ES2378842B1

ES2378842B1 - METHOD OF REMOTE DETECTION OF INTERFERENCE IN THE DESCENDING LINK OF WIRELESS CELLULAR TELECOMMUNICATION SYSTEMS.

Info

Publication number: ES2378842B1
Application number: ES200900376A
Authority: ES
Inventors: PABLO MARTíNEZ OLMOS; Juan José Murillo Fuentes; José Carlos Reyes Guerrero
Original assignee: Universidad de Sevilla
Current assignee: Universidad de Sevilla
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2029-02-11
Also published as: ES2378842A1; WO2010092206A1

Abstract

La interferencia está típicamente causada por un inhibidor de frecuencia (103). En el referido sistema celular los terminales conectan con una estación base (101). El método incluye al menos un terminal móvil modificado (105) y un dispositivo de seguimiento (102). A dicho terminal (105), correctamente sincronizado y registrado en la red, se le añade una aplicación para detectar una interferencia, mientras que el dispositivo de seguimiento (102) se encarga de leer y monitorizar el tráfico en los canales comunes de señalización; detectándose un mal funcionamiento del DL al analizar un anormal tráfico en los canales comunes de señalización del DL; consistiendo esa anormalidad en un inusual número de respuestas a repetidos mensajes de petición de canal dedicado.The interference is typically caused by a frequency inhibitor (103). In said cellular system the terminals connect to a base station (101). The method includes at least one modified mobile terminal (105) and a tracking device (102). To said terminal (105), correctly synchronized and registered in the network, an application is added to detect an interference, while the tracking device (102) is responsible for reading and monitoring the traffic in the common signaling channels; detecting a malfunction of the DL when analyzing abnormal traffic on the common signaling channels of the DL; that abnormality consisting of an unusual number of responses to repeated messages of dedicated channel request.

Description

Método de detección remota de interferencia en el enlace descendente de sistemas inalámbricos celulares de telecomunicación. Remote detection method of downlink interference of wireless cellular telecommunication systems.

Objeto de la invención Object of the invention

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se reﬁere a un método de detección remota de interferencia en el enlace descendente de sistemas inalámbricos celulares de telecomunicación, cuya ﬁnalidad consiste en aportar una solución tecnológica para algunos problemas que se plantean en una red celular de telecomunicaciones inalámbrica. La invención es un método diseñado para detectar elementos interferentes en las comunicaciones de un sistema celular. En particular, dicho método permite la detección de un fallo en el enlace que comunica una estación central con un terminal. Esto es el enlace conocido como descendente. La principal aplicación de la invención es mejorar la seguridad contra inhibidores de frecuencia en una red celular de telecomunicación inalámbrica. Tiene así un impacto importante en los sistemas de seguridad basados en terminales inalámbricos para transmitir una alarma a una estación central. En estos sistemas, personas no autorizadas pueden impedir la transmisión de la alarma mediante el uso de un inhibidor de frecuencia de enlace descendente de corto alcance. The present invention, as expressed in the statement of this specification, refers to a method of remote detection of interference in the downlink of cellular wireless telecommunication systems, the purpose of which is to provide a technological solution for some problems that they are raised in a cellular wireless telecommunications network. The invention is a method designed to detect interfering elements in the communications of a cellular system. In particular, said method allows the detection of a link failure that communicates a central station with a terminal. This is the link known as descending. The main application of the invention is to improve security against frequency inhibitors in a cellular wireless telecommunication network. It thus has a significant impact on security systems based on wireless terminals to transmit an alarm to a central station. In these systems, unauthorized persons can prevent the transmission of the alarm by using a short-range downlink frequency inhibitor.

La invención se centra en la detección de un inhibidor sobre el enlace descendente (DL), o un mal funcionamiento en el DL. Por tanto, el dispositivo de detección presentado puede ser utilizado, además de para la detección de inhibidores de sistemas de alarmas con conexión inalámbrica, para procedimientos de optimización de red. Básicamente, un terminal inhibido en el DL retransmitirá sistemáticamente sus mensajes de petición de canal dedicado puesto que es incapaz de leer las respuestas de red en los canales de señalización común del enlace descendente. Para una rápida detección, se programará en el terminal una simple funcionalidad: cuando éste detecta una nula calidad en la portadora de señalización, éste inicia un procedimiento de establecimiento de conexión, enviando un mensaje de petición de canal dedicado en el canal de acceso aleatorio del enlace ascendente (UL). Utilizando un dispositivo, implementado en la propia estación base o externamente, que se sincronice a la portadora de señalización en el DL (ó UL) se detectan repeticiones sistemáticas de respuestas de red a mensajes de petición de canal dedicado como prueba de la existencia de un inhibidor. Para evitar falsas alarmas y localizar los terminales inhibidos, se realiza un intento de conexión con los terminales que potencialmente puedan estas inhibidos para comprobar su disponibilidad. The invention focuses on the detection of an inhibitor on the downlink (DL), or a malfunction in the DL. Therefore, the presented detection device can be used, in addition to detecting alarm system inhibitors with wireless connection, for network optimization procedures. Basically, an inhibited terminal in the DL will systematically retransmit its dedicated channel request messages since it is unable to read the network responses in the common downlink signaling channels. For quick detection, a simple functionality will be programmed in the terminal: when it detects zero quality in the signaling carrier, it initiates a connection establishment procedure, sending a dedicated channel request message in the random access channel of the uplink (UL). Using a device, implemented in the base station itself or externally, that synchronizes to the signaling carrier in the DL (or UL), systematic repetitions of network responses to dedicated channel request messages are detected as proof of the existence of a inhibitor To avoid false alarms and locate the inhibited terminals, an attempt is made to connect with the terminals that may be potentially inhibited to check their availability.

La invención propone un método sencillo y no intrusivo para detectar remotamente un inhibidor de frecuencia basado en el estudio del tráﬁco en los canales de señalización del DL. Este método no requiere la modiﬁcación del protocolo ni en la estación base ni en el terminal y puede ser implementado en cualquier celda de cualquier operador de telefonía móvil, puesto que todos ellos utilizan similares procedimientos de asignación de canal dedicado de señalización. The invention proposes a simple and non-intrusive method for remotely detecting a frequency inhibitor based on the study of traffic in DL signaling channels. This method does not require the modification of the protocol either at the base station or at the terminal and can be implemented in any cell of any mobile telephone operator, since all of them use similar dedicated signaling channel allocation procedures.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Cuando se utiliza un terminal inalámbrico como parte de un sistema de seguridad remoto, la existencia de un inhibidor de frecuencia impide la transmisión de las señales de alarma. La detección y señalización de un inhibidor de frecuencia, o cualquier otra fuente de interferencia, en sistemas celulares inalámbricos es un problema abierto. Los inhibidores de frecuencia típicamente inhiben el enlace descendente (DL) con el ﬁn de no ser detectados. When a wireless terminal is used as part of a remote security system, the existence of a frequency inhibitor prevents the transmission of alarm signals. The detection and signaling of a frequency inhibitor, or any other source of interference, in wireless cellular systems is an open problem. Frequency inhibitors typically inhibit downlink (DL) in order not to be detected.

Los inhibidores de frecuencia son dispositivos diseñados para evitar cualquier comunicación inalámbrica por irradiación de ruido en una porción del espectro. Pueden ser utilizados eventualmente por razones de seguridad, por ejemplo, para evitar la activación de cualquier artefacto explosivo. Este tipo de inhibidores generalmente irradian ruido de alta potencia y banda ancha. Por lo tanto, inhiben cualquier sistema inalámbrico en el entorno, ocultando tanto el enlace que comunica estación base y terminal como el enlace entre el terminal y la estación base; denominados enlaces ascendente y descendente respectivamente. En este escenario la detección de un inhibidor es relativamente inmediata. Frequency inhibitors are devices designed to avoid any wireless communication by irradiation of noise in a portion of the spectrum. They may eventually be used for safety reasons, for example, to prevent the activation of any explosive device. These types of inhibitors generally radiate high power and broadband noise. Therefore, they inhibit any wireless system in the environment, hiding both the link that communicates base station and terminal and the link between the terminal and the base station; called up and down links respectively. In this scenario the detection of an inhibitor is relatively immediate.

Por otro lado, los inhibidores de frecuencia pueden ser diseñados especíﬁcamente para evitar la comunicación en un sistema en concreto; por ejemplo para inhibir un sistema de alarma inalámbrica, que suelen operar sobre redes móviles celulares 2G, 2G+, /3G,... Con el ﬁn de que el inhibidor de frecuencia no sea detectado, éstos no suelen radiar en la banda correspondiente al enlace de subida o up-link (UL). Si el inhibidor radiase suﬁciente potencia en el UL como para alcanzar la estación base con una potencia similar a la emitida por los terminales, la presencia del inhibidor seria fácilmente detectable sin más que monitorizar el tráﬁco interrumpido y los niveles de potencia recibidos en la estación base. En este sentido, los inhibidores de frecuencia más soﬁsticados están diseñados de forma que únicamente radian en el enlace descendente o down-link (DL). En este caso, el terminal es capaz de comunicarse con la estación base pero no puede recibir ningún mensaje de ésta. En redes celulares, esto implica que el terminal es incapaz de leer la señalización necesaria en redes 2G y 3G para iniciar la comunicación con la estación base. Dicha señalización es transmitida por parte de la estación base a través de los canales comunes de control (CCCHs). On the other hand, frequency inhibitors can be specifically designed to prevent communication in a particular system; for example to inhibit a wireless alarm system, which usually operate on 2G, 2G +, / 3G mobile cellular networks ... In order that the frequency inhibitor is not detected, these do not usually radiate in the band corresponding to the link Upload or up-link (UL). If the inhibitor radiates enough power in the UL to reach the base station with a power similar to that emitted by the terminals, the presence of the inhibitor would be easily detectable by simply monitoring the interrupted traffic and the power levels received at the base station . In this sense, the more sophisticated frequency inhibitors are designed so that they only radiate in the downlink or downlink (DL). In this case, the terminal is able to communicate with the base station but cannot receive any message from it. In cellular networks, this implies that the terminal is unable to read the necessary signaling in 2G and 3G networks to initiate communication with the base station. Said signaling is transmitted by the base station through the common control channels (CCCHs).

El proceso para detectar un inhibidor de frecuencia consta de dos problemas diferenciados. Primero, el terminal debe detectar la presencia del inhibidor analizando la señal recibida (detección). Segundo, debe señalizar dicha situación a la red (señalización). Con respecto a la detección, en la invención se propone un método muy sencillo comparado con los propuestos en las referencias [1], [2] y [3] que aparecen al ﬁnal de este apartado. Respecto a la señalización, son escasas las referencias o soluciones propuestas a día de hoy, por lo que es un problema abierto. En la referenciabibliográﬁca [2], se propone un método de señalización para un terminal GSM. Éste señaliza a la estación base su condición de inhibido en un mensaje de petición de canal dedicado o Channel Requst Message, modiﬁcado con respecto al canal de acceso aleatorio RACH en el UL descrito en el estándar 3GPP TS 144018 V7.13 (2008-07). Obviamente, este mensaje debe ser comprendido por la estación base. Esta invención, a pesar de su simplicidad, plantea un gran problema en su implementación, puesto que ésta podría requerir la modiﬁcación del protocolo GSM/GPRS tanto en el terminal como en la estación base. Especialmente para esta última, el coste asociado es muy grande al tener que modiﬁcar el software implementado en ésta. The process to detect a frequency inhibitor consists of two differentiated problems. First, the terminal must detect the presence of the inhibitor by analyzing the received signal (detection). Second, you must signal that situation to the network (signaling). With regard to detection, a very simple method is proposed in the invention compared to those proposed in references [1], [2] and [3] that appear at the end of this section. Regarding signaling, there are few references or solutions proposed today, so it is an open problem. In the bibliographic reference [2], a signaling method for a GSM terminal is proposed. This signals to the base station its inhibited condition in a dedicated channel request message or Channel Requst Message, modified with respect to the random access channel RACH in the UL described in the 3GPP standard TS 144018 V7.13 (2008-07) . Obviously, this message must be understood by the base station. This invention, despite its simplicity, poses a major problem in its implementation, since this could require modification of the GSM / GPRS protocol both at the terminal and at the base station. Especially for the latter, the associated cost is very large as it has to modify the software implemented in it.

No conocemos en el estado actual de la técnica soluciones en las que no sea imperativa la modiﬁcación de la estación base, en tanto que la presente invención permite la no modiﬁcación de dicha estación base. Así, según la invención, para una rápida y eﬁciente detección, se requiere una simple funcionalidad añadida al terminal potencialmente inhibido: cuando no pueda decodiﬁcar los canales de control, éste comenzará la señalización correspondiente al establecimiento de una conexión, lo que no implica modiﬁcación alguna de su protocolo, sino tan solo la inclusión de algún programa adicional en el terminal. Por otro lado, la señalización emitida por el terminal inhibido puede ser detectada tanto en la estación base como en un terminal externo. Por tanto, el invento puede ser implementado en una estación base, pero también para evitar el coste asociado puede ser implementado en un escáner de frecuencia sintonizado a la portadora del DL en la celda. Plataformas SDRs (software deﬁned radios), que implican un menor coste y son dispositivos fácilmente programables, son una solución muy adecuada para implementar el escáner de frecuencia debido a la diﬁcultad para encontrar en el mercado escáneres con acceso completo a los canales de control. We do not know in the current state of the art solutions in which the modi ﬁ cation of the base station is not imperative, while the present invention allows the non-modification of said base station. Thus, according to the invention, for a quick and efficient detection, a simple functionality added to the potentially inhibited terminal is required: when it cannot decode the control channels, it will begin signaling corresponding to the establishment of a connection, which does not imply any modification of its protocol, but only the inclusion of some additional program in the terminal. On the other hand, the signaling emitted by the inhibited terminal can be detected both in the base station and in an external terminal. Therefore, the invention can be implemented in a base station, but also to avoid the associated cost it can be implemented in a frequency scanner tuned to the carrier of the DL in the cell. Platforms SDRs (software defined radios), which involve a lower cost and are easily programmable devices, are a very suitable solution to implement the frequency scanner due to the difficulty in finding scanners with full access to control channels on the market.

Referencias References

[1] Robert C. Hendrickson, Jamming detection in a Wireless security system, Patente US number: 5950110, Sep 7, 1999. International Classiﬁcation: H04K 300;H04B 1700. [1] Robert C. Hendrickson, Jamming detection in a Wireless security system, US Patent number: 5950110, Sep 7, 1999. International Classification: H04K 300; H04B 1700.

[2] Moscovitz Y., Depernini F., Locatellin M., Method and user equipment for jamming detection and signalling, International Patente Classiﬁcation: H044 3/00, International Publication Number: WO 2005/112321 A1, Nov. 24, 2005. [2] Moscovitz Y., Depernini F., Locatellin M., Method and user equipment for jamming detection and signalling, International Patent Classification: H044 3/00, International Publication Number: WO 2005/112321 A1, Nov. 24, 2005.

[3] Wenyuan Xu, Ke Ma, Trappe,W., Yanyong Zhang, Jamming sensor networks: attack and defense strategies, IEEE Network Volume 20, Issue 3, May-June 2006 Page(s):41-47. [3] Wenyuan Xu, Ke Ma, Trappe, W., Yanyong Zhang, Jamming sensor networks: attack and defense strategies, IEEE Network Volume 20, Issue 3, May-June 2006 Page (s): 41-47.

Descripción de la invención Description of the invention

Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un método de detección remota de interferencia en el enlace descendente de sistemas inalámbricos celulares de telecomunicación, estando esta interferencia típicamente causada por un inhibidor de frecuencia que actúa sobre un terminal móvil, y siendo el sistema considerado un sistema celular en el cual los terminales se conectan a una estación base. To achieve the objectives and avoid the inconveniences indicated in previous sections, the invention consists of a method of remote detection of interference in the downlink of wireless cellular telecommunication systems, this interference being typically caused by a frequency inhibitor acting on a terminal mobile, and the system being considered a cellular system in which the terminals are connected to a base station.

Novedosamente, según la invención, el referido método incluye al menos un terminal móvil modiﬁcado y un dispositivo de seguimiento, de manera que a este terminal, correctamente sincronizado y registrado en la red, se le añade una aplicación para detectar una interferencia; en tanto que el dispositivo de seguimiento se encarga de leer y monitorizar el tráﬁco en los canales comunes de señalización del enlace descendente (DL) o ascendente (UL); detectándose un mal funcionamiento de DL analizando un anormal tráﬁco en los canales comunes de señalización; consistiendo dicha anormalidad en un inusual número de mensajes repetidos de petición de canal dedicado (siendo dicha petición un procedimiento inicial previo al establecimiento de cualquier comunicación en estándares de telefonía celular) o de respuestas a estos mensajes. Novelly, according to the invention, said method includes at least one modified mobile terminal and a tracking device, so that to this terminal, correctly synchronized and registered in the network, an application is added to detect an interference; while the tracking device is responsible for reading and monitoring traffic on the common downlink (DL) or uplink (UL) signaling channels; detecting a malfunction of DL by analyzing an abnormal traffic in the common signaling channels; said abnormality consisting of an unusual number of repeated messages of dedicated channel request (said request being an initial procedure prior to the establishment of any communication in cell phone standards) or of responses to these messages.

Según la realización preferente de la invención, el método de la misma incluye los siguientes procesos en el terminal móvil modiﬁcado: According to the preferred embodiment of the invention, the method thereof includes the following processes in the modified mobile terminal:

a) medida continua de la calidad en la portadora de señalización; a) continuous measurement of the quality in the signaling carrier;

b) en caso de una pobre calidad, se inicia un proceso de señalización, correspondiente al establecimiento b) in case of poor quality, a signaling process begins, corresponding to the establishment

de una conexión; iniciándose este proceso de señalización enviando un mensaje de petición de canal de of a connection; initiating this signaling process by sending a channel request message from

señalización dedicado a través del canal de acceso aleatorio del correspondiente enlace ascendente (UL); dedicated signaling through the random access channel of the corresponding uplink (UL);

c) en caso de alta interferencia de acuerdo a los estándares de comunicaciones móviles celulares, el móvil retransmite la petición después de un determinado tiempo; y cuando se ha alcanzado un número máximo de retransmisiones, el móvil retorna al estado a); c) in case of high interference according to cellular mobile communication standards, the mobile retransmits the request after a certain time; and when a maximum number of retransmissions has been reached, the mobile returns to state a);

en tanto que el método implica los siguientes procesos en el dispositivo de seguimiento: while the method involves the following processes in the tracking device:

d) sincronización con la portadora de señalización del enlace descendente (DL) ó ascendente (UL); d) synchronization with the downlink (DL) or uplink (UL) signaling carrier;

e) análisis de las peticiones de canal dedicado o respuestas de red a estas peticiones; de manera que alcanzado un número de peticiones suﬁciente en un determinado período de tiempo, se considera la existencia de un inhibidor de frecuencia; estando los distintos mensajes de petición o respuesta espaciados un tiempo no mayor que el establecido en el estándar entre dos retransmisiones de petición de canal por parte del móvil; e) analysis of dedicated channel requests or network responses to these requests; so that when a sufficient number of requests has been reached in a certain period of time, the existence of a frequency inhibitor is considered; the different request or response messages being spaced no longer than the one established in the standard between two channel request retransmissions by the mobile;

f) el dispositivo de seguimiento utiliza una estrategia de polling o interrogación para intentar establecer una f) the tracking device uses a polling or interrogation strategy to try to establish a

conexión y comprobar así el estado de los terminales una vez se ha considerado probable la existencia de connection and check the status of the terminals once the existence of

un inhibidor. an inhibitor

Además, según las realizaciones preferentes de la invención, el referido sistema celular puede ser una red celular 2G, 3G UMTS, u otra. In addition, according to the preferred embodiments of the invention, said cellular system may be a 2G, 3G UMTS cellular network, or another.

Según las realizaciones preferentes de la invención, en el método de la misma, el dispositivo de seguimiento se dispone en proximidad de la estación base al objeto de presentar las máximas posibilidades de quedar fuera del área de cobertura del posible inhibidor, el cual se tendría que situar en proximidad del terminal móvil a inhibir para efectuar su función. According to the preferred embodiments of the invention, in the method thereof, the tracking device is arranged in proximity to the base station in order to present the maximum possibilities of being outside the coverage area of the possible inhibitor, which would have to be place near the mobile terminal to be inhibited to perform its function.

Así, según se ha descrito, la presente invención aporta un método para detectar cuando un terminal inalámbrico móvil se encuentra afectado por una alta interferencia, normalmente debido a la presencia de un inhibidor, en el sentido descendente (DL) de la celda y comunicar dicha situación a algún dispositivo o sistema externo. Asumiendo que un terminal en un sistema de comunicación inalámbrico puede detectar altas interferencias en el DL, éste solo debería comunicar esta situación a la estación base utilizando el sentido ascendente (UL) sin embargo, por diseño en la mayor parte de sistemas celulares, previamente a cualquier comunicación, la estación base y el terminal deben establecer un canal de señalización dedicado. Una fuerte interferencia en el DL, que puede estar causada por un inhibidor de frecuencia cercano al terminal, oculta la transmisión de información a través de los canales de control del sentido descendente. Como resultado, el canal de señalización dedicado comentado anteriormente no se puede establecer, y el terminal es incapaz de enviar información alguna a la estación base, ni siquiera su identidad. En un sistema de seguridad en el cual la conexión a la central se realiza a través de un sistema celular, un inhibidor de frecuencia sobre el DL impedirla cualquier transmisión de señal de alarma. Thus, as described, the present invention provides a method for detecting when a mobile wireless terminal is affected by high interference, usually due to the presence of an inhibitor, in the downward direction (DL) of the cell and communicating said situation to some external device or system. Assuming that a terminal in a wireless communication system can detect high interference in the DL, it should only communicate this situation to the base station using the upstream (UL) direction, however, by design in most cellular systems, prior to Any communication, the base station and the terminal must establish a dedicated signaling channel. Strong interference in the DL, which may be caused by a frequency inhibitor near the terminal, hides the transmission of information through the downstream control channels. As a result, the dedicated signaling channel discussed above cannot be established, and the terminal is unable to send any information to the base station, not even its identity. In a security system in which the connection to the control panel is made through a cellular system, a frequency inhibitor on the DL will prevent any alarm signal transmission.

El método que se describe en la presente invención puede ser implementado tanto en un dispositivo remoto como en la estación base del sistema inalámbrico. Sea cual sea el dispositivo utilizado, la clave está en monitorizar el canal de control común para encontrar continuas repeticiones de peticiones, o sus respuestas, de establecimiento de canal, a las que el terminal inhibidor nunca contestará pues nunca las recibirá. Si la estación base o un dispositivo externo detecta este comportamiento en el tráﬁco de señalización, se iniciará un proceso de polling o comprobación mediante interrogación a aquellos terminales que estén siendo protegidos frente a inhibidores en la celda. The method described in the present invention can be implemented both in a remote device and in the base station of the wireless system. Whatever the device used, the key is to monitor the common control channel to find continuous repetitions of requests, or their channel establishment responses, to which the inhibitor terminal will never answer as it will never receive them. If the base station or an external device detects this behavior in the signaling traffic, a polling or checking process will be initiated by interrogating those terminals that are being protected against inhibitors in the cell.

Las ventajas que el presente invento aporta con respecto a métodos anteriores son varias. Primero, no requiere una modiﬁcación del protocolo en la estación base (BS) o terminal móvil (MS), puesto que se basa en como la señalización en los canales comunes (CCCHs) se ve degradada cuando un terminal móvil se encuentra dentro del alcance de un inhibidor de frecuencia sobre el DL. Asimismo, varios dispositivos pueden ser monitorizados frente a inhibidores simultáneamente con un único dispositivo de seguimiento o traking en cada celda. Si dicho dispositivo de seguimiento se implementa en una plataforma SDR, en lugar de ser programado en la propia estación base, el invento se hace independiente del operador móvil, lo que incrementa enormemente su potencial explotación comercial. The advantages that the present invention provides with respect to previous methods are several. First, it does not require a modification of the protocol at the base station (BS) or mobile terminal (MS), since it is based on how signaling on common channels (CCCHs) is degraded when a mobile terminal is within the range of a frequency inhibitor on DL. Also, several devices can be monitored against inhibitors simultaneously with a single tracking or traking device in each cell. If said tracking device is implemented in an SDR platform, instead of being programmed in the base station itself, the invention becomes independent of the mobile operator, which greatly increases its potential commercial exploitation.

A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas ﬁguras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención. Next, in order to facilitate a better understanding of this specification and as an integral part thereof, some figures are attached in which the object of the invention has been shown as an illustrative and non-limiting nature.

Breve descripción de las ﬁguras Brief description of the ﬁ gures

Figura 1.-Representa esquemáticamente un diagrama de bloques funcionales que muestran un escenario propuesto para la aplicación de un método de detección remota de referencia realizado según la presente invención. Figure 1.- Schematically represents a functional block diagram showing a scenario proposed for the application of a remote reference detection method performed according to the present invention.

Figura 2.-Representa un diagrama de ﬂujo del terminal potencialmente inhibido de la anterior ﬁgura 1 según el referido método de la invención. Figure 2.- Represents a flow diagram of the potentially inhibited terminal of the previous figure 1 according to the referred method of the invention.

Figura 3.-Representa un diagrama de ﬂujo del dispositivo de seguimiento de la anterior ﬁgura 1 según el método de la presente invención, para el DL. Figure 3.- Represents a flow diagram of the tracking device of the previous figure 1 according to the method of the present invention, for the DL.

Figura 4.-Representa esquemáticamente el ﬂujo de mensajes en el proceso de señalización de inhibición en el método referido en las anteriores ﬁguras. Figure 4.- Schematically represents the flow of messages in the inhibition signaling process in the method referred to in the previous figures.

Figura 5.-Muestra la tabla 1 referida en el texto de esta memoria y correspondiente a valores para el parámetro S según el estándar 3GPP TS144018 V7.13 (2008-07). Figure 5.-Shows table 1 referred to in the text of this report and corresponding to values for parameter S according to the 3GPP standard TS144018 V7.13 (2008-07).

Figura 6.-Muestra la tabla 2 referida en el texto de esta memoria correspondiente a slots de acceso del canal RACH y la relación con el canal de adquisición (AICH) del DL PRACH (τp−a = 7680 chips) según el estándar 3GPP TS 25.214 V7.9.0 (2008-07). Figure 6.- It shows the table 2 referred to in the text of this memory corresponding to access slots of the RACH channel and the relationship with the acquisition channel (AICH) of the DL PRACH (τp − a = 7680 chips) according to the 3GPP TS standard 25,214 V7.9.0 (2008-07).

Figura 7.-Muestra la tabla 3 referida en el texto de esta memoria correspondiente a slots de acceso de los distintos subcanales RACH según el estándar 3GPP TS 25.214 V7.9.0 (2008-07). Figure 7.- It shows the table 3 referred to in the text of this memory corresponding to access slots of the different RACH subchannels according to the 3GPP TS 25.214 V7.9.0 standard (2008-07).

Descripción de un ejemplo de realización de la invención Description of an embodiment of the invention

Seguidamente se realiza una descripción de un ejemplo de la invención haciendo referencia a la numeración adoptada en las ﬁguras. Next, a description of an example of the invention is made with reference to the numbering adopted in the figures.

Así, según puede verse en la ﬁgura 1, el método de la invención cuenta con dos elementos encargados de la detección y señalización de interferencia o inhibición. El terminal potencialmente inhibido 105, también denominado estación móvil (MS), y el dispositivo de monitorización o seguimiento 102. Supondremos interferido únicamente el enlace descendente por un inhibidor de frecuencia 103 que actúa en un área de cobertura 104, con lo que el enlace ascendente puede ser utilizado por el terminal para enviar información a la estación base 101 (BTS), pero no así en el sentido contrario. El terminal 105 está correctamente registrado a la red móvil, esto es correctamente sincronizado y sintonizado a la conﬁguración radio de la red. Además, en él se ha programado una simple funcionalidad añadida con respecto a un terminal estándar. Dicha funcionalidad se describe en el diagrama de ﬂujo de la ﬁgura 2. Inicialmente, el terminal 105 monitoriza la calidad y potencia de la señal recibida en la portadora de señalización (203). En el momento en que se encuentre una calidad pobre y dichos canales no puedan ser decodiﬁcados (204) se inicia el proceso de señalización de una posible situación de inhibición (205), intentando establecer una conexión con la estación base Thus, as can be seen in Figure 1, the method of the invention has two elements responsible for detecting and signaling interference or inhibition. The potentially inhibited terminal 105, also called the mobile station (MS), and the monitoring or tracking device 102. We will only interfere with the downlink by a frequency inhibitor 103 acting in a coverage area 104, whereby the uplink It can be used by the terminal to send information to base station 101 (BTS), but not in the opposite direction. Terminal 105 is correctly registered to the mobile network, this is correctly synchronized and tuned to the radio configuration of the network. In addition, it has programmed a simple added functionality with respect to a standard terminal. Said functionality is described in the ﬂ ow diagram of Figure 2. Initially, terminal 105 monitors the quality and power of the signal received in the signaling carrier (203). When a poor quality is found and said channels cannot be decoded (204) the signaling process of a possible inhibition situation (205) begins, trying to establish a connection with the base station

101. Si un inhibidor 103, o cualquier otro dispositivo, está interﬁriendo los canales del DL, el terminal 105 no puede completar el proceso de señalización por el mismo, puesto que el proceso de establecimiento del canal de señalización dedicado no puede ser completado. Típicamente éste involucra los siguientes pasos: 101. If an inhibitor 103, or any other device, is interfering with the DL channels, terminal 105 cannot complete the signaling process therein, since the process of establishing the dedicated signaling channel cannot be completed. Typically this involves the following steps:

1º) El terminal envía un mensaje de petición de canal dedicado en el canal de acceso aleatorio (RACH) del sentido ascendente (UL). Puede mandar o no, dependiendo del estándar y su implementación, un código aleatorio que le será devuelto en la respuesta a esa petición. 1st) The terminal sends a dedicated channel request message on the upstream random access channel (RACH) (UL). You can send or not, depending on the standard and its implementation, a random code that will be returned in response to that request.

2◦) El contador de peticiones de canal dedicado se incrementa en una unidad (206). Existe un máximo en el número de repeticiones del mensaje de petición anterior, que denotaremos por Nmax. El valor del parámetro Nmax depende del estándar de comunicación inalámbrica en cuestión. 2nd) The dedicated channel request counter is incremented by one unit (206). There is a maximum in the number of repetitions of the previous request message, which we will denote by Nmax. The value of the Nmax parameter depends on the wireless communication standard in question.

3º) El terminal espera respuesta en el correspondiente canal de control del DL hasta un máximo de T0 (207), donde T0 depende del estándar de comunicación inalámbrica considerado. Si se recibe respuesta (positiva o negativa) de la red, se concluye que no existe presencia signiﬁcativa de interferencia y el proceso de establecimiento de conexión es cancelado (208). En caso contrario, se envía otro mensaje de petición de canal dedicado a través del RACH siempre que no se haya superado el máximo número de repeticiones permitidas. Dependiendo de la conﬁguración de la red, en cada retransmisión el terminal puede repetir la referencia aleatoria de la petición o cambiarla. Nótese que en este proceso no se transmite información sobre la identidad del móvil. 3rd) The terminal awaits a response on the corresponding control channel of the DL up to a maximum of T0 (207), where T0 depends on the wireless communication standard considered. If a response (positive or negative) is received from the network, it is concluded that there is no significant presence of interference and the connection establishment process is canceled (208). Otherwise, another dedicated channel request message is sent through the RACH provided that the maximum number of repetitions allowed has not been exceeded. Depending on the network configuration, at each retransmission the terminal can repeat the random reference of the request or change it. Note that this process does not transmit information about the identity of the mobile.

4º) Cuando el contador de peticiones de canal alcanza el valor Nmax, el terminal no comienza un nuevo proceso completo (202) de petición de canal dedicado hasta que un temporizador haya expirado (210). De nuevo este temporizador depende del estándar en cuestión. 4th) When the channel request counter reaches the Nmax value, the terminal does not start a new complete dedicated channel request process (202) until a timer has expired (210). Again this timer depends on the standard in question.

Los procesos dentro de la línea discontinua 211 constituyen la funcionalidad adicional que debe ser programada en el terminal. El resto de pasos son típicos de cualquier estándar de comunicación inalámbrico, y por lo tanto ya están programadas en el terminal. The processes within the dashed line 211 constitute the additional functionality that must be programmed in the terminal. The rest of the steps are typical of any wireless communication standard, and therefore are already programmed in the terminal.

Las referencias 201 y 209 de la ﬁgura 2 corresponden respectivamente a las funciones de inicio y contador de peticiones de canal. References 201 and 209 of Figure 2 correspond respectively to the start and counter functions of channel requests.

El dispositivo de seguimiento 102 analiza el tráﬁco en los canales de control en el DL, ó el UL, con el ﬁn de detectar situaciones sospechosas. Esta funcionalidad puede ser implementada en la estación base, pero también en un elemento externo. En la ﬁgura 3 se describe el funcionamiento de este dispositivo para el DL. Para el UL seria similar pero monitorizando las peticiones directamente y no las respuestas a las peticiones. Una vez éste se ha sintonizado y sincronizado a la portadora de señalización (302), comienza la monitorización de los canales CCCHS en el DL (304). Cuando detecta la primera respuesta de la red a una petición de canal de señalización de canal dedicado (305), un contador, que denominaremos contador de respuestas de red, se incrementa (306). Como ya se ha comentado anteriormente, un terminal inhibidor repetirá sistemáticamente la petición de canal varias veces al no recibir respuesta de la red. Tras la lectura de cada respuesta de la red, el dispositivo de seguimiento comprueba que no hay un nuevo mensaje de respuesta en los siguientes T0 (307). En caso negativo, no ha habido repetición y se asume que la respuesta de la red llegó a su destino y que el móvil que solicitó el canal dedicado no está interferido en el enlace descendente. En este caso, se resetea el contador de respuestas de red (303). En caso contrario, si se detecta una nueva respuesta de red para un canal dedicado en un tiempo menor de T0 segundos, se incrementa el contador (308). Cuando dicho contador alcanza el umbral NJAM max (309), la situación se concluye determinando que el terminal esta inhibido y se activa la condición de alarma. Si el terminal móvil inhibido repite la referencia aleatoria en todas sus peticiones, el dispositivo de seguimiento únicamente debe llevar la cuenta de las respuestas de red con igual referencia. En este escenario, el riesgo de falsa alarma se minimiza, dado que respuestas de red con distintas referencias aleatorias son asignadas a diferentes terminales. Por el contrario, si dicha referencia es potencialmente distinta en cada retransmisión, el dispositivo debe contar y considerar conjuntamente todas las respuestas de red detectadas, lo que incrementa el riesgo de falsa alarma. The tracking device 102 analyzes the traffic in the control channels in the DL, or the UL, in order to detect suspicious situations. This functionality can be implemented in the base station, but also in an external element. Figure 3 describes the operation of this device for the DL. For the UL it would be similar but monitoring the requests directly and not the responses to the requests. Once it has been tuned and synchronized to the signaling carrier (302), monitoring of the CCCHS channels on the DL (304) begins. When it detects the first response of the network to a dedicated channel signaling channel request (305), a counter, which we will call a network response counter, is incremented (306). As previously mentioned, an inhibitor terminal will systematically repeat the channel request several times upon receiving no response from the network. After reading each response from the network, the tracking device verifies that there is no new response message in the following T0 (307). If not, there has been no repetition and it is assumed that the network response reached its destination and that the mobile that requested the dedicated channel is not interfered with in the downlink. In this case, the network response counter (303) is reset. Otherwise, if a new network response is detected for a dedicated channel in less than T0 seconds, the counter (308) is increased. When said counter reaches the NJAM max threshold (309), the situation is concluded by determining that the terminal is inhibited and the alarm condition is activated. If the inhibited mobile terminal repeats the random reference in all of its requests, the tracking device should only keep track of the network responses with the same reference. In this scenario, the risk of false alarm is minimized, since network responses with different random references are assigned to different terminals. On the contrary, if this reference is potentially different in each retransmission, the device must count and consider together all the network responses detected, which increases the risk of false alarm.

NJAM NJAM

max puede ser ﬁjado a Nmax o a cualquier otro valor. Si tomamos NJAM max > Nmax, cuando el contador alcance Nmax el dispositivo debe esperar la siguiente respuesta de red no un tiempo T0 sino T0 + Temp segundos, donde Temp es la duración del temporizador en 210. En este caso, la condición en 309 es modiﬁcada para asegurar dicha situación. Fijar max can be set to Nmax or any other value. If we take NJAM max> Nmax, when the counter reaches Nmax the device must wait for the next network response not a time T0 but T0 + Temp seconds, where Temp is the duration of the timer at 210. In this case, the condition at 309 is modified to ensure that situation. Pin up

NJAM NJAM

max > Nmax es una buena opción para minimizar el riesgo de falsa alarma, especialmente cuando el teléfono móvil no repite la misma referencia aleatoria entre peticiones de canal dedicado. max> Nmax is a good option to minimize the risk of false alarm, especially when the mobile phone does not repeat the same random reference between dedicated channel requests.

El siguiente paso es comprobar si realmente el terminal está inhibido. Esto puede lograrse con una simple interrogación o polling, esto es mediante un simple intento de conexión. El propio escáner, o cualquier otro dispositivo, manda un mensaje al conjunto de los terminales supervisados en la celda y espera asentimiento. Este es el intento de establecimiento de conexión en 310. En el caso de que no haya respuesta de alguno de los terminales, se considerará que éste está bajo la inﬂuencia de una fuerte interferencia, potencialmente causada por un inhibidor. The next step is to check if the terminal is really inhibited. This can be achieved with a simple interrogation or polling, this is by a simple connection attempt. The scanner itself, or any other device, sends a message to the set of supervised terminals in the cell and awaits assent. This is the attempt to establish a connection at 310. In the event that there is no response from any of the terminals, it will be considered that it is under the influence of strong interference, potentially caused by an inhibitor.

Las referencias 301, 311 y 312 de la ﬁgura 3 corresponden respectivamente a las funciones de inicio, interrogación de disponibilidad y situación de terminal móvil inhibido. References 301, 311 and 312 of Figure 3 correspond respectively to the functions of start, availability interrogation and inhibited mobile terminal status.

En la ﬁgura 4 se muestra un diagrama que ilustra los mensajes intercambiados por el terminal 105 y la red una vez que el primero ha detectado una posible situación de inhibición. También se estiman los tiempos de respuesta y latencia involucrados. El primer mensaje de petición de canal (Channel request message) (401) llega a la estación base 101 con un determinado retardo de propagación, que podemos estimar en el orden de 10−5 segundos, lo denotaremos por O (10−5). Tras un determinado tiempo de procesamiento, la estación base manda un mensaje de respuesta (405) a dicha petición a través de los canales comunes del DL. Dicho mensaje no se recibe en el terminal en caso de fuerteinterferencia en el enlace descendente, pero si se detecta en el dispositivo de seguimiento (404). Éste se colocará siempre cerca de la estación base, si no se programase en la propia estación base. En todo caso, lejos de la inﬂuencia del posible inhibidor de frecuencia. Cada T0 segundos (406), tiempo que se establece de forma que sea mayor que la suma de los retardos de propagación y de procesamiento de la estación base, se envía un nuevo mensaje de petición de canal (407), siendo de nuevo detectado en el dispositivo de seguimiento (409) y enviándose un nuevo mensaje de respuesta (410) desde la estación base. Después de que el equipo de seguimiento detecte NJAM max retransmisiones (412), tras una última petición de canal (411) se realiza un intento de conexión o polling con el terminal (413). Por tanto, el proceso completo de detección de un inhibidor implica un retardo máximo de NJAM max xT0 segundos si NJAM max ≤ Nmax A diagram illustrating the messages exchanged by terminal 105 and the network is shown in Figure 4 once the former has detected a possible inhibition situation. The response and latency times involved are also estimated. The first channel request message (401) arrives at the base station 101 with a certain propagation delay, which we can estimate in the order of 10-5 seconds, we will denote it by O (10-5). After a certain processing time, the base station sends a response message (405) to said request through the common channels of the DL. This message is not received in the terminal in case of strong interference in the downlink, but if it is detected in the tracking device (404). This will always be placed near the base station, if not programmed in the base station itself. In any case, far from the in ﬂ uence of the possible frequency inhibitor. Every T0 seconds (406), a time that is set to be greater than the sum of propagation and processing delays of the base station, a new channel request message (407) is sent, being detected again in the tracking device (409) and sending a new response message (410) from the base station. After the tracking device detects NJAM max retransmissions (412), after a last channel request (411) an attempt is made to connect or polling with the terminal (413). Therefore, the complete process of detecting an inhibitor implies a maximum delay of NJAM max xT0 seconds if NJAM max ≤ Nmax

oNJAM oNJAM

MAX xT0 + Temp cuando NJAM max > Nmax. En ambos casos, es de orden O (10−2). Por tanto, podemos detectar remotamente la presencia de un inhibidor en un tiempo aproximadamente de 0,1 segundos. MAX xT0 + Temp when NJAM max> Nmax. In both cases, it is of the order O (10-2). Therefore, we can remotely detect the presence of an inhibitor in approximately 0.1 seconds.

Cuando el tráﬁco de una celda es signiﬁcativo, el riesgo de falsa alarma, es decir, el riesgo de hacer pollings innecesarios, aumenta. Sin embargo, esta posibilidad es mínima ya que en general será muy difícil encontrar NJAM max ≥ Nmax respuestas de red a peticiones de canal separadas un tiempo menor que T0 segundos. El riesgo de falsa alarma se reduce aun más si el terminal repite la referencia aleatoria en los distintos mensajes de petición de canal. When the traffic of a cell is significant, the risk of false alarm, that is, the risk of unnecessary polling, increases. However, this possibility is minimal since in general it will be very difficult to find NJAM max ≥ Nmax network responses to separate channel requests less than T0 seconds. The risk of false alarm is further reduced if the terminal repeats the random reference in the different channel request messages.

Las referencias 402, 403 y 408 de la ﬁgura 4 corresponden respectivamente a retardo de propagación, retardo de procesamiento en la estación base y tiempo entre mensajes de respuesta. References 402, 403 and 408 of Figure 4 correspond respectively to propagation delay, processing delay in the base station and time between response messages.

El método de detección propuesto puede implementarse también en una celda únicamente con un dispositivo de seguimiento sin añadir nuevas funcionalidades a los terminales móviles. En este caso, el proceso de detección de un inhibidor será mucho más lento, puesto que éste se iniciará cuando el terminal móvil envíe, eventualmente, un mensaje de petición de canal; por ejemplo para tareas de actualización de posición. Con la funcionalidad descrita para el terminal en la ﬁgura 1, se refuerza la transmisión del mensaje de petición de canal en el momento en que se detecta una posible inhibición. The proposed detection method can also be implemented in a cell only with a tracking device without adding new functionalities to the mobile terminals. In this case, the process of detecting an inhibitor will be much slower, since it will start when the mobile terminal sends, eventually, a channel request message; for example for position update tasks. With the functionality described for the terminal in Figure 1, the transmission of the channel request message is reinforced at the time a possible inhibition is detected.

El método de detección y señalización de un inhibidor de frecuencia que se ha descrito puede ser aplicado directamente a temas de seguridad. En el mercado existen distintos modelos de alarmas que se conectan de forma inalámbrica con las agencias de seguridad a través de las redes de telefonía móvil celular. Estos dispositivos, por tanto, pueden verse anulados con la presencia de un inhibidor de frecuencia. Si la agencia de seguridad utiliza un dispositivo de seguimiento y añade la funcionalidad descrita en la ﬁgura 2 al terminal de alarma, la presencia de un inhibidor se detectaría en menos de un segundo. The method of detection and signaling of a frequency inhibitor that has been described can be applied directly to safety issues. In the market there are different models of alarms that connect wirelessly with security agencies through cellular mobile phone networks. These devices, therefore, can be overridden with the presence of a frequency inhibitor. If the security agency uses a tracking device and adds the functionality described in Figure 2 to the alarm terminal, the presence of an inhibitor would be detected in less than a second.

El método propuesto para la detección de un inhibidor de frecuencia puede ser implementado tanto en redes celulares GSM/GPRS como en redes 3GUMTS. Aunque en ambas tecnologías el acceso radio es distinto, los procedimientos de señalización referidos a la asignación de un canal dedicado son similares. The proposed method for detecting a frequency inhibitor can be implemented in both GSM / GPRS cellular networks and 3GUMTS networks. Although in both technologies the radio access is different, the signaling procedures related to the allocation of a dedicated channel are similar.

Seguidamente se describe una implementación en una red GSM/GPRS: An implementation in a GSM / GPRS network is described below:

En una red GSM/GPRS, el método de detección y señalización se implementa utilizando los siguientes parámetros del correspondiente estándar de comunicación inalámbrica [3GPP TS 144018 V7.13 (2008-07)]: In a GSM / GPRS network, the detection and signaling method is implemented using the following parameters of the corresponding wireless communication standard [3GPP TS 144018 V7.13 (2008-07)]:

--: El terminal GSM/GPRS envía una petición de canal en el canal del acceso aleatorio RACH del enlace ascendente o UL. The GSM / GPRS terminal sends a channel request on the RACH random access channel of the uplink or UL.

--: El máximo número de retransmisiones de una petición de canal (Nmax) está dado por el parámetro Max_retrans, ﬁjado por la red en el canal BCCH del DL. The maximum number of retransmissions of a channel request (Nmax) is given by the Max_retrans parameter, set by the network on the BCCH channel of the DL.

--: Entre dos retransmisiones consecutivas del mensaje de petición de canal, el terminal espera un tiempo máximo de S+T-1 slots, donde T es un parámetro difundido en el canal BCCH y se calcula a partir de la tabla 1 que se muestra en la ﬁgura 5. El número S+T-1 multiplicado por el tiempo de slots es T0, correspondiente al que aparece en las referencias 207 y 307 de las ﬁguras2y3 respectivamente. Between two consecutive retransmissions of the channel request message, the terminal waits a maximum time of S + T-1 slots, where T is a parameter broadcast on the BCCH channel and is calculated from table 1 shown in the ﬁ gure. 5. The number S + T-1 multiplied by the slot time is T0, corresponding to that shown in references 207 and 307 of Figures 2 and 3 respectively.

--: El dispositivo de seguimiento monitoriza el canal de concesión de canal o Access Granted Channel (AG-CH) y el canal de búsqueda o Paging Access Channel (PACH), buscando mensajes de respuesta de red a peticiones de canal. En GSM/GPRS dichos mensajes se denominan en caso positivo de acceso inmediato The tracking device monitors the channel grant channel or Access Granted Channel (AG-CH) and the search channel or Paging Access Channel (PACH), looking for network response messages to channel requests. In GSM / GPRS these messages are called in case of positive immediate access

o Immediate Assigment (IA) o en caso negativo mensajes de negación de acceso inmediato o Immediate Assigment Reject (IAR). or Immediate Assigment (IA) or, if not, messages denying immediate access or Immediate Assigment Reject (IAR).

Es importante notar que muchos de los parámetros involucrados en el proceso de detección y señalización propuesIt is important to note that many of the parameters involved in the detection and signaling process you propose

to dependen únicamente de información difundida por la red en el canal BCCH de cada celda. Sin embargo, pueden To rely solely on information disseminated by the network on the BCCH channel of each cell. However, they can

tomarse valores ﬁjos. En este caso, una opción sería tomar los máximos valores contemplados en el protocolo: take fixed values. In this case, one option would be to take the maximum values contemplated in the protocol:

--: NJAM NJAM

max =Nmax = Max_retrans = 7. max = Nmax = Max_retrans = 7.

--: T0 = 50 slots. T0 = 50 slots.

Asimismo, podemos seguir una estrategia más conservadora y ﬁjar el parámetro Max_retrans a un valor mayor, por ejemplo veinte retransmisiones. Esto minimizará la probabilidad de falsa alarma, pero debemos tener en cuenta que cada siete retransmisiones leídas en el dispositivo de seguimiento (igual al número de retransmisiones permitido por el estándar en cada intento de conexión), el dispositivo debe esperar otra repetición de petición de canal un tiempo de T0 + Temp, donde Temp es la duración del temporizador en 210, que en el estándar GSM/GPRS es denominado T316. Likewise, we can follow a more conservative strategy and set the Max_retrans parameter to a higher value, for example twenty retransmissions. This will minimize the probability of false alarm, but we must take into account that every seven retransmissions read on the tracking device (equal to the number of retransmissions allowed by the standard in each connection attempt), the device must wait for another repeat channel request a time of T0 + Temp, where Temp is the duration of the timer at 210, which in the GSM / GPRS standard is called T316.

Seguidamente se describe una implementación en una red 3G UMTS: An implementation on a 3G UMTS network is described below:

En una red 3G UMTS, la detección y señalización de un terminal inhibido se implementa utilizando los siguientes In a 3G UMTS network, the detection and signaling of an inhibited terminal is implemented using the following

parámetros y procedimientos, según los estándares de comunicación inalámbrica 3GPP TS 25.211 V7.6.0 (2008-07) parameters and procedures, according to 3GPP TS 25.211 V7.6.0 wireless communication standards (2008-07)

y 3GPP TS 25.214 V7.9.0 (2008-07): and 3GPP TS 25.214 V7.9.0 (2008-07):

--: El terminal UMTS potencialmente inhibido envía un mensaje de petición de canal dedicado en el canal de acceso aleatorio (RACH). The potentially inhibited UMTS terminal sends a dedicated channel request message on the random access channel (RACH).

--: Dicho mensaje consta de un conjunto de preámbulos (4096 chips) escogidos aleatoriamente a partir de un conjunto de dieciséis posibles signaturas, hasta que recibe respuesta de la red en el canal de adquisición o Acquisition Indicator Channel del DL. This message consists of a set of preambles (4096 chips) chosen randomly from a set of sixteen possible signatures, until it receives a response from the network in the acquisition channel or Acquisition Indicator Channel of the DL.

--: El número máximo de retransmisiones del preámbulo (Nmax) está dado por el parámetro Preamble retrans max, difundido en el canal BCCH del DL. Por tanto, el parámetro Nmax en la ﬁgura 2, (209) es igual a Preamble retrans max. De nuevo, se puede ﬁjar NJAM max a un valor superior. En este caso, cada Preamble retrans max respuestas de red detectadas en el dispositivo de seguimiento, éste deberá esperar T0 + Temp segundos para la siguiente respuesta de red en lugar de los T0 segundos usuales, donde Temps es la duración del temporizador en 210. En sistemas UMTS, Temp es siempre menor que NB01max x10 ms, donde NB01max se proporciona en los canales de señalización común. The maximum number of preamble retransmissions (Nmax) is given by the parameter Preamble retrans max, broadcast on the BCCH channel of the DL. Therefore, the parameter Nmax in Figure 2, (209) is equal to Preamble retrans max. Again, NJAM max can be set to a higher value. In this case, each Preamble retrans max network responses detected in the tracking device, it must wait T0 + Temp seconds for the next network response instead of the usual T0 seconds, where Temps is the timer duration at 210. In UMTS systems, Temp is always less than NB01max x10 ms, where NB01max is provided in the common signaling channels.

--: La red difunde las signaturas disponibles en cada momento y los subcanales RACH para cada servicio o Access Service class (ASC). El terminal inhibido transmite un preámbulo en el primer slot disponible en el subcanal RACH. El reparto de slots para los distintos subcanales RACH se muestran en la tabla 3 de la ﬁgura 7. Como podemos observar, cada trama del canal RACH consta de quince slots de acceso y cada subcanal RACH consta de unos siete u ocho slots. En celdas con alto tráﬁco, en cada subcanal RACH puede haber un número grande de slots no disponibles y el tiempo entre retransmisiones de un preámbulo puede ser relativamente extenso, pero no es probable que éste sea mayor al tiempo de trama RACH (esto signiﬁcaría que todos los slots de acceso están ocupados simultáneamente). Podemos por tanto ﬁjar el parámetro T0, el que aparece en las referencias 207 y 307 de las ﬁguras2y3, como el tiempo de una trama RACH, esto es, quince veces el tiempo de slots (150 ms aproximadamente). The network broadcasts the signatures available at all times and the RACH subchannels for each service or Access Service class (ASC). The inhibited terminal transmits a preamble in the first slot available in the RACH subchannel. The distribution of slots for the different RACH subchannels are shown in table 3 of Figure 7. As we can see, each frame of the RACH channel consists of fifteen access slots and each RACH subchannel consists of about seven or eight slots. In cells with high traffic, in each RACH subchannel there may be a large number of slots unavailable and the time between retransmissions of a preamble may be relatively long, but it is not likely to be longer than the RACH frame time (this would mean that all the access slots are occupied simultaneously). We can therefore set parameter T0, which appears in references 207 and 307 of Figures 2 and 3, such as the time of a RACH frame, that is, fifteen times the slot time (approximately 150 ms).

--: El dispositivo de seguimiento monitoriza el canal de adquisición del DL (AICH), leyendo los indicadores de adquisición para cada petición, que están asociados a la misma asignatura, según la tabla 2 que se muestra en la ﬁgura 6. The monitoring device monitors the acquisition channel of the DL (AICH), reading the acquisition indicators for each request, which are associated with the same subject, according to table 2 shown in Figure 6.

Respecto a otros aspectos en la implementación de la invención, cabe decir que la implementación del terminal móvil con la funcionalidad requerida es extremadamente sencilla puesto que no es más que un terminal móvil usual Regarding other aspects in the implementation of the invention, it can be said that the implementation of the mobile terminal with the required functionality is extremely simple since it is nothing more than a usual mobile terminal

o similar que ejecuta un programa sencillo y que para nada afecta al protocolo del terminal: en el momento en que detecte una calidad nula en los canales de control comunes del DL (CCCH), comienza la señalización correspondiente a una llamada de voz. Esta pequeña aplicación es muy sencilla de desarrollar utilizando los paquetes de desarrollo o software development kits (SDKs) que los fabricantes usualmente proporcionan de forma gratuita. Por tanto, modiﬁcar el terminal de usuario no es en modo alguno costoso. or similar that executes a simple program and that does not affect the terminal protocol at all: at the moment it detects a zero quality in the common control channels of the DL (CCCH), the signaling corresponding to a voice call begins. This small application is very simple to develop using the development packages or software development kits (SDKs) that manufacturers usually provide for free. Therefore, modifying the user terminal is by no means expensive.

El dispositivo de seguimiento debe leer continuamente los canales de control del DL. Por tanto, necesitamos un dispositivo capaz de sincronizarse con la portadora de señalización de la red celular y monitorizar la información difundida en los distintos canales. La solución más sencilla y ﬂexible para la implementación del dispositivo es utilizar una plataforma de radio programable (SDR), ya que modiﬁcar una estación base es extremadamente caro. Puesto que un solo dispositivo de seguimiento puede monitorizar y trabajar con varios terminales que implementen la funcionalidad indicada anteriormente, su coste está justiﬁcado. Asimismo, utilizar una plataforma programable hace que la solución propuesta en este trabajo sea independiente del operador de red y por tanto, una solución no intrusiva. The tracking device must continuously read the control channels of the DL. Therefore, we need a device capable of synchronizing with the signaling carrier of the cellular network and monitoring the information disseminated in the different channels. The simplest and most flexible solution for the implementation of the device is to use a programmable radio platform (SDR), since modifying a base station is extremely expensive. Since a single tracking device can monitor and work with several terminals that implement the functionality indicated above, its cost is justified. Also, using a programmable platform makes the solution proposed in this work independent of the network operator and therefore a non-intrusive solution.

Claims

1. Method of remote detection of downlink interference of wireless cellular telecommunication systems, this interference being typically caused by a frequency inhibitor (103) and the system being considered a cellular system in which the terminals are connected to a station base (101); characterized in that said method includes at least one modified mobile terminal (105) and a tracking device (102), so that to that modified terminal (105), correctly synchronized and registered in the network, an application is added to detect a interference; while the tracking device (102) is responsible for reading and monitoring traffic in the common downlink (DL) or uplink (UL) signaling channels; detecting a malfunction of the DL by analyzing an abnormal traffic in the common signaling channels; said abnormality consisting of an unusual number of request messages, or their responses, of a dedicated channel (said request being an initial procedure prior to the establishment of any communication in cellular telephone standards).

It is characterized in that it includes the following processes in the modified mobile terminal (105):

a) continuous measurement of the quality in the signaling carrier;

b) in case of poor quality, a signaling process begins, corresponding to the establishment of a connection; this signaling process being initiated by sending a dedicated signaling channel request message through the random access channel of the corresponding uplink (UL);

c) in case of high interference according to cellular mobile communication standards, the mobile retransmits the request after a certain time; and when a maximum number of retransmissions has been reached, the mobile returns to state a);

and while the method involves the following processes in the tracking device (102):

d) synchronization with the downlink signaling carrier (DL);

e) analysis of network responses to dedicated channel requests; so that when a sufficient number of requests has been reached in a certain period of time, the existence of a frequency inhibitor is considered; the different messages of spaced responses being a time no longer than that established in the standard between two retransmissions of channel request by the mobile;

f) the tracking device (102) uses a polling or interrogation strategy to attempt to establish a connection and thus check the status of the terminals once an inhibitor (103) has been considered probable.

2. 2.: Método de detección remota de interferencia en el enlace descendente de sistemas inalámbricos celulares de telecomunicación, según la reivindicación1ó2, caracterizado porque dicho sistema celular es bien una red celular 2G, 3G UMTS, u otra. Method of remote detection of interference in the downlink of wireless cellular telecommunication systems according to claim 1 or 2, characterized in that said cellular system is either a 2G cellular network, 3G UMTS, or another.

3. 3.: Método de detección remota de interferencia en el enlace descendente de sistemas inalámbricos celulares de telecomunicación, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de seguimiento (102) puede estar en la propia estación base o fuera, en cuyo caso se dispone en proximidad a la estación base (101) al objeto de presentar las máximas posibilidades de quedar fuera del área de cobertura (104) del posible inhibidor (103), el cual se tendría que situar en proximidad del terminal móvil a inhibir (105) para tratar de efectuar su función. Method of remote detection of interference in the downlink of wireless cellular telecommunication systems, according to any one of the preceding claims, characterized in that the tracking device (102) can be at the base station itself or outside, in which case it is arranged in proximity to the base station (101) in order to present the maximum possibilities of being outside the coverage area (104) of the possible inhibitor (103), which would have to be located near the mobile terminal to be inhibited (105) to treat of performing its function.

SPANISH OFFICE OF THE PATENTS AND BRAND

Application no .: 200900376

SPAIN

Date of submission of the application: 11.02.2009

Priority Date:

REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE

51 Int. Cl.: H04W24 / 08 (2009.01)

RELEVANT DOCUMENTS

Categoría Category: 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected

X X: GB 2435987 A (MOTOROLA INC) 12.09.2007, página 4, líneas 27-31; página 10, líneas 22-31; página 14, líneas 1-5; página 18, líneas 20-23. 1-3 GB 2435987 A (MOTOROLA INC) 12.09.2007, page 4, lines 27-31; page 10, lines 22-31; page 14, lines 1-5; page 18, lines 20-23. 1-3

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:

Fecha de realización del informe 02.04.2012 Date of realization of the report 02.04.2012: Examinador M. Muñoz Sanchez Página 1/4 Examiner M. Muñoz Sanchez Page 1/4

REPORT OF THE STATE OF THE TECHNIQUE

Application number: 200900376

Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols) H04W Electronic databases consulted during the search (name of the database and, if possible, terms of

search used) INVENES, EPODOC, WPI

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WRITTEN OPINION

Application number: 200900376

Date of Completion of Written Opinion: 02.04.2012

Statement

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986): Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO Claims Claims 1-3 IF NOT

The application is considered to comply with the industrial application requirement. This requirement was evaluated during the formal and technical examination phase of the application (Article 31.2 Law 11/1986).

Opinion Base.-

This opinion has been made on the basis of the patent application as published.

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WRITTEN OPINION

Application number: 200900376

1. Documents considered.-

The documents belonging to the state of the art taken into consideration for the realization of this opinion are listed below.

Documento Document: Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date

D01 D01: GB 2435987 A (MOTOROLA INC) 12.09.2007 GB 2435987 A (MOTOROLA INC) 12.09.2007

2. Statement motivated according to articles 29.6 and 29.7 of the Regulations for the execution of Law 11/1986, of March 20, on Patents on novelty and inventive activity; quotes and explanations in support of this statement

Independent claims

Claim 1: Following the wording of claim 1, document D01 discloses an interference detection method (jamming) in a cellular system in which there is a mobile terminal capable of detecting jamming (page 10 lines 22-31). On the other hand, a monitoring is carried out by the base station (BS) that serves the mobile terminal of the messages received from this and other terminals and when the number of messages exceeds a certain threshold in addition to producing said messages with a certain frequency jamming is confirmed (page 14 lines 1-5). Document D01 also discloses the way in which the signaling message is transmitted (through the random access channel, page 18 lines 20-23), the use of cellular mobile communication standards and the polling strategy to verify that effectively there is jamming produced by an inhibitor (page 4 lines 27-31), the differences with the application document being the values of the parameters in the application of the standards. Therefore D01 affects the inventive activity of claim 1 according to article 8.1 of the Patent Law.

Dependent claims

Claims 2, 3: Claims 2 (type of network) and 3 (location of the tracking device) present obvious design options for the person skilled in the art and therefore D01 affects the inventive activity of claims 2 and 3 according to the Article 8.1 of the Patent Law.

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