PL177570B1

PL177570B1 - Urządzenie do transmisji komunikatów w sieci telekomunikacyjnej do przetwarzania mowy i danych

Info

Publication number: PL177570B1
Application number: PL95317643A
Authority: PL
Inventors: Rudolf Ritter; Joachim Hertel
Original assignee: Eidgenoess Ptt
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1999-12-31
Also published as: MX9700074A; CN1128476A; ZA955091B; NZ287390A; SI9520064A; ES2103557T3; JP3749284B2; JPH08265843A; FI965078A7; CZ286559B6; RU2147794C1; AU691271B2; NO319588B1; CA2152215A1; AU2174595A; GR3023908T3; KR960003144A; CZ351396A3; NO965315D0; FI965078A0

Abstract

1 Urzadzenie do transmisji kom unikatów w sieci telekomunikacyjnej do przetwarzania mow y i danych, z wieloma urzadzeniami koncowymi przyporzadkowanymi okreslonemu uzytkownikowi bezposrednio lub za pomoca wkladanego nosnika danych, w której przynajmniej dwa urzadze- nia koncowe sa zdolne naw iazac lacznosc glosowa lub dacyjna ze soba nawzajem, oraz z co najmniej je d n a centrala do sterowania transmisja komunikatów w sieci lacznosci, przy czym kazda transmisja komunikatu stanowi lacznosc dacyjna, w której odbywa sie wymiana telegramów, z których kazdy zawiera standardowy naglówek ze znormalizowanym miedzynarodowo kodem rozpoznawczym do identyfikacji abonenta i autentycznosci komunikatu, jak rów niez z co najmniej jedna znajdujaca sie w sieci jednostka centralna, przy czym przynajmniej czesc urzadzen koncowych i jednostka centralna generuja naglówki telegramów dacyjnych zas telegram dacyjny transm itowany je st albo z jednostki centralnej do co najmniej jednego z urzadzen koncowych albo z jednego z urzadzen kon- cowych do jednostki centralnej, przy czym w jednostce centralnej i przy- najmniej czesci urzadzen koncowych znajduja sie urzadzenia do sprawdza- nia naglówka danych, znam ienne tym , ze telegramy z danymi zawieraja dodatkowo okreslone przez operatorów sieci kody rozpoznawcze (40), a jednostka centralna (10) i czesc urzadzen koncowych (4, 9) zawieraja obwody wytwarzania tego dodatkowego kodu rozpoznawczego (40) oraz filtry (12.1, 12.2) do rozpoznawania dodatkowego kodu rozpoznawczego (40), przy czym ten dodatkowy, okreslony przez danego operatora sieci, kod rozpoznawczy (40), stanowiacy zabezpieczenie dla transmisji okreslo- nych komunikatów i w telegramie dacyjnym, jest umieszczony bezposred- nio za standardowym naglówkiem danych Fig. 2 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do transmisji komunikatów w sieci telekomunikacyjnej do przetwarzania mowy i danych.

W wielu krajach wykorzystuje się krajowe sieci łączności ruchomej, w których stosuje się wiele standardów technicznych. Przy ruchu międzynarodowym jednakże przeszkodę stanowi istnienie różnych sieci. Abonent łączności ruchomej oczekuje, że jego urządzenie końcowe będzie nadawało się do zastosowania w różnych miejscach w różnych krajach, na przykład w całej Europie.

Wraz z wprowadzeniem standardów GSM (ogólnoświatowego systemu łączności przenośnej), określenie standardu dla komórkowych sieci radiokomunikacji ruchomej stanowi drogę do ujednolicenia sieci i tym samym zapewnienia swobody w ruchu międzynarodowym.

Na figurze 1 przedstawiono zasadniczą strukturę sieci radiokomunikacji ruchomej, pracującej zgodnie ze standardem GSM. Odnośnikiem 1 oznaczono na niej obszar zasięgu sieci radiokomunikacji ruchomej. Cała powierzchnia tej sieci pokryta jest przy tym graniczącymi ze sobą wzajemnie i zachodzącymi nawzajem na siebie komórkami radiowymi 2, z których na figurze 2 widoczne są tylko niektóre. W każdej komórce radiowej 2 znajduje się radiowa stacja bazowa 3, która przyjmuje obsługę urządzeń końcowych abonentów radiokomunikacji ruchomej. Na każdej trasie między stacją bazową 3 a urządzeniem końcowym 4 przenoszone są wszystkie informacje głosowe i sterujące, jak również inne dane, jak na przykład kodowane cyfrowo komunikaty.

Odnośnikiem 5 oznaczono sterownik stacji bazowej, za pomocą którego możliwe jest sterowanie wielu stacji bazowych. Sterownik ten jest odpowiedzialny na przykład za to, aby przejście abonenta, czyli przyporządkowanego abonentowi urządzenia końcowego, zwłaszcza radiotelefonu ruchomego, z jednej komórki radiowej do innej sąsiedniej komórki, mogło odbyć się bezkolizyjnie. Na podstawie automatycznie przeprowadzanych pomiarów natężenia pola sterownik decyduje, czy należy dokonać przejścia z jednej komórki radiowej do którejś z komórek sąsiednich. Tego rodzaju przejście nazywane jest przekazaniem.

Sterownik ze swojej strony pozostaje w połączeniu z przyporządkowaną centralą radiokomunikacji ruchomej 6, która realizuje przejście na sieć przewodową 7, na przykład sieć ISDN (cyfrową sieć zintegrowanych usług telefonicznych). Do takiej sieci teledacyjnej można przekazywać równocześnie na przykład informacje głosowe, wizyjne, informacje urządzeń elektronicznego przetwarzania danych itp.

Odnośnikiem 9 oznaczono dodatkowe urządzenie końcowe, na przykład komputer osobisty, za pomocą którego można przekazywać komunikaty teledacyjne do telefonu 4 radiokomunikacji ruchomej. Możliwość dokonywania tego znana jest specjalistom jako usługa SMS (usługa przesyłania krótkich komunikatów). Komunikaty mogą jednakże być przekazywane również z jednego radiotelefonu ruchomego do drugiego. Połączenie przy tym jest realizowane zawsze przez centralę 8 obsługi krótkich komunikatów. Usługa SMS transmisji krótkich komunikatów stanowi usługę telekomunikacyjną umożliwiająca przesyłanie informacji z centrali 8 do jednego abonenta GSM, bądź przekazywanie ich od jednego z abonentów GSM do centrali 8. Każdy komunikat zostaje przy tym spakowany w telegram z danymi, poprzedzony częścią wstępna, znormalizowanym nagłówkiem, w którym m.in. zawarta jest tożsamość abonenta i kod, wskazujący że w tym przypadku chodzi o komunikat.

Jako fazę 2 GSM oznaczono informację wstępną, określoną w normie GSM 3.40. Umożliwia ona transmisję dowolnego strumienia bitowego w pewnym trybie przejrzystym.

177 570

Dzięki temu od abonenta A przez centralę 8 obsługi krótkich komunikatów do abonenta B można przekazywać krótkie komunikaty, jak na przykład „Proszę wezwać abonenta xyz”. Komunikat, na przykład, pokazuje się w odbiorniku na wyświetlaczu.

Od fazy 2 GSM występują również tak zwane wiadomości klasy 2. W przypadku radiotelefonów ruchomych lub innych urządzeń końcowych, które przeznaczone są do przetwarzania wiadomości klasy 2, korzystne jest stosowanie układu pamięci, zwłaszcza Modułu Identyfikacji Abonenta (SIM) w postaci karty procesorowej. W układzie pamięci umieszczone są między innymi wszystkie dane niezbędne do identyfikacji użytkownika. Karty procesorowe można wykorzystywać w dowolnym z wykorzystywanych urządzeń końcowych. Zaleta takiego wykonania polega na przykład na tym, że abonent radiotelefoniczny nie musi nosić ze sobą własnego urządzenia końcowego, lecz jedynie kartę procesorową.

W układzie pamięci magazynowane są w postaci komunikatów wiadomości klasy 2 lub oparte na nich rozszerzenia, które mogą składać się z jednego lub wielu komunikatów. Kiedy tylko to staje się możliwe, do ośrodka 8 obsługi krótkich komunikatów zostaje wysłane pozytywne potwierdzenie odbioru. Dzięki temu istnieje możliwość nadawania i odbioru przez jedno urządzenie zarówno danych, jak i instrukcji zapamiętanych w układzie pamięci.

Istotą urządzenia do transmisji komunikatów w sieci telekomunikacyjnej do przetwarzania mowy i danych, według wynalazku, z wieloma urządzeniami końcowymi przyporządkowanymi określonemu użytkownikowi bezpośrednio lub za pomocą wkładanego nośnika danych, w której przynajmniej dwa urządzenia końcowe są zdolne nawiązać łączność głosową lub dacyjną ze sobą nawzajem, oraz z co najmniej jedną centralą do sterowania transmisją komunikatów w sieci łączności, przy czym każda transmisja komunikatu stanowi łączność dacyjną, w której odbywa się wymiana telegramów, z których każdy zawiera standardowy nagłówek ze znormalizowanym międzynarodowo kodem rozpoznawczym do identyfikacji abonenta i autentyczności komunikatu, jak również z co najmniej jedną znajdującą się w sieci jednostką centralną, przy czym przynajmniej część urządzeń końcowych i jednostka centralna generują nagłówki telegramów dacyjnych zaś telegram dacyjny transmitowany jest albo z jednostki centralnej do co najmniej jednego z urządzeń końcowych albo z jednego z urządzeń końcowych do jednostki centralnej, przy czym w jednostce centralnej i przynajmniej części urządzeń końcowych znajdują się urządzenia do sprawdzania nagłówka danych, jest to, że telegramy z danymi zawierają dodatkowo określone prze operatorów sieci kody rozpoznawcze, a jednostka centralna i część urządzeń końcowych zawierają obwody wytwarzania tego dodatkowego kodu rozpoznawczego oraz filtry do rozpoznawania dodatkowego kodu rozpoznawczego, przy czym ten dodatkowy, określony prze danego operatora sieci, kod rozpoznawczy. stanowiący zabezpieczenie dla transmisji określonych komunikatów i w telegramie dacyjnym, jest umieszczony bezpośrednio za standardowym nagłówkiem danych.

Korzystnie sieć jest cyfrową siecią łączności, zwłaszcza komórkową siecią radiokomunikacji ruchomej, zestawioną zgodnie ze standardem GSM lub standardem DCS 1800.

Korzystnie każdy z filtrów przyporządkowanych urządzeniom końcowym jest modułem oprogramowania zawartym w układzie pamięci znajdującym się w urządzeniu końcowym lub na nośniku danych.

Korzystnie część urządzeń końcowych stanowią radiotelefony ruchome, z których każdy zawiera urządzenie do wymiany danych z nośnikiem danych, zwłaszcza z wprowadzaną do ruchomego radiotelefonu kartą procesorową.

Korzystnie telegramy dacyjne zawierające dodatkowy kod rozpoznawczy stanowią tylko część wiadomości złożonej z wielu telegramów dacyjnych, przy czym w każdym telegramie dacyjnym, w dodatkowym kodzie rozpoznawczym zawarta jest informacja o liczbie telegramów dacyjnych składających się na pełną wiadomość oraz o miejscu odpowiedniego telegramu dacyjnego wewnątrz tej wiadomości.

Korzystnie każdy telegram dacyjny należący do wiadomości jest zapamiętywany w układzie pamięci, przy czym dalsza obróbka telegramu dacyjnego odbywa sisę dopiero po znalezieniu się w układzie pamięci całej wiadomości.

Korzystnie jednostki centralnej przyporządkowane są moduły do szyfrowania danych uprawnieniowych poszczególnych abonentów, którzy są uprawnieni do przekazywania komu177 570 nikatów z dodatkowym kodem rozpoznawczym oraz do obliczania ,szyfrowania i kontrolowania zawartego w kodzie rozpoznawczym kodu zabezpieczającego.

Korzystnie w kod zabezpieczający włączona jest liczba losowa, przy czym liczba losowa jest określaną przez operatora sieci Uinkcją komunikatu.

Korzystnie części składowe telegramu dacyjnego zaopatrzonego w dodatkowy kod rozpoznawczy zawierają informacje komunikatowe w postaci zaszyfrowanej.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia dalszą poprawę transmisji dowolnego strumienia bitowego dla wiadomości klasy 2 i przekazywania krótkich komunikatów oraz zapewnia specjalne usługi abonentom do nich upoważnionym.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zasadniczą strukturę znanej sieci radiokomunikacji ruchomej pracującej według standardu GSM, fig. 2 - rozszerzoną sieć radiokomunikacji ruchomej pracującą według standardu GSM, fig. 3 - radiotelefon ruchomy z kartą procesorową do sieci radiokomunikacji ruchomej według fig. 1 i fig. 2, fig. 4 - sieć działań, obrazującą filtr w urządzeniu według wynalazku, fig 5 - sieć działań, z której wynika zasada działania filtru, fig. 6 - strukturę telegramu dacyjnego komunikatu usługi SMS według standardu GSM, fig. 7 - strukturę telegramu dacyjnego komunikatu z kodem rozpoznawczym dla usług specjalnych, a fig. 8 - sieć radiokomunikacji ruchomej według fig. 2, w innym zobrazowaniu, dla objaśnienia procesu transmisji wiadomości.

Wychodząc od pracującej, korzystnie na zasadzie cyfrowej, sieci radiokomunikacji ruchomej o strukturze komórkowej według fig. 1, która zbudowana jest zgodnie ze standardem GSM lub standardem DCS 1800, urządzenie według wynalazku do transmisji komunikatów zawiera przedstawione na fig 2 rozszerzenia sieci.

Dla umożliwienia nadawania i odbioru komunikatów, które wewnątrz swoich telegramów dacyjnych zawierają kody rozpoznawcze, przeznaczone do tego urządzenia końcowe 4, 9 wyposażone są w filtr 12.1. Filtr ten jest modułem oprogramowania i zawarty jest w układzie pamięci samego urządzenia końcowego, albo na karcie procesorowej, którą można wprowadzać do urządzenia zapisująco-odczytującego, które zainstalowane jest w urządzeniu końcowym 4.

Centrala 8 obsługi krótkich komunikatów przekazuje przekazywane z urządzeń końcowych 4, 9 telegramy dacyjne do jednostki centralnej 10 dla usług specjalnych. Do tej centrali operacyjnej przyporządkowany jest również filtra 12.2, który zwraca telegramy dacyjne bez kodu rozpoznawczego bezpośrednio do centrali 8 i przekazuje dalej jedynie te, które zaopatrzone są w kod rozpoznawczy. Do centrali 8 przyporządkowany jest, korzystnie do każdej usługi, moduł logiki 11.1 do 11.n. Przez 11.1 przy tym oznaczono moduł logiki dla pierwszej usługi specjalnej lub pierwszej aplikacji a przez 11.n moduł logiki dla n-tej usługi specjalnej lub n-tej aplikacji. Liczba usług specjalnych lub aplikacji nie jest ograniczona i zależy właściwie od kreatywności operatora sieci.

Jednostka centralna 10 współdziała z modułami 14, 15 przy szyfrowaniu danych uprawnionych poszczególnych abonentów, którzy uprawnieni są do nadawania komunikatów z kodami rozpoznawczymi, jak również przy obliczaniu, szyfrowaniu i kontroli zawartego w kodzie rozpoznawczym kodu zabezpieczającego. Pierwszy moduł 14 jest w zasadzie bankiem danych, w którym przechowywane są dane identyfikacyjne abonentów, którzy uprawnieni są do korzystania z usług specjalnych. W drugim module 15, module kontroli autentyczności, odbywa się kontrola, w szczególności przy odbiorze komunikatów, zawartego w kodzie rozpoznawczym kodu bezpieczeństwa, a przy nadawaniu komunikatów ich obliczanie i szyfrowanie. Odpowiedni do tego przykład zamieszczono poniżej.

Korzystne jest, jeżeli do jednostki centralnej 10 jest również przyporządkowana jednostka odpowiedzi głosowej 13, która udziela, zwłaszcza abonentowi żądającemu usługi, informacji głosowych wspomagających dostęp do żądanej usługi specjalnej. W szczególnych przypadkach ta jednostka 13 to VRU może stanowić również tablicę informacyjną, z której tekst w postaci mówionej wywołuje się osobiście.

Na figurze 3 przedstawiono radiotelefon ruchomy, taki, jak stosowany w urządzeniu do transmisji komunikatów w przykładzie wykonania według wynalazku. Radiotelefon ruchomy

177 570 zawiera przy tym pole obsługowe czyli klawiaturę 16, pole wskaźnikowe w postaci wskaźnika LCD 17, antenę, otwór słuchawkowy 19, za którym umieszczona jest słuchawka do komunikacji głosowej na zewnątrz, jak również otwór mikrofonowy 20, przez który do mikrofonu doprowadzane są sygnały akustyczne przeznaczone do nadania. Radiotelefon ruchomy 4 zaopatrzony jest również w otwór 21 do wprowadzania karty procesorowej. Wewnątrz otworu, czyli szczeliny 21 znajduje się urządzenie zapisowo-odczytowe, za pośrednictwem którego odbywać się może wymiana danych między urządzeniem końcowym a kartą procesorową 22. Karta procesorowa 22 do pracy z usługami specjalnymi wymaga co najmniej 8 kilobajtów pamięci EEPROM, która zawarta jest w strukturze 23 układu scalonego i na figurze nie została bliżej przedstawiona Struktura 23 układu scalonego może być łączona elektrycznie z zainstalowanym w radiotelefonie ruchomym urządzeniem zapisowo-odczytowym za pośrednictwem pola stykowego 24, które składa się wielu pojedynczych styków elektrycznych. Na strukturze układu scalonego 23 odnośnikiem 25 oznaczono obszar pamięci, który zawiera system operacyjny karty procesorowej 22. Przez 26 oznaczono układ pamięci, w którym przechowywany jest moduł oprogramowania filtru 12.1. Występują również inne układy pamięci, zwłaszcza do tymczasowego przechowywania wielu komunikatów całej wiadomości, jednakowoż na figurach nie są one specjalnie widoczne.

Z figury 4 i figury 5 wynika możliwy sposób funkcjonalnej realizacji filtru 12.1 do rozpoznawania kodu rozpoznawczego i sposób jego wprowadzenia do struktury układu scalonego 23 karty. System operacyjny 25 karty procesorowej 22 jest przy tym rozdzielony na pierwszą część 25.1, która na podstawie strumienia informacyjnego docierającego do urządzenia końcowego określa, czy występuje w nim telegram dacyjny zaopatrzony w standardowy nagłówek danych skonstruowany zgodnie z systemem GSM 4.08 bądź systemem GSM 3.40. W przypadku rozpoznania takiego krótkiego komunikatu, ta pierwsza część systemu operacyjnego 25.1 zapewnia odebranie odpowiedniego telegramu dacyjnego. Za pomocą filtru 12.1 każdy rozpoznany telegram dacyjny sprawdzany jest na występowanie kodu rozpoznawczego. Jak już wspomniano, filtr stanowi programowy układ rozgałęziający z jednym wejściem i dwoma wyjściami, przy czym telegramy dacyjne nie zawierające kodu rozpoznawczego doprowadzane są bezpośrednio do pierwszego wyjścia, które za pośrednictwem bloku 25.2 dołączone jest do drugiej części systemu operacyjnego. Taki telegram dacyjny zostaje teraz zapisany na karcie procesorowej 22. Odbywa się to zwykle na podstawie rozkazów, które mogą być zawarte w drugiej części 25.2 systemu operacyjnego. W przypadku wykrycia przez filtr kodu rozpoznawczego, odpowiedni komunikat zostaje doprowadzony przez drugie wyjście modułu 27, w celu realizacji usługi specjalnej. W kodzie rozpoznawczym zawarta jest między innymi informacja, która informuje o tym, czy w przypadku odebranego komunikatu chodzi o wiadomość pojedynczą, czy też występują jeszcze następne telegramy, aż do przekazania całkowitej wiadomości. W każdym przypadku urządzenie końcowe informuje, który z kolei odebrano właśnie komunikat tej wiadomości. Jest to niezbędne, gdyż komunikaty wewnątrz sieci łączności przekazywane są zgodnie z określonymi priorytetami, które niniejszym nie są bliżej rozpatrywane, i które są odpowiedzialne za to, że kilka komunikatów jednej wiadomości do urządzenia odbiorczego może dotrzeć w pewnej kolejności, która nie musi odpowiadać kolejności prawidłowej. Aby w wyniku tego nie występowały kłopoty, stosuje się obszar pamięci, czyli stos 28 na strukturze układu scalonego, w którym zapamiętywane są wszystkie komunikaty jednej wiadomości, aż do całkowitego przekazania wiadomości. Następnie rozpoczyna się obróbka wiadomości. W przypadku wiadomości składającej się z pojedynczego komunikatu, realizacja obróbki rozpoczyna się oczywiście natychmiast.

N figurze 5 przedstawiono inną sieć działań obrazującą sposób działania filtru. Natychmiast po ustaleniu, że telegram zgodny ze standardem gMs jest komunikatem (blok 29), w pierwszym bloku decyzyjnym 30 następuje sprawdzenie, czy w telegramie zawarty jest poprawny kod rozpoznawczy. W przypadku, kiedy to nie zachodzi, komunikat zostaje przekazany na pierwsze wyjście filtru do bloku 25.2. Przy rozpoznaniu poprawności, co dokonuje się przez ponowne obliczenie wspomnianego kryptogramu i porównanie z kryptogramem transmitowanym, w drugim bloku decyzyjnym 31 następuje dodatkowo sprawdzenie poprawności synchronizacji. Opisano ją bliżej, podobnie, jak kryptogram, poniżej. Przy niepoprawnej syn177 570 chronizacji telegram dacyjny zostaje przekazany bezpośrednio przez pierwsze wyjście do bloku 25.2. Przy poprawnej synchronizacji w trzecim bloku decyzyjnym 32 następuje sprawdzenie, czy właśnie odebrany telegram dacyjny stanowi całkowitą wiadomość, czy też chodzi w tym przypadku tylko o wiadomość cząstkową. Sposób sprawdzania również opisano poniżej. Jeżeli w przypadku odebranego komunikatu chodzi o pełną wiadomość, to zostaje on przekazany bezpośrednio do modułu 27, do bezpośredniej obróbki. Jeżeli natomiast zostanie stwierdzone, że komunikat stanowi tylko część wiadomości, to ze wspomnianych powodów obróbka nie może się odbyć, dopóki nie będzie obecna cała wiadomość. W tym przypadku ta wiadomość częściowa zostaje zapamiętana na przeznaczonym do tego stosie 28, przynajmniej do czasu odebrania wszystkich wiadomości cząstkowych i umożliwienia -rozpoczęcia obróbki. Sprawdza to blok decyzyjny 34.

Filtr 12.2 również jest modułem oprogramowania i zapamiętany jest w znajdującym się w jednostce centralnej 10 obszarze pamięciowym przeznaczonym dla usług specjalnych, funkcjonalnie odpowiada opisanemu właśnie filtrowi.

Na figurze 6 przedstawiono telegram dacyjny do transmisji krótkiego komunikatu z wykorzystaniem standardowej usługi SMS. Telegram dacyjny 35 zgodnie ze standardem GSM ma wyznaczoną długość wynoszącą 176 bajtów. Zawiera on nagłówek 36, 37 zawierający pierwszy blok 36 o długości 13 bajtów, w którym zawarte są dane adresowe abonenta, które określone są zgodnie ze standardem 4.08 GSM. Poszczególnych bloków w związku z tym nie trzeba omawiać szczegółowo, ponieważ odpowiednie informacje dostępne są z wymienionych publikacji.

Bezpośrednio za nagłówkiem w standardowym telegramie dacyjnym znajduje się 140 bajtów, zawierających przede wszystkim informacje komunikatowe 38, 40, 44.

Na figurze 7, w odróżnieniu od opisanego powyżej telegramu dacyjnego, przedstawiono telegram 39, który zawiera kod rozpoznawczy 40, zwany także blokiem danych protokołu transportowego. Ten telegram dacyjny zgodnie ze standardem GSM ma długość również 176 bajtów i zawiera również nagłówek złożony z bloków 36, 37. Korzystne jest, jeżeli za nim występuje kod rozpoznawczy 40. Składa się on z kolei również z kilku bloków 41, 42, 43. Te bloki, niezbędne do zapewnienia bezbłędnego przepływu strumienia informacyjnego wiadomości, zwłaszcza przyporządkowanych usługom specjalnym, zawierają oznaczony odnośnikiem 41 pierwszy blok z informacją o liczbie komunikatów jednej pełnej wiadomości, jak również informacje o przekazanej ogólnej ilości komunikatów. Blok 42 zawiera dane o synchronizacji wiadomości, co omówiono dokładniej poniżej. To samo dotyczy bloku 43, w którym umieszczony jest kod zabezpieczający obliczony na podstawie danych bloku 42 i danych tajnych zapamiętanych zarówno po stronie odbiorczej jak i po stronie nadawczej. W przypadku urządzenia radiokomunikacji ruchomej dane tajne zawarte są na karcie procesorowej, a w przypadku jednostki centralnej 10, w przyporządkowanym do niej banku danych. Pozostałe związane z tym informacje opisano również poniżej, w związku z objaśnieniem procesów transmisji wiadomości.

Na figurze 8 przedstawiono taki proces przekazywania wiadomości. Przedstawiono na niej sieć radiokomunikacji ruchomej według fig. 2 w postaci najbardziej użytecznej przy objaśnianiu wspomnianych powyżej procesów. W wybranym przedstawieniu komórki radiowe 2, stacje bazowe 3, sterownik 5 dla kilku stacji bazowych, centrala 6 radiokomunikacji ruchomej jak również połączona z nią przewodowa sieć telefoniczna 7, znajdują się w pojedynczym wspólnym polu. Poza tym polem znajdują się dwa urządzenia końcowe, zwłaszcza radiotelefony ruchome 4, każdy z kartą procesorową 22. Obydwa radiotelefony ruchome 4 przyporządkowane są jednemu abonentowi A i jednemu abonentowi B. Również poza polem wspólnym znajduje się centrala 8 usługi krótkich komunikatów. Funkcjonalnie do centrali 8 dołączona jest jednostka centralna 10 dla obsługi specjalnej z filtrem 12.2. Do jednostki 10 przyporządkowany jest moduł ‘logiki 11.1, czyli moduł 14 banku danych i moduł 15 kontroli autentyczności, poza tym przedstawiono jednostkę odpowiedzi głosowych 13.

Abonent A, który swoją osobistą kartę procesorową 22 wprowadził do radiotelefonu ruchomego 4 i tą kartą jest rozpoznawany i identyfikowany, wywołuje za pomocą klawiszy na swoim polu obsługowym numer usługi. Może to być na przykład bezpłatny numer telefonicz8

177 570 ny. To wywołanie a dociera przez nie przedstawioną centralę radiokomunikacji ruchomej do bloku jednostki 13. Ten proponuje głosowo abonentowi A wybór usługi.

Po dokonaniu wyboru usługi, co odbywa się również za pomocą klawiszy pola obsługowego przez abonenta A, jednostka 13 sygnalizuje do jednostki centralnej 10, że abonent A wybrał konkretną usługę specjalną. Przy tym jednostka 13 może automatycznie określić numer abonenta wzywającego albo kolejno zapytać o ten numer głosem. Ten przepływ informacji na rysunku oznaczono jako a, b.

Jednostka centralna 10 sprawdza teraz, na podstawie banku danych 14, czy klient jest znany, i czy jest upoważniony do tej usługi specjalnej. Jeżeli nie, to następuje przekazanie przez jednostkę 13 odmowy realizacji żądania. Jeżeli tak, to zostaje sporządzona pierwsza wiadomość dla żądanej usługi specjalnej, i utworzenie kryptogramu za pośrednictwem wywołania z modułu 15 kontroli autentyczności. Tworzenie takiego kryptogramu lub zaszyfrowanych zgodnie z określonymi regułami słowa może odbywać się na przykład zgodnie ze standardem szyfrowania danych (DES).

Odbywa się to na przykład zgodnie z równaniem

SRES = A3 (ki,RAND).

Oznaczenia w równaniu:

SRES - Signed Responds/Odpowiedź informacyjna,

A3 - algorytm tajny, który zapamiętany jest zarówno w module 15 kontroli autentyczności jak i na karcie procesorowej 22, ki - klucz tajny, który również znajduje się zarówno w module 15 kontroli autentyczności jak i na karcie procesorowej 22 odpowiedniego abonenta,

RAND - Random/liczba losowa lub suma kontrolna, którą otrzymuje się na przykład w sposób następujący:

RAND = f (wiadomość).

Funkcja, zgodnie z którą należy wyznaczać liczbę losową lub sumę kontrolną może być określona przez samego abonenta przy pierwszym włożeniu karty, zgodnie z procedurą identyfikacyjną nie wymagającą bliższego omówienia. Może ona stanowić dowolną funkcję matematyczną,, która w jakikolwiek sposób związana jest na przykład z długością wiadomości. Liczba losowa lub suma kontrolna RAND, lub też funkcja według której należy tę liczbę obliczyć, zapamiętane są na karcie procesorowej 22 i w module 15 i ewentualnie obliczanie odbywa się na miejscu.

Kryptogram SRES wyliczony zgodnie ze wspomnianymi wzorami zostaje zapisany w bloku 43 kodu rozpoznawczego 40 dla pierwszego telegramu dacyjnego. Za pośrednictwem banku 14 danych wyznaczony zostaje aktualny stan licznika synchronizacyjnego dla karty procesorowej 22 abonenta A. Zawartość licznika synchronizacyjnego stanowi również część kodu rozpoznawczego i umieszczona jest w bloku 42. W bloku 41 kodu rozpoznawczego wpisanych jest wiele komunikatów żądanej i przeznaczonej do przekazania abonentowi A wiadomości o tym, który właśnie komunikat zostaje ustawiony w ciągu. Czynności te na fig. 8 oznaczono literami c.

Jednostka centralna 10 wysyła następnie w ten sposób uporządkowaną wiadomość, która może składać się z jednego lub wielu komunikatów bądź telegramów dacyjnych, do abonenta A lub jego karty procesorowej 22 wstawionej w urządzenie końcowe 4. Wszystkie wiadomości są wysyłane w postaci wiadomości klasy 2 GSM. Wysłanie takiej wiadomości oznaczono literą d. Kiedy wiadomość, która przeszła przez sprawdzanie zgodnie z kryteriami filtru na karcie, zostaje zapamiętana na karcie procesorowej 22 abonenta A, następuje generacja pozytywnej odpowiedzi oznaczonej przez e i jej nadanie zwrotne do jednostki centralnej 10.

Zgodnie ze standardem GSM wszystkie wiadomości są zarówno nadawane, jak i odbierane za pośrednictwem centrali 8 obsługi krótkich komunikatów.

Filtr 12.1, który mieści się w obszarze pamięciowym karty procesorowej 22 abonenta A, rozpoznaje nadchodzące wiadomości, zbiera wiadomości cząstkowe na stosie 28 tej karty i kontynuuje dalsze wykorzystanie karty po nadejściu wszystkich wiadomości cząstkowych. Można to stwierdzić na podstawie bloku 41 z kodu rozpoznawczego 40.

177 570

Karta procesorowa 22 może na przykład generować jako wynik odebranych wiadomości nowe wiadomości pochodne, i przekazywać je w postaci krótkich komunikatów do centrali 8 obsługi krótkich komunikatów, która te wiadomości przekazuje dalej do jednostki centralnej

10. Jednąz takich wiadomości na Lc. 8 oznaczono 1 iteeąf.

Cykl d, e, należnCe od żądanej usługi specjalnej i zależnie od wybranego modułu 11.1 do 11.n logiki, jest powtarzany dowolną liczbę razy. Jednostka centralna 10 zwiększa przy każdej wiadomości licznik synchronizacyjny dla karty procesorowej 22 i tworzy dla każdej wiadomości odpowiedni kryptogram, tak że ta karta abonenta A może sprawdzić wiarygodność danych. Odpowiedzi z karty procesorowej 22 abonenta A do jednostki centralnej 10 są również zgodne z przedstawionymi wzorami. Kolejność bloków 41, 42, 43 dla rśzwiąncąic według wynalazku nie ma znaczenia i może być OowoIoc.

Fig. 2

SVL1

SVLn

-			-ΐΐ.η
	L	ŁŁJ	LL

r SS <L1 Z-A \
-	-7	-—
-

m 570

177 570

Fig. 6

	¹
13 BAJTÓW	23
		BAJTY	140 BAJTÓW
	176 BAJTÓW

Fig. 7

BAJTÓW

BAJTY

43

140 BAJTÓW )

~739

176 BAJTÓW

177 570

Fig. 5

25.2 28 27

177 570

Fig. 8

177 570

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do transmisji komunikatów w sieci telekomunikacyjnej do przetwarzania mowy i danych, z wieloma urządzeniami końcowymi przyporządkowanymi określonemu użytkownikowi bezpośrednio lub za pomocą wkładanego nośnika danych, w której przynajmniej dwa urządzenia końcowe są zdolne nawiązać łączność głosową lub dacyjną ze sobą nawzajem, oraz z co najmniej jedną centralą do sterowania transmisją komunikatów w sieci łączności, przy czym każda transmisja komunikatu stanowi łączność dacyjną, w której odbywa się wymiana telegramów, z których każdy zawiera standardowy nagłówek ze znormalizowanym międzynarodowo kodem rozpoznawczym do identyfikacji abonenta i autentyczności komunikatu, jak również z co najmniej jedną znajdującą się w sieci jednostką centralną, przy czym przynajmniej część urządzeń końcowych i jednostka centralna generują nagłówki telegramów dacyjnych zaś telegram dacyjny transmitowany jest albo z jednostki, centralnej do co najmniej jednego z urządzeń końcowych albo z jednego z urządzeń końcowych do jednostki centralnej, przy czym w jednostce centralnej i przynajmniej części urządzeń końcowych znajdują się urządzenia do sprawdzania nagłówka danych, znamienne tym, że telegramy z danymi zawierają dodatkowo określone przez operatorów sieci kody rozpoznawcze (40), a jednostka centralna (10) i część urządzeń końcowych (4, 9) zawierają obwody wytwarzania tego dodatkowego kodu rozpoznawczego (40) oraz filtry (12.1, 12.2) do rozpoznawania dodatkowego kodu rozpoznawczego (40), przy czym ten dodatkowy, określony przez danego operatora sieci, kod rozpoznawczy (40), stanowiący zabezpieczenie dla transmisji określonych komunikatów i w telegramie dacyjnym, jest umieszczony bezpośrednio za standardowym nagłówkiem danych.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że sieć jest cyfrową siecią łączności, zwłaszcza komórkową siecią (1) radiokomunikacji ruchomej, zestawioną zgodnie ze standardem GSM lub standardem DCS 1800.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy z filtrów (12.1,12.2) przyporządkowanych urządzeniom końcowym (4, 9) jest modułem oprogramowania zawartym w układzie pamięci (26) znajdującym się w urządzeniu końcowym (4, 9) lub na nośniku (22) danych.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część urządzeń końcowych (4, 9) stanowią radiotelefony ruchome (4), z których każdy zawiera urządzenie (21) do wymiany danych z nośnikiem danych, zwłaszcza z wprowadzaną do ruchomego radiotelefonu (4) kartą procesorową (22).
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że telegramy dacyjne (39) zawierające dodatkowy kod rozpoznawczy (40) stanowią tylko część wiadomości złożonej z wielu telegramów dacyjnych (39), przy czym w każdym telegramie dacyjnym, w dodatkowym kodzie rozpoznawczym zawarta jest informacja o liczbie telegramów dacyjnych składających się na pełną wiadomość oraz o miejscu odpowiedniego telegramu dacyjnego wewnątrz tej wiadomości.
6. Urządzenie według eastrz. 5, znamienne tam. że każdy telegram decyjny należycy do wiadomości jest zapamiętywany w układzie pamięci (25, 26), przy czym dalsza obróbka telegramu dacyjnego odbywa się dopiero po znalezieniu się w układzie pamięci (25, 26) całej wiadomości.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do jednostki centralnej (10) przyporządkowane są moduły (14, 15) do szyfrowania danych uprawnieniowych poszczególnych abonentów, którzy są uprawnieni do przekazywania komunikatów (39) z dodatkowym kodem rozpoznawczym (40) oraz do obliczania, szyfrowania i kontrolowania zawartego w kodzie rozpoznawczym (40) kodu zabezpieczającego (43).

177 570
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że w kod zabezpieczający (43) włączona jest liczba losowa (RAND), przy czym liczba losowa jest określaną przez operatora sieci funkcją komunikatu.
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że części składowe telegramu dacyjnego (39) zaopatrzonego w dodatkowy kod rozpoznawczy (40) zawierają informacje komunikatowe (44) w postaci zaszyfrowanej.