen
wird. Der Detektor misst Parameter des aufwärts gerichteten Funksignals
einschließlich
zum Beispiel einer Frequenz und einer freien Stelle mit Zeitvielfachzugriff
(TDMA) des Signals. Aus den Parametern bestimmt der Detektor entsprechende
Parameter des von der Basisstation gesendeten abwärts gerichteten Funksignals,
das von dem Mobiltelefon empfangen wird.
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Die
automatische Abfrageeinheit gewinnt Informationen der „Rufnummernidentifikation" des Mobiltelefons.
Unter Verwendung einer simulierten Sprachaktivierung kodiert die
automatische Abfrageeinheit die ID-Informationen zu einem simulierten Sprachsignal,
das in dem abwärts
gerichteten Funksignal an das Mobiltelefon zurück gesendet wird. Der Funksignaldetektor
enthält
einen Funkempfänger, der
auf die Parameter des abwärts
gerichteten Signals anspricht, wobei der Detektor in der Lage ist,
die Hüllkurve
des abwärts
gerichteten Signals zu erkennen und die kodierte ID-Informationen
durch die simulierte Sprachaktivierung zu rekonstruieren. Der Detektor
kann anschließend
anzeigen, dass die spezielle Transaktion abgeschlossen werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine grafische Darstellung eines Mobiltelefon-Kommunikationssystems nach dem Stand
der Technik;
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2 ist
die grafische Darstellung eines Mobiltelefon-Kommunikationssystems, bei dem Basisband-Hüllkurvenmodulation
gemäß der Erfindung eingesetzt
wird;
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3 ist
ein Zeitdiagramm von Zeitschlitzen (Bursts) von TDMA-Funksignalen;
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4 ist
ein Zeitdiagramm von Signalfolgen eines GSM-Funksignals;
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5 ist
die grafische Darstellung eines Mobiltelefon-Kommunikationssystems, bei dem Basisband-Hüllkurvenmodulation
durch simulierte Sprachaktivierung gemäß der Erfindung eingesetzt
wird;
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6 ist
die grafische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Erkennung und
Authentifizierung eines Mobiltelefons;
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7 ist
das Blockdiagramm eines Authentifizierungs-Diensteanbieters, und
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8 ist
das Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung
und Authentifizierung eines Mobiltelefons.
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Beste Art und Weise zur
Ausführung
der Erfindung
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Hüllkurvenmodulation
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2 zeigt
ein System 200 zur Übertragung einer
Identifizierung, Authentifizierung oder anderen Nachrichtenart von
einem Mobiltelefon 210 zu einem Hüllkurvendetektor 220,
während
das Mobiltelefon 210 das aufwärts gerichtete Signal 111,
das einen Luftschnittstellen-Standard erfüllt, zu der Basisstation 120 überträgt. Der
Hüllkurvendetektor 220 soll
das aufwärts
gerichtete Signal 111 durch eine Antenne 221 empfangen.
Der Hüllkurvendetektor 220 überwacht
die Hüllkurve
des Aufwärtssignals 111,
während
das Mobiltelefon 210 ein Sprach- oder Datensignal zu der
Basisstation 120 überträgt. Der
Hüllkurvendetektor
kann an einer Stelle angeordnet werden, wo ein Benutzer des Mobiltelefons 210 gern
eine Transaktion abschließen
würde,
z. B. einen Einkauf in einem Geschäft machen oder Waren oder Dienstleistungen
von einem Verkaufsautomaten, z. B. ein Ticketautomat auf einem Flughafen,
einkaufen.
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Die
Empfindlichkeit des Hüllkurvendetektors 220 kann
eingestellt werden, um zu gewährleisten, dass
sich das Mobiltelefon 210 innerhalb eines vorgegebenen
Abstands des Detektors befindet, so dass mehrere Detektoren ganz
nahe zueinander angeordnet werden können. Wenn zum Beispiel der
erfindungsgemäße Hüllkurvendetektor
in Verkaufsautomaten verwendet wird, kann die Empfindlichkeit des
Detektors auf einen sehr kleinen Abstand z. B. einen Zentimeter
oder weniger eingestellt werden, so dass der Benutzer des Mobiltelefons 210 das
Mobiltelefon unmittelbar neben die Antenne 221 legen muss,
so dass ein anderer in der Nähe
befindlicher Verkaufsautomat, der ebenfalls mit einem Detektor ausgerüstet ist,
nicht irrtümlich
aktiviert wird. In dem Fall einer Kasse eines Einzelhandelsgeschäfts kann der
Empfindlichkeitsabstand auf etwa einen Meter oder weniger erhöht werden.
Verfahren zur Einstellung der Empfindlichkeit von Funkempfängern auf präzise Abstände sind
bekannt.
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Die
Basisstation 120 ist Teil eines drahtlosen Netzwerks, das
normalerweise mit einem verkabelten Kommunikationsnetzwerk, z.B.
das öffentliche Fernsprechnetz
(PSTN) und das Internet angeschlossen ist. In der bevorzugten Ausführung nutzt das
Mobiltelefon 210 einen Luftschnittstellen-Standard mit
Zeitvielfachzugriff (TDMA). Bei einem Vielfachzugriff mit Zeiteinteilung
wird jeder Funkkanal in mehrere Zeitkanäle geteilt, um die Datenmenge
die übertragen
werden kann, zu erhöhen.
TDMA wurde zuerst als ein Standard im vorläufigen Standard 54 (IS-54)
von EIA/TIA festgelegt. IS-136, eine entwickelte Version von IS-54,
ist der US-Standard für TDMA
sowohl für
das Spektrum des Mobiltelefon-Nachrichtendienstes (850 MHz) als
auch das Spektrum für
Kommunikationsdienste (1,9 GHz). TDMA wird genutzt durch das digitale
Mobilfunksystem der USA (D-AMPS), das PDC-Netz (PDC), den japanischen
Schnurlostelefon-Standard (JDC) und im globalen Mobilfunksystem
nach GSM-Standard (GSM). TDMA wird außerdem zum verbesserten Übertragungsstandard
für digitale
schnurlose Telefone (DECT) verwendet. Dienste des globalen Mobilfunksystems
nach GSM-Standard
(GSM) umfassen das GSM 1800, das im Frequenzband von 1800 MHz arbeitet
und auch als PCN oder PCN 1800 oder DCS 1800 bezeichnet wird. Das
GSM 1900 arbeitet im Frequenzband von 1900 MHz und wird auch als
PCS 1900 und DCS 1900 bezeichnet. Das GSM 900 arbeitet im Frequenzband
von 900 MHz.
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Diese
Beschreibung erfolgt unter dem Aspekt des TDMA-Standards und GSM-Standards.
Es können
jedoch auch andere ähnliche
Typen von Luftschnittstellen-Standards, zum Beispiel CT-2 und TDMA/TDD-Hybridsysteme
wie persönliches
Mobiltelefon (PHP) und europäischer Übertragungsstandard für digitale
schnurlose Telefone (DECT) genutzt werden. Zum Zweck dieser Beschreibung
werden alle TDMA-, TDD- und TDMA-/TDD-Systeme als TDMA-Systeme bezeichnet.
Im Hinblick auf Standards, die nicht auf TDMA basieren, sind die
allgemeinen Konzepte dennoch anwendbar. Es soll verständlich werden,
dass die vorliegende Erfindung auf die meisten Mobiltelefone der
zweiten Generation (2G) und alle der dritten Generation (3G) angewandt
werden kann.
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Während einer Übertragung
zur Basisstation 120 überträgt das Mobiltelefon 210 die
Nachricht zum Hüllkurvendetektor 220 durch
Hüllkurvenmodulation des
aufwärts
gerichteten Signals 111. Die Hüllkurvenmodulation wird in
der Weise angewandt, dass eine Übereinstimmung
des aufwärts
gerichteten Signals 111 mit einem zugewiesenen Luftschnittstellen-Standard,
wie zum Beispiel der GSM-Funkstandard, gesichert wird. Es soll verständlich werden, dass
die vorliegende Erfindung auf eine breite Vielfalt von Luftschnittstellen-Standards
anwendbar ist.
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Insbesondere
ist die Erfindung auf alle Luftschnittstellen-Standards anwendbar, wie oben erwähnt wurden.
In diesen Standards wird der hochfrequente Träger oftmals moduliert, indem
eine Kodierung durch Phasenverschiebung oder ein anderes digitales
Modulationsschema zu dem Zweck vorgenommen wird, eine erste Nachricht
von einem Funktelefon zu einer Basisstation zu kodieren. Gemäß dieser
Erfindung wird die Basisband-Hüllkurvenmodulation
des aufwärts
gerichteten Signals 111 auf das Funksignal gleichzeitig
mit der digitalen Trägermodulation
angewandt. Die Wahl der Hüllkurvenmodulation
zur Kodierung einer zweiten Nachricht für einen in der Nähe gelegenen
Hüllkurvendetektor
ist wegen der Einfachheit der Realisierung eines Hüllkurvendetektors
vorteilhaft. Das trifft insbesondere dann zu, wenn die zum Kodieren
der zweiten Nachricht verwendete Bitrate niedrig ist.
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In
einer sichereren Version extrahiert eine mit der Basisstation 120 verbundene
automatische Abfrageeinheit 240 Informationen der „Rufnummernidentifikation" des Mobiltelefons 210.
Durch eine optionale Verbindung 241 tauscht die automatische
Abfrageeinheit 240 mit dem Hüllkurvendetektor 220 Informationen
aus. Zum Beispiel können
die Informationen eine Bestätigung
der vom Mobiltelefon 210 an den Hüllkurvendetektor 220 durch
Hüllkurvenmodulation
des aufwärts
gerichteten Signals 111 gesendeten Nachricht enthalten.
Vorteilhaft ist, dass eine solche Bestätigung die Sicherheit der Transaktion
verbessert und das Risiko arglistiger Täuschung verringert. Die optionale
Verbindung 241 kann in bekannter Weise verwirklicht werden,
sie kann z. B. eine Internetverbindung oder eine verkabelte oder
drahtlose Telefonverbindung sein.
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3 zeigt
ein beispielhaftes Funksignal 300 von dem Mobiltelefon 210,
wie es gemäß einem auf
Vielfachzugriff mit Zeitteilung (TDMA) basierenden Luftschnittstellen-Standard
auftritt. Die Abbildung zeigt die Hüllkurve eines übertragenen
Funksignals. Die Modulation der Hüllkurve des übertragenen
Funksignals ist eine Funktion der Zeit. Eine Übertragung tritt als eine Folge
von kurzen Zeitschlitzen (Bursts) 310 auf, wobei jeder
Zeitschlitz 310 eine Dauer 311 und eine Amplitude 312 besitzt
und zu einem Zeitpunkt 313 innerhalb eines vorgegebenen Zeitkanals 314 beginnt.
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Die
Startzeit 313, die Amplitude 312 und die Dauer 311 jedes übertragenen
Zeitschlitzes werden durch den Luftschnittstellen-Standard, z. B.
GSM, festgelegt. Jedoch ermöglichen
Schnittstellen-Standards im Allgemeinen eine bestimmte Toleranz
für die
exakten Werte jedes Parameters von Startzeit, Amplitude und Dauer.
Zum Beispiel kann der Standard einen Nennwert und eine Toleranz
für jeden
Parameter festlegen. Solange wie alle Parameter innerhalb der festgelegten
Toleranzen bleiben, kann der Transmitter bei Bedarf einen beliebigen
oder alle Burst-Parameter ändern.
Zum Beispiel ist beim GSM-Luftschnittstellen-Standard die normale
Dauer eines „Zeitschlitzes" 576,52 μs, jedoch
werden die erste 11,07 μs
und die letzte 41,47 μs
als „Schutzzeit" betrachtet. Der
aktuelle Burst muss innerhalb seines Zeitschlitzes bleiben und kann
so kurz wie 523,98 μs sein.
Ein GSM-Mobiltelefon kann die tatsächliche Dauer eines übertragenen
Bursts innerhalb dieses zugelassenen Bereiches ändern, was dennoch als im Einklang
mit dem GSM-Standard befindlich betrachtet wird. Außerdem kann
das Mobiltelefon zum Beispiel die Leistung des übertragenen Funksignals innerhalb
eines bestimmten Bereiches, wie durch den Luftschnittstellen-Standard
vorgeschrieben, einstellen. Dies ermöglicht es, dass das Mobiltelefon
die Amplitude eines Bursts innerhalb der Toleranzen einstellt.
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Erfindungsgemäß wird die
Nachricht durch Änderung
der Parameter des übertragenen
Signals innerhalb ihrer zugelassenen Toleranzen einzeln oder in
Kombination kodiert. Zum Beispiel ändert die Impulslagenmodulation
(PPM) die Anfangszeit 313 jedes Bursts, und die Impulsbreitenmodulation (PWM) ändert die
Dauer 311. Die Amplitudenmodulation (AM) ändert die
Amplitude 312 jedes Bursts. Diese Modulationen der Hüllkurve
des Signals werden durch den Hüllkurvendetektor 220 erfasst.
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Luftschnittstellen-Standards
mit Codemultiplexzugriff (CDMA) lassen außerdem Änderungen der Hüllkurve
in ihren übertragenen Funksignalen
zu. Zum Beispiel tritt entsprechend dem CDMA-Luftschnittstellen-Standard IS-95 eine Übertragung
von einem Mobiltelefon in kurzen Bursts auf, die als Leistungsregelungsgruppen
(PCG) bekannt sind. Deshalb kann ein Mobiltelefon mit CDMA IS-95
die Parameter der PCGs innerhalb ihrer erlaubten Toleranzen modulieren
zum Zweck der Kodierung einer Nachricht auf die Signal-Hüllkurve
in einer Art und Weise, die der ähnlich
ist, die für
TDMA-Mobiltelefone beschrieben wurde. Ähnliche Verfahren sind in anderen CDMA-Luftschnittstellen-Standards und solchen ohne
CDMA möglich.
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Hüllkurvenmodulation durch Burst-Auswahl
und simulierte Sprachaktivität
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Die
meisten modernen drahtlosen Luftschnittstellen ermöglichen
einen mobilen Transmitter, um verschiedene Typen von Bursts in Abhängigkeit von
Bedürfnissen
der Kommunikation zu übertragen. Zum
Beispiel überträgt das Mobiltelefon
im GSM-Luftschnittstellen-Standard einen kürzeren Burst von 324,72 μs an Stelle
des normalen Bursts von 546,12 μs
während
einer „Synchronisationsfolge". Deshalb kann eine
Hüllkurvenmodulation
ausgeführt
werden, indem längere
oder kürzere
Bursts übertragen
werden, wo der Luftschnittstellen-Standard die Option erlaubt, dies
zu tun. Zum Beispiel kann das Mobiltelefon einen kurzen Burst-Typ übertragen,
um einen Bitwert von 0 zu senden, und einen langen Burst-Typ, um
einen Bit Wert von 1 zu senden. Als weiteres Beispiel kann das Mobiltelefon
die Bursts auf dem „Random
Access Channel" übertragen,
der auch als Suchrufkanal bekannt ist. Die zeitliche Steuerung der
Bursts kann durch das Impulspositionsmodulationsverfahren moduliert
werden. Die Bursts können
konfiguriert werden, um Informationen zu erhalten, die dadurch ignoriert
werden und an dem drahtlosen Netzwerk keinen Schaden verursachen, während die
PPM- modulierte,
zeitliche Steuerung der Bursts die durch den Hüllkurvendetektor 220 detektierbare
Nachricht kodiert.
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Während eines
Telefonanrufs überträgt das Mobiltelefon
Bursts in Zeitschlitzen, die in einem Verhältnis von ungefähr 217 Hz
in dem GSM-Luftschnittstellen-Standard auftreten. Wegen der durch
den Standard erlaubten Toleranz kann das Mobiltelefon die Dauer
von übertragenen
Bursts um eine kleine Größe ändern, während Übereinstimmung
mit dem Standard aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann das Mobiltelefon
gelegentlich etwas kürzere
Bursts übertragen.
Zur Bequemlichkeit kann die Größe der Verkürzung des
Bursts ein Mehrfaches der Symbolperiode sein. Weil der Hüllkurvendetektor 220 sich verhältnismäßig nahe
am Telefon 210 befindet, ist das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
hoch. Daher kann die zeitliche Steuerung der Bursts mit genügender Genauigkeit
bestimmt werden, um einen Burst zu unterscheiden, der nur um ein
Symbol kürzer
ist. Zum Beispiel kann ein Burst jede 120 ms entweder eine normale
Länge oder
eine kürzere
Länge aufweisen, so
dass 1 Informationselement mit einer Geschwindigkeit von etwa acht
Bits oder einem Byte pro Sekunde kodiert wird.
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Während des
Telefonanrufs muss das Mobiltelefon keinen Burst in jedem zugewiesenen
Zeitschlitz senden. Zum Beispiel kann das Mobiltelefon im GSM-Luftschnittstellen-Standard
die meisten Übertragungen
während „Zeichenpausen", d. h. in Zeiträumen, wenn
der Benutzer des Mobiltelefons nicht spricht, sperren. Während Zeichenpausen überträgt das Mobiltelefon
nur wenige vereinzelte Bursts, um den Kanal offen zu halten. Der
Hüllkurvendetektor 220 kann
das Fehlen oder Vorhandensein eines Bursts in einem speziellen Zeitschlitz detektieren
und folglich „Sprachaktivität" des Telefonbenutzers
erfassen. Das Mobiltelefon 210 kann diese Fähigkeit
ausnutzen, um die Nachricht für
den Hüllkurvendetektor 220 zu
kodieren. Durch Simulation der Sprachaktivität kann das Mobiltelefon Bursts
in bestimmten Zeitschlitzen weggelassen oder aufnehmen, um zum Beispiel
eine Folge von Informationsbits zu kodieren, die als normale Sprachaktivität erscheinen,
ohne die Leistung des drahtlosen Netzwerks zu beeinträchtigen.
Der Hüllkurvendetektor 220 kann
die Informationsbits aus dem beobachteten Muster von Bursts rekonstruieren.
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Ein
wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Hüllkurvenmodulation
mit einem Signal erreicht wird, das als normale Sprachaktivität erscheint.
Ein drahtloses Telefon kann diese Erfindung nutzen, um mit dem Hüllkurvendetektor 220 zu kommunizieren,
während
vorhandene drahtlose Netzwerke genutzt werden. In den drahtlosen
Netzwerken sind Modifizierungen nicht erforderlich, und durch Mobilfunk-Diensteanbieter
ist kein Eingriff notwendig.
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4 zeigt
das Beispiel einer Burst-Funkübertragung,
die durch ein Mobiltelefon erzeugt werden kann. Die vertikale Achse
stellt eine Funksignal-Hüllkurve
als Funktion der Zeit dar. Das spezielle Beispiel ist für ein GSM-Telefon.
In dem GSM-Standard sind die meisten Bursts etwas länger als
0,5 ms. Folglich erscheint jeder Burst im Maßstab von 4, in
der sich die waagerechte Achse über
die Zeit von zwei Sekunden erstreckt, als eine schmale vertikale Linie. 4 zeigt
deutlich mehrere kurze Burst-Blöcke 401,
die während
eines Rufaufbaus auftreten, während
kein Sprachsignal übertragen
wird, dem sich eine ständige
Folge von Bursts 402 anschließt, während ein Sprachsignal übertragen
wird. An dem Punkt erzeugt das Mobiltelefon kurze Bursts eines Funksignals
(RF) mit einem Verhältnis
von etwa 217 Hz, welches die TDMA-Framerate für GSM ist. Dies tritt auf,
weil die Zuweisung des Telefonkanals dadurch realisiert wird, dass
dem Anruf ein spezieller Zeitschlitz innerhalb des TDMA-Rahmens
zugeordnet wird, und das Mobiltelefon einen Burst von Funkenergie
in seinem zugeordneten Zeitschlitz in den meisten TDMA-Rahmen überträgt.
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4 zeigt,
dass die unterschiedlichen Muster einer Burst-Übertragung
zu unterschiedlichen Zeitpunkten durch einen Hüllkurvendetektor leicht erkennbar
sind. Tatsächlich
ist der Hüllkurvendetektor 220 in
der Lage zu bestimmen, welcher Aktivitätstyp ausgeführt wird,
indem das Burst-Muster detektiert und gemessen wird.
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Eine
Möglichkeit
der Generierung „simulierter" Sprachaktivität ist die
Erzeugung eines Audiosignals, das eine spektrale Zusammensetzung
aufweist, die der menschlichen Stimme ähnlich ist. Alternativ dazu
kann das Audiosignal ein aufgezeichnetes Sprachsignal sein. Außerdem kann
das Audiosignal irgendeine Wellenform sein, die durch eine Sprachkodiereinrichtung
als Sprache interpretiert wird. Durch Ein- und Ausschalten des Audiosignals
zu bestimmten Zeitpunkten kann die Nachricht in einer Folge von
simulierten plötzlichen
Gesprächsaktivitäten kodiert
werden. Der Funksender überträgt anschließend das
Funksignal in einem Muster, das den simulierten plötzlichen
Gesprächsaktivitäten folgt.
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Die
aufeinander folgenden Bursts des Informationen tragenden Signals
werden im gleichen Zeitschlitz in aufeinander folgenden Teilrastern übertragen.
Während
ein Transmitter im System in einem spezifischen Zeitschlitz überträgt, arbeiten
andere Transmitter gleichzeitig mit der gleichen Frequenz, indem
andere Zeitschlitze innerhalb des Teilrasters genutzt werden. Andere
Transmitter innerhalb des Systems arbeiten gleichzeitig mit anderen
Trägerfrequenzen
in ähnlicher
Weise.
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Diese
Beschreibung erfolgt unter dem Aspekt des GSM-Luftschnittstellen-Standards.
Jedoch ermöglichen
viele andere Luftschnittstellen-Standards eine Sprachaktivitäts-Impulssperrung. Insbesondere
lassen die meisten Mobiltelefone der zweiten Generation (2G) und
alle Mobiltelefone der dritten Generation (3G) eine Sprachaktivitäts-Impulssperrung
zu. Es soll verständlich
werden, dass die vorliegende Erfindung auf alle Luftschnittstellen-Standards angewandt
werden kann, die eine Sprachaktivitäts-Impulssperrung des übertragenen
Funksignals ermöglichen.
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Hüllkurvenmodulation
in der Abwärtsstrecke
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Bei
den meisten drahtlosen Luftschnittstellen-Standards, z. B. GSM und
den meisten CDMA-basierten Standards, kann sowohl in der Aufwärtsstrecke 111 als
auch in der Abwärtsstrecke 112 eine
Sprachaktivitäts-Impulssperrung
des übertragenen
Signals auftreten. Die meisten drahtlosen Luftschnittstellen-Standards
definieren außerdem
eine vorbestimmte Frequenzbeziehung zwischen der Aufwärtsstrecke
und der entsprechenden Abwärtsstrecke,
z. B. eine feststehende Frequenzdifferenz von 80 MHz und eine Trennung
von 2 1/2 Zeitschlitzen zwischen den TDMA-Schlitzzuordnungen für den GSM-Standard in den USA.
Deshalb können
die Parameter einer Strecke aus der anderen Strecke bestimmt werden.
Im GSM-Standard mit Frequenzsprungverfahren kann das Muster des
Frequenzsprungverfahrens einer Strecke durch Überwachung des Musters des
Frequenzsprungverfahrens der anderen Strecke bestimmt werden. Im
IS-95 Standard auf CDMA-Basis
weist ein spezieller Funkkanal die Zuordnung einer spezifischen
Funkfrequenz und die Zuordnung eines spezifischen Walsh-Codes auf.
Die Frequenzzuordnung und die Walsh-Code-Zuordnung der einen Strecke können aus
der Frequenzzuordnung und der Walsh-Code-Zuordnung der anderen Strecke
bestimmt werden.
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Sprachaktivität in der
Aufwärtsstrecke 111 wird
durch den Benutzer des Mobiltelefons erzeugt. Sprachaktivität in der
Abwärtsstrecke 112 wird
durch die Telefonanlage 130 erzeugt, mit der das Mobiltelefon
verbunden ist. Zum Beispiel wird im System 200 von 2 Sprachaktivität in der
Abwärtsstrecke 112 durch
die automatische Abfrageeinheit 240 erzeugt. Deshalb erfordert
die Hüllkurvenmodulation
der Abwärtsstrecke
keine spezielle Maßnahme
durch das Mobiltelefon.
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5 zeigt
ein System, das eine Hüllkurven-Kommunikation
durch simulierte Sprachaktivität in
der Abwärtsstrecke 112 ausnutzt.
Das System 500 umfasst ein Mobilfunkgerät 210, z. B. das Mobiltelefon 110,
die Basisstation 120 und den Mobiltelefon-Identifikator 510 (MPI).
Der Mobiltelefon-Identifikator 510 umfasst einen Aufwärtsstrecken-Receiver 511,
einen Abwärtsstrecken-Receiver 512 und
eine Antenne 521. Während
eines Telefonanrufs hat der Benutzer des Mobiltelefons 210 eine
Zweiweg-Standleitung mit Telefonanlage, z. B. ein Server 25. Die
Verbindung kann zum Beispiel durch einen Mobilfunk-Diensteanbieter bereitgestellt
werden und wird zum Teil durch den Aufwärtsstrecken-Kanal 111 und
den Abwärtsstrecken-Kanal 112 erreicht
und durch eine Telefonverbindung 522 vervollständigt. Die
Telefonverbindung 522 kann Teil des öffentlichen Telefonnetzes sein,
das normale Anrufe überträgt. Zum
Beispiel kann die Verbindung in bekannter Weise durch das Mobiltelefon 210 aufgebaut
werden, indem eine Telefonnummer des Servers 520 gewählt wird.
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Der
Aufwärtsstrecken-Receiver 511 und
der Abwärtsstrecken-Receiver 512 sollen
empfangene Funksignale von der Antenne 521 entweder vom
Mobiltelefon 210 oder der Basisstation 120 aufnehmen. Der
Aufwärtsstrecken-Receiver 511 soll
außerdem die
Trägerfrequenz
und die Eintrittszeit von TDMA-Bursts einer Funkübertragung bestimmen, die in dem
aufwärts
gerichteten Funksignal 111 auftreten. In Abhängigkeit
von dem verwendeten Luftschnittstellen-Standard kann der Aufwärtsstrecken-Receiver 511 zusätzliche
Parameter des aufwärts
gerichteten Funksignals 111, wie zum Beispiel das Muster des
Frequenzsprungverfahrens oder den verwendeten Walsh-Code, messen.
Der Aufwärtsstrecken-Receiver 511 stellt
anschließend
dem Abwärtsstrecken-Receiver 512 über eine
Verbindung 514 die Trägerfrequenz,
die Eintrittszeit und beliebige andere beobachtete Parameter des
aufwärts
gerichteten Signals 111 bereit.
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Der
Abwärtsstrecken-Receiver 512 soll
die Trägerfrequenz,
die Eintrittszeit und andere Parameter des aufwärts gerichteten Funksignals 111 aufnehmen
und bestimmt die Trägerfrequenz,
die Eintrittszeit und andere Parameter des entsprechenden abwärts gerichteten
Funksignals 112. Der Abwärtsstrecken-Receiver 512 soll
außerdem
ein empfangenes Funksignal von der Antenne 521 aufnehmen
und außerdem
das durch die Basisstation 120 übertragene abwärts gerichtete
Funksignal 112 detektieren. Der Abwärtsstrecken-Receiver 512 kann
ein spezielles abwärts
gerichtetes Funksignal aus einer Vielzahl von durch die Basisstation 120 übertragenen
abwärts gerichteten
Funksignalen auf Basis der berechneten Trägerfrequenz, der berechneten
Eintrittszeit und anderer berechneter Parameter extrahieren, die über die
Verbindung 514 durch an sich bekannte Verfahren erzielt
werden. Schließlich überwacht
der Abwärtsstrecken-Receiver die Aktivität des abwärts gerichteten
Funksignals 112. Wie oben erörtert, reflektiert die Aktivität des abwärts gerichteten
Funksignals 112 die Sprachaktivität (real oder simuliert) des
Servers 520. Der Server 520 ist somit in der Lage,
eine Nachricht für
den Mobiltelefon-Identifikator 510 durch simulierte Sprachaktivität zu kodieren,
indem die erfindungsgemäßen Sprachaktivitäts-Verfahren
mit Hüllkurvenmodulation
verwendet werden.
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Wie
im System 200 und in 2 kann die optionale
Verbindung 241 vorteilhaft genutzt werden, um Sicherheit
und Leistungsfähigkeit
zu verbessern. Zum Beispiel kann der Mobiltelefon-Identifikator 510 an
den Server 520 eine Nachricht senden, um die Genauigkeit
einer über
die Abwärtsstrecke 112 durch Hüllkurvenmodulation
empfangene Identifikationsnachricht nachzuprüfen.
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Es
sind alternative praktische Ausführungen möglich, um
die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel können getrennte
Antennen für
die zwei Receiver 511 und 512 genutzt werden,
wobei die zwei Receiver 511 bis 512 kombiniert
werden können.
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System
zur Erkennung und Bestätigung
eines mobilen, kombinierten Sende-Empfangs-Geräts
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6 zeigt
ein erfindungsgemäßes System 600 zur
Erkennung eines mobilen, kombinierten Sende-Empfangs-Geräts. Das
System 600 umfasst das mobile, kombinierte Sende-Empfangs-Gerät 210,
die Basisstation 120 und den Mobiltelefon-Identifikator 510 (MPI).
Der MPI kann sich an einer Stelle befinden, wo ein Benutzer des
mobilen, kombinierten Sende-Empfangs-Gerätes 210 gern eine
Transaktion abschließen,
z. B. einen Einkauf in einem Geschäft machen oder Waren oder Dienstleistungen
von einem Verkaufsautomaten kaufen würde. Der MPI 510 ist über die
Verbindung 611 mit einem Verkaufsautomaten 610,
z. B. ein Ticketautomat an einem Flughafen, verbunden.
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Die
Basisstation 120 ist durch die Verbindung 122,
die normalerweise Teil des öffentlichen vermittelten
Fernsprechnetzes (PSTN) ist, mit einem Berechtigungsdienstanbieter 620 (ASP)
verbunden. Der MPI 510 und der ASP 620 können über die
Verbindung 241 miteinander verbunden werden.
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In
einer Ausführung
nach der Erfindung ist das mobile, kombinierte Sende-Empfangs-Gerät 210 ein
Mobiltelefon, das die Fähigkeit
zur Modulation der Hüllkurve
des übertragenen,
aufwärts
gerichteten Signals 111 nach einem oder mehreren der oben
beschriebenen Verfahren mit Basisband-Hüllkurvenmodulation besitzt.
In dieser Ausführung
nutzt das Mobiltelefon solche Modulationstechniken, um eine Erkennungsnachricht
für den
Mobiltelefon-Identifikator 521 zu kodieren. Der Mobil telefon-Identifikator
prüft die
durch die Erkennungsnachricht kodierte Identität mit an sich bekannten Verfahren,
wie die zur Bestätigung
einer Kreditkartennummer genutzten Verfahren, wenn ein Einkauf mit
Kreditkarte vorgenommen wird, nach. Zum Beispiel kann der Mobiltelefon-Identifikator
die Verbindung 241 nutzen, um eine Zugangsberechtigung
von dem ASP 620 zu erhalten. Wenn die nachgeprüfte Identität dazu berechtigt,
einen Einkauf vorzunehmen, weist der Mobiltelefon-Identifikator 510 den
Verkaufsautomaten 610 an, Waren auszugeben.
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Die
Fähigkeit
des Mobiltelefons 210 zur Modulation der Basisband-Hüllkurve
des übertragenen Aufwärtssignals
kann durch modifizierte Firmware oder Hardware im Telefon selbst
verwirklicht werden. Alternativ dazu kann diese Fähigkeit
durch Modifizierung von Software in einer Kundenidentifikationskarte
(SIM), die auch als intelligente Chipkarte bekannt ist, realisiert
werden. Die Nutzung von SIM-Karten ist ein Merkmal des GSM-Luftschnittstellen-Standards. Die
SIM-Karte wird in das Mobiltelefon eingesetzt um seine Funktionsfähigkeit
zu steuern. Die SIM-Karte hält
alle persönlichen
Informationen des Kunden und Telefoneinstellungen fest. Im Wesentlichen
ist es die Berechtigung des Kunden, das Netzwerk zu nutzen. Sie
hält außerdem die
Telefonnummer, den persönlichen
Sicherheitsschlüssel
und andere Daten fest, die zur Funktion des Mobiltelefons notwendig
sind. Die Karte kann in jedes Mobiltelefon eingesetzt werden, um
zu veranlassen, dass ein spezielles Telefon alle Anrufe auf der
Teilnehmernummer empfängt.
Es ist an sich bekannt, wie die Software in einer SIM-Karte angepasst
werden kann, um das gewünschte
Ergebnis zu erzielen.
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In
einer anderen Ausführung
dieser Erfindung ist das mobile, kombinierte Sende-Empfangs-Gerät 210 ein
Mobiltelefon vom Stand der Technik. In einer solchen Ausführung bewirkt
der Benutzer des Mobiltelefons eine Transaktion durch Anrufen einer
vorgegebenen Nummer unter Verwendung des Mobiltelefons. Die vorgegebene
Nummer wird dem Berechtigungsdiensteanbieter (ASP) 620 zugewiesen.
Ein drahtloses Netzwerk, z. B. ein GSM-Netzwerk, stellt zum ASP eine Funktelefon-Verbindung
her. Das drahtlose Netzwerk ordnet dem Anruf einen speziellen Funkkanal
zu. Nach dem GSM-Standard entspricht ein solcher Kanal einer speziellen
Zeitschlitz-Zuordnung innerhalb des 8-Zeitschlitz-TDMA-Rahmens von
GSM und einer spezifischen Frequenzzuordnung innerhalb der Bandbreite,
die dem Funkdiensteanbieter zugewiesen ist. Wenn das Frequenzsprungverfahren
genutzt wird, ist die „Frequenzzuordnung" wirklich ein Muster von
Frequenzen in einer vorgegebenen Reihenfolge. Das Basiskonzept bleibt
jedoch das gleiche.
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In
jedem Fall bestimmt der MPI 510, dass ein Mobiltelefon
in der Nähe
einen Mobiltelefonanruf angemeldet hat, indem ein Basisband-Hüllkurvenmuster
in dem durch das Mobiltelefon übertragenen,
aufwärts
gerichteten Signal 111 detektiert wird, während der
Anruf angemeldet wird. Der MPI 510 ist nicht in der Lage,
die verschlüsselten
Informationen in dem aufwärts
gerichteten Signal 111 zu dechiffrieren, kann jedoch mehrere
Parameter des aufwärts
gerichteten Signals 111 bestimmen. Insbesondere zeichnet er
die Eintrittszeit des Telefonanrufs auf und bestimmt den GSM-Funkkanal,
der dem Mobiltelefon zugeordnet worden ist, indem die Position der
Bursts von Funkübertragungen
rechtzeitig überwacht
wird und die Frequenz oder Frequenzmuster gemessen werden. Zu diesem
Zeitpunkt hat der MPI bestimmt, dass sich das Mobiltelefon in der
Nähe befindet
und welcher Kanal durch das Mobiltelefon genutzt wird. Gleichzeitig
empfängt
der ASP 610 den Telefonanruf von dem Mobiltelefon.
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7 zeigt
das Blockdiagramm einer möglichen
praktischen Ausführung
des ASP 620. Der ASP umfasst einen Computer 710 und
ein Sprachmodem 720 mit Rufnummernidentifikationserfassung, die durch
eine Verbindung 711 miteinander verbunden sind. Das Sprachmodem
mit Rufnummernidentifikationserfassung ist ein handelsüblich erhältliches
Gerät mit
den Möglichkeiten
der bekannten Sprachband-Computermodems. Zusätzlich zur Fähigkeit,
einen ankommenden Telefonanruf auf der Telefonverbindung 122 zu
beantworten, ist es jedoch zusätzlich auch
in der Lage, die Informationen der Rufnummernidentifikation zu erfassen,
die den ankommenden Telefonanruf begleiten. Außerdem kann es ein Sprachsignal
erzeugen und dieses unter Steuerung durch den Computer 710 über die
Verbindung 711 in eine Telefonverbindung 122 einleiten.
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Durch
Prüfung
der Informationen der Rufnummernidentifikation, die den Telefonanruf
begleiten, bestimmt der ASP 610 die Identität des Mobiltelefons.
Dies reduziert das Risiko von arglistiger Täuschung.
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Wenn
der MPI 510 eine Benutzer-Identifikation oder einen anderen
eindeutigen Code in einer durch Basisband-Hüllkurve modulierten, dekodierbaren
Nachricht im aufwärts
gerichteten Signal 111 empfängt, dann kann die Identifikation über die
Verbindung 241 mit dem ASP 620 ausdrücklich rechtskräftig gemacht
werden. Weil es zwischen dem abwärts
gerichteten Signal und dem aufwärts
gerichteten Signal einer drahtlosen Verbindung eine genau festgelegte
und vorher bestimmte Beziehung gibt, ist eine andere Möglichkeit,
dass sich der MPI auch auf das abwärts gerichtete Signal 112 einstellen
und die damit verbundene Basisband-Hüllkurvenmodulation überwachen
kann, um eine Nachricht, die eine Benutzer-Identifikation oder einen
anderen eindeutigen Code wie zum Beispiel einen Berechtigungscode enthält, zu erfassen.
Dies wird, wie oben beschrieben, durch den Abwärtsstrecken-Receiver 512 auf der
Basis der beobachteten Parameter des aufwärts gerichteten Signals 111 erreicht.
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Der
ASP 610 erzeugt ein simuliertes Sprachsignal, welches ein
Muster der Sprachaktivität
enthält.
Das Muster ist so strukturiert, dass es eine vom MPI 510 detektierte
Nachricht unter Verwendung des Abwärtsstrecken-Receivers 512 kodiert.
Die Nachricht wird durch die Basisband-Hüllkurvenmodulation des abwärts gerichteten
Funksignals 112 übertragen. Die
Einmaligkeit der Zuordnung des abwärts gerichteten Funksignals 112 mit
dem aufwärts
gerichteten Funksignal 111 wird durch den Luftschnittstellen-Funkstandard,
z. B. der GSM-Standard, gewährleistet.
Wegen der Einmaligkeit der Zuordnung wird das Risiko arglistiger
Täuschung
und fehlerhafter Identifizierung verringert. Die Nachricht wird
durch den ASP auf der Basis der Information der Rufnummernidentifikation
und anderer Informationen, die über
den Benutzer des Mobiltelefons verfügbar sein können, erzeugt. Der MPI erlernt
die Identität
des Mobiltelefons 210 aus der durch das abwärts gerichtete
Funksignal 112 übertragenen
Nachricht wie es oben beschrieben ist.
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Die
Verbindung 241 ist zum Abschließen der Transaktion frei wählbar. Zum
Beispiel kann der ASP zum MPI alle notwendigen Informationen durch
die Basisband-Hüllkurvenmodulation
des abwärts
gerichteten Signals 112 übertragen. Ist jedoch die Verbindung 241 verfügbar, dann
werden die Zuverlässigkeit,
Geschwindigkeit, Geheimhaltung und Sicherheit der Transaktion verbessert.
Zum Beispiel kann in einer Situation, bei der sich mehrere MPI in
der Nähe zueinander
befinden, das aufwärts
gerichtete Funksignal 111 gleichzeitig durch die mehreren
MPI erfasst werden, wenn das Mobiltelefon 210 einen Telefonanruf
vornimmt. Wenn jeder MPI die Verbindung 241 zu dem ASP
hat, kann jeder MPI dem ASP anzeigen, dass das Funksignal erfasst
worden ist. Außerdem kann
jeder MPI verfügbare
Informationen über
das detektierte Signal an den ASP melden. Die gemeldeten Informationen
können
die Stärke
des detektierten Signals enthalten.
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Der
ASP prüft
die von mehreren MPI empfangenen Informationen und wählt den
MPI aus, der die größte Signalstärke anzeigt.
Anschließend
sendet der ASP unter Verwendung der Verbindung 241 eine
Anweisung an den ausgewählten
MPI, mit der er beauftragt wird, einen spezifischen Code in der
Basisband-Hüllkurvenmodulation
des abwärts
gerichteten Signals 112 zu suchen. Der bestimmte Code kann
ein zufällig
entnommener Wert sein. Falls jedes Mal ein unterschiedlicher zufälliger Wert
entnommen wird, wird das Risiko arglistiger Täuschung oder fehlerhafter Identifizierung
verringert. Wenn der ausgewählte
MPI den bestimmten Code in der Basisband-Hüllkurvenmodulation des abwärts gerichteten Signals 112 erfasst,
dann ist die Identität
des Mobiltelefons 210 ausdrücklich bestätigt.
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Nachdem
der MPI 510 eine zuverlässige Identifizierung
des Mobiltelefons 210 durch eines der oben beschriebenen
Verfahren erreicht und eine entsprechende Berechtigung erhält, weist
der MPI den Verkaufsautomaten 610 an, Waren auszugeben.
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8 zeigt
die Schritte und Vorgänge
eines erfindungsgemäßen Verfahrens 800 zur
Erkennung und Berechtigung eines Mobiltelefons. Die Kette von Vorgängen wird
durch das Mobiltelefon 210 eingeleitet, das bei 810 einen
Telefonanruf zu dem ASP 620 vornimmt. Die Schritte 820, 830, 840, 850, 860, 870 und 880 zeigen
Maßnahmen,
die von dem MPI 510 vorgenommen werden. Die Schritte 825, 835, 845, 855, 865, 875 und 885 zeigen
die vom ASP 620 vorgenommenen Maßnahmen. Die Pfeile in 8 stellen
eine kausale Beziehung dar. Insbesondere nimmt Pfeil 811 die
Kommunikation durch Basisband-Hüllkurvendetektion
des aufwärts
gerichteten Funksignals 111 auf; Pfeil 812 nimmt
die Kommunikation durch einen Funktelefonanruf nach Luftschnittstellen-Funkstandard, z.
B. der GSM-Standard, auf; Pfeil 861 nimmt die Kommunikation
durch Basisband-Hüllkurvendetektion
einer simulierten Sprachaktivität
hinsichtlich des abwärts
gerichteten Funksignals 112 auf; und die Pfeile 871 und 881 nehmen
die Kommunikation durch die frei wählbare Verbindung 241 auf. Alle
anderen Pfeile nehmen Kommunikationen auf, die für den MPI oder für den ASP
intern sind. Der Text in den Kästchen
erläutert
sich selbst und beschreibt die von den verschiedenen Kästchen ausgeführten Funktionen.
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Während sich
die Beschreibung dieser Erfindung auf Mobiltelefone bezieht, sind
viele der Verfahren auf andere Arten drahtloser Endgeräte anwendbar.
Speziell werden Datenendgeräte,
die ein Funksignal als eine Reihenfolge von Bursts übertragen,
in der Lage sein, die Parameter dieser Bursts zum Kodieren einer
Nachricht bei Bedarf zu ändern.
In Fällen,
bei denen ein Datenendgerät
Daten durch ein Funksignal empfängt,
das als eine Reihenfolge von einem oder mehreren Bursts eingerichtet
ist, kann es möglich
sein, dass die Quelle der Daten die zeitliche Steuerung und Menge
der Daten derart manipuliert, dass ein spezifisches Muster von Hüllkurvenvariationen
erreicht wird, das anschließend
eine Nachricht übertragen
kann.