專利名稱：用于控制和分析電話網(wǎng)絡(luò)中的通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及，例如，蜂窩數(shù)字公共網(wǎng)中用于恢復(fù)并解釋通信框架內(nèi)在一個或多個移動電話(MS)和基站(BTS)之間交換的信息的方法和裝置。
例如，其位于，在基站(BTS)和移動終端(MS)間通信中所交換的信令消息和業(yè)務(wù)消息內(nèi)容的協(xié)議記錄、控制和產(chǎn)生的框架中。
本發(fā)明還涉及本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的分析設(shè)備中的測量和分析方法這一領(lǐng)域。這些分析設(shè)備是，例如，用于移動終端的協(xié)議測試器(TPTM)和用于基站的協(xié)議測試器(TPBS)中的測試移動電話(MT)。
當(dāng)前，用于分析第二代蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)中的移動終端所進(jìn)行的通信以及產(chǎn)生消息內(nèi)容的方案是基于虛擬基站和測試移動電話間的關(guān)聯(lián)的，虛擬基站和測試移動電話同時作為用于真實網(wǎng)絡(luò)的計劃記錄的測量系統(tǒng)，和虛擬基站和真實網(wǎng)絡(luò)間的中繼。專利EP1 051 053B1描述了這種方法的例子。
這種系統(tǒng)的限制主要為以下幾點-就測量能力而言，測試移動電話MT在得到操作整個系統(tǒng)所必需的網(wǎng)絡(luò)總體情況方面經(jīng)常存在實際困難，因此，其被迫處于通信待機(jī)模式。這樣，系統(tǒng)的范圍及其整體可靠性大大降低。
-就測試移動電話MT的能力而言，在真實網(wǎng)絡(luò)和基站BTS_F間的中繼系統(tǒng)中，不能精確控制由測試移動電話發(fā)送和接收的消息間的同步，也不能精確控制BTS_F發(fā)送時刻間的同步。
-測試移動電話通常需要使用SMI卡(用戶標(biāo)識模塊)來在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行注冊，以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量，并且以隨后和真實網(wǎng)絡(luò)談判用于建立會話密鑰的協(xié)議步驟，以保證由BTS_F解碼的消息中繼到真實網(wǎng)絡(luò)，然后網(wǎng)絡(luò)就看不到真實移動電話MS_R了。
-尋求繞過使用SIM卡的現(xiàn)存系統(tǒng)及其變型必須保證真實移動終端的特定數(shù)據(jù)，以在網(wǎng)絡(luò)注冊方法中用自身替代所述終端。


圖1簡要示出在傳統(tǒng)系統(tǒng)中所實現(xiàn)的步驟。測試移動電話使用其SIM卡與網(wǎng)絡(luò)建立通信。
這三個主要弱點引起許多不足之處，如-當(dāng)真實移動電話的SIM卡的特定數(shù)據(jù)未知時，真實移動電話MS_R和真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R的計費(fèi)會出現(xiàn)異常(經(jīng)中繼的呼出通信被歸屬于和測試移動電話相關(guān)的SIM卡的用戶)，-從網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系真實移動終端MS_R實際上不可能(呼入通話不能完成，因為測試移動電話MT不能合適地保證中繼)，-各種操作異常，如真實移動電話MS_R查詢其消息時，查尋特定電話號碼時，等等，-范圍和可靠性的限制等。
本發(fā)明的要旨具體在于，以同時和同步的方式，利用已經(jīng)用于骨干發(fā)射機(jī)或者蜂窩無線終端的測量或者質(zhì)量控制應(yīng)用的高性能設(shè)備，該設(shè)備配備有發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)并且實現(xiàn)本發(fā)明的特定過程。
本發(fā)明涉及移動終端和基站BTS間交換的蜂窩無線通信的控制和分析方法，其特征在于，包括虛擬基站BTS_F和虛擬移動終端MS_F的虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F被插入到真實移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中，虛擬網(wǎng)絡(luò)保證真實網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話間交換的消息的解碼和透明且同步的中繼，并且控制從真實網(wǎng)絡(luò)或者從虛擬網(wǎng)絡(luò)對真實移動電話的訪問。
所交換的消息為，例如，網(wǎng)絡(luò)訪問階段中的廣播消息和專用信令，或者通信已建立時的業(yè)務(wù)(電話、數(shù)據(jù)、短消息、DTMF)。
該方法可以包括至少以下步驟○虛擬移動電話進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計劃記錄，并且確定網(wǎng)絡(luò)的每個小區(qū)的特性，○虛擬移動電話結(jié)合虛擬信標(biāo)信號對頻率和時間參數(shù)的選擇進(jìn)行優(yōu)化，○虛擬基站在該選擇的頻率上以所選擇的時間參數(shù)發(fā)射虛擬信標(biāo)信號，該虛擬信標(biāo)信號臨時和通常由網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的信號疊加，
并且由真實基站的移動電話作為真實發(fā)射解釋。
在網(wǎng)絡(luò)的計劃記錄之后，虛擬移動電話MS_F進(jìn)行發(fā)射，例如發(fā)射選擇性的干擾信號，用于阻止存在的移動終端使用某些頻率、某些時間間隔或者某些時隙，并且用于保持它們同虛擬基站的連接(goingon-hook to)。
在移動電話MS_R連接到虛擬基站BTS_F后，虛擬基站至少執(zhí)行以下步驟○以透明且同步的方式解碼、解釋并中繼在真實基站和真實移動電話之間傳輸?shù)南?，而不考慮呼入和呼出通話的來源，○鑒權(quán)移動終端，○通過使用通話信道和專用信道，執(zhí)行合適的過程，○引導(dǎo)移動電話根據(jù)合適的模式和重復(fù)率提供其參數(shù)IMSI，IMEI，TMSI，SRES，○隨后引導(dǎo)虛擬網(wǎng)絡(luò)通過本發(fā)明特定的處理獲得移動電話MS_R的密鑰Ki，○引導(dǎo)虛擬網(wǎng)絡(luò)在處理之后獲得用于以后的會話的移動電話MS_R的密鑰Kc，○引導(dǎo)移動電話在其存儲器或者其SIM卡的存儲器內(nèi)注冊由移動網(wǎng)絡(luò)指示的參數(shù)和應(yīng)用程序，○引導(dǎo)移動電話在由虛擬網(wǎng)絡(luò)所指示的頻率上發(fā)射信令、訪問和業(yè)務(wù)信號。
該方法用于，例如，移動電話蜂窩數(shù)字公共網(wǎng)中。
本發(fā)明還涉及用于控制和分析在移動終端和基站BTS間交換的蜂窩無線電通信的系統(tǒng)，其包括虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F，該虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F包括虛擬基站BTS_F和虛擬移動終端MS_F，該虛擬網(wǎng)絡(luò)被插入到真實移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中，其特征在于，虛擬網(wǎng)絡(luò)用于保證真實網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話間交換的消息的解碼和透明且同步的中繼，并且控制從真實網(wǎng)絡(luò)或者從虛擬網(wǎng)絡(luò)對真實移動電話的訪問。
本發(fā)明具體具有以下有益方面
○其實現(xiàn)虛擬移動構(gòu)成部分MS_F和虛擬基站BTS_F在將消息從真實網(wǎng)絡(luò)向真實移動電話進(jìn)行透明中繼的階段的交互和同步的精確控制，并且實現(xiàn)對虛擬網(wǎng)絡(luò)RRTM_F在真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R上的同步的精確控制。
○其使發(fā)射信號BCCH_F和由真實基站BTS_R發(fā)射的信號之間的精確同步成為可能，因此限制了真實網(wǎng)絡(luò)中的缺點的影響。
○其使避免虛擬網(wǎng)絡(luò)的組成部分在真實網(wǎng)絡(luò)中的注冊成為可能，即，避免使用SIM卡或者關(guān)于真實移動終端的特定數(shù)據(jù)的信息。
○使用這樣的方法同時增加了對環(huán)境中的真實移動終端MS_R的動作的范圍、可靠性和完整性。
○范圍和靈敏度是最優(yōu)的。其使用，例如，基于標(biāo)準(zhǔn)的推薦的處理來接收(進(jìn)行均衡解調(diào)，即已知的“數(shù)據(jù)輔助”訓(xùn)練序列、解碼等)。因此，硬件配置和處理是最優(yōu)的，而傳統(tǒng)系統(tǒng)的硬件配置和處理通常非常差，尤其是解調(diào)/均衡部分。
○其可以和天線處理、適應(yīng)性濾波、信號的接收處理、均衡，或者和干擾技術(shù)結(jié)合，如在專利申請F(tuán)R2 766 320和FR2 829241中所描述的。
本發(fā)明的其他特點和有益方面將通過以下說明而更為顯而易見，以下說明完全為非限定性的，并且?guī)в懈綀D，其中圖1是傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性架構(gòu)。
為了更好地闡述本發(fā)明的原理，下面的例子完全為非限定性的，其說明在移動電話蜂窩數(shù)字公共網(wǎng)中，用于一個或多個移動電話(MS)和基站BTS間的通信系統(tǒng)。
圖2示出的示例性架構(gòu)包括真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R、移動電話MS_R、包括如虛擬基站BTS_F和虛擬移動電話MS_F的虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F。該虛擬電話網(wǎng)絡(luò)具有實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的特定硬件和過程。其為本網(wǎng)絡(luò)所包括的真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R和移動終端MS_R所覆蓋。該虛擬電話網(wǎng)絡(luò)還包括控制設(shè)備，其功能在下文中詳細(xì)闡述。
虛擬移動電話MS_F的具體功能包括·掃描頻率，·對網(wǎng)絡(luò)的不同小區(qū)的信令進(jìn)行解碼和解釋，·記錄小區(qū)的計劃，其具體確定周圍的每個小區(qū)的一個或多個小區(qū)特性，例如·接收的電平和C/(I+N)比，·小區(qū)的BSIC色彩碼(基站的標(biāo)識碼或者基站標(biāo)識碼)，LAC碼(局域碼)、和MCC/MNC碼(移動國家碼和移動網(wǎng)絡(luò))，·分配給小區(qū)的頻率計劃或者小區(qū)的CA列表(小區(qū)分配列表)，·鄰近小區(qū)的頻率列表，由“BA列表”表示，·小區(qū)重新選擇標(biāo)準(zhǔn)(表示為C1、C2等)。
對于周圍的真實小區(qū)，而且作為所記錄的和各個周圍小區(qū)相關(guān)的特性，虛擬移動電話MS_F優(yōu)化相關(guān)的時間參數(shù)，例如·屬于所選基站BTS_R的BA列表的頻率Fsel的選擇，·虛擬信標(biāo)信號BCCH_F的時間特性和同步特性以及發(fā)射時間的選擇，·為了優(yōu)化鏈路規(guī)劃而對其進(jìn)行干擾的頻率的選擇。
虛擬基站虛擬基站BTS_F在選擇的頻率Fsel以所選擇和控制的時間特性發(fā)射虛擬信標(biāo)信號BCCH_F，該虛擬信標(biāo)信號BCCH_F·在頻率和時間上都和通常由網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的信號疊加，·由真實小區(qū)BTS_R的真實移動電話MS_R解釋為網(wǎng)絡(luò)的真實發(fā)射。
該虛擬信標(biāo)信號包括根據(jù)所需的用于以下內(nèi)容的動作的各種信令數(shù)據(jù)·強(qiáng)制實現(xiàn)重新分配到虛擬基站BTS_F的過程，因此真實電話MS_R在與其進(jìn)行通話時被引導(dǎo)發(fā)送其參數(shù)(TMSI臨時移動電話用戶標(biāo)識，IMSI國際移動電話用戶標(biāo)識，IMEI國際移動設(shè)備標(biāo)識)·禁止訪問網(wǎng)絡(luò)，
·禁止真實小區(qū)BTS_R的終端對虛擬小區(qū)BTS_F的作用，·拒絕最初禁止連接到真實網(wǎng)絡(luò)的移動終端。
控制設(shè)備(包括空中接口的層1、2、3)具體適于-用于精確分析真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境RRTM_R，以檢測該環(huán)境中出現(xiàn)的小區(qū)及其鄰近小區(qū)，以記錄重新選擇各個小區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，這些以完全被動的模式進(jìn)行，-用于解碼和解釋來自真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R的信令和業(yè)務(wù)消息，-用于以同步方式將這些消息中繼到移動終端，這些消息經(jīng)過修改或者未經(jīng)修改，-主動地或者根據(jù)由真實網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的過程，或者在虛擬網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)制過程中，對來自移動電話MS_R的信令消息和業(yè)務(wù)消息進(jìn)行解碼和解釋，-用于以同步方式將這些消息中繼到真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R，這些消息經(jīng)過修改或者未經(jīng)修改，-對于真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R的所選小區(qū)BTS_R，發(fā)射特性(頻率、發(fā)射開始時刻、同步、信令消息的內(nèi)容、電平等)已確定的信標(biāo)信號BCCH_F，使得所選小區(qū)BTS_R的移動終端MS_R被引導(dǎo)同該信標(biāo)BCCH_F連接，因此其由虛擬網(wǎng)絡(luò)RRTM_F的基站BTS_F控制，-一旦信標(biāo)信號BCCH_F已發(fā)射后，或者在發(fā)射該信號之前，或者在發(fā)射該信號的同時，用于管理選擇性的干擾信號，使禁止所選小區(qū)BTS_R的真實移動電話MS_F同它可訪問的真實網(wǎng)絡(luò)的其他小區(qū)建立任何連接，因此更有利于將MS_R繼續(xù)連接到虛擬網(wǎng)絡(luò)的BTS_F，-一旦移動電話MS_F連接到BTS_F，用于管理由標(biāo)準(zhǔn)提供的網(wǎng)絡(luò)過程的全部狀態(tài)，而且其中真實移動電話MS_R和真實基站BTS_R易于被找到，-用于強(qiáng)制實現(xiàn)由標(biāo)準(zhǔn)提供的任何過程，以管理移動電話的移動性或者通話，如呼叫、重新分配、小區(qū)轉(zhuǎn)移或者切換、鑒權(quán)、識別、特殊會話的建立，應(yīng)答呼入或者呼出通話等，-用于通過由標(biāo)準(zhǔn)授權(quán)的過程來將數(shù)據(jù)或者應(yīng)用程序下載到真實移動電話MS_R，例如，下載RAM“遠(yuǎn)程小程序管理”或者RFM“遠(yuǎn)程文件管理”功能，其分別允許將“SIM應(yīng)用程序工具包”和多媒體數(shù)據(jù)下載到SIM卡或者終端上，-用于根據(jù)前一階段解碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生具體信息；-用于根據(jù)前一階段解碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生真實移動電話MS_R的特定信息。
該方法實現(xiàn)，例如下面描述的步驟和階段。
前期階段虛擬移動電話MS_F執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的計劃記錄。
一個或多個移動電話連接的階段然后，移動電話可以發(fā)射選擇性的干擾信號，以便-禁止真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中的移動終端使用某些頻率Fnonaut或者某些時隙；-更有利于移動終端連接到虛擬基站BTS_F。
這具體使得通過謹(jǐn)慎地選擇信號BCCH_F和選擇性的干擾信號的頻率、發(fā)射時刻和時間特性以及同步特性，來處理若干個鄰近小區(qū)(BTS_R1、BTS_R2、…、BTS_RN)成為可能。
移動電話連接后的階段真實移動電話MS_R連接到虛擬基站BTS_F后，該虛擬基站BTS_F-對由真實基站BTS_R發(fā)射向真實移動電話MS_R的消息進(jìn)行解碼、解釋和透明且同步；-對由真實移動電話MS_R發(fā)射向真實基站BTS_R的消息進(jìn)行解碼、解釋和透明且同步；-然后，虛擬基站進(jìn)行各種來自虛擬網(wǎng)絡(luò)RRTM_F的本發(fā)明實現(xiàn)的特定過程和處理操作，部分或全部過程是網(wǎng)絡(luò)的正常操作，如○終端的鑒權(quán)、標(biāo)識和/或注冊；○將功能或者參數(shù)下載到終端；○終端的通話等。
使用通話信道(PCH)和專用信道(DCCH)，虛擬基站進(jìn)行各種本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的各種過程○引導(dǎo)真實移動電話將其參數(shù)IMSI、IMEI、TMSI、SRES以適當(dāng)?shù)哪Ｊ胶椭貜?fù)率發(fā)送給虛擬基站；○隨后引導(dǎo)虛擬網(wǎng)絡(luò)利用本發(fā)明的特定處理獲得移動電話MS_R的鑒權(quán)密鑰Ki；○在合適的處理后，引導(dǎo)虛擬網(wǎng)絡(luò)獲得由真實移動電話MS_R的系統(tǒng)為隨后的會話所創(chuàng)建的密鑰Kc；○引導(dǎo)真實移動電話在其存儲器內(nèi)或SIM卡內(nèi)注冊由虛擬網(wǎng)絡(luò)指示的參數(shù)和應(yīng)用程序等。
通過將消息從移動電話中繼到網(wǎng)絡(luò)，并且從網(wǎng)絡(luò)中繼到移動電話，虛擬網(wǎng)絡(luò)對其內(nèi)容進(jìn)行解碼。
該方法隨后可以包括以下步驟在連接并且執(zhí)行前述步驟后，虛擬網(wǎng)絡(luò)BTS_F拒絕真實移動電話MS_R，例如，-通過強(qiáng)制執(zhí)行小區(qū)轉(zhuǎn)換或者切換或者重新分配到非BTS_R的網(wǎng)絡(luò)的真實小區(qū)上的過程；-或者通過故意降低該通信以使其中斷；-或者通過強(qiáng)制截取協(xié)議。
真實移動電話MS_R的專用信令消息以及呼出和呼入業(yè)務(wù)消息的解碼和解釋要解碼和解釋真實移動電話MS_R的專用信令消息以及呼出和呼入業(yè)務(wù)消息，虛擬移動電話MS_F和虛擬小區(qū)BTS_F被設(shè)計成同步方式，這樣真實移動電話MS_R在虛擬小區(qū)BTS_F進(jìn)行注冊，并且○當(dāng)接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R進(jìn)行呼出通話時，通話到達(dá)虛擬基站BTS_F，協(xié)議消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F對協(xié)議消息稍加修改并將其中繼到真實網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而解碼和解釋真實網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，將其中繼到虛擬小區(qū)BTS_F，虛擬小區(qū)BTS_F將其中繼到真實移動電話；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○當(dāng)接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R進(jìn)行呼入通話時，通話到達(dá)虛擬移動電話MS_F，通話消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬BTS BTS_F，虛擬BTS BTS_F對通話消息稍加修改并將其中繼到真實移動電話MS_R，進(jìn)而解碼和解釋真實移動電話的響應(yīng)，將其中繼到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F對其稍加修改并將其中繼到真實網(wǎng)絡(luò)；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在不接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以密鑰Ki進(jìn)行呼出通話時，密鑰Ki已知或者之前通過實現(xiàn)本發(fā)明獲得，通話到達(dá)虛擬基站BTS_F，協(xié)議消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F將協(xié)議消息中繼到真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R，同時為此目的計算會話密鑰Kc，進(jìn)而解碼和解釋真實網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，將其中繼到虛擬小區(qū)BTS_F，虛擬小區(qū)BTS_F使用所計算的會話密鑰將其中繼到真實網(wǎng)絡(luò)，；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在不接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以密鑰Ki進(jìn)行呼入通話時，密鑰Ki已知或者之前通過實現(xiàn)本發(fā)明獲得，通話到達(dá)虛擬移動電話MS_F，通話消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬基站BTS_F，虛擬基站BTS_F將協(xié)議消息中繼到真實移動電話MS_R，同時為此目的計算會話密鑰Kc，進(jìn)而解碼和解釋MS_R的響應(yīng)，將其中繼到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F使用所計算的會話密鑰將其中繼到真實網(wǎng)絡(luò)；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在不接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼出通話時，通話到達(dá)虛擬基站BTS_F，
·在建立會話密鑰之前，協(xié)議消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F將協(xié)議消息中繼到真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R，進(jìn)而解碼和解釋真實網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，將其中繼到虛擬小區(qū)BTS_F，虛擬小區(qū)BTS_F將其中繼到真實移動電話MS_R；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；·為了建立虛擬網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話MS_R之間的會話密鑰，虛擬BTS BTS_F向移動電話指示A5/0通話模式，·為了繼續(xù)虛擬網(wǎng)絡(luò)和真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R之間的中繼，虛擬移動電話MS_F與真實網(wǎng)絡(luò)建立普通的通信，并且以同步方式在BTS_F和MS_R之間建立鏈路，并且使用SIM卡實現(xiàn)這些；○在不接收A5/0事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼入通話時，通話到達(dá)虛擬基站MS_F，·在建立會話密鑰之前，協(xié)議消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬BTS BTS_F，虛擬BTS BTS_F將協(xié)議消息中繼到真實移動電話MS_R，進(jìn)而解碼和解釋真實移動電話MS_R的響應(yīng)，將其中繼到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F將其中繼到真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R，；為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；·為了建立虛擬網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話MS_R之間的會話密鑰，虛擬BTS BTS_F向移動電話指示A5/0通話模式，·為了繼續(xù)虛擬網(wǎng)絡(luò)和真實網(wǎng)絡(luò)BTS_R之間的中繼，虛擬移動電話MS_F與真實網(wǎng)絡(luò)建立普通的通信，并且以同步方式在BTS_F和MS_R之間建立鏈路，并且使用SIM卡實現(xiàn)這些；○在接收A5/2事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼出通話時，通話到達(dá)虛擬基站BTS_F，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由MS_R發(fā)送的第一消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F對其稍加修改并將其中繼到BTS_R，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由BTS_R發(fā)送的第一消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到BTS_F，BTS_F對其稍加修改并將其中繼到MS_R。BTS_F與MS_R建立A5/2會話，并且MS_F與BTS_R建立A5/2會話，然后虛擬網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備實現(xiàn)任何現(xiàn)有的方法，以使在足夠短的時間內(nèi)獲得會話密鑰Kc成為可能。BTS_F解碼并解釋MS_R的消息，將其中繼到MS_F，MS_F再將其中繼到BTS_R。MS_F解碼并解釋BTS_R的消息，將其中繼到BTS_F，BTS_F再將其中繼到MS_R。為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在接收A5/2事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼入通話時，通話到達(dá)虛擬移動電話MS_F，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由BTS_R發(fā)送的第一消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到BTS_F，BTS_F對其稍加修改并將其中繼到MS_R，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由MS_R發(fā)送的第一消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到MS_F，MS_F對其稍加修改并將其中繼到BTS_R。MS_F與BTS_R建立A5/2會話，并且BTS_F與MS_R建立A5/2會話，然后虛擬網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備實現(xiàn)任何現(xiàn)有的方法，以使在足夠短的時間內(nèi)獲得會話密鑰Kc成為可能。MS_F解碼并解釋BTS_R的消息，將其中繼到BTS_F，BTS_F再將其中繼到MS_R；BTS_F解碼并解釋MS_R的消息，將其中繼到MS_F，MS_F再將其中繼到BTS_R。為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在只接收A5/1事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼出通話時，通話到達(dá)虛擬基站BTS_F，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由MS_R發(fā)射的第一消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到虛擬移動電話MS_F，虛擬移動電話MS_F對其稍加修改并將其中繼到BTS_R，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由BTS_R發(fā)送的第一消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到BTS_F，BTS_F對其稍加修改并將其中繼到MS_R。BTS_F與MS_R建立第一A5/2會話，然后虛擬網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備實現(xiàn)任何現(xiàn)有的方法，以使在足夠短的時間內(nèi)獲得會話密鑰Kc成為可能。一旦獲得密鑰Kc，BTS_F建立新的A5/1會話，同時MS_F與BTS_R建立A5/1會話。MS_F解碼并解釋BTS_R的消息，將其中繼到BTS_F，BTS_F再將其中繼到MS_R；BTS_F解碼并解釋MS_R的消息，將其中繼到MS_F，MS_F再將其中繼到BTS_R。為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡；○在只接收A5/1事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中的移動電話MS_R以未知的密鑰Ki進(jìn)行呼入通話時，通話到達(dá)虛擬移動電話MS_F，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由BTS_R發(fā)送的第一消息被MS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到BTS_F，BTS_F對其稍加修改并將其中繼到MS_R，在網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議中由MS_R發(fā)射的第一消息被BTS_F解碼并解釋，而且發(fā)送到MS_F，MS_F對其稍加修改并將其中繼到BTS_R。BTS_F與MS_R建立第一A5/2會話，然后虛擬網(wǎng)絡(luò)的控制設(shè)備實現(xiàn)任何現(xiàn)有的方法，以使在足夠短的時間內(nèi)獲得會話密鑰Kc成為可能。一旦獲得密鑰Kc，BTS_F建立新的A5/1會話，同時MS_F與BTS_R建立A5/1會話。BTS_F解碼并解釋MS_R的消息，將其中繼到MS_F，MS_F再將其中繼到BTS_R；MS_F解碼并解釋BTS_R的消息，將其中繼到BTS_F，BTS_F再將其中繼到MS_R。為了實現(xiàn)這個，虛擬移動電話MS_F不需建立任何其自身與真實網(wǎng)絡(luò)的連接，也不需要SIM卡。
使用特定的處理和天線來進(jìn)行上述動作，具體地·接收、解調(diào)和解碼信號，·記錄消息的內(nèi)容，·確定到達(dá)的方向和BTS_R以及MS_R的距離，進(jìn)而確定它們的位置。
虛擬網(wǎng)絡(luò)RRTM_F的虛擬移動電話MS_F和虛擬基站BTS_F使用，例如，特定的天線和適應(yīng)性天線處理，來發(fā)射和接收并且解調(diào)。
處理為，例如○特別進(jìn)行性能改進(jìn)，○形成通過引用專利FR 2 766 320、FR 99 16775、FR 2 829 241、FR 01/12976而提交的方法的主題，○引導(dǎo)虛擬網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)離其被分配的小區(qū)進(jìn)行操作，○允許虛擬網(wǎng)絡(luò)確定到達(dá)方向并定位BTS_F和MS_R。
通過非限定性的例子，本發(fā)明使在移動終端MS_R上進(jìn)行過程及產(chǎn)生下述信息成為可能(下面的列舉是非限定性的)-拒絕訪問網(wǎng)絡(luò)的移動電話MS_R，-禁止移動電話對小區(qū)、網(wǎng)絡(luò)等的訪問，-移動終端MS_R的標(biāo)識參數(shù)(IMSI、IMEI、當(dāng)前TMSI)，-移動終端MS_R的鑒權(quán)參數(shù)(SRES)，-和移動終端MS_R的密鑰Ki相關(guān)的信息，及和隨后的會話的密鑰Kc相關(guān)的信息，-在協(xié)議的每個階段的可能中斷時，重新分配移動終端MS_R，-在協(xié)議的每個階段的可能中斷時，呼叫移動終端MS_R，-向移動終端MS_R分配在SIM卡的存儲器中注冊的參數(shù)，-將應(yīng)用程序下載到移動終端MS_R，-下載在移動終端MS_R的SIM卡的存儲器中或者移動終端MS_R的存儲器中注冊的參數(shù)，-中繼MS_R發(fā)起的向BTS_R的通話嘗試(呼出通話)，直到建立通信，強(qiáng)制向用戶指示忙碌通話的具體過程(消息或者網(wǎng)絡(luò)不可用等)，-中繼BTS_R發(fā)起的向MS_R的通話嘗試(呼入通話)，直到建立通信，-移動終端MS_R的呼入和呼出通信的內(nèi)容(語音、數(shù)據(jù)、SMS、DTMF等)，等。
根據(jù)本發(fā)明的方法具體產(chǎn)生以下改進(jìn)，所給出的例子近作為解釋而非限定，例如·避免虛擬網(wǎng)絡(luò)的組成部分在真實網(wǎng)絡(luò)中的實際注冊，也就是說，避免使用SIM卡(用戶標(biāo)識模塊)或者關(guān)于真實移動終端的特定數(shù)據(jù)的信息，·在遠(yuǎn)程小區(qū)對終端的控制以及控制每個終端，·對從網(wǎng)絡(luò)到終端的通話的檢測和解釋，·呼入通信的中繼，·和呼入通信相關(guān)的各種信令和業(yè)務(wù)消息的解碼和解釋，·將數(shù)據(jù)或者應(yīng)用程序下載到終端上。
權(quán)利要求
1.一種控制和分析移動終端和基站BTS間交換的蜂窩無線電通信的方法，其特征在于，包括虛擬基站BTS_F和虛擬移動終端MS_F的虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F被插入到真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中，該虛擬網(wǎng)絡(luò)保證該真實網(wǎng)絡(luò)和真實移動終端間交換的消息的解碼和透明且同步的中繼，并且保證對來自該真實網(wǎng)絡(luò)或者來自該虛擬網(wǎng)絡(luò)的該真實移動終端的訪問的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述交換的消息為網(wǎng)絡(luò)訪問階段中的廣播消息和專用信令消息，或者用于通信已建立時的業(yè)務(wù)(電話、數(shù)據(jù)、短消息、DTMF)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括至少以下步驟○所述虛擬移動終端進(jìn)行所述網(wǎng)絡(luò)的計劃記錄，并且確定每個小區(qū)的特性，○所述虛擬移動終端結(jié)合虛擬信標(biāo)信號對頻率和時間參數(shù)的選擇進(jìn)行優(yōu)化，○所述虛擬基站在該選擇的頻率上以所選擇的時間參數(shù)傳輸所述虛擬信標(biāo)信號，所述虛擬信標(biāo)信號臨時和通常由所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的信號疊加，并且由所述真實基站的所述移動終端作為真實傳輸解釋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述網(wǎng)絡(luò)的所述計劃記錄之后，所述虛擬移動終端MS_F發(fā)射選擇性的干擾信號，其適用于阻止存在的移動終端使用某些頻率、某些時間間隔或者某些時隙，并且用于保持這些移動終端同所述虛擬基站的連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述移動電話MS_R連接到所述虛擬基站BTS_F后，所述虛擬基站至少執(zhí)行以下步驟○以透明且同步的方式解碼、解釋并中繼在所述真實基站和所述真實移動電話之間傳輸?shù)南ⅲ⑶摇痂b權(quán)所述移動終端，○通過使用通話信道和專用信道，執(zhí)行合適的程序，○引導(dǎo)所述移動終端根據(jù)合適的模式和重復(fù)率提供其參數(shù)IMSI，IMEI，TMSI，SRES，○隨后引導(dǎo)所述虛擬網(wǎng)絡(luò)通過本發(fā)明特定的處理獲得所述移動電話MS_R的密鑰Ki，○引導(dǎo)所述虛擬網(wǎng)絡(luò)在上述處理之后獲得用于以后的會話的所述移動電話MS_R的密鑰Kc，○引導(dǎo)所述移動電話在其存儲器或者其SIM卡的存儲器內(nèi)登記由所述虛擬網(wǎng)絡(luò)指示的參數(shù)和應(yīng)用程序，○引導(dǎo)所述移動電話在由所述虛擬網(wǎng)絡(luò)所指示的頻率上發(fā)射信令、訪問和業(yè)務(wù)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述虛擬網(wǎng)絡(luò)拒絕所述真實移動電話MS_R，其是這樣實現(xiàn)的通過強(qiáng)制執(zhí)行小區(qū)轉(zhuǎn)換或者切換或者重新分配到除BTS_R之外的所述網(wǎng)絡(luò)的真實小區(qū)上的過程，或者通過故意劣化該通信以使其中斷，或者通過強(qiáng)制截取協(xié)議。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的方法，其特征在于使用移動電話蜂窩數(shù)字公共網(wǎng)。
8.一種用于控制和分析在移動電話和基站BTS之間交換的蜂窩無線電通信的系統(tǒng)，其包括虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F，該虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F包括虛擬基站BTS_F和虛擬移動終端MS_F，該虛擬網(wǎng)絡(luò)被插入到真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中，其特征在于，該虛擬網(wǎng)絡(luò)適用于保證該真實網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話間交換的消息的解碼和透明且同步的中繼，并且保證對來自該真實網(wǎng)絡(luò)或者來自該虛擬網(wǎng)絡(luò)的真實移動電話的訪問的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制和分析在移動終端和基站BTS間交換的蜂窩無線通信的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的特征在于，包括虛擬基站BTS_F和虛擬移動終端MS_F的虛擬移動電話網(wǎng)絡(luò)RRTM_F被插入到真實網(wǎng)絡(luò)RRTM_R中，所述虛擬網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)在真實網(wǎng)絡(luò)和真實移動電話間交換的消息的解碼和透明且同步的中繼，以及來自真實網(wǎng)絡(luò)或者從虛擬網(wǎng)絡(luò)的真實移動電話訪問控制。
文檔編號H04W24/08GK1973564SQ200580019819
公開日2007年5月30日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月16日
發(fā)明者弗朗索瓦·德拉沃, 多米尼克·厄爾吉耶 申請人:塔萊斯公司