Способ контроля обслуживания и мобильная станция в системе мобильной связи

 

Изобретение относится к способу и установке для контроля обслуживания в системе мобильной связи, к мобильной станции и интеллектуальному модулю мобильной станции. Достигаемым техническим результатом является конфиденциальность услуги определения местоположения. Для этого местоположение мобильной станции определяется в конкретной мобильной станции посредством хронирующей разности сигналов, принятых, по меньшей мере, от двух (предпочтительно от трех) базовых станций и на основе данных местоположения упомянутых базовых станций. Эти данные местоположения передаются к мобильной станции в зашифрованном виде, так что они могут использоваться только теми мобильными станциями, которым оператор доставил дешифровальный ключ, необходимый для дешифрования данных местоположения. Дешифровальный ключ передается индивидуально каждой мобильной станции. Дешифрование может происходить в интеллектуальном модуле мобильной станции, и в этом случае никакие данные местоположения не появляются в незашифрованном виде вне интеллектуального модуля, что дает конфиденциальность данных. Если требуется лишь возможность назначения платы, дешифрование и вычисление местоположения могут также иметь место в любом ином месте мобильной станции. Дешифровальный ключ может меняться, и в этом случае новый дешифровальный ключ передается мобильной станции преимущественно периодически в связи с процедурой обновления местоположения. 8 с. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу контроля обслуживания в системе мобильной связи, к мобильной станции и к интеллектуальному модулю мобильной станции. Изобретение преимущественно применимо к способу обнаружения для мобильной станции. Этот способ можно применять к аналоговым и цифровым системам мобильной связи. Примером такой системы является цифровая GSM (Глобальная система для мобильной связи), основанная на временном разделении каналов.

Информация о местоположении мобильной станции может использоваться для многих целей:

- указание цены вызовов может выполняться согласно местоположению мобильной станции, на основании чего вызовы, сделанные из дома, к примеру, могут быть дешевле;

- когда аварийный вызов делается с мобильной станции, возможно определить местоположение вызывающей мобильной станции (эта функция требуется властями в некоторых странах);

- пользователь мобильной станции может нуждаться в информации о его/ее местоположении, например, при путешествии;

- власти могут использовать информацию о местоположении, к примеру, для нахождения украденной мобильной станции или для слежения за потерявшимися.

Поскольку процедура определения местоположения включает в себя поток обмена данными (трафик данных) в системе, необходимо, чтобы оператор был способен предлагать услугу определения местоположения. Вдобавок, процедура определения местоположения должна быть безопасной, чтобы информация о местоположении не могла быть сфальсифицирована пользователем, например, для того, чтобы обеспечить домашнюю скидку где-нибудь помимо дома. Кроме того, данные могут быть конфиденциальными, т.к. не в интересах оператора сообщать относящуюся к системе информацию третьей стороне.

Всемирная система позиционирования (ВСП) (GPS), основанная на использовании сигналов, принятых от спутников, широко применяется для определения местоположения. Эта структура потребует, чтобы к мобильным станциям был добавлен приемник ВСП, что приведет к значительным дополнительным стоимостным затратам. Поэтому в системе определения местоположения, предназначенной для мобильных телефонов, предпочтительно использовать собственные сигналы сотовой системы, передаваемые между мобильной станцией и базовыми станциями, для определения местоположения мобильной станции, даже хотя некоторые модели мобильных станций могут также включать в себя и приемник ВСП.

Из публикации [1] WO 92/05672 известен способ, в котором расстояние мобильной станции от базовой станции определяется на основе задержки распространения сигнала, передаваемого между мобильной станцией и базовой станцией. Фиг.1 иллюстрирует принцип действия такого способа. За счет измерения на базовой станции 1 времени задержки распространения сигнала, посланного мобильной станцией 14, получается расстояние d между мобильной станцией и базовой станцией. Вследствие конечной точности измерений расстояния предполагаемое местоположение мобильной станции представляет собой кольцеобразную область, ширина которой зависит от точности измерения времени задержки. Соответствующее измерение задержки распространения может выполняться для сигнала между мобильной станцией и базовой станцией и другими базовыми станциями. Результатом является одна кольцеобразная область местоположения для каждой базовой станции, вовлеченной в измерение. В проиллюстрированной на Фиг.1 ситуации задержки распространения между мобильной станцией и базовой станцией 11, мобильной станцией и базовой станцией 12 и мобильной станцией и базовой станцией 13 дают расстояния d1, d2 и d3, которые соответствуют кольцеобразным областям 16, 17 и 18. Эти кольца пересекаются в области 19, которая является областью местоположения мобильной станции, полученной из трех измерений задержки распространения. Таким образом, местоположение мобильной станции можно определить как область, порядок размерности которой равен точности измерения. В вышеописанном способе определение местоположения практически выполняется системой, и в мобильных станциях не требуется никаких специальных функций для реализации этого измерения.

Недостаток способа, основанного на измерении задержки распространения, измеренной по сигналу между мобильной станцией и базовыми станциями, состоит в том, что эту задержку распространения нельзя легко измерить с такой точностью, чтобы точность информации о местоположении мобильной станции была адекватна точности для вышеупомянутых применений. Вдобавок, мобильная станция должна установить соединение линии связи вверх с каждой базовой станцией, для которой должна быть измерена задержка распространения. Если информация о местоположении должна непрерывно обновляться, трафик данных, относящийся к информации о местоположении, создает существенную нагрузку на пропускную способность соединения системы мобильной связи. Кроме того, большой объем передачи данных делает это измерение медленным. Проблемой этого способа является и то, что ошибки в абсолютной временной точности мобильной станции создают ошибки в полученном результате определения местоположения.

Фиг.2 иллюстрирует принцип действия, основанного на временной разнице измерения, в котором измерение можно выполнять мобильной станцией или системой. Пусть мобильная станция принимает сигналы от множества базовых станций, - в случае, отображенном на Фиг.2, от трех базовых станций БТС1, БТС2 и БТС3. Оценка для определения местоположения мобильной станции определяется посредством наблюдаемой временной разности (НВР) (OTD) между сигналами, принятыми от базовых станций, вследствие чего возможно вычислить посредством временной разности между сигналами, принятыми от двух базовых станций, разность d1-d2 между расстоянием d1 между мобильной станцией и первой базовой станцией и расстоянием d2 между мобильной станцией и второй базовой станцией. Затем те потенциальные пункты определения местоположения мобильной станции, в которых значение разности равно d1-d2, составляют гиперболообразную кривую, которая, таким образом, представляет потенциальные пункты определения местоположения мобильной станции. На Фиг.2 эта кривая отображена пунктирной линией. Поскольку результат измерения имеет некоторое поле ошибки, область местоположения мобильной станции в действительности представляет собой полосу между двумя гиперболами, причем ширина этой полосы зависит от поля ошибки в результатах измерения. Когда сигналы принимаются от, по меньшей мере, трех базовых станций БТС1, БТС2 и БТС3, результат состоит из множества областей А12, А13 и А23 таких, что местоположение мобильной станции определяется в пересечении АМС этих областей. Определение ограниченной области местоположения требует измерения временных разностей для сигналов, принятых от, по меньшей мере, трех базовых станций, если в дополнение к этому измерению временных разностей не используются другие способы, такие как измерение задержки распространения. Если используются другие дополнительные способы, то возможно использовать временную разность для сигналов, принятых только от двух базовых станций. Итак, при использовании принципа измерений, отображенного на Фиг.2, местоположение мобильной станции может быть вычислено либо мобильной станцией, либо системой.

Из патентного документа [2] FI 101445 известно решение, в котором мобильная станция измеряет временные разности сигналов, принятых от базовых станций, и передает данные измеренных временных разностей на систему мобильной связи. Мобильный центр определения местоположения в системе мобильной связи вычисляет местоположение мобильной станции на основе данных измеренных временных разностей и координат местоположения базовых станций и данных реальных временных разностей (РВР) (RTD) базовых станций. Это решение имеет тот недостаток, что данные временных разностей должны быть переданы от мобильной станции к системе, что создает нагрузку на пропускную способность передачи данных в направлении линии связи вверх.

В решениях, раскрываемых в документах [1] и [2], местоположение мобильной станции вычисляется сотовой системой. Затем информация о местоположении мобильной станции должна передаваться от этой системы к мобильной станции в специальном сообщении, если приложение, требующее эту информацию о местоположении, находится в мобильной станции. Если информация о местоположении нужна пользователю постоянно, перенос множества данных будет происходить и в линии связи вниз. Другим недостатком является то, что пользователь принимает информацию местоположения не в реальном времени, т.к. информация местоположения должна быть сначала вычислена системой.

Из документа ЕР 398773 известно решение, в котором мобильная станция принимает от системы мобильной связи информацию о разностях хронирования и координатах местоположения базовых станций, расположенных в области мобильной станции. Затем мобильная станция измеряет временные разности сигналов, принятых от упомянутых станций, и определяет местоположение мобильной станции на основе измеренных временных разностей, разностей хронирования базовых станций и координат местоположения, используя алгоритм определения местоположения, хранящийся в мобильной станции. Упомянутый документ не описывает подробно, как в этом способе будет воплощена сигнализация в системе мобильной связи. Недостатком этого решения является, однако, то, что оператор не может назначить пользователю цену за услугу определения местоположения, потому что мобильная станция может выполнить определение местоположения независимо на основе сигналов, посланных базовыми станциями. Другим недостатком этого решения является то, что пользователь может фальсифицировать информацию о местоположении, посланную к станции, так что этот способ определения местоположения ненадежен для многих приложений.

Таким образом, использование информации о местоположении мобильной станции имеет много приложений, но признаки известных из уровня техники решений не отвечают требованиям этих приложений.

Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить решение для контроля обслуживания в системе мобильной связи, исключающее вышеупомянутые недостатки, относящиеся к уровню техники. Посредством этого решения возможно реализовать способ определения информации о местоположении мобильной станции и мобильную станцию, которые отвечают требованиям, касающимся возможности назначения платы, надежности и конфиденциальности услуги определения местоположения.

Идея изобретения состоит в том, что данные, требующиеся для этой услуги в мобильной станции, передаются в зашифрованном виде к нескольким мобильным станциям в одно и то же время. Шифрование основано на использовании дешифровального ключа, который посылается мобильным станциям по отдельности.

В применении к определению местоположения мобильной станции это означает, что положение мобильной станции определяется в этой мобильной станции на основе разности хронирования между сигналами, принятыми, по меньшей мере, от двух (предпочтительно от трех) базовых станций, и с использованием информации о местоположении упомянутых базовых станций. Информация о местоположении означает координаты положения базовой станции, реальновременные разностные (РВР) данные и другие относящиеся к базовой станции данные, чтобы определить местоположение мобильной станции. Информация о местоположении базовых станций передается к мобильной станции в зашифрованном виде, чтобы ее можно было использовать только той мобильной станцией, которой оператор доставил ключ, необходимый для дешифрования информации местоположения. Дешифровальный ключ предпочтительно передается мобильной станции индивидуально и в зашифрованном виде. Дешифровальный ключ может заменяться, и в этом случае новый дешифровальный ключ передается мобильной станции преимущественно в связи с обновлением местоположения, что является процедурой, используемой в GSM.

При передаче дешифровального ключа и информации о местоположении дешифрование преимущественно имеет место в интеллектуальном модуле (скажем, интеллектуальной карте), так что заодно можно вычислить информацию о местоположении, используя алгоритм, хранящийся в интеллектуальном модуле. Это приводит как к возможности назначения платы, так и к конфиденциальности данных, поскольку дешифровальный ключ зашифрован и дешифрование дешифровального ключа имеет место в интеллектуальном модуле. Если требуется только возможность назначения платы, дешифрование и вычисление информации о местоположении может выполняться в ином месте в мобильной станции, нежели в интеллектуальном модуле. Вдобавок, информация о местоположении, посланная в систему, может зашифровываться в интеллектуальном модуле перед передачей, если приложение, требующее информацию о местоположении мобильной станции, находится в системе.

Изобретение облегчает непрерывное, в реальном времени, вычисление местоположения в речевом режиме, режиме передачи данных и аварийном режиме, потому что определение местоположения мобильной станции вычисляется в этой мобильной станции. Поскольку информация о местоположении зашифровывается, возможно сделать услугу определения местоположения доступной только тем, кто специально заказывает эту услугу, и использование этой услуги является платной. Назначение платы может базироваться на доставке дешифровальных ключей или оно может быть, к примеру, в виде выписывания ежемесячного счета. Значительным преимуществом решения согласно изобретению является также то, что пользователь, например, не может фальсифицировать ни данные, используемые в процедуре определения местоположения, ни информацию о местоположении, посланную к системе, если единственным местом, где данные находятся в незашифрованном виде, является интеллектуальная карта мобильной станции.

Способ контроля обслуживания, в котором информация передается множеству мобильных станций одновременно по одному и тому же каналу передачи в системе мобильной связи, отличается тем, что упомянутая информация, передаваемая одновременно ко множеству мобильных станций, зашифровывается, и эта зашифровка реализуется с использованием дешифровального ключа, который передается по отдельности к каждой мобильной станции.

Способ, согласно изобретению, для определения местоположения мобильной станции, в котором

- наблюдаемая временная разность между сигналами, принятыми, по меньшей мере, от двух базовых станций, измеряется в этой мобильной станции,

- координаты местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций передаются мобильной станции,

- координаты местоположения мобильной станции вычисляются в мобильной станции на основе упомянутой временной разности и координат местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций,

отличается тем, что

- упомянутые координаты местоположения базовых станций передаются мобильной станции в зашифрованном виде.

Система определения местоположения мобильной станции согласно изобретению в случае множества базовых станций и мобильных станций, в которой:

- наблюдаемая временная разность между сигналами, принятыми, по меньшей мере, от двух базовых станций, измеряется в этой мобильной станции,

- координаты местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций передаются мобильной станции и

- координаты местоположения мобильной станции вычисляются в мобильной станции на основе упомянутой временной разности и координат местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций,

отличается тем, что

- для упомянутых координат местоположения базовых станций, подлежащих передаче мобильной станции, делается размещение в зашифрованном виде.

Мобильная станция согласно изобретению, которая содержит средство для приема на широковещательном управляющем канале информации, относящейся к услуге, отличается тем, что она также содержит средство для дешифрования упомянутой информации посредством дешифровального ключа и средство для приема упомянутого дешифровального ключа, присвоенного упомянутой мобильной станции.

Мобильная станция согласно изобретению, которая для определения местоположения мобильной станции содержит:

- средство для приема сигналов от, по меньшей мере, двух базовых станций,

- средство для определения наблюдаемой временной разности между принятыми сигналами,

- средство для передачи координат местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций к мобильной станции и

- средство для определения координат местоположения мобильной станции на основе упомянутых временной разности и координат местоположения упомянутых, по меньшей мере, двух базовых станций,

отличается тем, что содержит также средство для дешифрования упомянутой информации о координатах местоположения базовых станций.

Интеллектуальный модуль согласно изобретению, который содержит средство для приема от мобильной станции зашифрованной информации, относящейся к услуге, отличается тем, что содержит также средство для дешифрования упомянутой информации с использованием дешифровального ключа и средство для приема упомянутого дешифровального ключа от мобильной станции.

Мобильная интеллектуальная карта согласно изобретению отличается тем, что содержит средство для генерирования дешифровального ключа, используемого при шифровании данных о координатах местоположения базовой станции, на основе информации, принятой от базовой станции.

Предпочтительные выполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение будет теперь описано подробнее со ссылками на сопровождающие чертежи, в которых:

Фиг.1 иллюстрирует известный из уровня техники способ определения местоположения мобильной станции, основанный на измерении задержки распространения между базовой и мобильной станциями.

Фиг.2 иллюстрирует известный способ, основанный на измерении временной разности.

Фиг.3 иллюстрирует систему определения местоположения согласно изобретению.

Фиг.4 иллюстрирует способ согласно изобретению для передачи дешифровального ключа к мобильной станции.

Фиг.5 иллюстрирует перенос дешифровального ключа ко множеству мобильных станций.

Фиг.6 показывает потоковую диаграмму сигнализации при передаче информации о местоположении в широковещательном сообщении к мобильной станции.

Фиг.7 показывает сообщение информации о местоположении, которое может использоваться вместе с решением согласно изобретению.

Фиг.8 показывает потоковую диаграмму сигнализации в ситуации, где дешифровальный ключ передается к мобильной станции в связи с обновлением местоположения, когда мобильная станция входит в область нового регистра местоположения посетителя (РМП) (VLR).

Фиг.9 показывает мобильную станцию согласно изобретению.

Фиг.10 показывает интеллектуальный модуль по изобретению.

Фиг.1 и 2 уже рассматривались в связи с описанием аналогов. Далее будет раскрыт принцип работы способа определения местоположения согласно изобретению со ссылкой на Фиг.3, а затем будут более подробно описаны пути реализации шагов сигнализации, относящиеся к способу по изобретению со ссылками на Фиг.4 и 8. Существенные компоненты мобильной станции и интеллектуального модуля согласно изобретению отображены на Фиг.9 и 10. Наконец, описывается, какие преимущества имеет решение по изобретению по сравнению с аналогами. В описании проиллюстрированных выполнений делается ссылка на систему GSM, которая подробнее раскрывается в M. Mouly, M.-B. Pautet: The GSM System for Mobile Communications, 1992.

Итак, временная разность между сигналами, принятыми мобильной станцией от двух базовых станций, называется наблюдаемой временной разностью (НВР) (OTD). Измерение НВР используется в синхронизации мобильной станции к синхросигналу новой обслуживающей базовой станции при передаче обслуживания, так что способ измерения НВР известен из уровня техники. НВР измеряется в две стадии, потому что мобильная станция не может принимать сигналы одновременно от двух базовых станций. Сначала мобильная станция измеряет первую временную разность между своим собственным хронированием и хронированием сигнала, принятого от первой базовой станции. Затем мобильная станция измеряет вторую временную разность между собой и второй базовой станцией. НВР равно разности между первой и второй временными разностями. Измерение НВР описано подробнее в prETS 300579: GSM 05.10 version 4.4.1, European digital cellular telecommunications system (Phase 2); Radio subsystem synchronisation, European Telecommunications Standards Institute, 1994, 14 pp.

Фиг.3 иллюстрирует принцип действия системы определения местоположения согласно изобретению. Она содержит систему мобильной связи, в которой отображены четыре базовые станции БТСА (32), БТСБ (33), БТСВ (34) и БТСГ (35). В иллюстрируемом случае базовая станция БТСА является базовой станцией, обслуживающей мобильную станцию 31. Обслуживающая базовая станция БТСА посылает к мобильной станции 31 информацию о дешифровальном ключе 314, используемую в процедуре определения местоположения, посредством чего мобильная станция дешифрует информацию о местоположении, принятую от базовых станций. Информация о местоположении посылается от базовой станции к мобильной станции, например, в ячеечном широковещательном сообщении CMC (спутниковой мультисервисной системы) (SMS).

Мобильная станция 31 принимает от базовых станций БТСА, БТСБ И БТСВ хронирующие сигналы в блок 310 приема. Мобильная станция измеряет временные разности сигналов, принятых от разных базовых станций, в блоке 311 и посылает их в блок 312, который вычисляет координаты местоположения мобильной станции. Координаты местоположения могут далее передаваться к обслуживающей базовой станции, если это необходимо, а затем возможно использовать тот же самый вид шифрования, что и в передаче информации базовой станции. Передача к базовой станции может быть реализована, например, в ответ на запрос, посланный системой к мобильной станции.

Координаты местоположения мобильной станции от обслуживающей станции могут далее передаваться в мобильный центр определения местоположения (МЦОМ) (MLC) (36) в системе мобильной связи, где информация о местоположении будет доступна для различных приложений. Мобильный центр определения местоположения может располагаться вместе с другими частями системы мобильной связи и не обязательно представляет собой отдельный блок. В дополнение к измерению местоположения на основе временной разности система может также применять и другие способы.

Дешифрование и вычисление местоположения могут иметь место в интеллектуальном модуле мобильной станции, если желательно содержать информацию о местоположении базовой станции конфиденциальной. В этом случае логические блоки 312-314 на Фиг.3 находятся в этом интеллектуальном модуле. Если конфиденциальности не требуется, рассматриваемые функции могут также реализовываться где-то еще в мобильной станции 31.

Мобильная станция может принимать дешифровальный ключ от базовой станции в ответ на запрос или в связи с обновлением местоположения. Фиг.4 иллюстрирует способ согласно изобретению для передачи дешифровального ключа к мобильной станции в связи с периодическим обновлением местоположения. Мобильная станция посылает к мобильному коммутирующему центру периодический запрос обновления местоположения, и система возвращает подтверждение обновления местоположения. Если пользователь мобильной станции - абонент имеет право использовать услугу определения местоположения, то дешифровальный ключ или информация, необходимая для его генерирования, передается вместе с упомянутым подтверждающим сообщением. Вдобавок для дешифровального ключа может быть выдан период годности.

Фиг.5 иллюстрирует перенос дешифровального ключа к нескольким мобильным станциям МС1, МС2 и МС3, в которых обновление местоположения происходит в разное время. Если перенос дешифровального ключа происходит в связи с периодическим обновлением местоположения, то предпочтительно выполнять изменение дешифровальных ключей в периоды времени, которые длиннее периода обновления местоположения. Затем новый дешифровальный ключ может передаваться ко всем мобильным станциям перед изменением дешифровальных ключей. Если мобильная станция должна быть закрыта и выключается, возможно передать в первом обновлении местоположения как текущий дешифровальный ключ, так и следующий дешифровальный ключ при условии, что следующая смена дешифровальных ключей происходит до следующего обновления местоположения, - ср. мобильную станцию МС3 на Фиг.5. С другой стороны, текущий дешифровальный ключ и следующий дешифровальный ключ могут всегда передаваться так, что при запуске не потребуется никакой специальной процедуры.

Фиг.6 показывает потоковую диаграмму сигнализации для передачи информации о местоположении к мобильной станции в широковещательном сообщении. На шаге 61 мобильный центр определения местоположения МЦОМ зашифровывает затребованную информацию о местоположении и посылает эту информацию в ячеечный широковещательный центр ЯШЦ (CBS) обслуживания коротких сообщений. На шаге 62 ячеечный широковещательный центр обслуживания коротких сообщений ЯШЦ посылает информацию о местоположении к контроллеру базовой станции КБС, который посылает ее дальше к базовой станции БТС (шаг 63). На шаге 6 базовая станция БТС посылает информацию о местоположении дальше к мобильной станции МС на широковещательном канале обслуживания коротких сообщений ОКС (SMS).

Фиг.7 показывает сообщение информации о местоположении, которое может использоваться вместе с решением согласно изобретению. Ключевое число 71 используется для определения текущего дешифровального ключа. Мобильная станция начинает с использования нового дешифровального ключа в момент, когда ключевое число сменяется. Номер 72 сообщения используется в качестве входного параметра в алгоритме шифрования. Данные 73 общего пользования могут содержать информацию общего пользования, необходимую мобильным станциям, которые лишь определяют значения НВР и посылают их к системе для вычисления местоположения. Такая информация может включать в себя, к примеру, список базовых станций, пригодных для измерения НВР, канальные номера, идентификационную информацию базовых станций, длины пакетов, используемых базовой станцией, или возможные значения РВР. Зашифрованные данные 74 содержат информацию, которая доступна только для тех мобильных станций, которые имеют право воспользоваться услугой определения местоположения. Эти данные включают в себя информацию вычислений базовых станций, необходимую для вычисления местоположения, такую как координаты базовых станций и точное хронирование, или значения РВР. Вдобавок, это сообщение содержит заголовки (не показаны), указывающие среди прочего, применено ли к этому сообщению шифрование.

Фиг.8 показывает потоковую диаграмму сигнализации в ситуации, в которой дешифровальный ключ передается к мобильной станции в связи с обновлением местоположения, когда мобильная станция входит в область нового регистра местоположения посетителя РМП. На шаге 81 мобильная станция МС начинает процедуру обновления местоположения. На шаге 82 новый мобильный коммутирующий центр МКЦ/регистр местоположения посетителя РМП запрашивает от мобильной станции информацию, касающуюся предыдущего регистра местоположения посетителя, и информирует регистр основного местоположения РОМ (HLR), что регистр местоположения посетителя сменился (шаг 83). На шаге 84 регистр основного местоположения выполняет процедуру "отмена местоположения" для предыдущего регистра и посылает абонентские данные к новому мобильному коммутирующему центру/регистру местоположения посетителя (шаг 85), а новый мобильный коммутирующий центр/регистр местоположения посетителя подтверждает их (шаг 86). На шаге 87 новый мобильный коммутирующий центр/регистр местоположения посетителя подтверждает запрос на обновление местоположения мобильной станции. Если пользователь мобильной станции имеет право использовать услугу определения местоположения на базе мобильной станции, это подтверждение содержит текущий дешифровальный ключ для широковещательной информации о местоположении и, возможно, дешифровальный ключ для следующего периода.

Фиг.9 показывает упрощенную блок-схему мобильной станции 900 согласно изобретению в сотовой системе. Ниже будут впервые описаны обычные функции мобильной станции. Мобильная станция содержит антенну 901 для приема радиочастотного (РЧ) сигнала, переданного базовой станцией. Принятый РЧ сигнал направляется, например, через дуплексный фильтр 902 к РЧ приемнику 911, в котором этот сигнал усиливается и преобразуется к цифровому виду. Сигнал затем детектируется и демодулируется в блоке 912 и декодируется в блоке 913. После этого сигнал обрабатывается в соответствии с тем, является ли переданная информация речевым сигналом или данными. Данные могут храниться сами по себе в памяти 904 мобильной станции. Согласно настоящему изобретению, данные определения местоположения или другой услуги и дешифровальный ключ, принятые от базовой станции, обрабатываются в управляющем блоке 903 или интеллектуальном модуле 940. Возможный обработанный речевой сигнал подается на телефон. Управляющий блок управляет вышеупомянутыми приемными блоками с помощью программы, хранящейся в управляющем блоке/памяти.

Передача от мобильной станции происходит, к примеру, следующим образом. Сначала в блоке 921 управляющий блок 903 кодирует, в соответствии с системой, звуковой сигнал, поступающий от микрофона. Переданная информация может быть также данными, такими как информация о местоположении мобильной станции согласно изобретению, закодированные данные размещаются в пакеты в блоке 922, которые моделируются и усиливаются в РЧ сигнал в блоке 923. РЧ сигнал, подлежащий передаче, подается на антенну 901 через дуплексный фильтр 902, к примеру. Эти функции обработки и передачи также управляются управляющим блоком 903. Кроме того, на Фиг.9 показаны клавиатура 931 и дисплей 932, которые находятся на обычной мобильной станции.

Чтобы обеспечить функции согласно изобретению, в управляющем блоке/интеллектуальном модуле хранится программа, на основе которой управляющий блок управляет другими блоками в мобильной станции в соответствии с изобретением.

Фиг.10 показывает блок-схему интеллектуального модуля 140 СИМ. Управляющий блок 130 ЦП управляет действием интеллектуального модуля СИМ согласно программному коду, хранящемуся в программной памяти 142 ПЗУ. В памяти 144 данных ЭСППЗУ возможно хранить различные специфические для пользователя данные, которые останутся в памяти, даже если с модуля 140 СИМ снималось рабочее напряжение. Рабочая память 146 ОЗУ может использоваться для временного хранения данных. Шинный адаптер 120 ВВ/ВЫВ-ДАННЫХ адаптирует интерфейс мобильной станции (ввод/вывод управления и данных) интеллектуального модуля СИМ к внешней шине 360 интеллектуального модуля СИМ. Вдобавок модуль СИМ содержит шифровальный блок 150 для шифрования и дешифрования переданных и хранящихся данных. Упомянутые выше блоки памяти могут использоваться для хранения алгоритмов и программ, относящихся к настоящему изобретению, так что центральный процессор 130 может быть сделан для выполнения функций согласно изобретению. Кроме того, назначением блоков в интеллектуальном модуле является, в соответствии с аналогами, руководство данными, требуемыми для идентификации абонента, а также для работы в качестве средства хранения для коротких сообщений, скоростных наборных кодов и другой специфичной для пользователя информации.

Фиг.9 далее показывает компоненты сотовой системы, которые используются в системе согласно изобретению. Передача и прием РЧ сигнала реализуются через антенну 950 базовой станции 951. Соединение устанавливается от базовой станции 951 через контроллер 952 базовой станции к коммутатору 953. Коммутатор 953 соединяется, помимо прочих систем базовой станции в системе, еще и среди прочего с регистром 954 основного местоположения и телефонной сетью общего пользования ТСОП. Регистр основного местоположения хранит, среди прочего, информацию о правах доступа к услуге согласно изобретению.

Решение согласно изобретению для определения местоположения мобильной станции предлагает много преимуществ над аналогами:

- Поскольку данные, используемые в процедуре определения местоположения, передаются зашифрованными, пользователям услуг определения местоположения можно выписывать счета.

- Это решение не приводит к значительной дополнительной нагрузке на эфирный интерфейс.

- Этот способ не приводит к значительной дополнительной нагрузке на процессор в мобильной станции.

- По вышеупомянутым причинам определение местоположения может выполняться быстро и в короткие интервалы.

- Этот способ может быть легко встроен в существующие сети, так что необходимы лишь малые модификации.

- Алгоритмы определения местоположения могут обновляться просто заменой карт СИМ; не нужно никаких модификаций мобильных станций.

- Этот способ может использоваться для определения местоположения как стационарных, так и движущихся мобильных станций.

- Определение местоположения действует в реальном времени как в аварийном режиме, так и в режиме вызова.

Следует отметить, что изобретение применимо также вместе с различными системами определения местоположения ВСП. Разностные данные, необходимые для алгоритма определения местоположения, получают зашифрованными от базовой станции в системе мобильной связи описанным выше способом, и информация местоположения, вычисленная мобильной станцией, также может передаваться к системе в зашифрованном виде.

Выше были описаны применения способа согласно изобретению. Принцип согласно изобретению в том, что касается деталей и областей применения, может, например, естественным образом модифицироваться в объеме изобретения, как он определен нижеследующей формулой изобретения.

Особенно следует отметить, что решение согласно изобретению может использоваться для любого контроля обслуживания, в котором информация является широковещательной для пользователей в направлении линии связи вниз. Информация, широковещательная в рассматриваемой услуге, передается в зашифрованном виде, к примеру, по широковещательному каналу, а дешифровальный ключ передается отдельно к каждой мобильной станции. Примером такой услуги является передача новостей к мобильным станциям, когда информация новостей может посылаться на одном и том же канале ко всем пользователям, а дешифровальный ключ передается только к тем мобильным станциям, пользователи которых подписаны на эту услугу. Это облегчает специфичную для пользователей выписку счетов без значительной дополнительной нагрузки на пропускную способность передачи.

Выше описано применение изобретения в системе GSM, но изобретение применимо и к другим, как аналоговым, так и цифровым системам связи, таким как DSC 1800/1900 (цифровая система связи на 1800/1990 МГц), система US-TDMA, используемая в Соединенных Штатах, или цифровая система JDC, используемая в Японии. Аналогично, изобретение применимо также к будущим системам, таким как WCDMA (широкодиапазонный многостанционный доступ с кодовым разделением).

Кроме того, способ по изобретению не ограничен описанными выше каналами передачи, сигнализацией или сообщениями.

Формула изобретения

1. Способ передачи информации, связанной с обслуживанием в системе мобильной связи, в которой одна и та же информация передается множеству мобильных станций одновременно по одному и тому же каналу передачи, отличающийся тем, что упомянутая информация, передаваемая одновременно множеству мобильных станций, шифруется с использованием ключа таким образом, что указанный ключ или данные, необходимые для создания дешифровального ключа, передаются по отдельности на каждую мобильную станцию в процессе процедуры изменения местоположения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дешифровальный ключ является изменяемым.

3. Способ по одному из п.1 или 2, отличающийся тем, что дешифрование одновременно передаваемой информации и дешифровального ключа выполняется в интеллектуальном модуле мобильной станции.

4. Способ определения местоположения мобильной станции (31), согласно которому наблюдаемую временную разность (НВР) между сигналами, принятыми, по меньшей мере, от двух базовых станций (32, 33, 34, 35), измеряют в указанной мобильной станции; информацию о местоположении указанных, по меньшей мере, двух базовых станций передают мобильной станции (31); информацию о местоположении мобильной станции (31) вычисляют в мобильной станции (31) на основе временной разности (НВР) и информации о местоположении указанных, по меньшей мере, двух базовых станций, отличающийся тем, что информацию о местоположении базовых станций передают мобильной станции в зашифрованном виде и шифрование производят с использованием ключа таким образом, что указанный ключ или данные, необходимые для создания дешифровального ключа, передают по отдельности на каждую мобильную станцию в процессе процедуры изменения местоположения.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вычисления для определения местоположения мобильной станции выполняют в интеллектуальном модуле мобильной станции.

6. Система мобильной связи, в которой одна и та же информация передается множеству мобильных станций одновременно по одному и тому же каналу передачи, отличающаяся тем, что содержит средство для шифрования, с использованием ключа, информации, переданной одновременно множеству мобильных станций, и средство для передачи ключа, использованного для шифрования или данных, требуемых для создания дешифровального ключа по отдельности для каждой мобильной станции в процессе процедуры определения местоположения.

7. Система определения местоположения мобильной станции в системе мобильной связи, включающая в себя множество базовых станций (32, 33, 34, 35) и мобильных станций (31), в которой мобильная станция (31) выполнена с возможностью измерения наблюдаемой временной разности (НВР) между сигналами, принятыми, по меньшей мере, от двух базовых станций (32, 33, 34, 35), приема информации о местонахождении указанных, по меньшей мере, двух базовых станций, переданной ей, и вычисления информации о ее местоположении на основе указанной временной разности (НВР) и информации о местоположении указанных, по меньшей мере, двух базовых станций, отличающаяся тем, что информация о местоположении базовых станций, подлежащая передаче мобильной станции, размещается в зашифрованном виде и ключ, используемый для шифрования, или данные, необходимые для создания дешифровального ключа, компонуются для передачи от мобильной системы связи по отдельности каждой мобильной станции в процессе процедуры определения местоположения.

8. Мобильная станция, содержащая средство для приема на широковещательном управляющем канале информации, относящейся к услуге, отличающаяся тем, что она содержит средство для дешифрования указанной информации посредством дешифровального ключа и средство для приема указанного дешифровального ключа или данных, необходимых для создания указанного дешифровального ключа по каналу, отведенному указанной мобильной станции в процессе процедуры определения местоположения.

9. Мобильная станция, содержащая для определения местоположения средство (31) для приема сигналов от, по меньшей мере, двух базовых станций (32, 33, 34, 35), средство для определения наблюдаемой временной разности (НВР) между принятыми сигналами, средство для передачи информации о местоположении указанных, по меньшей мере, двух базовых станций мобильной станции (31), и средство (312) для определения координат местоположения мобильной станции (31) на основе указанной временной разности (НВР) и информации о местоположении указанных, по меньшей мере, двухбазовых станций, отличающаяся тем, что мобильная станция дополнительно содержит средство (314) для дешифрования указанной информации о местоположении базовых станций, а ключ для дешифрования или данные, необходимые для создания дешифровального ключа, размещены с возможностью передачи от мобильной системы связи по отдельности на каждую мобильную станцию в процессе процедуры определения местоположения.

10. Мобильная станция по п.9, отличающаяся тем, что содержит средство для посылки указанной информации о местоположении мобильной станции к системе.

11. Интеллектуальный модуль мобильной станции, содержащий средство для приема зашифрованной информации, относящейся к услуге, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средство для дешифрования указанной информации посредством дешифровального ключа и средство для приема, в процессе процедуры определения местоположения, указанного дешифровального ключа или данных для создания указанного дешифровального ключа от мобильной станции.

12. Интеллектуальный модуль, отличающийся тем, что содержит средство для приема дешифровального ключа или данных, необходимых для создания дешифровального ключа от мобильной станции вместе с ключом или данными, необходимыми для создания последующего дешифровального ключа, и средство для дешифрования информации о местоположении базовых станций с использованием указанного дешифровального ключа.

13. Интеллектуальный модуль по п.12, отличающийся тем, что содержит средство для вычисления местоположения мобильной станции на основе информации о временной разности и информации о местоположении базовых станций.

РИСУНКИ