ES2250098T3 - Sistema y procedimiento para proporcionar acceso a un servicio de comunicacion inalambrica a un grupo de abonados que comparten un conjunto de modems. - Google Patents

Sistema y procedimiento para proporcionar acceso a un servicio de comunicacion inalambrica a un grupo de abonados que comparten un conjunto de modems.

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ES2250098T3
ES2250098T3 ES00903372T ES00903372T ES2250098T3 ES 2250098 T3 ES2250098 T3 ES 2250098T3 ES 00903372 T ES00903372 T ES 00903372T ES 00903372 T ES00903372 T ES 00903372T ES 2250098 T3 ES2250098 T3 ES 2250098T3
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Juan Faus
Janet Ackerman
Phillip T. Mueller, Jr.
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Abstract

Procedimiento para proporcionar a un grupo de abonados (302) el acceso a un servicio de comunicación inalámbrica en un sistema concentrado de abonados, en el que cada abonado (302) del grupo de abonados dispone de una unidad de abonado (304), cada abonado (302) del grupo de abonados está asociado a información de autenticación estática y dinámica y el grupo de abonados comparte una pluralidad de módems (310), comprendiendo las etapas siguientes: (a) detectar la activación de una de las unidades de abonados (304); (b) seleccionar un módem de la pluralidad de módems (310); (c) acoplar dicha unidad de abonado (304) activada con dicho módem seleccionado (310), permitiendo de ese modo el flujo de tráfico entre dicha unidad de abonado activada y el módem seleccionado; y (d) proporcionar información de autenticación dinámica a dicho módem seleccionado (310), siendo dicha información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado la información de autenticación dinámica asociadaal abonado (302) a quien se le ha proporcionado dicha unidad de abonado (304) activada.

Description

Sistema y procedimiento para proporcionar acceso a un servicio de comunicación inalámbrica a un grupo de abonados que comparten un conjunto de módems.
Antecedentes de la invención I. Campo de la invención
La presente invención se refiere a la autenticación de abonados en un sistema de comunicación inalámbrica. Más particularmente, la presente invención se refiere a la autenticación de abonados en un sistema de comunicación inalámbrica en el que un grupo de abonados comparten un conjunto de módems.
II. Técnica relacionada
Para prevenir el fraude y el robo de servicios de comunicación inalámbrica y para facturar correctamente a los abonados de un servicio de comunicación inalámbrica, los proveedores de servicios de comunicación inalámbrica (tales como los proveedores de telefonía celular) han creado un mecanismo de autentificación para sus abonados. Este mecanismo se fundamenta en el hecho de que cada abonado del sistema posee información de autenticación exclusiva (UAI) para cada transceptor que posee el abonado.
Esta información de autenticación es necesaria para obtener acceso a un sistema de comunicación inalámbrica. De esta forma, la información de autenticación es análoga en cierta medida al número de identificación personal (PIN) utilizado para obtener acceso a la cuenta corriente a través de un cajero automático.
La información de autenticación de cada abonado consta de datos de autenticación estática y datos de autenticación dinámica. El número de serie electrónico (ESN) y el número de identificación de estación móvil (MIN) son dos ejemplos de datos de autenticación estática. Los datos secretos compartidos (SSD) son un ejemplo de datos de autenticación dinámica. Los datos de autenticación estática, como implica su nombre, pertenecen constantes a lo largo del tiempo. Por otro lado, los datos de autenticación dinámica pueden alterarse mientras el abonado está ocupado activamente en una llamada, mientras establece una llamada o mientras se registra con una estación base, etc.
En los sistemas de comunicación inalámbrica tradicionales, cada abonado dispone de su propia unidad de abonado (o transceptor), tal como un teléfono celular, y cada abonado es responsable del pago de todas las llamadas efectuadas desde su teléfono celular. Además, cada unidad de abonado presenta un módem acoplado a una antena para transmitir señales de radiofrecuencia (RF) a una estación base y recibir señales RF desde ésta en un sistema de comunicación inalámbrica. Por lo tanto, en los sistemas de comunicación inalámbrica convencionales, se establece una relación de uno a uno entre los módems y los abonados. Debido a esta relación de uno a uno, la información de autenticación exclusiva del abonado se almacena en el módem del teléfono celular del abonado. Gracias al almacenamiento de la información de autenticación en el módem del abonado, el módem puede realizar el procedimiento de autenticación de una manera que es transparente para el abonado, y el módem puede actualizar y mantener la información de autenticación dinámica del abonado según convenga. En consecuencia, no es necesario que el abonado se preocupe de mantener su información de autenticación.
No obstante, en ciertos sistemas de comunicación inalámbrica (tales como en el sistema concentrado de abonados descrito más adelante), no se establece una relación de uno a uno entre los abonados y los sistemas de módems. En dicho sistema, es deseable que el procedimiento de autenticación sea transparente para los usuarios, de la misma manera en que el procedimiento de autenticación es transparente para los abonados de un sistema en el que se establece una correspondencia de uno a uno entre los abonados y los sistemas de módems.
Por consiguiente, se plantea la necesidad de disponer de un sistema y un procedimiento para proporcionar de un modo transparente acceso a un servicio de comunicación inalámbrica en el que no se establece una relación de uno a uno entre los abonados y los módems. Además, el sistema y el procedimiento deberán ser compatibles con los sistemas de comunicación inalámbrica existentes.
Debe destacarse el documento US-A-5.781.856, que describe un sistema concentrado de abonados de teléfonos celulares. El sistema concentrado de abonados incluye un conjunto de unidades de abonados acopladas a un controlador del sistema concentrado de abonados. El controlador del sistema concentrado de abonados proporciona una interfaz de radiofrecuencia al transceptor de estación base convencional de un sistema telefónico celular. Cada unidad de abonado presenta un número de serie electrónico exclusivo. El controlador del sistema concentrado de abonados incluye un conjunto de sistemas de modulador-demodulador (módems) y un sistema de transceptor y antena RF que está configurado para transmitir suficiente información para gestionar múltiples llamadas telefónicas a través de distancias largas y cortas. El controlador proporciona un módem, que ha sido designado para ocuparse de una llamada telefónica con información de codificación que incluye los números de serie electrónicos.
Asimismo, cabe mencionar el documento EP-A-0 532 227, que da a conocer una disposición de telefonía celular segura, en la que la unidad móvil mantiene codificación secreta que le es asignada por el proveedor del servicio y que es conocida por el proveedor y desconocida por cualquier otra estación base.
Según la presente invención, se proporciona un procedimiento para proporcionar, a un grupo de abonados, el acceso a un servicio de comunicación inalámbrica en un sistema concentrado de abonados como el especificado en las reivindicaciones 1 y 11, así como un sistema concentrado de abonados como el especificado en la reivindicación 20. Las formas de realización preferidas de la presente invención se dan a conocer en las reivindicaciones subordinadas.
Sumario de la invención
La presente invención supera el problema indicado anteriormente. En un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para proporcionar de forma transparente el acceso a un servicio de comunicación inalámbrica a un grupo de abonados que comparten un conjunto de módems, disponiendo cada abonado del grupo de una unidad de abonado, y estando asociado cada abonado del grupo a información de autenticación estática y dinámica.
En una forma de realización, el procedimiento incluye las etapas siguientes: (a) detectar la activación de una de las unidades de abonado; (b) seleccionar un módem del conjunto de módems; (c) acoplar la unidad de abonado activada con el módem seleccionado, permitiendo de ese modo el flujo de tráfico entre la unidad de abonado activada y el módem seleccionado y (d) proporcionar información de autenticación dinámica al módem seleccionado, siendo la información de autenticación dinámica proporcionada al módem seleccionado la información de autenticación dinámica asociada al abonado a quien se le ha proporcionado la unidad de abonado activada.
En otra forma de realización, el procedimiento incluye las etapas siguientes: (a) detectar una llamada de entrada dirigida a uno de los abonados del grupo; (b) determinar el abonado llamado, siendo el abonado llamado el abonado del grupo a quien va dirigida la llamada de entrada; (c) seleccionar un módem disponible del conjunto de módems; (d) acoplar la unidad de abonado proporcionada al abonado llamado con el módem seleccionado, permitiendo de ese modo el flujo del tráfico entre la unidad de abonado y el módem seleccionado y (e) proporcionar información de autenticación dinámica al módem seleccionado, siendo la información de autenticación dinámica proporcionada al módem seleccionado la información de autenticación dinámica asociada al abonado llamado.
Ventajosamente, ambas formas de realización pueden incluir además las etapas de almacenar en una base de datos la información de autenticación dinámica asociada a cada abonado del grupo; almacenar en el módem seleccionado la información de autenticación dinámica proporcionada al módem seleccionado; modificar la información de autenticación dinámica almacenada en el módem seleccionado en respuesta a la recepción por el módem seleccionado de un mensaje de mandato de actualización desde una estación base, almacenar la información de autenticación dinámica modificada en el módem seleccionado y almacenar la información de autenticación dinámica modificada en la base de datos. De esta manera, la información de autenticación dinámica almacenada en la base de datos se actualiza siempre que un módem recibe una actualización.
Además, el procedimiento según cualquiera de las formas de realización puede incluir además la etapa de almacenar en cada uno de los módems la información de autenticación estática asociada a cada abonado del grupo.
La presente invención proporciona también un sistema concentrado de abonados. El sistema concentrado de abonados según una forma de realización incluye un sistema de transceptor para transmitir señales de radiofrecuencia a una estación base y recibirlas desde la misma; un conjunto de módems, estando acoplado cada módem del conjunto con el sistema de transceptor; un conjunto de unidades de abonados, estando asociada cada unidad de abonado a información de autenticación exclusiva; un conmutador acoplado a cada uno de los módems y acoplado a cada una de las unidades de abonados; un sistema de control que se comunica con el conmutador y cada uno de los módems y una base de datos para almacenar información de autenticación, siendo la base de datos accesible para el sistema de control. Cuando una de las unidades de abonados se activa, el sistema de control identifica un módem del conjunto de módems que está disponible. Además, el sistema de control ordena al conmutador que conecte la unidad de abonado activada con el módem disponible, recupera de la base de datos la información de autenticación asociada a la unidad de abonado activada y proporciona al módem disponible la información de autenticación recuperada. De esta manera, la información de autenticación asociada a la unidad de abonado activada se proporciona al módem que se ocupa de la llamada. En consecuencia, el módem que se ocupa de la llamada puede autenticar de forma transparente la unidad de abonado de la misma manera que en un servicio de comunicación inalámbrica convencional.
Otras características y ventajas de la presente invención, así como la estructura y el funcionamiento de diversas formas de realización de la presente invención, se describen con mayor detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos, que se incluyen y forman parte de la memoria, ilustran la presente invención y, conjuntamente con la descripción, facilitan la comprensión de los principios de la presente invención y la fabricación y la utilización de ésta por los expertos en la materia relacionada. En los dibujos, se utilizan números de referencia similares para referirse a elementos idénticos o funcionalmente similares. Además, el dígito o los dígitos situados más a la izquierda de un número de referencia indica en qué Figura aparece por primera vez el número de referencia.
La Figura 1 es una ilustración de un sistema telefónico celular configurado de una manera coherente con la utilización de las técnicas de modulación de radiofrecuencias CDMA.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de procedimiento de autenticación.
La Figura 3 ilustra una forma de realización de un sistema telefónico celular en el que se establece una relación de muchos a muchos entre los abonados y los módems.
La Figura 4 ilustra el flujo de operaciones de un sistema de control de un sistema concentrado de abonados según una forma de realización.
La Figura 5 ilustra el flujo de operaciones de un sistema de control de un sistema concentrado de abonados según una forma de realización alternativa.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
Se proporciona un sistema y un procedimiento para realizar la autenticación de abonados en un sistema de comunicación inalámbrica. A continuación, se describirán en detalle diversos procedimientos, disposiciones y sistemas. Se incluye la descripción de un sistema telefónico celular que funciona según una especificación y un protocolo telefónico celular de acceso múltiple por división del código (CDMA) particular. Los expertos en la materia sobrentenderán que la presente invención puede llevarse a la práctica en una diversidad de sistemas de comunicación celular o inalámbrica, aunque se prefiere la forma de realización descrita. Además, también se describe la utilización de un número de serie electrónico (ESN) para realizar la identificación y la radiobúsqueda de una unidad de abonado. Se sobrentenderá también que el ESN puede ser sustituido por otros códigos de identificación exclusivos, incluyendo el número de identificación de estación móvil (MIN) o, de forma más general, el número de identificación de unidad de abonado (SUIN). En otros casos, se proporcionan diversas estructuras y sistemas bien conocidos en forma de bloque, para evitar de ese modo complicar innecesariamente la exposición de la presente invención.
La Figura 1 es una ilustración de un sistema telefónico celular 100 configurado de una manera coherente con la utilización de técnicas de modulación de ondas radioeléctricas CDMA. Una implementación de dicho sistema telefónico celular CDMA se describe en la patente US nº 4.901.307 (`307), titulada "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using a Satellite or Terrestrial Repeater", y en la patente US nº 5.103.459 (`459), titulada "System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", cedidas ambas al cesionario de la presente invención, siendo las exposiciones de éstas incluidas en la presente memoria a título de referencia. Además, se describe una implementación para un sistema telefónico celular CDMA en la memoria IS-95 de Telecommunication Industry Association (2001 Pennsylvania Avenue, Suite 800, Washington, DC 20006), titulada "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95), incluida también en la presente memoria a título de referencia.
La Figura 1 ilustra dos abonados 102 y 104 que utilizan un sistema telefónico celular convencional 100. Por convención, el abonado 102 posee un teléfono celular 106 (en lo sucesivo teléfono celular) y el abonado 104 posee el teléfono celular 108. En el sistema telefónico celular 100, se facturan al abonado 102 todas las llamadas efectuadas desde el teléfono celular 106. Asimismo, se facturan al abonado 104 todas las llamadas efectuadas desde el teléfono celular 108.
El teléfono celular 106 incluye el módem 110. Del mismo modo, el teléfono celular 108 incluye el módem 112. Los módems 110 y 112 se encargan, entre otras cosas, de la recepción de señales de radiofrecuencia (RF) desde las estaciones base 120, 122 y 124 y de la transmisión de señales RF a dichas estaciones base. Preferentemente, los módems 110 y 112 transmiten y reciben señales RF que se modulan según las técnicas de espectro ensanchado CDMA descritas en las patentes US nº 5.103.459 y US nº 4.901.307 y la memoria IS-95 citadas anteriormente.
Las estaciones base 120, 122 y 124 se comunican con la central de conmutación móvil (MTSO) 130 de varias maneras diferentes, incluidos los cables terrestres o los enlaces de microondas. La MTSO 130 encamina el tráfico que recibe desde las estaciones base 120, 122 y 124 hacia la red telefónica pública conmutada (PSTN) 140 o hacia otros sitios celulares 150. En general, los teléfonos celulares 106 y 108 no se comunican directamente entre sí.
Para impedir el fraude y el robo y asegurar una facturación correcta, los abonados del sistema 100, tal como el abonado 102, deben ser autenticados para obtener acceso al sistema telefónico celular 100. En consecuencia, a cada abonado 102 y 104 del sistema 100 se le da información de autenticación exclusiva (UAI) que se utiliza con finalidades de autenticación. Es decir, los usuarios que no posean información de autenticación exclusiva válida, tal como el usuario 102, tendrán denegado el acceso al sistema telefónico celular 100.
Ya que el abonado 102 dispone de un teléfono celular propio 106 y que el teléfono celular 106 presenta un módem 110, la UAI del abonado 102 se almacena en el módem 110. Por lo tanto, el procedimiento de autenticación puede ser realizado por el módem 110 de una manera que es transparente para el usuario 102. Lo mismo es válido para el abonado 104. De esta ventaja se benefician los abonados 102 y 104, en la medida en que no es necesario que ninguno de los abonados 102 y 104 participe en el procedimiento de autenticación. Como es obvio, debido a que la UAI del abonado 102 está almacenada en el teléfono celular 106, el abonado 102 deberá procurar no perder el teléfono móvil 106. En caso de producirse la pérdida, es posible que el abonado 102 acabe pagando las llamadas telefónicas no efectuadas ni autorizadas por el abonado 102 desde el teléfono celular 106. Lo mismo es válido para el abonado 104.
La UAI de los abonados consta de datos de autenticación estática y datos de autenticación dinámica. En una forma de realización, los datos de autenticación estática incluyen un número de serie electrónico (ESN) y una clave de autenticación (clave A), y los datos de autenticación dinámica incluyen datos secretos compartidos (SSD) y un valor de recuento. El valor de recuento indica el número de veces que los datos de autenticación dinámica han sido actualizados. Preferentemente, se da un ESN exclusivo a cada abonado del sistema 100. Por lo tanto, los ESN identifican de forma exclusiva a los abonados y los teléfonos celulares específicos. Cualquier cargo por llamadas asociado a un ESN se factura al abonado identificado mediante dicho ESN.
Los datos de autenticación estática, como su nombre implica, permanecen constantes a lo largo del tiempo. Por otro lado, los datos de autenticación dinámica pueden alterarse mientras el usuario está ocupado activamente en una llamada, está iniciando o terminando una llamada o se está registrando.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de procedimiento de autenticación 200 en el que participa el abonado 102. Cuando el abonado 102 desea efectuar una llamada, el módem 110 del teléfono celular 106 transmite un mensaje de acceso 202 a una estación base, tal como la estación base 120. Preferentemente, el mensaje de acceso 202 incluye el ESN del abonado que permite a la estación base 120 determinar que la llamada ha sido originada por un teléfono celular autorizado. La estación base 120 responde al mensaje de acceso 202 transmitiendo un mensaje de seguridad 204 al módem 110. A continuación, el módem 110 debe responder al mensaje de seguridad 204 transmitiendo un mensaje de respuesta 206 a la estación base 120. Si la UAI del módem 110 es válida, el módem 110 puede responder correctamente al mensaje de seguridad 204. En tal caso, la estación base 120 asigna un canal de tráfico a través del cual puede efectuarse la llamada y ordena al teléfono celular 106 que actualice sus SSD y su valor de recuento. No obstante, si el módem 110 no contiene una UAI válida, el módem 110 responde incorrectamente al mensaje de seguridad 204. Por consiguiente, la estación base 120 deniega al abonado 102 el acceso al sistema celular 100. Es decir, siempre que el módem 110 contenga la UAI actual del abonado 102, el abonado 102 podrá efectuar llamadas utilizando el sistema celular 100.
Como se ha indicado anteriormente, la UAI del abonado 102 incluye información de autenticación estática y dinámica. La información de autenticación estática se mantiene constante a lo largo del tiempo. No obstante, durante el transcurso de una llamada telefónica, la estación base 120 puede enviar uno o más mensajes de actualización de los datos secretos compartidos (SSD) 210 al módem 110. Un mensaje de actualización de SSD es un mensaje de mandato (los datos SSD propiamente dichos no se envían a través del aire). Tras recibir un mensaje de actualización de SSD, el módem 110 modifica la información de autenticación dinámica del abonado 102. De esta manera, la UAI del abonado 102 cambia a lo largo del tiempo.
Como se ha descrito anteriormente, se establece una relación de uno a uno entre los abonados y los módems de un sistema celular convencional 100. Por ejemplo, el módem 110 está asociado al abonado 102 y el módem 112 está asociado al abonado 104. Como se ha ilustrado anteriormente, el sistema telefónico celular 100 aprovecha esta relación de uno a uno, almacenando la UAI del abonado en el módem asociado al abonado. Además, el módem mantiene la UAI del abonado, es decir, actualiza/modifica la información de autenticación dinámica del abonado según el mensaje de actualización de SSD 210 recibido desde una estación base 120, 122 ó 124. De esta manera, no es necesario que los abonados del sistema celular 100 se preocupen de recordar y mantener la UAI. Por consiguiente, el procedimiento de autenticación del abonado 200 es transparente para el abonado.
La Figura 3 ilustra una forma de realización de un sistema telefónico celular 300 en el que se establece una relación de muchos a muchos entre los abonados y los módems. Más particularmente, la Figura 3 ilustra un sistema concentrado de abonados (CSS) 306 a través del cual los abonados 302(1) a 302(X) comparten los módems 310(1) a 310(Y), siendo X e Y números enteros positivos y, preferentemente, X superior a Y. La presente invención se describirá haciendo referencia a la Figura 3. No obstante, la presente invención es útil en otras formas de realización de sistemas telefónicos celulares que presentan una relación de muchos a muchos entre los abonados y los módems.
El CSS 306 permite a los abonados 302 compartir los módems 310. El sistema funciona basándose en la premisa de que, en un momento dado cualquiera, la probabilidad de que un número superior a Y de abonados X 302 estén efectuando una llamada es sumamente pequeña.
El CSS 306 incluye un conmutador 308, un sistema de control 314, uno o más módems 310, un sistema de interfaz de módem 318, un subsistema de memoria 316, un sistema de interfaz de antena 320 y una antena 322. La antena 322, el sistema de interfaz de antena 320 y el sistema de interfaz de módem 318 forman un subsistema de transceptor en el CSS. Se conocen muchos subsistemas de transceptor en la técnica, siendo descrita en mayor detalle una implementación de dichos subsistemas en la patente US en trámite nº 5.737.687, titulada "Self-Attenuating RF Transceiver System Using Antenna and Modem Interface and Cable Link", cedida al cesionario de la presente invención e incluida en la presente memoria a título de referencia.
El sistema de interfaz de antena 320 recibe señales de radiofrecuencia desde una estación base, tal como la estación base 120, a través de la antena 322 y transmite estas señales, a través de la interfaz del módem 318, al banco de módems 312 que comprende los módems 310(1) a 310(Y). Preferentemente, para reducir el coste de elaboración del CSS 306, los módems 310 son similares en cuanto a estructura y funciones a los módems 110 y 112 utilizados en los teléfonos celulares 106 y 108, respectivamente. El conmutador 308 acopla de forma selectiva las unidades 304 con los módems 130.
El sistema de control 314 recibe información desde los módems 310 y la transmite a éstos y controla el funcionamiento del conmutador 308 utilizando información almacenada en el subsistema de memoria 316. La configuración y el funcionamiento del CSS 306 se describe en mayor profundidad en la patente US nº 5.781.856, titulada "Concentrated Subscriber System for Wireless Local Loop", presentada el 10 de enero de 1994 y cedida al cesionario de la presente invención, incluyéndose la exposición de ésta en la presente memoria a título de referencia.
Como se ilustra en la Figura 3, cada unidad de abonado 304(1) a (X) acoplada al conmutador 308 está asociada a un correspondiente abonado 302(1) a (X). Por ejemplo, la unidad de abonado 304(1) está asociada al abonado 302(1) y la unidad de abonado 304(2) está asociada al abonado 302(2). Preferentemente, las unidades de abonados 304 carecen, por lo general, de los circuitos necesarios para transmitir y recibir ondas radioeléctricas y modular y demodular datos de formato digital a formato analógico. Es decir, las unidades de abonados 304 carecen de módem. Las unidades de abonados 304 constan en esencia de un altavoz y un micrófono. Preferentemente, las unidades de abonado 304 son aparatos de teléfono convencionales utilizados para proporcionar un servicio telefónico convencional basado en cables con modulación por impulsos codificados, y presentan conexiones de par trenzado o tipo PBX. Aunque las unidades de abonados 304 presentadas están acopladas directamente al conmutador 308, se prevén procedimientos alternativos para intercambiar información entre las unidades de abonados 304 y el conmutador 308, incluida una forma simplificada de comunicación basada en ondas radioeléctricas.
Cuando un abonado 302, tal como el abonado 302(1), desea efectuar una llamada telefónica, el abonado 302(1) activa su unidad de abonado asociada 304(1). La activación de la unidad de abonado 304(1) corresponde habitualmente a la acción de descolgar el microteléfono (no representado) de su soporte (no representado), como se hace con un teléfono de cable convencional. El sistema de control 314 detecta cuándo se activa la unidad de abonado 304(1). Tras detectar la activación de la unidad de abonado 304(1), el sistema de control 314 determina si existe algún módem 310 disponible para procesar una llamada telefónica. Los módems 310 sólo pueden procesar una llamada telefónica cada vez. Es decir, los módems sólo están disponibles cuando no están procesando ninguna llamada. Si no hay ningún módem 310 disponible, el sistema de control 314 emite una señal de ocupado rápida a la unidad de abonado 304(1). En caso contrario, el sistema de control 314 emite la señal característica de tono de marcación a la unidad de abonado 304(1) activada. El módem disponible es designado para el procesamiento de la llamada telefónica. Es decir, el sistema de control 314 conecta el módem disponible con la unidad de abonado 304(1) a través del conmutador
308.
Cuando alguien llama a una de las unidades de abonados 304(1) a (X), la llamada se encamina hacia la estación base 120. Una vez detectada una llamada para una de las unidades de abonados 304(1) a (X), la estación base 120 transmite un mensaje de radiobúsqueda al CSS 306 a través de un canal de radiobúsqueda. El mensaje de radiobúsqueda incluye un identificador de unidad de abonado. Preferentemente, el identificador de abonado incluye un número de seguridad electrónico (ESN) que identifica la unidad de abonado 304 a la cual está destinada la llamada. Otra posibilidad sería utilizar el MIN en lugar del ESN.
Para detectar las llamadas de entrada, el sistema de control 314 selecciona uno o más de los módems 310(1) a (Y) para escuchar los mensajes de radiobúsqueda del canal de radiobúsqueda. Estos módems se denominan "módems de radiobúsqueda". Cuando uno de los módems de radiobúsqueda recibe un mensaje de radiobúsqueda, el módem de radiobúsqueda proporciona el ESN contenido en el mensaje de radiobúsqueda al sistema de control 314. De esta manera, el sistema de control 314 detecta las llamadas de entrada y es informado sobre la unidad de abonado 304 a la cual va dirigida la llamada.
Tras detectar una llamada de entrada para una de las unidades de abonados 304, por ejemplo, la unidad de abonado 304(3), el sistema de control 314 determina si la unidad de abonado 304(3) está colgada o descolgada. El sistema de control 314 pregunta al conmutador 308 si la unidad de abonado 304(3) está descolgada. Si la unidad de abonado 304(3) está descolgada, la unidad de abonado 304(3) estará "ocupada" y no puede aceptar la llamada. En este caso, el sistema de control 314 transmite una señal de ocupado (o un mensaje de rechazo de llamada) a la estación base 120. Si la unidad de abonado 304 no está descolgada, el sistema de control 314 designa un módem disponible, tal como el módem 310(1), para el procesamiento de la llamada y ordena al conmutador 308 que acople la unidad de abonado 304(3) con el módem designado 310(1).
Como los abonados 102 y 104 del sistema telefónico celular 100, cada abonado 302(1) a (X) está asociado a información de autenticación exclusiva (UAI), que incluye información de autenticación estática e información de autenticación dinámica (DAI). La UAI asociada a cada abonado 302(1) a (X) se almacena en una base de datos 317 en el subsistema de memoria 316. Además, para que uno de los módems 310(1) a (Y) pueda procesar una llamada telefónica para uno de los abonados 302(1) a (X), el abonado 302 debe ser autenticado primero según el procedimiento de autenticación ilustrado en la Figura 2. Es decir, el módem 310 que procesa una llamada telefónica para uno de los abonados 302 debe responder correctamente al mensaje de seguridad 204 enviado desde la estación base 120. Para que el módem 310 pueda responder satisfactoriamente al mensaje de seguridad 204 y autenticar de ese modo al abonado 302, el módem 310 debe tener acceso a la UAI del abonado 302.
En una primera forma de realización, se proporciona a cada módem 310 la información de autenticación estática y dinámica de cada abonado 302 cuando se inicializa el CSS 306. En una segunda forma de realización, se proporciona a cada módem 310 sólo la información de autenticación estática de cada abonado 302 cuando se inicializa el CSS 306.
En la segunda forma de realización, el sistema de control 314 proporciona la información de autenticación dinámica de un abonado 302 a un módem 310 en función de las necesidades. Es decir, cuando se designa un módem particular para procesar una llamada de salida o de entrada, el sistema de control 314 proporciona la información de autenticación dinámica adecuada al módem particular 310. Por ejemplo, si el sistema de control 314 detecta que la unidad de abonado 304(3) está activada y que existe un módem que está disponible para procesar una llamada de salida, entonces el sistema de control 314 recupera la DAI correspondiente al abonado 302(3) de la base de datos 317 y, a continuación, proporciona la DAI recuperada al módem disponible. En otro ejemplo, si el sistema de control 314 detecta una llamada de entrada dirigida a la unidad de abonado 304(5), entonces el sistema de control 314 recupera la DAI correspondiente al abonado 302(5) de la base de datos 317 y proporciona la DAI recuperada a un módem disponible para procesar la llamada.
En una tercera forma de realización, no se proporciona a los módems 310 la información de autenticación estática de cada abonado cuando el CSS 306 se inicializa. En su lugar, el sistema de control 314 proporciona tanto los datos de autenticación estática como los de autenticación dinámica a los módems 310 según las necesidades. Cuando se designa un módem 310 para procesar una llamada de salida o de entrada para un abonado particular 302 o cuando se selecciona el módem 310 para supervisar el canal de radiobúsqueda, debe proporcionarse la información de autenticación al módem 310.
En el transcurso de una llamada, la estación base 120 puede enviar uno o más mensajes de actualización de SSD 210 al módem que se ocupa de la llamada. En respuesta a la recepción del mensaje de actualización de SSD 210, el módem que se ocupa de la llamada modifica su copia local de la DAI del abonado. En una forma de realización, después de modificar la copia local de la DAI del abonado, el módem informa de inmediato al sistema de control 314 sobre esta modificación, para que el sistema de control 314 pueda actualizar la DAI original del abonado, que está almacenada en la base de datos 317. En otra forma de realización, el módem informa al sistema de control 314 sobre la modificación o las modificaciones al final de la llamada. En cualquier caso, el sistema de control 314 recibe la nueva información de autenticación dinámica del abonado.
En una forma de realización, tras recibir la nueva información de autenticación dinámica de un abonado, el sistema de control 314 almacena dicha información en la base de datos 317 y, como se ha descrito anteriormente, la proporciona a los módems 310 en función de las necesidades. En una forma de realización alternativa, tras recibir la nueva información de autenticación dinámica de un abonado, el sistema de control 314 la proporciona a cada uno de los módems 310.
La Figura 4 ilustra el flujo de operaciones del sistema de control 314 según una forma de realización. El procedimiento empieza en la etapa 402, en la cual el sistema de control 314 determina si alguno de los abonados 302 desea efectuar una llamada de salida. Para ello, el sistema de control 314 determina si alguna de las unidades de abonado 304 se ha activado. Si el sistema de control 314 detecta la activación de una unidad de abonado 304, el control pasa a la etapa 404; en caso contrario, el control pasa a la etapa 412.
En la etapa 404, el sistema de control 314 determina si alguno de los módems 310(1) a (Y) está disponible para procesar una llamada. Si hay algún módem 310 disponible, el control pasa a la etapa 406; en caso contrario, el sistema de control 314 transmite una señal de ocupado a la unidad de abonado activada (etapa 410). El procedimiento continúa por la etapa 412.
En la etapa 406, el sistema de control 314 selecciona uno de los módems disponibles para procesar la llamada y proporciona, al módem seleccionado, información de autenticación de la base de datos 317. Como se ha indicado anteriormente, el sistema de control 314 almacena información de autenticación para cada abonado 302(1) a (X) en la base de datos 317. En una forma de realización, el sistema de control 314 proporciona, al módem seleccionado, sólo los datos de autenticación dinámica. En esta forma de realización, se proporciona, a cada módem, la información de autenticación estática de cada abonado en el momento de la inicialización del CSS 306. En otra forma de realización, el sistema de control 314 proporciona al módem la información de autenticación estática y dinámica.
El sistema de control 314 determina qué información de autenticación de abonado debe proporcionar al módem seleccionado, basándose en la unidad de abonado 304 que está siendo utilizada para efectuar la llamada. Por ejemplo, si se descuelga la unidad de abonado 304(3), entonces se proporciona la información de autenticación del abonado 302(3) al módem seleccionado. A continuación, el módem seleccionado 310 se acopla a la unidad de abonado 304(3) a través del conmutador 308 (etapa 408). Una vez acoplado a la unidad de abonado 304(3), el módem seleccionado 310 puede procesar la llamada para la unidad de abonado 304(3). Es decir, el módem seleccionado recibe datos desde la unidad de abonado 304(3) y la transmite a la estación base 120, y recibe tráfico desde la estación base 120 y lo transmite a la unidad de abonado 304(3). Después de la etapa 408, el control pasa a la etapa
412.
En la etapa 412, el sistema de control 314 determina si existe alguna llamada de entrada para una de las unidades de abonado 304(1) a (X). Como se ha indicado anteriormente, si existe una llamada de entrada para una de las unidades de abonado 304(1) a (X), los módems de radiobúsqueda reciben un mensaje de radiobúsqueda desde la estación base 120. El mensaje de radiobúsqueda contiene un ESN (o MIN) exclusivo que indica a qué unidad de abonado 304(1) a (X) se está llamando. Cuando un módem de radiobúsqueda recibe un mensaje de radiobúsqueda, el módem de radiobúsqueda proporciona al sistema de control 314 el ESN del mensaje de radiobúsqueda. De esta manera, el sistema de control 314 determina cuándo existe una llamada de entrada para una de las unidades de abonado 304(1) a (X). Si no hay ninguna llamada de entrada, el control pasa a la etapa 424; en caso contrario, el control pasa a la etapa 414.
Si se supone que la llamada de entrada va dirigida a la unidad de abonado 304(2) (es decir, el ESN del mensaje de radiobúsqueda indica la unidad de abonado 304(2)), el sistema de control 314 determina si la unidad de abonado 304(2) ya está siendo utilizada (es decir, está descolgada) (etapa 414). De ser así, el sistema de control 314 transmite una señal de ocupado o un mensaje de rechazo de radiobúsqueda a la estación base 120 (etapa 422) y el control pasa a la etapa 424. Si la unidad de abonado 304(2) no está siendo utilizada, el control pasa a la etapa 416.
En la etapa 416, el sistema de control 314 selecciona un módem disponible para procesar la llamada y, en la etapa 418, proporciona, al módem seleccionado, información de autenticación de la base de datos 317. Como se ha indicado anteriormente, el sistema de control 314 almacena la información de autenticación de cada abonado 302(1) a (X) en la base de datos 317. En una forma de realización, el sistema de control 314 proporciona al módem seleccionado datos de autenticación dinámica sólo. En esta forma de realización, cada módem recibe la información de autenticación estática de cada abonado en el momento de inicialización del CSS 306. En otra forma de realización, el sistema de control 314 proporciona al módem tanto información de autenticación estática como dinámica.
El sistema de control 314 determina qué información de autenticación de abonado debe proporcionar al módem seleccionado, basándose en la unidad de abonado 304 que se indica en el mensaje de radiobúsqueda recibido desde la estación base 120. En este ejemplo, el mensaje de radiobúsqueda contiene el ESN asociado a la unidad de abonado 304(2). Por lo tanto, la información de autenticación del abonado 302(2) se proporciona al módem seleccionado que, a continuación, se acopla a la unidad de abonado 304(2) a través del conmutador 308 (etapa 420). Una vez acoplado a la unidad de abonado 304(2), el módem seleccionado puede procesar la llamada para el abonado. Es decir, el módem seleccionado recibe datos de la unidad de abonado 304(2) y los transmite a la estación base 120, y recibe tráfico de la estación base 120 y lo transmite a la unidad de abonado 304(2). Después de la etapa 420, el control pasa a la etapa 424.
En la etapa 424, el sistema de control 314 determina si ha recibido desde algún módem 310 información de autenticación dinámica actualizada de un abonado. Como se ha indicado anteriormente, el módem 310 que procesa una llamada para un abonado particular 302 puede recibir a veces un mensaje de actualización de SSD 210 desde la estación base 120. En respuesta a dicho mensaje de la estación base 120, el módem 310 actualiza la DAI del abonado localmente y, a continuación, en algún momento, proporciona la DAI actualizada al sistema de control 314.
Si el sistema de control 314 no ha recibido ninguna DAI actualizada desde uno de los módems 310, el control regresa a la etapa 402. En caso contrario, el control pasa a la etapa 426. En la etapa 426, el sistema de control 314 actualiza la base de datos 317 con la DAI actualizada recibida. Después de la etapa 426, el control pasa de nuevo a la etapa 402, y el procedimiento se repite.
La Figura 5 ilustra el flujo de operaciones del sistema de control 314 según una segunda forma de realización. El procedimiento empieza en la etapa 501, en la cual el sistema de control 314 inicializa los módems 310. Es decir, el sistema de control 314 proporciona a cada módem 310 la información de autenticación estática y dinámica de cada abonado 302. Después de la etapa 501, el control pasa a la etapa 502. En la etapa 502, el sistema de control 314 determina si una de las unidades de abonado 304 ha sido activada. Si el sistema de control 314 detecta la activación de una unidad de abonado 304, el control pasa a la etapa 504; en caso contrario, el control pasa a la etapa 512.
En la etapa 504, el sistema de control 314 determina si alguno de los módems 310(1) a (Y) está disponible para procesar una llamada. Si hay algún módem 310 disponible, el control pasa a la etapa 508; en caso contrario, el sistema de control 314 transmite una señal de ocupado a la unidad de abonado activada (etapa 510) y, a continuación, el procedimiento continúa por la etapa 512.
En la etapa 508, el sistema de control 314 selecciona uno de los módems disponibles para procesar la llamada y, a continuación, acopla la unidad de abonado activada al módem seleccionado a través del conmutador 308. Una vez acoplado a la unidad de abonado activada, el módem seleccionado puede recibir datos desde la unidad de abonado activada y transmitirlos a la estación base 120. Después de la etapa 508, el control pasa a la etapa 512.
En la etapa 512, el sistema de control 314 determina si existe alguna llamada de entrada para alguna de las unidades de abonado 304(1) a (X). Si no existe ninguna llamada de entrada, el control pasa a la etapa 524; en caso contrario, el control pasa a la etapa 514.
Si se supone que la llamada de entrada va dirigida a la unidad de abonado 304(2) (es decir, el ESN del mensaje de radiobúsqueda indica la unidad de abonado 304(2)), el sistema de control 314 determina si la unidad de abonado 304(2) ya está siendo utilizada (es decir, está descolgada) (etapa 514). Si la unidad de abonado 304(2) está siendo utilizada, el sistema de control 314 transmite una señal de ocupado o un mensaje de rechazo de radiobúsqueda a la estación base 120 (etapa 522), y el control pasa a la etapa 524. Si la unidad de abonado 304(2) no está siendo utilizada, el control pasa a la etapa 516.
En la etapa 516, el sistema de control 314 selecciona un módem disponible para procesar la llamada. A continuación, el sistema de control 314 acopla el módem seleccionado a la unidad de abonado 304(2), a través del conmutador 308 (etapa 520). Una vez acoplado a la unidad de abonado 304(2), el módem seleccionado puede procesar la llamada para el abonado. Es decir, el módem seleccionado recibe datos de la unidad de abonado 304(2) y los transmite a la estación base 120, y recibe tráfico desde la estación base 120 y lo transmite a la unidad de abonado 304(2). Después de la etapa 520, el control pasa a la etapa 524.
En la etapa 524, el sistema de control 314 determina si ha recibido, desde algún módem 310, información de autenticación dinámica actualizada de algún abonado. Como se ha indicado anteriormente, el módem 310 que procesa una llamada puede recibir a veces un mensaje de actualización de SSD 210 desde la estación base 120. En respuesta a dicho mensaje de la estación base 120, el módem 310 actualiza la DAI del abonado localmente y, a continuación, en algún momento, proporciona la DAI actualizada al sistema de control 314.
Si el sistema de control 314 no ha recibido ninguna DAI actualizada desde ninguno de los módems 310, el control vuelve a la etapa 502. En caso contrario, el control pasa a la etapa 526. En la etapa 526, el sistema de control 314 proporciona la DAI actualizada a los otros módems. A continuación, el control retrocede hasta la etapa 502.
Aunque se han descrito diversas formas de realización de la presente invención, debe sobrentenderse que éstas han sido presentadas a título de ejemplo sólo, no como una limitación. Por lo tanto, la cobertura y el alcance de la presente invención no deben ser limitados por ninguno de los ejemplos de formas de realización descritos anteriormente, sino que deben ser delimitados sólo por las reivindicaciones siguientes y sus equivalentes.

Claims (23)

1. Procedimiento para proporcionar a un grupo de abonados (302) el acceso a un servicio de comunicación inalámbrica en un sistema concentrado de abonados, en el que cada abonado (302) del grupo de abonados dispone de una unidad de abonado (304), cada abonado (302) del grupo de abonados está asociado a información de autenticación estática y dinámica y el grupo de abonados comparte una pluralidad de módems (310), comprendiendo las etapas siguientes:
(a)
detectar la activación de una de las unidades de abonados (304);
(b)
seleccionar un módem de la pluralidad de módems (310);
(c)
acoplar dicha unidad de abonado (304) activada con dicho módem seleccionado (310), permitiendo de ese modo el flujo de tráfico entre dicha unidad de abonado activada y el módem seleccionado; y
(d)
proporcionar información de autenticación dinámica a dicho módem seleccionado (310), siendo dicha información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado la información de autenticación dinámica asociada al abonado (302) a quien se le ha proporcionado dicha unidad de abonado (304) activada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de almacenar en una base de datos (317) la información de autenticación dinámica asociada a cada abonado del grupo.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, que comprende además la etapa de recuperar la información de autenticación dinámica de dicha base de datos (317), en el que la información de autenticación dinámica recuperada de dicha base de datos (317) es la información de autenticación dinámica asociada al abonado a quien se le ha proporcionado dicha unidad de abonado (304) activada.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado (310) es dicha información de autenticación dinámica recuperada de dicha base de datos (317).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, que comprende además la etapa de almacenar, en dicho módem seleccionado (310), dicha información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, que comprende además las etapas siguientes:
modificar dicha información de autenticación dinámica almacenada en dicho módem seleccionado (310) en respuesta a la recepción por dicho módem seleccionado de un mensaje de actualización desde una estación base (120), y
almacenar dicha información de autenticación dinámica modificada en dicho módem seleccionado (310).
7. Procedimiento según la reivindicación 6, que comprende además la etapa de almacenar dicha información de autenticación dinámica modificada en dicha base de datos (317).
8. Procedimiento según la reivindicación 1 que comprende además la etapa de almacenar, en cada uno de los módems (310) de la pluralidad, la información de autenticación estática asociada a cada abonado (302) del grupo.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de determinar si algún módem (310) de la pluralidad está disponible para procesar una llamada.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de transmitir una señal de ocupado a dicha unidad de abonado (304) activada si ninguno de los módems de la pluralidad está disponible para procesar una llamada.
11. Procedimiento para proporcionar, a un grupo de abonados de un sistema concentrado de abonados (306), el acceso a un servicio de comunicación inalámbrica, en el que cada abonado (302) del grupo de abonados dispone de una unidad de abonado (304), cada abonado del grupo de abonados dispone de información de autenticación estática y dinámica y el grupo de abonados comparte una pluralidad de módems (310), comprendiendo las etapas siguientes:
(a)
detectar una llamada de entrada dirigida a uno de los abonados (302) del grupo;
(b)
determinar el abonado llamado (302), siendo dicho abonado llamado el abonado del grupo a quien va dirigida dicha llamada de entrada;
(c)
seleccionar un módem disponible (310) de la pluralidad de módems (310);
(d)
acoplar la unidad de abonado (304) proporcionada a dicho abonado llamado con dicho módem seleccionado, permitiendo de ese modo el flujo del tráfico entre la unidad de abonado (304) proporcionada a dicho abonado llamado y el módem seleccionado (310); y
(e)
proporcionar información de autenticación dinámica a dicho módem seleccionado, siendo dicha información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado (310) la información de autenticación dinámica asociada a dicho abonado llamado.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además la etapa de almacenar en una base de datos (317) la información de autenticación dinámica asociada a cada abonado del grupo.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, que comprende además la etapa de recuperar información de autenticación dinámica de dicha base de datos (317), en el que la información de autenticación dinámica recuperada de dicha base de datos (317) es la información de autenticación dinámica asociada a dicho abonado llamado (302).
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado (310) es dicha información de autenticación dinámica recuperada de dicha base de datos (317).
15. Procedimiento según la reivindicación 14, que comprende además la etapa de almacenar, en dicho módem seleccionado (310), dicha información de autenticación dinámica proporcionada a dicho módem seleccionado.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, que comprende además las etapas siguientes:
modificar dicha información de autenticación dinámica almacenada en dicho módem seleccionado (310) en respuesta a la recepción por dicho módem seleccionado de un mensaje de actualización
\hbox{desde una estación base (120), y}
almacenar dicha información de autenticación dinámica modificada en dicho módem seleccionado (310).
17. Procedimiento según la reivindicación 16, que comprende además la etapa de almacenar dicha información de autenticación dinámica modificada en dicha base de datos (317).
18. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además la etapa de almacenar, en cada uno de los módems (310) de la pluralidad, la información de autenticación estática asociada a cada abonado del grupo.
19. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende las etapas siguientes:
determinar si la unidad de abonado (304) proporcionada a dicho abonado llamado está siendo utilizada; y
transmitir una señal de ocupado a una estación base (120) si la unidad de abonado (304) proporcionada a dicho abonado llamado (304) está siendo utilizada.
20. Sistema concentrado de abonados (306), que comprende:
un sistema de transceptor (322, 320, 318) para transmitir señales de radiofrecuencia a una estación base (120) y recibirlas desde la misma;
una pluralidad de módems (310), en la que cada módem de dicha pluralidad está acoplado con dicho sistema de transceptor (322, 320, 318);
una pluralidad de unidades de abonados (304), en la que cada unidad de abonado de dicha pluralidad tiene información de autenticación estática y dinámica exclusiva asociada;
un conmutador (308) acoplado a cada uno de los módems (310) de dicha pluralidad y acoplado a cada una de las unidades de abonados (304) de dicha pluralidad;
un sistema de control (314) que se comunica con dicho conmutador (308) y cada uno de los módems de dicha pluralidad; y
una base de datos (317) para almacenar por lo menos la información de autenticación dinámica, siendo dicha base de datos (317) accesible para dicho sistema de control (314), en el que:
dicho sistema de control (314) está adaptado para determinar un módem disponible (310) de dicha pluralidad de módems cuando una unidad de abonado (304) de dicha pluralidad se activa, para ordenar a dicho conmutador (308) que conecte dicha unidad de abonado de dicha pluralidad con dicho módem disponible, para recuperar de dicha base de datos (317), la información de autenticación dinámica almacenada asociada a dicha unidad de abonado (304) de dicha pluralidad y para proporcionar a dicho módem disponible dicha información de autenticación dinámica almacenada recuperada.
21. Sistema concentrado de abonados según la reivindicación 20, en el que, cuando el sistema concentrado de abonados (306) se inicializa, dicho sistema de control está adaptado para proporcionar, a cada módem de dicha pluralidad de módems, la información de autenticación estática correspondiente a cada unidad de abonado de dicha pluralidad.
22. Sistema concentrado de abonados (306) según la reivindicación 20, en el que dicho módem disponible está adaptado para modificar la información de autenticación dinámica que le ha sido proporcionada desde dicho sistema de control (314) en respuesta a la recepción de un mensaje desde dicha estación base (120), estando adaptado dicho módem disponible para transmitir dicha información de autenticación dinámica modificada a dicho sistema de control (314).
23. Sistema concentrado de abonados según la reivindicación 22, en el que dicho sistema de control (314) está adaptado para almacenar dicha información de autenticación dinámica modificada en dicha base de datos (317).
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