УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ, СПОСОБ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ ДОСТУПА К БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ, БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРЕХОДА В СЕТЬ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, METHOD OF PROVIDING ACCESS TO WIRELESS COMMUNICATION, BASE STATION AND METHOD OF PROVIDING CROSSOVER TO WIRELESS COMMUNICATION NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к области систем беспроводной связи, например к сетям сотовой связи; более конкретно, настоящее изобретение относится к системам, которые дают возможность устройству связи получать доступ к услугам беспроводной связи при перемещении между несколькими сетями беспроводной связи.
Уровень техники
Во многих системах или сетях беспроводной связи для получения доступа к услугам требуется идентификация и аутентификация пользователя. Так, например, в системе сотовой связи UMTS (Universal Mobile Telecommunications System, Универсальная система мобильной связи), доступ сотового телефона к сети регулируется клиентским средством управления доступом, так называемым модулем идентификации абонента (Subscriber Identity Module, SlM-картой), физически выполненным в форм-факторе универсальной микропроцессорной смарт-карты (Universal Integrated Circuit Card, UICC). SIM-карта служит для аутентификцации абонента в сотовой сети. При успешной аутентификации абонент получает доступ в сотовую сеть.
При изготовлении в SIM-карту записывается индивидуальная для каждого оператора сотовой сети информация аутентификации, ограничивающая возможность использования данной SIM-карты только сетью конкретного оператора. Кроме того, каждая SlM-карта связана с одной учетной записью пользователя, данные которой на постоянной основе сохранены на SIM-карте. Пользователю, желающему воспользоваться новой учетной записью вместо существующей или услугами нового оператора взамен текущего нужна новая SIM-карта. Иными словами, учетная запись пользователя и сеть оператора привязаны к SIM-карте, а не к самому мобильному устройству. В этом смысле мобильные устройства, до некоторой степени, взаимозаменяемы.
К сожалению, абоненту, переместившемуся в новую зону обслуживания, часто приходится делать выбор между высокой платой за роуминг и покупкой новой SIM-карты. Услугой роуминга в данном случае называется обслуживание мобильного устройства на территории вне территории действия сети (домашней сети), где было зарегистрировано данное мобильное устройство. По сравнению с услугами для зарегистрированных абонентов, при роуминге может снижаться качество сигнала и/или взиматься дополнительная плата. Однако в более неблагоприятных ситуациях у абонента может не быть возможности роуминга, и, соответственно, ему приходится либо приобретать для своего мобильного устройства новую SIM-карту для регистрации в другой сети, либо вообще отказываться от пользования мобильной связью.
Таким образом, востребованы более совершенные технические решения, позволяющие пользователям получать (к примеру, покупать) возможность использования мобильного устройства при нахождении вне зоны действия домашней сети, а также управлять такой возможностью. Такие улучшенные решения должны эффективно поддерживать выдачу новых учетных записей пользователя или других его учетных записей в уже используемые или купленные мобильные устройства без необходимости в новой SIM-карте.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении, направленном на решение вышеописанных проблем, предлагаются, среди прочего, устройства и способы для выбора и использования в терминале пользователя клиентских средств доступа.
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается устройство беспроводной связи. В одном варианте осуществления устройство включает один или большее количество беспроводных интерфейсов, выполненных с возможностью соединения с одной или большим количеством сетей беспроводной связи;
защищенный узел, выполненный с возможностью хранения множества элементов данных доступа пользователя, при этом каждый элемент данных доступа пользователя сопоставлен соответствующей сети; процессор; и устройство хранения, обменивающееся данными с процессором и содержащее исполняемые компьютером команды. В одном варианте указанные команды при выполнении процессором обеспечивают выбор доступной сети; извлечение первого элемента данных доступа пользователя, сопоставленного выбранной сети, из защищенного узла; загрузку извлеченного элемента данных доступа пользователя; и аутентификацию в выбранной сети с использованием загруженного элемента данных доступа пользователя.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается способ предоставления доступа к беспроводной связи при перемещении между несколькими сетями. В одном варианте осуществления способ включает обнаружение состояния роуминга и анализ одного или большего количества клиентских средств управления доступом, каждое из которых сопоставлено одной или большему количеству сетей; выбор доступного клиентского средства управления доступом; загрузку выбранного клиентского средства управления доступом; и выполнение выбранного клиентского средства управления доступом.
В одном варианте способ по существу осуществляется терминалом пользователя. В еще одном варианте способ по существу осуществляется элементом сети. В других вариантах операции способа выполняются как терминалом пользователя, так и одним или большим количеством элементов сети.
В третьем аспекте настоящего изобретения предлагается сетевое устройство. В одном варианте осуществления указанное устройство выполнено с возможностью инициирования обнаружения условия смены клиентского средства доступа (к примеру, виртуальной SIM-карты, eSIM), например состояния роуминга или снижения качества и/или интенсивности сигнала, и с возможностью запуска после этого переключения или хэндовера терминала пользователя из одной сети (от одного оператора) в другую сеть (к другому оператору).
В четвертом аспекте настоящего изобретения предлагается система. В одном варианте осуществления система включает сеть беспроводной связи и терминал пользователя, которые могут выбирать по своему усмотрению и активировать разные клиентские средства доступа на основании условий, доминирующих в сети (к примеру, переход пользователя в роуминг, качество или интенсивность сигнала и др.).
В пятом аспекте предлагается считываемое компьютером устройство. В одном варианте осуществления устройство включает носитель информации с размещенной на нем по меньшей мере одной компьютерной программой. Указанная программа при выполнении дает возможность обнаружить состояние роуминга или иное инициирующее условие; выбрать по меньшей мере одну вторую сеть для доступа; запустить доступ к выбранной сети; завершить доступ к сети, используемой в данный момент.
В шестом аспекте настоящего изобретения предлагается базовая станция. В одном варианте осуществления базовая станция выполнена с возможностью поддержки по меньшей мере первой сети беспроводной связи и обеспечения перехода устройства беспроводной связи к другой базовой станции, выполненной с возможностью поддержки сети беспроводной связи, отличной от первой сети беспроводной связи. В одном варианте базовая станция включает один или большее количество беспроводных интерфейсов; процессор; и устройство хранения, обменивающееся данными с процессором и содержащее исполняемые компьютером команды, которые при выполнении процессором обеспечивают прием эксплуатационной информации из устройства беспроводной связи; определение, доступна ли для использования устройством беспроводной связи другая базовая станция, на основании, по меньшей мере частично, эксплуатационной информации;
и передачу в устройство беспроводной связи команды, инициирующей соединение устройства беспроводной связи с другой базовой станцией.
Данные и иные аспекты настоящего изобретения станут понятны из нижеследующего описания.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 графически иллюстрирует пример операции аутентификации и согласования ключей (АКА) с использованием модуля USIM известного уровня техники.
Фиг.2 представляет собой структурную схему одного примера системы сотовой связи, которая может быть использована совместно с разными вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 графически иллюстрирует пример операции перехода сотового устройства из сети первого оператора в сеть второго оператора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет собой логическую блок-схему, иллюстрирующую один вариант осуществления обобщенного способа перехода обслуживания сотового устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.5 представляет собой функциональную схему примера терминала пользователя, который может быть использован для осуществления способов настоящего изобретения.
Фиг.6 представляет собой функциональную схему примера сетевого устройства, которое может быть использовано для осуществления способов настоящего изобретения.
Авторское право на все чертежи © 2010 Apple Inc. Все права сохраняются.
Осуществление изобретения
В приводимых далее ссылках на чертежи одинаковые числовые обозначения относятся к одинаковым элементам.
Обзор
В одном аспекте настоящее изобретение предлагает способы и устройства, которые дают терминалу пользователя возможность доступа к сетям разных операторов путем поддержки возможности роумингового покрытия за пределами «домашнего» региона. Варианты осуществления настоящего изобретения дают возможность переключаться между несколькими клиентскими средствами доступа (к примеру, электронными модулями идентификации абонента, eSIM), хранимыми в мобильном устройстве, при том, что каждый модуль eSIM содержит модуль SIM, выполненный с возможностью аутентификации мобильного устройства в сети оператора. Конкретно, в одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления мобильное устройство обнаруживает состояние роуминга, после чего (либо предварительно) анализирует свои доступные модули eSIM. Если по меньшей мере один модуль eSIM пригоден для функционирования без роуминга в сети, используемой в данный момент, то данный модуль eSIM загружается и мобильное устройство регистрируется в новой домашней сети.
В более широком смысле настоящее изобретение предлагает устройство беспроводной связи, которое вместо того, чтобы использовать существующий роуминговый доступ, может менять свое клиентское средство доступа, используемое в данный момент, на клиентское средство доступа, соответствующее текущей сети. Например, вместо продолжения работы с модулем eSIM, сопоставленным первой сети, и роумингового доступа во второй сети (и, соответственно, начисления в некоторых случаях дополнительной платы за роуминг), мобильное устройство прекращает использование eSIM, сопоставленного первой сети, и одновременно или с упреждением загружает eSIM, сопоставленный второй сети. Такое переключение в предлагаемом примере выполняется незаметно для пользователя («горячее» переключение), и пользовательское восприятие качества услуг мобильной связи не страдает.
Различные аспекты настоящего изобретения значительно повышают качество и эффективность предоставляемых услуг, а также расширяют территорию предоставления услуг. Пользователи, гибким образом выбирая то или иное клиентское средство доступа, могут с одного устройства использовать несколько контрактов на обслуживание, заключенных с операторами разных сетей. Такая возможность дает пользователю дополнительное удобство, поскольку, например, в случае зарубежной поездки он сможет переходить из домашней зоны обслуживания, просто купив данные доступа пользователя у оператора услуги в зоне обслуживания зарубежной сети. Кроме того, поскольку формат данных доступа пользователя не привязан к конкретной физической реализации карты (UICC, R-UIM и т.п.), у терминала пользователя, оборудованного несколькими радиоинтерфейсами (к примеру, GSM, CDMA и т.п.), появляется возможность переключения между сетями с разной технологией радиодоступа, имеющими разную интенсивность сигнала, благодаря чему территория предоставления услуг связи может быть расширена.
Подробное описание предлагаемых в качестве примера вариантов осуществления изобретения
Далее подробно описываются предлагаемые в качестве примера варианты осуществления настоящего изобретения. Хотя данные варианты в основном рассматриваются в обстоятельствах использования модулей идентификации абонента (SIM) сотовых сетей GSM, GPRS/EDGE, UMTS, специалистам в данной области должно быть понятно, что настоящее изобретение не ограничивается этими сетями. Различные аспекты настоящего изобретения могут быть использованы в любой сети беспроводной связи (сотовой или иной), где роуминг с использованием клиентского средства управления доступом может дать преимущество.
Также понятно, что хотя в настоящем документе используется термин «модуль идентификации абонента» (к примеру, eSIM), использование данного термина ни в коей мере не подразумевает обязательного наличия (i) абонента сети как такового (т.е. настоящее изобретение может использоваться как абонентом, так и иным лицом); (и) конкретного физического лица (т.е. настоящее изобретение может использоваться от имени группы физических лиц, например семьи, либо неопределенной или воображаемой группой лиц, например организации); (iii) какого-либо физически реализованного модуля или иного аппаратно реализованного устройства.
Функционирование модуля идентификации абонента (SIM) известного уровня техники
В рассматриваемых в качестве примера сотовых сетях UMTS известного уровня техники терминал пользователя (UE, пользовательское устройство) включает мобильное устройство и универсальный модуль идентификации абонента (Universal Subscriber Identity Module, USIM). USIM представляет собой логический программный модуль, хранимый и выполняемый на физической универсальной микропроцессорной смарт-карте (UICC). В USIM хранится разнообразная информация, например информация об абоненте, а также ключи и алгоритмы, используемые для аутентификации у оператора сети с целью пользования услугами сети беспроводной связи.
Как правило, модули USIM записываются в карты UICC до выдачи абоненту; такое предварительное программирование (персонализация) индивидуально для каждого оператора сети. Например, перед выдачей выполняют привязку USIM к международному идентификатору абонента мобильной связи (International Mobile Subscriber Identity, IMSI), к уникальному идентификатору микропроцессорной смарт-карты (Integrated Circuit Card Identifier, ICC-ID) и к определенному ключу (К) аутентификации. Оператор сети хранит данное сопоставление в реестре, находящемся в центре аутентификации сети (Authentication Center, AuC). После персонализации карта UICC может быть выдана абоненту.
Далее со ссылкой на фиг.1 подробно рассматривается пример операции 100 аутентификации и согласования ключей (Authentication and Key Agreement, AKA) с использованием вышеописанного модуля USIM известного уровня техники. В ходе обычной операции аутентификации терминал 102 пользователя получает из USIM 104 международный идентификатор абонента мобильной связи (IMSI). Терминал пользователя передает IMSI в обслуживающую сеть 106 (Serving Network, SN) оператора сети или в гостевую опорную сеть. SN направляет запрос аутентификации в AuC домашней сети (Home Network, HN). HN проверяет принятый IMSI по реестру AuC и находит соответствующий ключ К. HN формирует случайное число (RAND) и, используя алгоритм, подписывает данное число ключом К с целью формирования ожидаемого ответа (expected response, XRES). Кроме того, домашняя сеть HN, используя различные алгоритмы, формирует ключ шифрования (Cipher Key, CK) и ключ целостности (Integrity Key, IK), используемые для шифрования и защиты целостности, а также токен аутентификации (Authentication Token, AUTN). HN передает в SN вектор аутентификации, состоящий из RAND, XRES, CK и AUTN. SN сохраняет вектор подтверждения прав доступа только для однократного использования в операции проверки прав доступа. SN передает RAND и AUTN в терминал пользователя.
После приема RAND и AUTN терминалом 102 пользователя USIM 104 проверяет достоверность принятого токена AUTN. Если достоверность подтверждена, то терминал пользователя, используя принятый RAND, сохраненный ключ К и тот же алгоритм, который был использован при формировании XRES, вычисляет свой ответ (response, RES). Терминал пользователя передает RES обратно в SN. SN 106 сравнивает XRES с принятым RES и при их совпадении разрешает терминалу пользователя использовать услуги сети беспроводной связи оператора.
Предлагаемый вариант функционирования
В предлагаемом в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения вместо использования, как в известном уровне техники, физической карты UICC, карта UICC эмулируется виртуальным или электронным объектом (например, программой), далее называемым электронной универсальной микропроцессорной смарт-картой (eUICC), содержащимся в защищенном узле (к примеру, в защищенном микропроцессоре или устройстве хранения) в терминале пользователя. Карта eUICC в состоянии хранить несколько элементов USIM, далее называемых электронными модулями идентификации абонента (Electronic Subscriber Identity Modules, eSIM) и управлять указанными элементами. Каждый модуль eSIM содержит такой же логический объект, как и обычный USIM. Карта eUICC выбирает eSIM по идентификатору ICC-ID конкретного модуля eSIM. После выбора картой eUICC требуемого модуля (требуемых модулей) eSIM терминал пользователя с целью получения доступа к услугам беспроводной сети, предоставляемым оператором, соответствующим выбранному eSIM, может инициировать операцию аутентификации.
Далее со ссылкой на фиг.2 описывается одна предлагаемая в качестве примера система 200 сотовой связи, которая может использоваться для пояснения различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Система 200 включает три наземных сети мобильной связи общего пользования (PLMN, public land mobile network) (трех операторов): сеть UMTS оператора А (обозначена как 202А), сеть UMTS оператора В (обозначена как 202 В) и сеть CDMA2000 оператора С (обозначена как 202С). Несмотря на использование в иллюстрации двух сетей UMTS и одной сети CDMA, понятно, что данное изобретение допускает использование разного количества сетей (сотовых или иных) с другим радиоинтерфейсом. Кроме того, изобретение охватывает возможность использования в разнородных сетях, к примеру, возможность передачи обслуживания или даже текущего вызова или сеанса из сети WLAN в сотовую сеть или сеть WiMAX и т.п.
Как показано на фиг.2, сотовое устройство 204 подключено к сети UMTS оператора А, но при этом также находится в зоне радиопокрытия двух других сетей. В данном примере сетевое устройство постоянно зарегистрировано в сети UMTS оператора А, тем самым сеть UMTS оператора А является для сетевого устройства так называемой домашней сетью. Если сетевое устройство пользуется услугами, предоставляемыми сетью UMTS оператора В, то вторая сеть является для него так называемой гостевой сетью, поскольку сетевое устройство в сети оператора В не зарегистрировано постоянно. Сеть CDMA2000 оператора С может поддерживать или не поддерживать роуминговый доступ; возможность роуминга между сетями с разными технологиями (к примеру, UMTS, CDMA2000) зависит от конкретного варианта осуществления (например, может требоваться телефон, поддерживающий обе технологии).
В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения мобильное устройство 204 вместо перехода в роуминг меняет используемый в данный момент модуль eSIM. Конкретно, мобильное устройство хранит в защищенной eUICC (или динамически получает) несколько eSIM, и вместо продолжения использования eSIM, связанного с первой сетью 202А, и пользования второй сетью в режиме роуминга указанное мобильное устройство прекращает использование (деактивирует) eSIM, связанного с первой сетью, и загружает eSIM, связанный со второй сетью 202С (в данном случае с сетью оператора С). Затем мобильное устройство соединяется со второй сетью, которая становится для него новой домашней сетью. Как отмечалось выше, данная операция может осуществляться различными последовательностями шагов, а в предлагаемом в качестве примера варианте осуществления данная операция выполняется так, чтобы переход был наименее заметен для пользователя. Настоящее изобретение охватывает разнообразные модели выполнения данной операции, в том числе и использующие принцип «установление нового соединения перед разрывом действующего», в которых обслуживание в новой домашней сети начинается (по меньшей мере в некоторой части) до прекращения использования или до удаления eSIM предыдущей домашней сети. В других моделях используется принцип «разрыв действующего соединения перед установлением нового».
Далее со ссылкой на фиг.3 описывается один предлагаемый в качестве примера способ пользования услугами в нескольких сетях сотовой связи. На шаге 302 терминал пользователя (UE) строит список доступных eSIM. В данном контексте термин «доступный eSIM» может включать, без ограничения, клиентские средства доступа или модули eSIM, доступные в данный момент либо условно-доступные (к примеру, в будущем, при наступлении какого-либо события, например при входе в зону действия другой базовой станции и т.п.). На шаге 304 терминал пользователя ищет сети, соответствующие доступным eSIM. Например, в предлагаемой в качестве примера системе 200 сотовой связи терминал 204 пользователя обнаруживает три сети: (i) сеть 202А UMTS оператора А, сеть 202 В UMTS оператора В и сеть 202С CDMA2000 оператора С; однако в терминале пользователя имеются данные eSIM только для сетей оператора А и оператора С.
На шаге 306 терминал пользователя выбирает одну из доступных сетей. Например, терминал пользователя может предоставлять перечень возможных сетей пользователю через графический пользовательский интерфейс (GUI), a пользователь может выбирать желаемую сеть. В данном примере пользователь решает перейти от оператора, используемого в данный момент (оператор А), к оператору С. Как вариант, в терминале пользователя (или даже в удаленном элементе сети) может быть реализована логика выбора, которая выбирает подходящего оператора на основании одного или большего количества правил выбора, которые могут включать, например: (i) критерии стоимости; (П) критерии, связанные с оборудованием и совместимостью; и/или (iii) предпочтения пользователя.
На шаге 308 терминал пользователя извлекает из защищенного элемента и загружает модуль eSIM, соответствующий выбранному оператору. Например, терминал пользователя прекращает использование модуля eSIM, эмулирующего USIM для сети UMTS оператора В, и одновременно или с упреждением загружает eSIM, соответствующий, к примеру, сети CDMA2000 оператора С.
На шаге 310 (который, как отмечено, может осуществляться одновременно или с упреждением), терминал пользователя выполняет аутентификацию в выбранной сети. Терминал пользователя инициализирует модем CDMA2000 и регистрируется в сети оператора С.
Вышеприведенный пример иллюстрирует несколько характерных преимуществ настоящего изобретения. Во-первых, в отличие от физических SIM-карт, предлагаемое мобильное устройство хранит в eUICC несколько модулей eSIM. Соответственно, различные аспекты настоящего изобретения могут в значительной мере расширить территорию, на которой возможно использование устройства. Поскольку все eSIM в предлагаемом в качестве примера варианте осуществления связаны с сетями различных операторов, для абонента домашними являются несколько сетей. Каждой из своих домашних сетей абонент может пользоваться как зарегистрированный пользователь (например, без платы за роуминг и т.п.). Более того, вышеприведенный пример варианта осуществления может поддерживать работу в сетях с разными технологиями радиодоступа и соответствующие им типы eSIM.
Во-вторых, поскольку предлагаемое в настоящем изобретении мобильное устройство не содержит физических SIM-карт, данное мобильное устройство может поддерживать несколько технологий доступа без дополнительных затрат, связанных с использованием карт определенного форм-фактора (к примеру, без необходимости использования двух, трех или четырех отдельных разъемов для установки SIM-карт). В мобильном устройстве не нужно предусматривать разъемы для карт, а пользователю не нужно носить с собой несколько карт, и т.п.
Кроме того, поскольку смена модулей eSIM в мобильном устройстве может осуществляться с использованием графического интерфейса или автоматически, различные варианты осуществления настоящего изобретения способствуют предотвращению ошибок пользователя. Например, пользователь не сможет случайно забыть SIM-карты дома, вставить не ту SIM-карту, вставить SIM-карту неправильно и т.п.
Далее описываются предлагаемые в качестве примера конкретные варианты осуществления обобщенных способов и устройств, реализующие один или несколько аспектов настоящего изобретения.
Способы
Далее со ссылкой на фиг.4 описывается один вариант осуществления обобщенного способа предоставления устройству возможности получать доступ к услугам беспроводной связи при переходе между несколькими сетями беспроводной связи.
В настоящем контексте термин «клиентское средство управления доступом» относится, как правило, к клиентскому программному средству, реализованному аппаратно или программно и способному разрешать доступ к сетям беспроводной связи и ресурсам сети связи. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления клиентское средство подтверждения прав доступа представляет собой модуль eSIM, выполняемый в карте eUICC. В одном варианте eSIM может использоваться с по меньшей мере одним устройством из следующего списка:
универсальный модуль идентификации абонента (USIM), модуль идентификации для услуг передачи мультимедийной информации с использованием протоколов Интернета (ISIM), модуль идентификации абонента в сетях CDMA (CSIM).
На шаге 402 выполняется анализ применимости других клиентских средств управления доступом. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления анализ клиентских средств управления доступом запускается автоматически устройством беспроводной связи. Например, если в терминале пользователя имеется несколько радиоинтерфейсов (к примеру GSM, CDMA) и сигнал в используемом в данный момент радиоинтерфейсе слаб или вообще отсутствует, то беспроводное устройство связи проверяет свои доступные клиентские средства управления доступом, рассчитывая избежать перехода в роуминг.
В еще одном варианте осуществления операция обновления клиентских средств управления доступом запускается вручную пользователем. Например, у пользователя в соответствии с контрактами на обслуживание, заключенными с разными операторами, могут быть разные тарифные планы для речевой связи и передачи данных. Пользователь, чтобы воспользоваться наиболее экономичным тарифом для нужной ему услуги (например, для речевой связи или для передачи данных), может вручную выбрать соответствующего оператора. Как вариант, пользователь в разных персональных обстоятельствах может выбирать разных операторов, например одного оператора для личной связи, а другого для служебной.
В еще одном варианте осуществления запуск обновления клиентских средств управления доступом может осуществляться с учетом выбираемых в зависимости от ситуации конкретных характеристик (к примеру стоимости, интенсивности сигнала) доступных сетей. Например, в терминале пользователя могут быть данные eSIM для нескольких операторов с разными тарифами. Один из операторов может предлагать более выгодный тариф в вечернее время и напоминать терминалу пользователя о возможности выбрать вечером более экономичную сеть.
В одном варианте осуществления запуск обновления клиентских средств управления доступом может осуществляться с учетом данных о текущем времени и/или географическом местоположении. Например, у пользователя могут быть данные eSIM для личной учетной записи и для служебной учетной записи. Устройство беспроводной связи может определять, что оно находится на рабочем месте пользователя и сейчас рабочее время, и в связи с этим может выбирать сеть, соответствующую данным eSIM, относящимся к служебной учетной записи. Как вариант, если устройство определило, что сейчас нерабочее время и/или оно находится не на рабочем месте пользователя (а, например, в его основном жилище), то устройство может выбрать сеть, связанную с данными eSIM, относящимися к личной учетной записи.
Кроме того, возможно упреждающее использование воздействий различного рода (к примеру, данных о времени и/или географическом местоположении). Например, пользователь, перемещающийся на автомобиле в районе, для которого, согласно ранее собранным данным, характерен очень слабый уровень сигнала первого оператора, но не второго оператора, может автоматически запускать обновление клиентского средства управления доступом. В некоторых вариантах осуществления изобретения анализ ранее собранных данных может осуществляться с использованием информации, собранной ранее данным устройством (к примеру, на основании данных предыдущего использования), либо может осуществляться с использованием информации, собранной множеством других устройств (такого же типа и/или технических возможностей, иного типа, либо неоднородной группой устройств). Данная информация может загружаться в устройство пользователем (к примеру, посредством прикладной программы или обновления), либо может сообщаться в устройство сетью (автоматически или иным способом).
Кроме того, операторы сети могут предпочесть, чтобы вместо продолжения обслуживания мобильного устройства с непрерывно снижающимся качеством и соответствующим падением удовлетворенности пользователя данное устройство с упреждением переключалось на оператора с более высоким качеством услуги. Например, оператор А в зоне с заведомо известным низким уровнем сигнала может предпочесть выполнение хэндовера без разрыва соединения в сеть оператора В, поскольку, несмотря на передачу обслуживания другому оператору, сохранение должного качества связи более предпочтительно, чем продолжение неустойчивой, прерывающейся связи, которая может негативно сказаться на репутации оператора А. В некоторых случаях пользователь может даже и не узнать об имевшем место хэндовере, и это поднимет репутацию оператора А несмотря на то, что услуга предоставлялась не им.
На необязательном шаге 403 устройство беспроводной связи строит перечень доступных клиентских средств управления доступом. В одном варианте осуществления перечень строится по хранимым в данный момент клиентским средствам управления доступом. В еще одном варианте перечень дополнительно включает клиентские средства управления доступом, хранимые в ином расположении. Например, в соответствии с предварительной патентной заявкой США №61/407,861 «MANAGEMENT SYSTEMS FOR MULTIPLE ACCESS CONTROL ENTITIES», поданной 28 октября 2010 г., ранее включенной в настоящий документ, клиентские средства управления доступом могут храниться во внешнем личном хранилище или в элементе сети.
В других вариантах осуществления изобретения перечень может включать клиентские средства управления доступом, пока еще не назначенные, но доступные для назначения. Например, в одном варианте перечень может включать клиентские средства управления доступом, которые рекламируются с целью продажи и загрузки.
Как показано, на шаге 404 устройство беспроводной связи выбирает доступное клиентское средство управления доступом. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления выбор доступного клиентского средства управления доступом осуществляется вручную пользователем. Например, устройство беспроводной связи может предоставлять пользователю список доступных клиентских средств управления доступом через графический пользовательский интерфейс.
В еще одном варианте осуществления выбор клиентского средства управления доступом может осуществляться автоматически устройством беспроводной связи, которое ищет доступные сети в месте нахождения пользователя. В одном варианте выбор клиентского средства управления доступом может определяться изменяемой настройкой в устройстве беспроводной связи (к примеру, задающей сеть, используемую по умолчанию). Например, при наличии нескольких доступных сетей мобильное устройство может выбирать сеть, обеспечивающую наивысшее качество сигнала, самую большую скорость передачи данных, самый низкий тариф и т.д., либо (оптимальную) комбинацию нескольких перечисленных параметров.
В еще одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления устройство беспроводной связи может иметь несколько радиоинтерфейсов (к примеру, CDMA2000, GSM) и выбирать сеть для каждого доступного интерфейса. В одном варианте один беспроводной интерфейс может выбирать сеть для услуг голосовой связи, а другой беспроводной интерфейс может выбирать сеть для услуг передачи данных. Основанием для выбора сети также могут служить показатели качества связи, например пропускная способность, QoS или защищенность передаваемых данных (т.е. для передачи данных с защитой может выбираться одна сеть, для передачи без защиты - другая сеть).
После выбора подходящего клиентского средства управления доступом устройство беспроводной связи извлекает данные клиентского средства управления доступом, сопоставленного выбранной сети. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения данные доступа пользователя (к примеру, клиентское средство управления доступом, другие соответствующие компоненты и т.д.) могут извлекаться из защищенного элемента устройства беспроводной связи (см., например, одновременно находящуюся на рассмотрении предварительную патентную заявку США того же заявителя №61/407,866 «METHODS AND APPARATUS FOR STORAGE AND EXECUTION OF ACCESS CONTROL CLIENTS», поданную 28 октября 2010 г.и ранее включенную в настоящий документ посредством ссылки, в которой описаны предлагаемые в качестве примера устройства и способы для осуществления такого извлечения данных доступа пользователя из защищенного элемента).
В другом варианте осуществления данные доступа пользователя, соответствующие выбранной сети, могут загружаться в устройство беспроводной связи (см., например, одновременно находящуюся на рассмотрении предварительную патентную заявку США того же заявителя №61/407,862 «METHODS AND APPARATUS FOR DELIVERING ELECTRONIC IDENTIFICATION COMPONENTS OVER A WIRELESS NETWORK», поданную 28 октября 2010 г. и ранее включенную в настоящий документ посредством ссылки, где описаны предлагаемые в качестве примера способы осуществления такой беспроводной загрузки данных доступа пользователя).
Затем клиентское средство управления доступом загружается в устройство беспроводной связи. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления извлеченные данные доступа пользователя (к примеру, клиентское средство управления доступом, другие соответствующие компоненты и т.д.) загружаются в программное обеспечение устройства беспроводной связи. В одном варианте программное обеспечение устройства беспроводной связи определяет, не занят ли в данный момент беспроводной интерфейс, требуемый для подключения к нужной сети, другой сессией с уже подтвержденным доступом.
Если беспроводной интерфейс не занят другой сессией с уже подтвержденным доступом, то устройство беспроводной связи инициирует управление доступом в соответствии с описанием шага 406. Если беспроводной интерфейс занят, то в одном варианте осуществления, чтобы разрешить подключение к нужной сети, программное обеспечение устройства беспроводной связи выполняет сброс беспроводного интерфейса для обеспечения возможности подключения к нужной сети. После сброса беспроводного интерфейса устройство беспроводной связи инициирует управление доступом в соответствии с описанием шага 406. В других вариантах осуществления изобретения параллельно действующему беспроводному соединению инициализируется второй беспроводной интерфейс, чем обеспечивается поддержание одновременного соединения и с новой домашней сетью, и с сетью предыдущего пребывания.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство беспроводной связи может включать один или большее количество беспроводных интерфейсов. В одном варианте одновременно активными могут быть более одного беспроводного интерфейса, что дает возможность одновременно загружать разные данные доступа пользователя. Например, после перезапуска терминала пользователя одновременно могут загружаться данные доступа пользователя для беспроводного интерфейса CDMA2000 и для беспроводного интерфейса GSM. В еще одном варианте терминал пользователя может переключаться с одного беспроводного интерфейса на другой беспроводной интерфейс.
На шаге 406 устройство беспроводной связи инициирует операцию управления доступом. При успешном подтверждении устройство беспроводной связи может пользоваться услугами выбранной сети беспроводной связи. В некоторых вариантах осуществления в операции управления доступом для взаимной аутентификации устройства беспроводной связи в сети и сети в устройстве беспроводной связи используется протокол типа «оклик-отзыв» (challenge-and-response). В одном из таких вариантов операция управления доступом включает операцию аутентификации и согласования ключей (Authentication and Key Agreement, AKA, см. фиг.1 и соответствующее описание). В других вариантах операция управления доступом включает одностороннюю аутентификацию; к примеру, аутентификация выполняется только для сотового устройства или для сети сотовой связи. Такие варианты осуществления изобретения включают, например, использование алгоритмов на основе подтверждения прав доступа и шифрования речи в сотовых сетях (Cellular Authentication and Voice Encryption, CAVE), хотя с равным успехом могут использоваться и другие алгоритмы.
Различные аспекты настоящего изобретения значительно улучшают качество и эффективность предоставляемых услуг, а также расширяют территорию предоставления услуг. Благодаря возможности хранения нескольких комплектов данных доступа пользователя, пользователи с одним терминалом могут использовать контракты на обслуживание в сетях нескольких разных операторов. Такая возможность повышает ценность услуг мобильной связи для пользователя, поскольку, например, в случае зарубежной поездки он может продолжать пользоваться связью, просто купив данные доступа пользователя у оператора зарубежной сети. Кроме того, поскольку формат данных доступа пользователя не привязан к конкретной физической реализации карты (UICC, R-UIM и т.п.), для терминала пользователя с несколькими радиоинтерфейсами (к примеру, GSM, CDMA и т.п.) появляется возможность переключения между сетями с разной технологией радиодоступа, имеющими разную интенсивность сигнала, благодаря чему может расширяться территория предоставления услуг связи.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается получение прибыли или дохода от создания для пользователей возможности приобретать и получать на свои терминалы пользователя клиентские средства управления доступом к сетям беспроводной связи через магазин программного обеспечения (к примеру, интернет-магазин) или через посредника. Например, пользователи получают широкие возможности в получении услуг беспроводной связи без необходимости приобретения новой физической карты, содержащей необходимые данные доступа пользователя. Поставщики данных доступа пользователя через магазин программного обеспечения могут взимать вознаграждение за предоставление временных данных доступа пользователя (к примеру, на случай краткосрочной зарубежной поездки), которое, тем не менее, все равно будет меньше той суммы, которую пользователь заплатил бы за роуминг или за международные вызовы своему местному оператору.
Предлагаемое в качестве примера мобильное устройство
Далее со ссылкой на фиг.5 описывается предлагаемое в качестве примера пользовательское (клиентское) мобильное устройство 500, которое может быть использовано для осуществления способов настоящего изобретения.
Предлагаемое в качестве примера мобильное устройство, показанное на фиг.5, представляет собой устройство беспроводной связи с подсистемой 502 обработки, например, с цифровым сигнальным процессором, микропроцессором, перепрограммируемой матрицей логических элементов или несколькими процессорными элементами, смонтированными на одной или нескольких платах. Подсистема обработки может также включать внутреннюю кэш-память. Подсистема обработки подключена к подсистеме 504 памяти, содержащей память, которая может включать, например, элементы SRAM, флэш-памяти и SDRAM. В подсистеме памяти могут использоваться одно или несколько аппаратных средств прямого доступа к памяти, служащих для упрощения доступа к данным, что хорошо известно в данной области техники. Подсистема памяти хранит исполняемые компьютером команды, которые могут быть выполнены подсистемой обработки.
В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления мобильное устройство может содержать один или большее количество беспроводных интерфейсов 506, выполненных с возможностью соединения с одной или большим количеством сетей беспроводной связи. Указанные беспроводные интерфейсы, используя соответствующие антенную подсистему и подсистему модема, могут поддерживать различные технологии радиосвязи, например GSM, CDMA, UMTS, LTE/LTE-A, WiMAX, WLAN, Bluetooth и т.д.
Подсистема 508 пользовательского интерфейса содержит любое количество хорошо известных устройств ввода и вывода, включая, например, клавиатуру, сенсорный экран (к примеру, реагирующий на несколько одновременных прикосновений), жидкокристаллический дисплей, средство подсветки дисплея, громкоговоритель, микрофон, но не ограничиваясь перечисленными устройствами. Понятно, однако, что в некоторых конструкциях один или большее количество названных компонентов могут быть исключены. Например, в вариантах осуществления изобретения, где клиентское устройство выполнено в форме карты PCMCIA, пользовательский интерфейс может отсутствовать (поскольку в данном случае пользовательский интерфейс предоставляется устройством, с которым такая карта соединяется физически и/или электрически).
В иллюстрируемом варианте осуществления мобильное устройство включает защищенный элемент 510, который содержит и выполняет программу электронной универсальной микропроцессорной смарт-карты eDICC. Карта eUICC выполнена с возможностью хранения и предоставления доступа к множеству клиентских средств управления доступом, служащих для аутентификации у оператора сети. Подсистема памяти имеет возможность доступа к защищенному элементу по запросу подсистемы обработки. В одном предлагаемом в качестве примера варианте осуществления защищенный элемент включает по меньшей мере разделяемую память, выполненную с возможностью хранения одного или нескольких клиентских средств управления доступом и соответствующих им дополнений.
Защищенный элемент также может включать так называемый защищенный микропроцессор (SM) одного из типов, хорошо известных в технике информационной безопасности. Кроме того, в одном варианте осуществления защищенный элемент ведет перечень хранимых клиентских средств управления доступом. Указанный перечень может включать информацию о текущем состоянии хранимых клиентских средств управления доступом. Данная информация может включать доступность, полноту, пригодность для использования, сведения о сбоях, имевших место ранее, и т.д. Перечень, при необходимости, может быть также связан с пользовательским интерфейсом, чем пользователю предоставляется возможность выбора доступного клиентского средства управления доступом.
Кроме того, различные реализации предлагаемого в качестве примера варианта осуществления включают команды, которые при выполнении обнаруживают переход в роуминг и в ответ анализируют возможность выбора другого клиентского средства управления доступом. По меньшей мере в одном варианте обнаружение перехода в роуминг выполняется автоматически. Указанное обнаружение может происходить на основании данных о времени и/или местоположении (к примеру, с использованием приемника GPS, на основании соотнесения с известным местом или устройством (например, базовыми станциями или точкой доступа WLAN), на основании приема сообщения другой сети (например, рекламного сообщения, к примеру, сообщения MOB_ADV сети WIMAX) и т.д.).
В еще одном варианте обнаружение перехода в роуминг запускается вручную пользователем. Кроме того, в других вариантах осуществления изобретения анализ возможности выбора иного клиентского средства управления доступом может запускаться и без обнаружения перехода в роуминг; например, такая проверка может запускаться воздействием пользователя, определенными условиями выполняемой операции (к примеру, вызовом по номеру, который отнесен пользователем к категории «служебный», «личный» или «иностранный») и т.п.
В других вариантах предусматриваются команды для выбора и загрузки клиентского средства управления доступом. Например, при обнаружении состояния роуминга терминал пользователя получает данные доступа пользователя (к примеру, клиентское средство управления доступом и иные соответствующие компоненты) для загрузки в программное обеспечение устройства.
В одном варианте осуществления устройство беспроводной связи прекращает текущее соединение и устанавливает новое соединение с новой домашней сетью. В других вариантах осуществления устройство беспроводной связи сохраняет текущее соединение (которое может быть и роуминговым) и устанавливает новое соединение. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения устройство беспроводной связи может включать один или большее количество беспроводных интерфейсов. В одном из таких вариантов одновременно активными могут быть более одного беспроводного интерфейса, что дает возможность одновременно загружать разные данные доступа пользователя. Например, после перезапуска терминала пользователя одновременно могут загружаться данные доступа пользователя для беспроводного интерфейса CDMA2000 и для беспроводного интерфейса GSM.
Понятно, что несмотря на описание терминала 500 пользователя в вышеприведенном варианте осуществления как, в сущности, мобильного телефона (в частности, как смартфона), настоящее изобретение никоим образом не ограничено лишь устройствами для телефонной связи. Например, вышеописанные способы могут быть непосредственно использованы в сетях передачи данных, например, в устройствах, работающих в сетях 4G WiMAX или WLAN, к примеру, в карманных или портативных компьютерах.
Предлагаемое в качестве примера сетевое устройство
Далее со ссылкой на фиг.6 описывается предлагаемое в качестве примера сетевое устройство 600, которое может быть использовано для осуществления способов настоящего изобретения.
Предлагаемое в качестве примера сетевое устройство, показанное на фиг.6, является сервером 600, в общем случае включающим сетевой интерфейс 602 для взаимодействия с сетью связи, процессор 604, устройство 606 хранения и серверный интерфейс 608. Серверный интерфейс 608 может включать интерфейс для прямой связи с терминалом 500 пользователя, либо может включать интерфейс доступа к сети Интернет, посредством чего может быть упрощена связь с терминалом 500 пользователя. Дополнительно серверный интерфейс 608 может включать интерфейс для связи с системами сотовой связи. Кроме того, могут использоваться и другие интерфейсы, а вышеуказанные приведены лишь в качестве примера.
Понятно, что несмотря на то, что функции в способах и устройствах вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения по большей части рассчитаны на выполнение абонентским устройством (к примеру, терминалом пользователя), некоторые или все из указанных функций могут быть переданы инфраструктуре сети. Например, в вышеописанном варианте осуществления с автоматическим запуском проверки возможности выбора иного клиентского средства управления доступом, основанным на обнаружении состояния роуминга, указанное обнаружение может выполняться элементом сети (либо факт обнаружения может сообщаться в указанный элемент), например, сервером, который имеет информацию об учетной записи пользователя, характеристиках устройства, используемых в данный момент и текущих/доступных клиентских средствах доступа. Элемент сети также может осуществлять связь с доверенным поставщиком (либо посредником поставщика) клиентских средств доступа (к примеру, eSIM) и при обнаружении состояния роуминга или в иных ситуациях инициировать загрузку нового eSIM (или активировать уже имеющийся в терминале пользователя). Например, обнаружив терминал пользователя, передаваемый в соту на границе зоны покрытия сети либо уже связанного с такой сотой, сетевое устройство может инициировать загрузку и/или активацию нового eSIM для другой сети, зона покрытия которой простирается за пределы зоны покрытия первой сети. При таком подходе терминал пользователя может быть сделан более простым, не требующим включения какой-либо логики или средств принятия решения о смене eSIM.
Элемент сети может быть связан с оператором (например, быть частью прежней домашней сети или новой домашней сети), либо быть подчиненным или самостоятельным поставщиком услуг (к примеру, работающей в Интернет службой распространения и управления eSIM, не подчиненной какому-либо конкретному оператору). Элемент сети также может работать под управлением изготовителя терминала пользователя (например, смартфона), который предоставляет услуги покупателям. С этой целью пользователи также могут загружать на свои устройства программные приложения, которые упрощают связь с такими элементами сети и рациональный выбор модулей eSIM при роуминге.
Настоящее изобретение также охватывает различные варианты деловых взаимоотношений, возникающих между операторами при инициировании смены eSIM. Например, оператор X, приняв решение переключить одного из пользователей, для которого данный оператор является в настоящий момент домашним, на eSIM, связанный с оператором Y, может сообщить об этом оператору Y и, имея с ним ранее установленную договоренность, получить от него за принятое решение (которое в ином случае могло представлять собой переключение на оператора Z) плату или иное возмещение. В одной такой модели операторы Х и Y предоставляют друг другу нематериальные кредиты на число переключений на их сеть, сделанных другим оператором за определенный период (к примеру, за месяц), после чего в зависимости от того, какой оператор инициировал больше переключений, производится соответствующая оплата. Исходя из данного описания, специалистам в данной области будут очевидны и другие модели деловых взаимоотношений.
Понятно, что несмотря на описание некоторых аспектов настоящего изобретения как конкретной последовательности шагов некоторого способа, эти конкретные описания лишь иллюстрируют общие способы настоящего изобретения, и указанные последовательности шагов могут быть изменены в соответствии с конкретной задачей. При определенных обстоятельствах некоторые шаги могут оказаться ненужными или необязательными. В то же время в описанные варианты осуществления изобретения могут быть добавлены некоторые шаги или функции, а порядок следования шагов может быть изменен. Все такие разновидности считаются входящими в рамки настоящего изобретения.
Хотя в вышеприведенном подробном описании новизна настоящего изобретения показана, описана и отмечена в применении к различным вариантам осуществления изобретения, понятно, что специалистами в данной области техники без выхода за пределы объема изобретения могут быть сделаны различные исключения, замены и изменения в форме и деталях описанных устройств или способов. Вышеприведенное описание представляет собой наилучший из предполагаемых на настоящее время вариантов осуществления изобретения. Данное описание, будучи предназначенным лишь для пояснения общих принципов настоящего изобретения, не предполагает никаких ограничений настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения следует определять, учитывая формулу изобретения.