WO1999023765A2 - Method and system for radiocommunication between a stationary radio device and a mobile radio device - Google Patents

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WO1999023765A2
WO1999023765A2 PCT/EP1998/007203 EP9807203W WO9923765A2 WO 1999023765 A2 WO1999023765 A2 WO 1999023765A2 EP 9807203 W EP9807203 W EP 9807203W WO 9923765 A2 WO9923765 A2 WO 9923765A2
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radio device
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Edgar Kühn
Ulrich Barth
Christoph Sperber
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    • H04W12/122—Counter-measures against attacks; Protection against rogue devices

Definitions

  • the invention relates to a method for establishing a wireless radio connection between a fixed base radio device and at least one, in particular mobile, radio device that can be registered on the base radio device, both of which exchange radio signals with one another during the initial connection (registration) according to a predetermined registration protocol, and a corresponding radio communication system.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • frequency hopping is used in GSM for the transmission of radio signals on a transmission channel.
  • the frequency hopping method the transmission frequency used by the respective transmission channel is changed at certain time intervals. Since a piece of information to be transmitted is transmitted in a plurality of radio signals, each of which is transmitted successively at time intervals, frequency hopping is used to transmit the information to be transmitted distributed over different frequencies. This ensures that even if one of the transmission frequencies is disturbed, the information is transmitted without interference on another transmission frequency.
  • Frequency hopping can reduce transmission interference that occurs due to the geographic topology (e.g. fading), as well as the probability of interference of a base radio device with an adjacent base radio device, which also uses one of the transmission frequencies of the other base radio device.
  • frequency hopping for the transmission frequencies assigned to a cell is restricted insofar as that for certain common transmission channels required for providing the radio connection, in particular FCCH (Frequency Correction CHannel), SCH (Synchronization CHannel), on which basic and signaling data are transmitted, must use one or more fixed transmission frequencies.
  • FCCH Frequency Correction CHannel
  • SCH Synchronization CHannel
  • beacon Digital European Cordless Telecommunication
  • a so-called "beacon” signal is continuously transmitted on a transmission channel at a certain frequency, even if no connection is established. If this beacon signal is detected by a mobile radio device, a corresponding response signal (set-up request) is sent on the same frequency. This means that a specific registration procedure also runs here on a fixed frequency.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned at the outset such that a registration attempt is recognized and terminated as early as possible in the case of radio devices which are not authorized to register with a basic radio device.
  • a radio communication system suitable for carrying out this method is to be created.
  • This object is achieved according to the invention in that the base radio device and each radio device that can be registered on it changes the radio frequency used for the transmission in a respectively predetermined sequence (step sequence) during the registration.
  • a basic radio device in particular a CTS (Cordless Telephone System), and all mobile radio devices (Modified Mobile Station, MMS for short) authorized by it (i.e. authorized for registration) have a common start frequency sequence.
  • Frequency hopping is used from the beginning of the registration procedure until the switch to the current hopping sequence of the CTS can take place.
  • an early selection of closely adjacent CTS-FPs with possibly the same starting frequency but then different further frequency hopping sequences should be achieved in a CTS-FP network. The latter is primarily for time-critical procedures, such as very important for handover (MMS initiated handover).
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • a radio device to be registered at the base radio station starts the registration with the base radio device by sending a start signal of a predetermined start frequency.
  • FCCH or beacon signals BCCH
  • the registration on a base radio device takes place completely independently of other base radio devices, since the Mobile radio device MMS to be registered activates the base radio device CTS-FP to start the registration procedure by sending a frequency correction burst FB. If no MMS is registered yet, the CTS-FP can temporarily stop sending (sleep mode), which prevents interference.
  • At least one of a plurality of transmission channels of the base radio device is used solely for the registration of all registerable radio devices.
  • the common start frequency sequence ie the registration procedure for all radio devices that can be registered on the base radio device, then runs in this at least one transmission channel.
  • each registered radio device for the radio transmission following the registration with the base radio station, is permanently assigned a separate transmission time range (transmission channel) in a periodic transmission frame, or at least for the duration of a message transmission, and is assigned with the exception of at least one
  • the same transmission frequency is used within a time frame only for the transmission channel used for registration, which changes for successive time frames according to a defined algorithm.
  • the parameters necessary for the congruent takeover or for the latching (synchronization) in the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP are sent from the CTS-FP to the MMS to be registered.
  • the invention also relates to a radio communication system for carrying out the method described above with a, in particular stationary, base radio device and at least one, in particular mobile, radio device which can be registered on the base radio device and which has a common starting frequency sequence for all on the base radio device registrable mobile base radio devices is marked.
  • the same start frequency sequence i.e. the same starting frequency and the same subsequent frequency hopping sequence is the "common secret" of a CTS-FP and all MMSs that are allowed to register with this CTS-FP.
  • the start frequency sequence is described in an initialization procedure together with other parameters such as those for frequency hopping, stored in the CTS-FP and in the MMSs assigned to this CTS-FP (e.g. in an EEPROM). If an MMS can register with several CTS-FPs (roaming or handover, in particular operation in an "external" CTS or an "external” CTS network), a data record is required for each CTS-FP.
  • the CTS-FP can still register at least one MMS, it monitors the radio channel of the stored start frequency at specific times (time slots) within a TDMA frame.
  • An MMS starts a registration attempt by sending a burst (eg an FCCH burst) on this frequency. Is this from the CTS received, it starts the registration procedure according to a registration protocol. For each subsequent TDMA frame, the next channel frequency of the specified start frequency sequence is used independently of one another by the CTS-FP and the MMS.
  • the synchronization of the MMS to the CTS in frequency and time the transfer of the parameters necessary for latching (synchronization) into the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP, and possibly other procedures for authentication and control of Encryption done.
  • the parameters necessary for "latching" into the currently running "hopping sequence” can be, for example, the parameters required for the original GSM frequency hopping algorithm or special register values for alternative frequency hopping algorithms.
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • TETRA Trans European Trunked Radio Access

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Abstract

The invention relates to a method for establishing a wireless radio connection between a, in particular, stationary radio base device and at least one, in particular, mobile radio device which can be registered on the radio base device. Both radio base device and mobile radio device can exchange radio signals with one another according to a predetermined registration protocol during the beginning connection acceptance (registration). The radio base device and each radio device which can be registered on said radio base change the radio frequency used in order to transmit in an already determined respective sequence (jump sequence) during the registration. A registration trial can be recognized and completed as early as possible with authorized radio devices which are not to be registered on a radio base station.

Description

Verfahren und System zur Funkkommunikation zwischen einer ortsfesten und einer mobilen Funkvorrichtung Method and system for radio communication between a fixed and a mobile radio device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Funkverbindung zwischen einer ortsfesten Basis-Funkvorrichtung und mindestens einer an der Basis-Funkvorrichtung registrierbaren, insbesondere mobilen, Funkvorrichtung, die beide miteinander während der anfänglichen Verbindungsaufnahme (Registrierung) Funksignale gemäß einem vorbestimmten Registrierungsprotokoll austauschen, sowie ein entsprechendes Funkkommunikationssystem.The invention relates to a method for establishing a wireless radio connection between a fixed base radio device and at least one, in particular mobile, radio device that can be registered on the base radio device, both of which exchange radio signals with one another during the initial connection (registration) according to a predetermined registration protocol, and a corresponding radio communication system.
Ein bekanntes Funkkommunikationssystem mit einer ortsfesten Basis- Funkvorrichtung und einer beweglichen Funkvorrichtung, die beide über eine Funkverbindung miteinander Funksignale austauschen, ist in dem Buch "The GSM System for Mobile Communications" beschrieben, das von den Autoren M. Mouly und M.-B. Pautet 1 992 im Eigenverlag mit Sitz in Palaiseau, Frankreich herausgegeben worden ist. Das in dem Buch beschriebene Funkkommunikationssystem ist das öffentliche Mobilfunksystem "Global System for Mobile Communications" (GSM), dessen technische Komponenten den gleichnamigen Standard "GSM" erfüllen.A known radio communication system with a fixed base radio device and a mobile radio device, both of which exchange radio signals with one another via a radio connection, is described in the book "The GSM System for Mobile Communications", published by the authors M. Mouly and M.-B. Pautet 1 992 has been published in-house, based in Palaiseau, France. The radio communication system described in the book is the public mobile radio system "Global System for Mobile Communications" (GSM), whose technical components meet the "GSM" standard of the same name.
In diesem Buch ist auf den Seiten 21 7-227 im Kapitel 4.2.2. und insbesondere in den Unterkapiteln 4.2.2.2. und 4.2.2.4. beschrieben, daß bei GSM zur Übertragung von Funksignalen auf einem Übertragungskanal Frequenz-Hopping (frequency hopping) verwendet wird. Bei diesem als Frequenzsprungverfahren bezeichneten Verfahren wird die von dem jeweiligen Übertragungskanal verwendete Übertragungsfrequenz in bestimmten Zeitabständen gewechselt. Indem eine zu übertragene Information in mehreren, jeweils in Zeitabständen nacheinander gesendeten Funksignalen übertragen wird, wird mit Hilfe von Frequenz- Hopping die zu übertragende Information auf unterschiedlichen Frequenzen verteilt übertragen. So ist sichergestellt, daß auch dann, wenn eine der Übertragungsfrequenzen gestört ist, die Information auf einer anderen Übertragungsfrequenz störungsfrei übertragen wird. Mit Frequenz- Hopping lassen sich Übertragungsstörungen, die aufgrund der geographischen Topologie auftreten (z.B. Fading), sowie die Interferenz- Wahrscheinlichkeit einer Basis-Funkvorrichtung mit einer benachbarten Basis-Funkvorrichtung, welche ebenfalls eine der Übertragungsfrequenzen der anderen Basis-Funkvorrichtung nutzt, vermindern.In this book on pages 21 7-227 in chapter 4.2.2. and in particular in subchapters 4.2.2.2. and 4.2.2.4. described that frequency hopping is used in GSM for the transmission of radio signals on a transmission channel. In this method, called the frequency hopping method, the transmission frequency used by the respective transmission channel is changed at certain time intervals. Since a piece of information to be transmitted is transmitted in a plurality of radio signals, each of which is transmitted successively at time intervals, frequency hopping is used to transmit the information to be transmitted distributed over different frequencies. This ensures that even if one of the transmission frequencies is disturbed, the information is transmitted without interference on another transmission frequency. Frequency hopping can reduce transmission interference that occurs due to the geographic topology (e.g. fading), as well as the probability of interference of a base radio device with an adjacent base radio device, which also uses one of the transmission frequencies of the other base radio device.
Allerdings ist in dem oben genannten Funksystem Frequenz-Hopping für die einer Zelle zugewiesenen Übertragungsfrequenzen insoweit eingeschränkt, als daß für bestimmte gemeinsame, zur Bereitstellung der Funkverbindung erforderliche Übertragungskanäle, insbesondere FCCH (Frequency Correction CHannel), SCH (Synchronisation CHannel), auf denen Basis- und Signalisierungsdaten übertragen werden, eine oder mehrere feste Übertragungsfrequenzen verwenden müssen. Sobald eine mobile Funkvorrichtung ein FCCH-Signαlbündel (FCCH-Burst) auf einer Übertragungsfrequenz gefunden hat, sucht sie auf derselben Frequenz nach einem SCH-Burst und startet auf dieser festen Frequenz eine bestimmte Registrierungsprozedur.However, in the radio system mentioned above, frequency hopping for the transmission frequencies assigned to a cell is restricted insofar as that for certain common transmission channels required for providing the radio connection, in particular FCCH (Frequency Correction CHannel), SCH (Synchronization CHannel), on which basic and signaling data are transmitted, must use one or more fixed transmission frequencies. As soon as one mobile radio device has found an FCCH signal bundle (FCCH burst) on a transmission frequency, it searches for a SCH burst on the same frequency and starts a specific registration procedure on this fixed frequency.
Auch bei dem Funkkommunikationssystem DECT (Digital European Cordless Telecommunication) wird auf einem Übertragungskanal dauerhaft auf einer bestimmten Frequenz ein sogenanntes "beacon"-Signal ausgesandt, auch wenn keine Verbindung aufgebaut ist. Wird von einer mobilen Funkvorrichtung dieses beacon-Signal detektiert, wird ein entsprechendes Antwortsignal (set-up request) auf derselben Frequenz abgesetzt. D.h., auch hier läuft eine bestimmte Registrierungsprozedur auf einer festen Frequenz ab.With the radio communication system DECT (Digital European Cordless Telecommunication), a so-called "beacon" signal is continuously transmitted on a transmission channel at a certain frequency, even if no connection is established. If this beacon signal is detected by a mobile radio device, a corresponding response signal (set-up request) is sent on the same frequency. This means that a specific registration procedure also runs here on a fixed frequency.
Bei beiden bekannten Funkkommunikationssystemen besteht aufgrund der jeweils auf einer festen Frequenz gestarteten Registrierungsprozedur die Gefahr, daß auch solche mobilen Funkvorrichtungen, die zur Registrierung an der Basis-Funkvorrichtung eigentlich nicht autorisiert sind, trotzdem an dieser Basis-Funkvorrichtung einen Registrierversuch durchführen und ein anderes Funksystem stören, das dieselbe Frequenz benutzt.In both known radio communication systems, due to the registration procedure which is started in each case on a fixed frequency, there is a risk that even those mobile radio devices which are not actually authorized to register with the base radio device will nevertheless attempt to register on this base radio device and interfere with another radio system that uses the same frequency.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei nicht zur Registrierung an einer Basis-Funkvorrichtung autorisierten Funkvorrichtungen möglichst frühzeitig ein Registrierungsversuch erkannt und beendet wird. Außerdem soll ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Funkkommunikationssystem geschaffen werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Basis- Funkvorrichtung und jede an ihr registrierbare Funkvorrichtung während der Registrierung die zur Übertragung genutzte Funkfrequenz in jeweils einer vorab bereits festgelegten Abfolge (Sprungfolge) wechselt.The invention is therefore based on the object of developing a method of the type mentioned at the outset such that a registration attempt is recognized and terminated as early as possible in the case of radio devices which are not authorized to register with a basic radio device. In addition, a radio communication system suitable for carrying out this method is to be created. This object is achieved according to the invention in that the base radio device and each radio device that can be registered on it changes the radio frequency used for the transmission in a respectively predetermined sequence (step sequence) during the registration.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß eine Basis-Funkvorrichtung, insbesondere eine CTS (Cordless Telephone System), und alle bei ihr initialisierten (d.h. für die Registrierung autorisierten) mobilen Funkvorrichtungen (Modified Mobile Station, kurz MMS) eine gemeinsame Startfrequenz-Folge besitzen. Dabei wird bereits vom Anfang der Registrierungsprozedur an Frequenz-Hopping verwendet, bis die Umschaltung auf die aktuelle Hopping-Sequenz der CTS erfolgen kann. Die Startfrequenz-Folge kann z.B. jeweils für eine CTS-FP (Fixed Part = Basis- Funkvorrichtung) spezifisch gewählt werden, um einen beginnenden, nicht autorisierten Registrierungsversuch frühestmöglich erkennen und beenden zu können. Außerdem soll bei einem CTS-FP-Verbund eine frühe Selektion eng benachbarter CTS-FPs mit eventuell gleicher Startfrequenz, aber dann unterschiedlicher weiterer Frequenzsprungfolge erreicht werden können. Letzteres ist vor allem für zeitkritische Prozeduren, wie z.B. beim Handover (MMS initiierter Handover) sehr wichtig.It is achieved by the invention that a basic radio device, in particular a CTS (Cordless Telephone System), and all mobile radio devices (Modified Mobile Station, MMS for short) authorized by it (i.e. authorized for registration) have a common start frequency sequence. Frequency hopping is used from the beginning of the registration procedure until the switch to the current hopping sequence of the CTS can take place. The start frequency sequence can e.g. be selected specifically for a CTS-FP (Fixed Part = basic radio device) in order to be able to recognize and end an unauthorized registration attempt as early as possible. In addition, an early selection of closely adjacent CTS-FPs with possibly the same starting frequency but then different further frequency hopping sequences should be achieved in a CTS-FP network. The latter is primarily for time-critical procedures, such as very important for handover (MMS initiated handover).
Durch die Verwendung einer gemeinsamen Startfrequenz- und Sprungfolge für die Registrierungsprozedur, insbesondere bei GSM CTS-Systemen lassen sich neben dem frühzeitigen Abweisen einer für die Registrierung nicht autorisierten Funkvorrichtung noch folgende weitere Vorteile erzielen, z.B.:By using a common start frequency and hopping sequence for the registration procedure, in particular in GSM CTS systems, in addition to the early rejection of a radio device that is not authorized for registration, the following further advantages can be achieved, e.g .:
Interferenzen in aufeinanderfolgenden, zu einem physikalischen Kanal gehörigen TDMA-Übertragungsrahmen (TDMA = Time Division Multiple Access) werden durch vom Start der Registrierung ab eingeschaltetes Frequenz-Hopping minimiert, und zwar insbesondere sowohl zwischen eng benachbart aufgestellten GSM CTS-Systemen als auch zwischen CTS- System und einem überliegendem PLMN(Public Land Mobile Network)- Netzwerk. Dadurch wird, auch für die Startphase bei der Registrierung, Unabhängigkeit von der Frequenznutzung und Frequenzplanung in überliegenden GSM-Netzen sowie zwischen unabhängigen, benachbarten CTS-Systemen, d.h. eine störungsfreie Koexistenz erreicht.Interferences in successive TDMA transmission frames (TDMA = Time Division Multiple Access) belonging to a physical channel are switched on from the start of the registration Frequency hopping is minimized, in particular both between closely spaced GSM CTS systems and between the CTS system and an overlying PLMN (Public Land Mobile Network) network. This means that, even for the start-up phase during registration, independence from frequency use and frequency planning in higher-level GSM networks and between independent, neighboring CTS systems, ie interference-free coexistence is achieved.
Während der Registrierung können z.B. die Synchronisation der insbesondere mobilen Funkvorrichtung MMS auf die Basis-Funkvorrichtung, insbesondere auf die CTS, in Frequenz und Zeit sowie möglicherweise weitere Prozeduren zur Authentisierung und Steuerung von Chiffrierungen erfolgen.During registration e.g. the synchronization of the mobile radio device MMS in particular to the base radio device, in particular to the CTS, in frequency and time, and possibly further procedures for the authentication and control of ciphers.
Bei vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung startet eine an der Basis- Funkstation zu registrierende Funkvorrichtung durch Senden eines Startsignals vorab festgelegter Startfrequenz die Registrierung mit der Basis- Funkvorrichtung. Im Gegensatz zu den bekannten Systemen, wo dauerhaft FCCH- oder beacon-Signale (BCCH) von allen Basis-Funkvorrichtungen synchron zueinander ausgesandt werden, erfolgt bei der Erfindung die Registrierung an einer Basis-Funkvorrichtung zeitlich vollständig unabhängig von übrigen Basis-Funkvorrichtungen, da die zu registrierende, mobile Funkvorrichtung MMS durch das Senden eines Frequenzkorrekturbursts FB die Basis-Funkvorrichtung CTS-FP zum Starten der Registrierungsprozedur aktiviert. Falls noch keine MMS registriert ist, kann die CTS-FP ihren Sendebetrieb zeitweise einstellen (sleep mode), wodurch Interfernzen ausgeschlossen werden. Vorzugsweise wird mindestens einer von mehreren Übertrαgungskαnälen der Basis-Funkvorrichtung, idealerweise nur ein einziger Übertragungskanal, allein zur Registrierung aller registrierbaren Funkvorrichtungen genutzt. In diesem mindestens einen Übertragungskanal läuft dann jeweils die gemeinsame Startfrequenz-Sequenz, d.h. die Registrierungsprozedur für alle an der Basis-Funkvorrichtung registrierbaren Funkvorrichtungen, ab.In advantageous embodiments of the invention, a radio device to be registered at the base radio station starts the registration with the base radio device by sending a start signal of a predetermined start frequency. In contrast to the known systems, where FCCH or beacon signals (BCCH) are continuously transmitted from all base radio devices synchronously to one another, in the invention the registration on a base radio device takes place completely independently of other base radio devices, since the Mobile radio device MMS to be registered activates the base radio device CTS-FP to start the registration procedure by sending a frequency correction burst FB. If no MMS is registered yet, the CTS-FP can temporarily stop sending (sleep mode), which prevents interference. Preferably, at least one of a plurality of transmission channels of the base radio device, ideally only a single transmission channel, is used solely for the registration of all registerable radio devices. The common start frequency sequence, ie the registration procedure for all radio devices that can be registered on the base radio device, then runs in this at least one transmission channel.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die der Registrierung zeitlich nachfolgende Funkϋbertragung mit der Basis- Funkstation jeder registrierten Funkvorrichtυng dauerhaft oder zumindest für die Dauer einer Nachrichtenübertragung jeweils ein eigener Übertragungszeitbereich (Übertragungskanal) in einem periodischen Übertragungsrahmen zugewiesen und wird mit Ausnahme von mindestens einem allein zur Registrierung genutzten Übertragungskanal innerhalb eines Zeitrahmens jeweils die gleiche Übertragungsfrequenz verwendet, welche sich für aufeinander folgende Zeitrahmen nach einem festgelegten Algorithmus ändert. Dazu werden während der Registrierung auch die für die deckungsgleiche Übernahme bzw. für das Einklinken (Aufsynchronisieren) in die aktuell ablaufende "Hopping-Sequenz" der CTS- FP notwendigen Parameter von der CTS-FP an die zu registrierende MMS gesendet.In a particularly advantageous embodiment of the invention, for the radio transmission following the registration with the base radio station, each registered radio device is permanently assigned a separate transmission time range (transmission channel) in a periodic transmission frame, or at least for the duration of a message transmission, and is assigned with the exception of at least one The same transmission frequency is used within a time frame only for the transmission channel used for registration, which changes for successive time frames according to a defined algorithm. For this purpose, the parameters necessary for the congruent takeover or for the latching (synchronization) in the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP are sent from the CTS-FP to the MMS to be registered.
Für die anfängliche Verbindungsaufnahme (Registrierung) eines MMS bei einem CTS-FP oder für ein "Handover" bzw. "Location Update" zu einem benachbar en CTS-FP muß es sich parallel zur aktuell ablaufenden "Hopping-Sequenz" des CTS-FP "einklinken". Die Erfindung betrifft auch ein Funkkommunikationssytem zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens mit einer, insbesondere ortsfesten, Basis-Funkvorrichtung und mindestens einer an der Basis- Funkvorrichtung registrierbaren, insbesondere mobilen, Funkvorrichtung, das durch eine gemeinsame Startfrequenz-Sequenz für alle an der Basis- Funkvorrichtung registrierbaren mobilen Basis-Funkvorrichtungen gekennzeichnet ist.For the initial connection (registration) of an MMS with a CTS-FP or for a "handover" or "location update" to a neighboring CTS-FP, it must be parallel to the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP " click in ". The invention also relates to a radio communication system for carrying out the method described above with a, in particular stationary, base radio device and at least one, in particular mobile, radio device which can be registered on the base radio device and which has a common starting frequency sequence for all on the base radio device registrable mobile base radio devices is marked.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiteren Beschreibung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.Further advantages of the invention result from the further description. Likewise, the features mentioned above and those listed further can be used according to the invention individually or in combination in any combination.
Die gleiche Startfrequenz-Folge, d.h. die gleiche Startfrequenz und die gleiche sich anschließende Frequenz-Hopping-Abfolge, ist das "gemeinsame Geheimnis" eines CTS-FP und aller MMSen, die sich bei diesem CTS-FP registrieren dürfen. Die Startfrequenz-Folge wird in einer Initialisierung genannten Prozedur zusammen mit weiteren Parametern, wie z.B. denen für das Frequenz-Hopping, in dem CTS-FP und in den dieser CTS-FP zugeordneten MMSen gespeichert (z.B. in einem EEPROM). Kann sich ein MMS bei mehreren CTS-FPs registrieren (Roaming oder Handover, insbesondere Betrieb in einer "fremden" CTS oder einem "fremden" CTS- Verbund), so wird für jeden CTS-FP ein Datensatz benötigt.The same start frequency sequence, i.e. the same starting frequency and the same subsequent frequency hopping sequence is the "common secret" of a CTS-FP and all MMSs that are allowed to register with this CTS-FP. The start frequency sequence is described in an initialization procedure together with other parameters such as those for frequency hopping, stored in the CTS-FP and in the MMSs assigned to this CTS-FP (e.g. in an EEPROM). If an MMS can register with several CTS-FPs (roaming or handover, in particular operation in an "external" CTS or an "external" CTS network), a data record is required for each CTS-FP.
Wenn der CTS-FP noch mindestens ein MMS registrieren kann, so beobachtet (monitoring) er den Funkkanal der gespeicherten Startfrequenz zu bestimmten Zeitpunkten (Zeitschlitzen) innerhalb eines TDMA-Rahmen. Ein MMS beginnt einen Registrierungsversuch, indem es auf dieser Frequenz einen Burst (z.B. einen FCCH-Burst) sendet. Wird dieser von der CTS empfangen, so startet diese die Registrierungsprozedur nach einem Registrierungsprotokoll. Für jeden folgenden TDMA-Rahmen wird dabei von der CTS-FP und der MMS unabhängig voneinander die jeweils nächste Kanalfrequenz der vorgegebenen Startfrequenz-Folge verwendet. Während dieser Registrierung können z.B. die Synchronisation des MMS auf die CTS in Frequenz und Zeit, die Übergabe der für das Einklinken (Aufsynchronisieren) in die aktuell ablaufende "Hopping-Sequenz" der CTS- FP notwendigen Parameter sowie möglicherweise weitere Prozeduren zur Authentisierung und Steuerung von Chiffrierung erfolgen. Die für das "Einklinken" in die aktuell ablaufende "Hopping-Sequenz" notwendigen Parameter können dabei z.B. die für den originalen GSM Frequenz- Hopping-Algorithmus benötigten Parameter oder auch spezielle Registerwerte für alternative Frequenz-Hopping-Algorithmen sein. Nach Ablauf der Startsequenz besitzen MMS und CTS-FP alle notwendigen Informationen, um für die aufgebaute Verbindung zur aktuell ablaufenden "Hopping-Sequenz" des CTS-FP zu wechseln.If the CTS-FP can still register at least one MMS, it monitors the radio channel of the stored start frequency at specific times (time slots) within a TDMA frame. An MMS starts a registration attempt by sending a burst (eg an FCCH burst) on this frequency. Is this from the CTS received, it starts the registration procedure according to a registration protocol. For each subsequent TDMA frame, the next channel frequency of the specified start frequency sequence is used independently of one another by the CTS-FP and the MMS. During this registration, for example, the synchronization of the MMS to the CTS in frequency and time, the transfer of the parameters necessary for latching (synchronization) into the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP, and possibly other procedures for authentication and control of Encryption done. The parameters necessary for "latching" into the currently running "hopping sequence" can be, for example, the parameters required for the original GSM frequency hopping algorithm or special register values for alternative frequency hopping algorithms. After the start sequence has elapsed, MMS and CTS-FP have all the information necessary to switch to the currently running "hopping sequence" of the CTS-FP for the established connection.
Verwendet zufälligerweise ein nicht zur Registrierung an einer CTS-FP autorisiertes "fremdes" MMS dieselbe Startfrequenz dieser CTS-FP, so unterscheiden sich CTS und fremdes MMS während der Registrierungsprozedur in ihren weiteren Frequenz-Sprungfolgen, so daß die Registrierungsprozedur des fremden MMSs an der CTS nicht erfolgreich zuende geführt werden kann. Besonders geeignete Einsatzgebiete der Er indung sind schnurlose private Telefonsysteme mit mobilen Funkvorrichtungen, die sowohl in dem erfindungsgemäßen Funksystem als auch in einem übergelagerten öffentlichen Mobilfunksystem, z.B. GSM oder TETRA (=Trans European Trunked Radio Access) verwendet werden können, d.h. mit "multi-mode terminals". If a "foreign" MMS, which is not authorized to register at a CTS-FP, happens to use the same start frequency of this CTS-FP, then CTS and foreign MMS differ in their further frequency hopping sequences during the registration procedure, so that the registration procedure of the foreign MMS at the CTS cannot be successfully completed. Particularly suitable areas of application of the invention are cordless private telephone systems with mobile radio devices which are used both in the radio system according to the invention and in a higher-level public mobile radio system, e.g. GSM or TETRA (= Trans European Trunked Radio Access) can be used, i.e. with "multi-mode terminals".

Claims

Patentansprüche claims
. Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Funkverbindung zwischen einer ortsfesten Basis-Funkvorrichtung und mindestens einer an der Basis- Funkvorrichtung registrierbaren, insbesondere mobilen, Funkvorrichtung, die beide miteinander während der anfänglichen Verbindungsaufnahme (Registrierung) Funksignale gemäß einem vorbestimmten Registrierungsprotokoll austauschen, d a d u rch g eken nze ich n et, daß die Basis-Funkvorrichtung und jede an ihr registrierbare Funkvorrichtung während der Registrierung die zur Übertragung genutzte Funkfrequenz in jeweils einer vorab bereits festgelegten Abfolge (Sprungfolge) wechseln.. Method for establishing a wireless radio connection between a fixed base radio device and at least one, in particular mobile, radio device that can be registered on the base radio device, both of which exchange radio signals with one another during the initial connection establishment (registration) according to a predetermined registration protocol, so I know n et that the base radio device and each radio device that can be registered on it change the radio frequency used for transmission in registration in a sequence that has already been determined in advance (hopping sequence).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Basis-Funkstation zu registrierende Funkvorrichtung durch Senden eines Startsignals auf einer vorab festgelegten Startfrequenz die Registrierung mit der Basis-Funkvorrichtung startet. 2. The method according to claim 1, characterized in that a radio device to be registered at the base radio station starts the registration with the base radio device by sending a start signal at a predetermined start frequency.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer von mehreren Übertragungskanälen der Basis- Funkvorrichtung, vorzugsweise nur ein einziger Übertragungskanal, allein zur Registrierung aller registrierbaren Funkvorrichtungen genutzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of a plurality of transmission channels of the base radio device, preferably only a single transmission channel, is used solely for registration of all registerable radio devices.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer von mehreren Übertragungskanälen der Basis-Funkvorrichtung, vorzugsweise nur ein einziger Übertragungskanal, zumindest zeitweise zur Registrierung aller registrierbaren Funkvorrichtungen genutzt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of a plurality of transmission channels of the base radio device, preferably only a single transmission channel, is used at least temporarily for the registration of all registerable radio devices.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die der Registrierung zeitlich nachfolgende Funkübertragung jeder registrierten Funkvorrichtung jeweils ein eigener Zeitschlitz (Übertragungskanal) in einem periodischen Zeitrahmen zugewiesen wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a separate time slot (transmission channel) is assigned in a periodic time frame for each radio device registered for the radio transmission following the registration.
ό. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme von mindestens einem allein zur Registrierung genutzten Übertragungskanal innerhalb eines Zeitrahmens jeweils eine Funkfrequenz verwendet wird, welche sich für aufeinander folgende Zeitrahmen nach einem festgelegten Frequenzsprungverfahren ändert. ό. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, with the exception of at least one transmission channel used solely for registration, a radio frequency is used within a time frame which changes for successive time frames according to a defined frequency hopping method.
7. Funkkommunikαtionssystem mit einer ortsfesten Bαsis-Funkvorrichtung und mit mindestens einer an der Basis-Funkvorrichtung registrierbaren, insbesondere mobilen, Funkvorrichtung, die beide miteinander während der anfänglichen Verbindungsaufnahme (Registrierung) Funksignale gemäß einem vorbestimmten Registrierungsprotokoll austauschen, dad u rch geken nzeich net, daß die Basis-Funkvorrichtung und jede an ihr registrierbare Funkvorrichtung während der Registrierung die zur Übertragung genutzte Funkfrequenz in jeweils einer vorab bereits festgelegten Abfolge (Sprungfolge) wechsein.7. radio communication system with a fixed base radio device and with at least one registerable, in particular mobile, radio device on the base radio device, both of which exchange radio signals with one another during the initial connection establishment (registration) in accordance with a predetermined registration protocol, thus indicating that the base radio device and each radio device that can be registered to it during the registration change the radio frequency used for the transmission in each case in a predetermined sequence (hopping sequence).
8. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Speichermittel, in denen eine gemeinsame Startfrequenz-Sequenz für alle an der Basis-Funkvorrichtung registrierbaren mobilen Funkvorrichtungen gespeichert ist.8. A radio communication system according to claim 7, characterized by storage means in which a common start frequency sequence is stored for all mobile radio devices that can be registered on the base radio device.
9. Ortsfeste Basis-Funkvorrichtung, die mit mindestens einer an der Basis- Funkvorrichtung registrierbaren, insbesondere mobilen, Funkvorrichtung während der anfänglichen Verbindungsaufnahme (Registrierung) Funksignale gemäß einem vorbestimmten Registrierungsprotokoll austauscht, dad u rch geken nzeichne , daß die Basis-Funkvorrichtung ein Funkteil und eine damit verbundene Steuerung enthält, die das Funkteil steuert, um während der Registrierung die zur Übertragung genutzte Funkfrequenz in jeweils einer vorab bereits festgelegten Abfolge (Sprungfolge) zu wechseln. 9. Fixed base radio device which exchanges radio signals with at least one radio device that can be registered with the base radio device, in particular mobile, during the initial connection (registration) according to a predetermined registration protocol, so that the base radio device is a radio part and contains an associated control which controls the radio part in order to change the radio frequency used for transmission in a predetermined sequence (hopping sequence) in each case during registration.
10. Funkvorrichtung, insbesondere mobile Funkvorrichtung, die an einer ortsfesten Basis-Funkvorrichtung registrierbar ist und die während der anfänglichen Verbindungsaufnahme (Registrierung) Funksignale gemäß einem vorbestimmten Registrierungsprotokoll austauscht, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkvorrichtung ein Funkteil und eine damit verbundene Steuerung enthält, die das Funkteil steuert, um während der Registrierung die zur Übertragung genutzte Funkfrequenz in jeweils einer vorab bereits festgelegten Abfolge (Sprungfolge) zu wechseln. 10. Radio device, in particular a mobile radio device that can be registered at a fixed base radio device and that exchanges radio signals during the initial connection (registration) according to a predetermined registration protocol, characterized in that the radio device contains a radio part and a control unit connected to it, which Radio part controls in order to change the radio frequency used for the transmission in a previously defined sequence (hopping sequence) during registration.
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