СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТЕРМИНАЛОВ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ К ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ, В ЧАСТНОСТИ, К RNT-СПЕЦИФИЧНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ Российский патент 2000 года по МПК H04Q7/20 

В системах связи с линией передачи сообщений между источником сообщений и потребителем сообщений для обработки и передачи сообщений применяют передающие и приемные устройства, в которых
1) обработка сообщений и передача сообщений может про исходить в одном предпочтительном направлении передачи (симплексный режим) или в обоих направлениях передачи (дуплексный режим),
2) обработка сообщений является аналоговой или цифровой,
3) передача сообщений по линии дальней передачи является беспроводной, то есть соответствует различным стандартам радиосвязи, как DECT, GSM, WACS или PACS, IS-54, PHS, PDS и т.д. (сравни IEEE Communications Magazine, январь 1995, стр. 50 - 57; D. D. Falconer и другие "Способы множественного доступа с временным разделением каналов для беспроводной личной связи").

"Сообщение" является общим понятием, которое используется как для смыслового содержания (информация), так и для физического представления (сигнал). Несмотря на одинаковое смысловое содержание сообщения - то есть одинаковую информацию - могут появляться различные формы сигнала. Так, например, сообщение, касающееся какого-либо объекта, может передаваться
(1) в форме изображения,
(2) как произнесенное слово,
(3) как написанное слово,
(4) как зашифрованное слово или изображение. Вид передачи согласно (1).. .(3) при этом обычно охарактеризован непрерывными (аналоговыми) сигналами, в то время как при виде передачи согласно (4) обычно возникают не непрерывные сигналы (например, импульсы, цифровые сигналы).

Исходя из этого обобщенного определения системы связи, изобретение относится к системам электросвязи и, в частности, к способу подключения терминалов электросвязи к гибридной системе электросвязи, в частности, к RNT-специфичной системе электросвязи согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Гибридные системы электросвязи представляют собой, например, различные - беспроводные и/или связанные проводами - содержащие частичные системы электросвязи системы связи. В качестве представителя множества гибридных систем электросвязи, исходя из публикаций "Nachrichtentechnik Elektronik", Берлин 45 (1995), выпуск 1, стр. 21 - 23; и выпуск 3, стр. 29 и 30", фиг. 1 показывает систему электросвязи PSTN (ISDN) <--> RLL/WLL" [Public Switched Telecommunication Network = коммутируемая телефонная сеть общего пользования (Integrated Services Digital Network = цифровая система с интеграцией служб = ЦСИС) <--> Radio Local Loop/Wireless Local Loop = местный радиошлейф/местный беспроводной шлейф] с частичной системой электросвязи ISDN (сравни журнал "Nachrichtentechnik Elektronik", Берлин 45, части: 1 - 10: ч. 1: (1991), выпуск 3, стр. 99 - 102; ч. 2: (1991), выпуск 4, стр. 138 - 143; ч. 3: (1991), выпуск 5, стр. 179 -182 и выпуск 6, стр. 219 - 220; ч.: 4 (1991), выпуск 6, стр. 220 - 222 и (1992), выпуск 1, стр. 19 - 20; ч. 5: (1992) выпуск 2, стр. 59 - 62, и (1992) выпуск 3, стр. 99 - 102; ч. 6: (1992) выпуск 4, стр. 150 - 153; ч. 7: (1992) выпуск 6, стр. 238 - 241; ч. 8: (1993) выпуск 1, стр. 29 - 33; ч. 9: (1993), выпуск 2, стр. 95 - 97 и (1993) выпуск 3, стр. 129 - 135; ч. 10: (1993) выпуск 4, стр. 187 - 190) и частичной системой электросвязи RLL/WLL.

Частичная система электросвязи RLL/WLL при этом выполнена предпочтительно в виде системы DECT/GAP (Digital Enhanced = цифровая обогащенная (раньше: European Cordless Telecommunication = Европейская бесшнуровая электросвязь; сравни (1): "Nachrichtentechnik Elektronik" 42 (1992) январь/февраль номер 1, Берлин, ФРГ; U. Pilger "Структура стандарта DECT", стр. 23 - 29 в связи с публикацией ETSI (=Европейский институт стандартизации по электросвязи) ETS 300175-1 ... 9, октябрь 1992; (2): Telcom Report 16 (1993), номер 1, J. H. Koch: "Цифровой комфорт для бесшнуровой электросвязи - DECT-стандарт открывает новые области использования", стр. 26 и 27; (3): tec 2/93 - Технический журнал Ascom "Пути для универсальной мобильной электросвязи", стр. 35-42; (4): Philips Telecommunication Review, том 49, номер 3, сентябрь 1991, R. J. Mulder: "DECT, универсальная система бесшнурового доступа"; (5): WO 93/21719 (фиг. 1-3 с относящимся к ним описанием); / Generic Access Profile (= общие профили допуска); сравни публикацию ETSI prETS 300444, апрель 1995, Final Draft, ETSI, Франция). DECT/GAP-специфичная RLL/WLL-частичная система электросвязи содержит согласно DECT/GAP-стандарту неподвижную часть FP (Fixed Part) с, например, одним ISDN-интерфейсом к ISDN-сети и мобильную часть PP (Portable Part) с, например, одним ISDN-интерфейсом к ISDN-терминалам ТЕ (Terminal Endpoint = терминальная конечная точка).

Беспроводная техника подключения RLL (Radio in the Local Loop = радио в местном шлейфе), например, с привлечением DECT-системы должна при этом делать доступной ISDN-абоненту ISDN-службы на стандартных ISDN-интерфейсах.

Применение радиоканалов (например, DECT) в классических связанных проводами частичных системах электросвязи, как ISDN, постоянно приобретает все большее значение, в частности, на фоне будущих альтернативных пользователей сетей без собственной комплектной проводной сети.

RLL/WLL-частичная система электросвязи может быть выполнена альтернативно также в виде GSM-системы (Groupe Speciale Mobile или = Global System for Mobile Communication = Глобальная система связи с подвижными объектами; сравни Informatik Spektrum 14 (1991) июнь, номер 3, Берлин, ФРГ; A. Mann: "GSM-стандарт - основа для цифровых европейских мобильных сетей радиосвязи", стр. 137 - 152). Кроме того, в качестве других возможностей для реализации RLL/WLL-частичной системы электросвязи подходящими являются упомянутые вначале системы, а также системы будущего, которые основаны на известных способах множественного доступа FDMA, TDMA, CDMA (Frequency Division Multiple Access, Time Division Multiple Access, Code Division Multiple Access = способы множественного доступа с частотным, временным и кодовым разделением каналов), и образованных из них гибридных способов множественного доступа.

Специальным случаем применения беспроводной техники подключения RLL (Radio in the Local Loop = радио в местном шлейфе) является основанный на ISDN-технике подключения принцип RNT (Radio Network Termination = замыкание радиосети).

Фиг. 2 показывает DECT/GAP-специфичную RNT-частичную систему электросвязи, в которой неподвижная часть FP имеет соединение электросвязи к общественной сети электросвязи, а берущее на себя функцию мобильной части PP согласно фиг. 1 RNT-устройство RNT_n имеет множество "n" соединений электросвязи к терминалам электросвязи TE₁...ТЕ_n (например, n = 3). При использовании DECT/GAP-специфичного RNT-устройства RNT_n (бесшнуровой телефонный ввод) оно должно регистрироваться на общественной неподвижной части FP.

RNT-устройство RNT_n, что обусловлено техникой управления, имеет только одно единственное однозначное IPUI-ключевое слово (International Portable User Identity = международная идентичность мобильного пользователя). Если это RNT-устройство, RNT_n монтируют в многоквартирном доме с множеством абонентов терминалов TE₁...ТЕ_n и, например, только один из абонентов, например, абонент TE₁, хочет иметь подключение к сети электросвязи, то RNT-устройство RNT_n для абонента TE₁ регистрируется обслуживающим техником на месте при вводе в эксплуатацию в качестве блока на общественной неподвижной станции FP. Вследствие этой регистрации только ввод абонента TE₁ имеет право доступа к неподвижной части FP и тем самым к общественной сети PSTN, ISDN.

При регистрации обслуживающий техник должен по телефону, который подключен к RNT-устройству RNT_n, задавать специфичное для неподвижной части однозначное PARK-ключевое слово (Portable Access Rights Key = ключ прав мобильного доступа) и AC-слово (Authentication Code = код аутентификации). AC-слово является PIN-словом (Personal Identity Number = личный идентификационный номер, пароль), чтобы иметь доступ к неподвижной части FP. Во время регистрации RNT-устройства RNT_n, берущие на себя функцию мобильной части PP, и неподвижная часть FP - согласно публикации ETSI ETS 300175-7, октябрь 1992, стр. 1 - 104 и, в частности, стр. 10 - вычисляют UAK-значение UAK1 (User Authentication Key = ключ аутентификации пользователя).

Если в дальнейшем, например, спустя некоторое время, другие абоненты многоквартирного дома захотят быть подключенными к RNT-устройству RNT_n и таким образом получить право доступа к неподвижной части FP, то каждый раз обслуживающий техник должен на месте производить описанную выше регистрацию. Это является трудоемким и связано соответственно с высокими затратами.

Лежащая в основе изобретения задача заключается в том, чтобы автоматически подключать к гибридной системе электросвязи, в частности, к RNT-специфичной системе электросвязи, к которой подключен один терминал электросвязи, дальнейшие терминалы электросвязи.

Эта задача решается, исходя из способа, определенного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, признаками, указанными в отличительной части формулы изобретения.

Лежащая в основе изобретения идея заключается при этом в том, чтобы в интерфейсах электросвязи между первой частичной системой электросвязи (например, общественной сетью электросвязи) и второй частичной системой электросвязи (например, RNT-частичной системой электросвязи) гибридной системы электросвязи, причем вторая частичная система электросвязи является соединяемой с множеством терминалов электросвязи посредством электросвязи, создать структуру интерфейсов, которая выполнена таким образом, что каждый интерфейс электросвязи независимо от соответственно другого интерфейса на основе отложенной в интерфейсе существенной первой информации соединения для соединения электросвязи с одним из аппаратов электросвязи самостоятельно, например, по заданному алгоритму вычислений, образует дальнейшие существенные для соединения электросвязи с другими аппаратами электросвязи информации соединений.

При этом выполняются, в частности, специфичные для DECT/GAP-условия, что
1) для регистрации аппаратов электросвязи в RNT-частичной системе электросвязи через воздушный RNT-интерфейс электросвязи не должны передаваться никакие существенные для аутентификации информации [на пример, AC-слово (Authentication Code = код аутентификации)],
2) для регистрации аппаратов электросвязи в RNT-частичной системе электросвязи в интерфейсах электросвязи не должны запоминаться никакие существенные для аутентификации информации [например, AC-слово (Authentication Code = код аутентификации)].

Дальнейшие предпочтительные формы развития изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Пример осуществления изобретения поясняется с помощью фиг. 3.

Фиг. 3 показывает, исходя из системы DECT/GAP/RNT согласно фиг. 2 в диаграмме состояния возбуждения "неподвижная часть FP <--> RNT-устройство RNT_n" прохождение регистрации подключения x-того терминала электросвязи из "n" терминалов электросвязи TE₁...ТЕ_n с "2 ≤ x ≤ n", после того как уже первый терминал электросвязи, например терминал электросвязи TE₁, подключен способом, указанным при описании фиг. 2.

За счет того, что на основе подключения терминала электросвязи TE₁ к RNT-устройству RNT_n между RNT-устройством RNT_n и неподвижной частью FP уже существует одно соединение электросвязи, в этой неподвижной части FP также, как и в RNT-устройстве RNT_n, известно результирующееся из этого соединения UAK-значение UAK1 (User Authentication Key = ключ аутентификации пользователя; первая информация соединения).

Для подключения x-того терминала электросвязи к RNT-устройству RNT_n согласно фиг. 3 на неподвижной части FP запускается первичная процедура PPZ. Этот запуск первичной процедуры PPZ происходит предпочтительно через соединение, уже существующее вследствие подключения терминала электросвязи TE₁ к RNT-устройству RNT_n.

К началу первичной процедуры PPZ от RNT-устройства RNT_n (мобильная часть PP) в рамках заявочной процедуры APZ посылается A-сообщение "Access_Rights_ Request = запрос права доступа" ARR (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.3). Неподвижная часть FP принимает это A-сообщение ARR и посылает со своей стороны во время первичной процедуры PPZ и заявочной процедуры APZ в рамках процедуры преобразования ключа SUPZ A-сообщение "Key_ Allocate = присвоение ключа" KA (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.16).

С началом процедуры преобразования ключа SUPZ как в неподвижной части FP, так и также в RNT-устройстве RNT_n должна быть закончена вторичная процедура SPZ, которой на обеих сторонах из соответственно отложенного UAK-значения UAK1 по установленному алгоритму определяют AC-эталонное слово (Authentication Code = код аутентификации; промежуточная информация). Вторичная процедура SPZ согласно фиг. 3 стартуется неподвижной частью FP и RNT-устройством RNT_n во время первичной процедуры.

Альтернативно также является возможным стартовать и заканчивать эту вторичную процедуру SPZ до начала первичной процедуры PPZ или стартовать ее до начала первичной процедуры PPZ, но заканчивать только после начала первичной процедуры PPZ и перед процедурой шифрования VPZ.

С AC-эталонным словом и запомненным в RNT-устройстве RNT_n PARK-ключевым словом (ключ прав мобильного доступа) в последующем в неподвижной части FP могут регистрироваться все подключения RNT-устройства RNT_n.

До того как собственно регистрация путем процедуры регистрации RPZ, которая следует за заканчивающим заявочную процедуру APZ, посланным от неподвижной части FP к RNT-устройству RNT_n B-сообщением "Access_Rights_Accept = признание прав доступа" ARA (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.1), за счет передачи A-сообщения "Locate_Request = запрос локализации" LR (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.19) от RNT-устройства RNT_n к неподвижной части FP и B-сообщения "Locate_ Accept = признание локализации" LA (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.20) от неподвижной части FP к RNT-устройству RNT_n завершается, в настоящем случае продолжается процедура преобразования ключа SUPZ и примыкающая к ней процедура аутентификации AUPZ в рамках заявочной процедуры APZ.

Процедура преобразования ключа SUPZ начинается, как уже было упомянуто, посланным от неподвижной части FP к RNT-устройству RNT_n A-сообщением "Key_ Allocate = присвоение ключа" KA. Во время этой процедуры преобразования ключа SUPZ из AC-эталонного слова вычисляют специфичное для первичной процедуры второе UAK-значение UAK2 (вторая информация соединения). Для этого вычисления после A-сообщения KA посылают A-сообщение "Authentication_Request = запрос аутентификации" ARQ (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.9) от RNT-устройства RNT_n к неподвижной части FP и B-сообщение "Authentication_ Reply = ответ аутентификации" AR (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.8) от неподвижной части FP к RNT-устройству RNT_n, которыми процедура преобразования ключа SUPZ заканчивается.

После процедуры преобразования ключа SUPZ следует уже упомянутая процедура аутентификации AUPZ. Она получает, как и процедура преобразования ключа SUPZ, A-сообщение "Authentication_ Request = запрос аутентификации" ARQ (сравни ETSI-публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.9), которое конечно в отличие от процедуры преобразования ключа SUPZ передается от неподвижной части FP к RNT-устройству RNT_n. Кроме того, процедура аутентификации AUPZ, как и процедура преобразования ключа SUPZ, получает B-сообщение "Authentication_ Reply = ответ аутентификации" AR (сравни ETSI- публикацию ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.8), которое опять-таки в отличие от процедуры преобразования ключа SUPZ передается от RNT-устройства RNT_n к неподвижной части FP.

После процедуры аутентификации AUPZ заявочная процедура APZ, как уже упомянуто, заканчивается B-сообщением "Access_Rights_Accept = признание прав доступа" ARA (сравни публикацию ETSI ETS 300175-5, октябрь 1992, глава 6.3.6.1).

Для реализации технической задачи, заключающейся в возможности автоматического подключения к гибридной системе электросвязи, в частности, к RNT-специфичной системе электросвязи, к которой подключен один терминал электросвязи, дальнейших терминалов электросвязи в интерфейсах электросвязи между общественной сетью электросвязи и специфичной для стандарта DECT/GAP RNT-системой гибридной электросвязи, создают интерфейсную структуру, которая выполнена таким образом, что каждый интерфейс электросвязи самостоятельно, например по заданному алгоритму вычислений, независимо от другого интерфейса на основе отложенной в интерфейсе существенной для соединения электросвязи с одним из аппаратов электросвязи первой информации соединения образует дальнейшие существенные для соединения электросвязи с другими аппаратами электросвязи информации соединения. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ подключения терминалов электросвязи к гибридной системе электросвязи, в частности, к RNT-специфичной системе электросвязи, причем гибридная система электросвязи для передачи сообщений системы содержит первую частичную систему электросвязи (PSTN, ISDN) и вторую частичную систему электросвязи (DECT/GAP, RNT, FP, PP), причем вторая частичная система электросвязи (DECT/GAP, RNT, FP, PP) для передачи сообщений системы и для передачи сообщений частичной системы второй частичной системы электросвязи содержит первый интерфейс электросвязи (FP) и второй интерфейс электросвязи (RNT, PP), причем вторая частичная система электросвязи (DECT/GAP, RNT, FP, PP) соединена по меньшей мере через первый интерфейс электросвязи (FP) с первой частичной системой электросвязи (PSTN, ISDN) за счет электросвязи, при котором терминалы электросвязи (ТЕ₁ - ТЕ_n) через второй интерфейс электросвязи (RNT, PP) подключают к системе электросвязи, за счет того, что путем протекающих между первым интерфейсом электросвязи (FP) и вторым интерфейсом электросвязи (RNT, PP) первичных процедур производят установление соединений электросвязи для передачи сообщений системы и сообщений частичной системы, при котором с истечением первичных процедур в интерфейсах электросвязи (FP, RNT, PP) откладывают указывающие установление соединений электросвязи информации соединений, отличающийся тем, что производят вторичную процедуру (SPZ), в которой из отложенной в соответствующем интерфейсе электросвязи (FP, RNT, PP), указывающей первое соединение электросвязи первой информации соединения (UAK1), образуют промежуточную информацию (АС), производят первую первичную процедуру (PPZ) для установления второго соединения электросвязи в обоих интерфейсах электросвязи (FP, RNT, PP), промежуточную информацию (АС) от соответствующего интерфейса электросвязи (FP, RNT, PP) вводят в первую первичную процедуру (PPZ) таким образом, что с истечением первой первичной процедуры (PPZ) в соответствующем интерфейсе электросвязи (FP, RNT, PP) откладывают указывающую установление второго соединения электросвязи вторую информацию соединения (UAK2). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую первичную процедуру (PPZ) и вторичную процедуру (SPZ) производят при количестве n соединений электросвязи для подключения терминалов электросвязи (ТЕ_I - TE_n) к системе электросвязи для каждого х-го соединения электросвязи с 2 ≤ x ≤ n. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что промежуточную информацию (АС) для установления х-го соединения электросвязи образуют из информации соединения, отложенного по времени дольше всего в соответствующем интерфейсе электросвязи (FP, RNT, PP). 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что промежуточную информацию для установления х-го соединения электросвязи образуют из информации соединения, отложенного по времени меньше всего в соответствующем интерфейсе электросвязи (FP, RNT, PP). 5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что первичная процедура (PPZ) состоит из четырех частичных процедур, заявочной процедуры (APZ), процедуры регистрации (RPZ), процедуры преобразования ключа (SUPZ) и процедуры аутентификации (AUPZ). 6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что вторичную процедуру (SPZ) производят до и во время первой первичной процедуры (PPZ). 7. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что вторичную процедуру (SPZ) производят во время первой первичной процедуры (PPZ). 8. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что вторичную процедуру (SPZ) производят перед первой первичной процедурой (PPZ). 9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что первая информация соединения (UAK1) содержит первый специфичный для пользователя ключ аутентификации и вторая информация соединения (UAK2) содержит второй специфичный для пользователя ключ аутентификации. 10. Способ по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что промежуточная информация (АС) содержит код аутентификации. 11. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что первая частичная система электросвязи является связанной проводами системой электросвязи, а терминал электросвязи является связанным проводами аппаратом электросвязи. 12. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что первая частичная система электросвязи является связанной проводами системой электросвязи, а терминал электросвязи является бесшнуровым аппаратом электросвязи. 13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что вторая частичная система электросвязи является бесшнуровой системой электросвязи, первый интерфейс электросвязи является бесшнуровой базовой станцией, а второй интерфейс электросвязи является специфичным для бесшнуровой аппаратуры RNT-устройством. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что бесшнуровая частичная система электросвязи является системой по стандарту DECT/GAP, первый интерфейс электросвязи является базовой станцией по стандарту DECT/GAP и второй интерфейс электросвязи является специфичным для стандарта DECT/GAP RNT-устройством. 15. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что вторая частичная система электросвязи является системой мобильной радиосвязи, первый интерфейс электросвязи является базовой станцией мобильной радиосвязи, а второй интерфейс электросвязи является специфичным для мобильной радиосвязи RNT-устройством. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что вторая частичная система связи является системой по GSM-стандарту, первый интерфейс электросвязи является базовой станцией по GSM-стандарту, а второй интерфейс электросвязи является специфичным для GSM-стандарта RNT-устройством.