关断在禁用区的电子装置,例如移动单元的方法和系统的制作方法

专利名称：关断在禁用区的电子装置,例如移动单元的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及关断电子装置功能的一种方法。
本发明也涉及关断电子装置功能的一种系统。
大家知道移动无线电装置以及一部分另外的电子装置，例如无线电接收机，CD—唱机等，发射出可影响灵敏装置的高频信号。因此例如在飞机内禁止移动无线装置工作或保持在备用模式，以避免例如干扰导航系统。类似的考虑适用于医院的一定区域，在那里存在无线电波干扰威胁到生命监控系统或生命维持系统。
除了上述安全性观点之外，也有不希望开动电子装置的一定区域，包括所谓的“便携式”装置在内的一定区域，例如音乐厅、电影院、教堂等。
本发明安排的任务是使在这样一些区域内自动关断电子装置成为可能，为了描述本发明下面称这些区域为“禁用区”。
上述任务通过关断电子装置的方法解决，其中根据本发明控制在禁用区地区内从关断装置方面经一无线电接口把开关指令发送到电子装置的接收机，其中在收到开关指令后中断或重新启动所选功能。
本发明的优点是它实现强迫中断，因此首先考虑安全性要求。是否中断电子装置的全部或某些功能，与装置和禁用区的类型有关。在电影院或剧院大厅一般中断移动单元的音频振铃便足够了。
尤其当电子装置是移动无线通信系统的移动单元时，本发明的方法呈现其优点。这些移动单元或“便携式”装置虽然具有相对较小的高频功率，但在其直接涉及的环境里会产生很大的场强。
当开关指令经一预定的为此目的保留的安全性信令信道传输时，按照避免滥用和提高运行安全性意义而言具有优点。
同样地为了提高安全性，当向关断装置确认收到开关指令或确认执行开关指令时，也是适宜的。
在移动单元，开关指令经分配给移动无线通信系统的信道传输决不是绝对必要的。更确切地说，开关指令或其应答消息经与移动无线通信机无关的高频单元接收或发送。这时开关指令或及其应答消息用各种与移动无线通信机不同的频率范围发送。这具有优点人们可以选择安全技术上不令人担心的，例如对导航系统没有影响或很小影响的频率。
在移动通信系统享有特权的移动单元可以有利地至少部分不理睬开关指令。因此，在禁用区专业人员在万不得已时抵达是可能的。
当借助开关指令只中断移动单元的音频振铃时，在许多情况下已够用了，并且对移动单元的用户而言事实上也不受干扰。
然而尤其在安全区内人们规定除了接收开关指令之外，借助开关指令中断移动单元的全部功能。
人们可以规定根据开关指令只在一个预定的静态时间内执行中断功能。这例如在预先知道电子装置或其用户的停留时间时可以实现，这一般可在电影院里采纳。这时可以把静态时间从关断装置方面经无线电接口借助开关信号提供给电子装置，因此，适应改变的境况，如一场戏剧的持续时间，是可能的。
在合适的实施例中，在关断装置和电子装置之间的无线电接口只在禁用区的人口/出口区设立。因此禁用区其余的区域可以无相应的电磁波。此外在这种情况下，如果在禁用区入口处开关指令导致所选择的功能中断，并在离开禁用区时导致所选择的功能恢复作用是合适的。
另一方案规定在关断装置和电子装置之间的无线电接口作用于整个禁用区内，即整个禁用区处于关断装置的无线电复盖区内。通过这种措施事实上可以从根本上提高执行关断的安全性。
为了避免装置之关断的滥用，规定用安全性代码对开关指令编码。
为了避免对话的令人不快的中断，在另一方案中，与一台基站建立有效连接的移动单元，在收到开关指令时只是在预告之后在维持一段保护时间内关断。
值得推荐的是，移动单元在收到开关指令后在所属的无线电网内是保持注册的(einbuchen)或在收到开关指令后移动单元经一注销消息(Ausbuchungsmeldung)有效地注销，例如在GSM系统内通过IMSI分离消息(detach-Meldung)。为了维持用户的相对可联系性，在收到用于移动单元的开关指令后，在移动无线电网络内可以启动通话转换到邮件箱。
如果关断装置归属一通信网络，并在关断装置开始运行时要求关断装置对网络的授权，则可以进一步提高防止滥用的安全性。为了这时仍能实现关断，如果关断装置没有找到归属的网络或这样一种网络不存在，则关断装置仍然可以给出关断指令。如果关断装置在飞机里，例如通常就是这种情况。为了避免例如被窃取的关断装置的较长时间的滥用，人们可以规定在关断装置多次启动后没有找到归属的网络时，禁止发出开关指令。
在更加安全的方案中在移动单元收到开关指令后，从移动单元方面可以对关断装置的授权提出要求。在一个移动无线通信网络不支持预定的授权情况下，如果从关断装置方面发出一个指示信号，这是值得推荐的。在这种情况下虽然没有关断移动单元，但仍有指示一只(没有关断的)移动单元处于禁用区内。
本任务也依靠关断电子装置功能的一种系统解决，其中根据本发明在禁用区的范围内设置一只关断装置，并且为了在限定的地区内经一接口把开关指令发送到电子装置的接收机而安排一只关断装置，以及为了在收到开关指令后中断或重新启动所选择的装置单元或功能而安排一只关断装置。由此而实现的优点已经在与本发明方法的关联中提及。
本发明系统的其它合适的扩展基本上相当于前面涉及本方法时联系到的特征或特征组合。
本发明的优点也使在移动单元或在关断装置内显得更突出，其中标志或标志组合如前所述实施。
本发明连同其它优点依靠附图表示的示范性实施例详述如下。即

图1示出具有两个禁用区和关断装置的移动无线通信系统的一个无线电小区的一部分，图2示出用方框图表示的本发明的关断装置，图3示出用方框图表示的根据本发明构成的移动单元，图4示出同样地用更大尺寸表示具有一个关断装置、一只移动单元和经不同接口对关断装置的接线的禁用区，图5用一流程图示出关断装置授权的一种可能途径，
图6用一流程图同样示出在网络支持下关断装置授权的一种可能途径，图7用一流程图示出受网络支持的关断装置授权的另一种可能途径。
图1示出移动无线通信系统，例如具有无线电小区ZEL的GSM-系统的基站FIP，其中存在两个禁用区SPZ1和SPZ2，例如加强护理站和剧院大厅。面临任务的关断装置ADE1或ADE2各分配到一禁用区，一旦该移动单元进入一禁用区，则移动单元POP的一定的功能关断或中断。
虽然在下面主要讨论关于GSM系统的移动单元，但还必须强调这种移动无线通信系统并非为本发明的先决条件。本发明也可以与其它系统有关联例如根据DECT标准无绳系统等应用。
在图2人们可以事先看出关断装置ADE具有一只高频单元AHF，至少有一根天线AAN归属于它。各按系统的实施方案的不同，高频单元AHF例如设计在MHz或GHz波段内。此外，存在一台信号处理器SPR，用于控制关断装置的功能，其中示出一个计数器CON。此外装置ADE可以具有显示器DIS，例如LCD显示器以及输入键盘EGA。闪光灯BLI或类似装置可以被指示信号IKS控制。
一般也设置接口SCH，网络单元NTE以及电网断电的备用蓄电池ACC。
从图3给出可以用于本发明系统内的移动单元POP的原理性结构。微控制器MCR控制单个单元的主要功能。这些单元主要是带一根天线ANT的高频单元HFT，带话筒MIC和扬声器LSP的数字信号处理器DSP，用于安全性信令信道UAC的控制器UAS，它具有两只计时器TIM1，TIM2，由预告信号AKS控制的信号光SLI或者诸如此类，必要时还有一只额外的高频单元ZHF，主蓄电池HAC和视情况而定一只辅助蓄电池ZAC。
参考图4首先说明本发明原理的运行方式。在一禁用区SPZ1内或旁设置一只关断装置ADE1，它经一根天线复盖入口/出口区EAB，即提供发出的开关指令。各按照系统的实施方案，关断装置ADE1本身完全可以单独工作或经一接口SCH1接到对一移动无线网络保持连接的无线电单元FTE。此外经一接口SCH2对固定网络NET的连接，经一接口SCH3对个人计算机PEC连接以及经一接口SCH4对一个或多个其它开关装置ADE2的连接是可能的。
一旦移动单元POP进入关断装置ADE2的无线电作用区即入口/出口区EAB，则装置ADE2的开关指令或经自己的高频单元ZHF或在移动无线通信网络范围内自己保留的信道上被接收。一般移动无线电装置根据TDMA方法工作，所以准备好安全性-信令信道UAC用的一定的频率/时隙。
在收到开关指令后，例如移动无线电单元POP的全部功能(—除了接收开关指令之外—)中断。此外，实际上中断全部功能是可能的，然而一台计时器TIM1开始运行，在一定的静态时间之后计时器重新启动全部功能。这静态时间也可以经开关指令预先规定。此外可以规定享有特权的移动单元不可以在较小范围或在较短时间内中断。
开关指令也可以有利方式包含信息，据此，可以区分功能广泛中断或只中断例如音频振铃。在安全性方面并非特别重要的禁用区内如在电影厅等，如果中断音频振铃就足够了。
如果关断装置ADE1只复盖入口/出口区EAB，一旦它重新通过入口/出口区EAB并且收到开关指令，则或者只需遵守上述的空置时间或者再启动移动单元POP的功能。然而一般宁愿，如果关断装置ADE1复盖整个禁用区SPZ1，则一个无线电接口FSS持续地处于移动单元POP和关断装置ADE1之间。随后例如移动单元POP的相关功能中断，直到正规地接收到开关指令为止。经一定时间未收到开关指令时才可以重新启动功能。
设立移动单元POP用于以下目的具有优点，在收到开关指令后用应答信号确证其收到。对此更详情的细节在下边还要陈述。
在移动单元POP的控制器UAC内的计时器TIM2用于规定保护时间。对此可以理解成在移动单元POP通话状态收到开关指令时并不立即执行中断，而是在保护时间中断后才执行它，以便通话不突然中断。同时在收到开关指令时触发预告信号AKS，该预告信号触发信号灯SLI和/或可以导致发声的报警信号。
在移动单元POP应当避免滥用时通过关断装置ADE1对上述整个禁用区SPZ1的复盖也是必要的。由于移动单元的一只无效电池或拆除的电池即在存取控制时产生漏洞。如果装置不能接收，则也不能接收、记录和付诸实施开关指令。如果恰在穿过入口/出口区之后更换装置的电池，则似乎不维持全部禁用区SPZ1内一个固定的无线电接口就不能执行中断相应功能。通常整个禁用区SPZ1的无线电复盖是没有问题的，因为人们为了传输开关指令，一方面可以选择频率使其并不处在危害仪器等的频带内，另一方面又因为在禁用区内传输开关指令只须极低的必要的场强。
无论在与网络无关或网络支持的关断装置，还应该在下面探讨安全性方案和授权方案。此外，关于GSM系统似乎应当参阅以下的ETSI—建议与根据ETS 300 175-5/ETS 300 175-7“安全性特征”的DECT系统有关的，GSM 02.09“安全性方案”和GSM 03.20与“安全性有关的网络功能”。
如果关断装置ADE未归属任一网络，则为了安全性必须提供一个既处于移动单元POP内也处于关断装置ADE内的机密算法。借助这算法对安全—信令信道UAC上的信令进行编码。图5的流程图指出可以怎样执行这样一种编码过程。移动单元POP在兼容的信道上或在一定的波段内搜索，并且例如在一定的时隙内与关断装置ADE同步。在执行的同步之后，移动单元POP把具有随机数RANU以及具有序列数SEQUNU的“输入消息”发送到关断装置ADE。这时随机数和序列数通过移动单元POP分配。该消息的传输还是未经编码的，随即在关断装置内借助在那里存在的算法Ad求出密钥KC，并借助它对于随后的“输入确认”—消息进行编码。该移动单元POP接收这消息，并为了对这消息编码从它那方面重新利用算法。这时对于反映的序列数SEQUNU进行合理性检验。如果检验成功，则例如采纳计时器TIMI的静态时间(“锁定计时器”)并且实现关断。
在根据图6的网络支持的解决方案中，关断装置ADE归属一个网络，在这里为GSM—网络。通过启动关断装置ADE把消息LUPD(“位置更新”)通知到网络。这时把鉴别规定成标准，同样在以下周期性“位置更新”时也把鉴别定为标准。因此一个新的终端级，即关断装置ADE，就按管理命令设置在GSM网内，并且对该装置的鉴别应当与标准网络调整无关地作出。
通过关断装置ADE的记录，除了网络方的阻塞之外，计费也是可能的。在这种情况下，盗窃关断装置问题是不存在的，因为不可能执行不合理的运转。
自然可以出现下述情况网络支持的关断装置ADE不能访问网络，例如当关断装置处在飞机里时，在机场上的关断装置没有相应的移动无线通信的服务接纳旅客们。在这种情况下，没有面对被搜索的网络鉴别，仍然发出开关指令，以便实现在危险区内关断移动单元。然而，现在上述计数器CON增数，并且从一定的计数状态开始，禁止发出另一次开关指令。这也是对阻止滥用例如被偷窃的关断装置的一种措施。
借助图7还描述了另一解决方法。如果人们从以下情况出发，如果关断装置ADE确定为专用GSM终端机时，关断装置面对网络鉴别，这似乎是一种正常的过程，这是不够的，而是在各移动单元POP与关断装置ADE接触时必须检验其合法性，所以以下考虑是有价值的。
在例如通过入口/出口区域的每个移动单元POP，关断装置ADE必须面对移动单元POP鉴别。
关断装置ADE作为专用网络(Home-PLMN ADE)组成部件实现，因此可在该网络内准确记录。因此正好处于关断装置接入区内的各移动单元POP促使经移动单元的“访问网络”对关断装置ADE的鉴别。因为在GSM系统内，为了关断装置产生的“三重鉴别”只在关断装置进入的网络内可供使用，所以在这里除了推动鉴别的新终端机功能外，下述网络功能对于“局外的”装置(关断装置ADE)是必要的。
借助一个新协议，由应当关断的移动单元POP所在的“访问者位置寄存器”VLR要求由关断装置ADE所在的VLR寄存器作“三重鉴别”。
如果一个网络不支持这种特殊鉴别，则由此引出前面已经提到的指示信号IKS，因此可以确定某人随身携带未关断的移动单元POP。
本发明首先总是与移动无线通信系统的移动单元POP有关联进行描述，然而原则上它也可以用于不希望或有危险在一定区域内启动或运行的其它的电子装置，这时例如它可以涉及CD-唱机、无线电接收机等。在列入本发明或作为其前先决条件的这样的装置至少包含一只用于关断装置ADE的关断指令的接收机。
最后应当叙述应用关断装置ADE的次要作用，借助关断装置ADE也可以传输其它信息。例如在商业领域可以顺便传输有关供应、价格、地址等信息并且可以利用移动单元POP的指示进行显示。专用软件似乎也可以经关断装置ADE的装载到移动单元POP或用户的其它电子装置内。
权利要求
1.关断一台电子装置功能的方法，其特征为限制在禁用区(SPZ)地区内，从关断装置(ADE)方面经一无线电接口(FSS)把开关指令发送到电子装置(POP)的接收机，并且其中在收到开关指令后中断或重新启动所选功能。
2.根据权利要求1的方法，其特征为电子装置是移动无线通信系统的一只移动单元(POP)。
3.根据权利要求2的方法，其特征为开关指令在一个预定的、为此目的保留的安全性信令信道(UAC)上发送。
4.根据权利要求1到3之一的方法，其特征为向关断装置确认收到开关指令或执行开关指令。
5.根据权利要求2到4之一的方法，其特征为开关指令及其返回消息经一个与移动无线电部件无关的高频单元接收或发送。
6.根据权利要求5的方法，其特征为在各种与移动无线通信机不同的频带内发送开关指令或其返回消息。
7.根据权利要求2到6之一的方法，其特征为在移动无线电系统的享有特权的移动单元，至少部分地不予理睬开关指令。
8.根据权利要求2到7之一的方法，其特征为借助开关指令只中断移动单元的音频振铃。
9.根据权利要求2到7之一的方法，其特征为借助开关指令中断移动单元的全部功能，除了接收开关指令及其返回消息之外。
10.根据权利要求1到9之一的方法，其特征为根据开关指令中断功能只在可预定的静态时间内执行。
11.根据权利要求10的方法，其特征为从关断装置(ADE)方面借助开关指令经无线电接口将静态时间给予电子装置(POP)。
12.根据权利要求1到11的方法，其特征为在关断装置(ADE)和电子装置(POP)之间的无线电接口只设在禁用区(SPZ)的入口/出口区域。
13.根据权利要求12的方法，其特征为在进入禁用区(SPZ)时，开关指令使所选择的功能中断，在离开禁用区时使所选择的功能重新启动。
14.根据权利要求1到13之一的方法，其特征为在关断装置(ADE)和电子装置(POP)之间的无线电接口作用于整个禁用区(SPZ)内。
15.根据权利要求1到14之一的方法，其特征为开关指令用安全性代码进行编码。
16.根据权利要求2到15之一的方法，其特征为与基站(FIP)建立有效连接的移动单元(POP)在得到开关指令时只是在预告之后并在维持保护时间内关断。
17.根据权利要求2到16之一的方法，其特征为在收到开关指令后，移动单元(POP)保持在所属的移动无线电网内是注册的。
18.根据权利要求2到16之一的方法，其特征为移动单元(POP)在收到开关指令后经分离消息例如在GSM系统内通过IMSI分离消息被有效分离。
19.根据权利要求17或18的方法，其特征为在移动无线电网络内的移动单元(POP)收到一个开关指令后，启动向邮件箱的通话转接。
20.根据权利要求2到19之一的方法，其特征为开关装置(ADE)归属通信网络(NET)并且在关断装置开始运行时面对网络要求该关断装置鉴别。
21.根据权利20的方法，其特征为如果关断装置(ADE)未找到归属的网络或这样一种网络不存在，面对该网络关断装置的鉴别是可能的，尽管如此关断装置仍然可发出开关指令。
22.根据权利要求21的方法，其特征为在多次启动关断装置(ADE)之后未找到一个归属的网络，则禁止发出开关指令。
23.根据权利要求20到22之一方法，其特征为在移动单元收到关断指令后，从移动单元(POP)方面对关断装置(ADE)的授权提出要求。
24.根据权利要求23的方法，其特征为如果移动无线电网络不支持预定的授权，则从关断装置(ADE)方面发出指示信号(IKS)。
25.关断电子装置功能的系统，其特征为关断装置(ADE)设置在禁用区(SPZ)范围内，并且安排关断装置用于以下目的，在限定的地区内经一无线电接口(FSS)把开关指令发送到电子装置(POP)的接收机(HFT，ZHF)，并且为以下目的而安排，在收到开关指令后中断或重新启动所选择的装置单元或功能。
26.根据权利要求25的系统，其特征为电子装置是移动无线通信系统的移动单元(POP)。
27.根据权利要求26的系统，其特征为一个为此目的保留的安全性信令信道(UAC)规定用于传输开关指令。
28.根据权利要求25到27之一的系统，其特征为安排电子装置(POP)在收到关断信号后用于把确认信号经无线电接口(FSS)传送到关断装置(ADE)。
29.根据权利要求26到28之一的系统，其特征为移动单元(POP)具有一只与移动无线通信机高频单元(HFT)无关的高频单元(ZHF)，安排该高频单元用于接收或发送开关指令或返回消息。
30.根据权利要求29的系统，其特征为独立的高频单元(ZHF)的频带与移动无线通信机高频单元(HFT)的频带是不同的。
31.根据权利要求26到30之一的系统，其特征为为此安排了享有特权的移动单元(POP)，至少部分不予理睬关断装置(ADE)的开关指令。
32.根据权利要求26到31之一的系统，其特征为安排移动单元(POP)用于以下目的，即在收到开关信号后只中断音频振铃。
33.根据权利要求26到31之一的系统，其特征为，移动单元(POP)用于以下目的，即在收到开关指令后中断全部功能，除了接收开关指令或其确认之外。
34.根据权利要求25到33之一的系统，其特征为电子装置(POP)具有空置计时器(TIM1)，借助于它在收到开关指令后中断功能限于预定的空置时间内。
35.根据权利要求34的系统，其特征为从关断装置(ADE)方面，空置时间是经无线电接口借助开关信号可预先给电子装置(POP)规定的。
36.根据权利要求25到35之一的系统，其特征为无线电接口(FSS)只设在禁用区(SPZ)的入口/出口区域(EAB)。
37.根据权利要求36的系统，其特征为安排移动单元(POP)用于以下目的，即在进入入口/出口区域(EAB)并接收到开关信号时，中断所选择的功能，并且在重新进入入口/出口区域，并接收到开关信号时重新启动该功能。
38.根据权利要求25到37之一的系统，其特征为全部禁用区(SPZ)处于关断装置(ADE)的无线电复盖区域内。
39.根据权利要求25到38之一的系统，其特征为开关指令用安全性代码进行编码。
40.根据权利要求26到39之一系统，其特征为移动单元(POP)具有保护时间计时器(TIM2)，借助于它在与基站(PIP)有效通信连接时，只是在发出预告信号(AKS)以及在保护时间结束后才执行中断单元或功能。
41.根据权利要求26到40之一的系统，其特征为一个在归属的移动无线通信网络内注册的移动单元(POP)在收到开关信号之后仍保持注册。
42.根据权利要求26到40之一的系统，其特征为安排一台在归属移动无线通信网络内注册的移动单元(POP)，在收到开关信号之后，发出一个有效的分离消息，例如在GSM系统内发出IMSI-分离消息。
43.根据权利要求41或42的系统，其特征为在收到用于移动无线通信网络内的移动单元(POP)的开关指令后，可启动通话转换到一个邮件信箱。
44.根据权利要求26到43之一的系统，其特征为关断装置(ADE)归属一个通信网络(NET)，安排该通信网络是在关断装置开始运行时向关断装置发出一个鉴别询问。
45.根据权利要求44的系统，其特征为安排关断装置(ADE)发出开关指令，即使在未找得到归属的通信网络的情况下，对其鉴别也是可能的。
46.根据权利要求45的系统，其特征为在关断装置(ADE)内安置一计数器(CON)，在装置每次启动时在未授权的情况下计数器的读数提高了，并且安置关断装置用于下述目的，在到达预定的计数器的读数时解除工作。
47.根据权利要求44到46之一的系统，其特征为安排移动单元(POP)用于以下目的，在收到开关指令后，对关断装置(ADE)授权的要求经移动单元传递到网络(NET)。
48.根据权利要求47的系统，其特征为安排关断装置(ADE)用于以下目的，如果移动无线通信网络不支持关断装置预定的授权，则发出指示信号(IKS)。
49.移动单元(POP)，采用具有根据权利要求1到24之一的方法和/或用在根据权利要求25到48之一的系统中。
50.关断装置(ADE)，采用具有根据权利要求1到24之一的方法和/或用在根据权利要求25到48之一的系统中。
全文摘要
本发明涉及关断电子器件,尤其是关断移动通信系统的移动单元功能的一种系统和一种方法,其中在禁用区(SPZ1)的范围内提供一种关断装置(ADE1),并且安排该关断装置用于以下目的,控制在局部地区把开关命令经无线电接口(FSS)传输到电子装置的接收器(POP),在接收到开关指令之后,电子装置便可以关断或重新启动所选择的装置单元或功能。
文档编号H04M1/725GK1274512SQ98809998
公开日2000年11月22日 申请日期1998年9月18日 优先权日1997年10月7日
发明者R·马德勒, A·菲特施, E·波斯特曼, P·斯特拉卡 申请人:西门子公司