Изобретение относится к абонентским устройствам, используемым в системах связи, и, в частности, к передаче информации к абонентским устройствам, используемым в таких системах связи.
Системы связи и, в частности, сотовые радиотелефонные системы, такие как Цифровая сотовая система Цифровой мобильной телефонной сети (GSM), как известно, включают в себя разнообразные услуги, абонентом которых за плату может стать любой пользователь. Информация, идентифицирующая каждого пользователя (идентификация абонента), и информация об услугах, которые он абонирует, хранится в централизованной базе данных, например, в регистре Исходного Местонахождения абонентов в GSM. Каждая компания сотовой связи может иметь один или несколько своих Регистров исходного местонахождения, но информация, относящаяся конкретно к каждому сотовому пользователю, содержится только в одном таком Регистре. Поскольку пользователи перемещаются между разными географическими районами, основные части этой информации передаются по запросу в местную базу данных, например - в регистр Местонахождения прибывающих абонентов в GSM. Каждое абонентское устройство также содержит информацию идентификации абонента, по которой данный пользователь опознается. Всякий раз, когда пользователь пытается осуществить сотовый телефонный вызов, информация об идентификации абонента и запрашиваемых услугах передается от абонентского устройства в местный Регистр местонахождения прибывших абонентов по сети радиотелефонной связи. В этом регистре проверяется правильность запроса абонента относительно ранее оговоренных абонентских услуг. Для этого может потребоваться, чтобы Регистр местонахождения прибывших абонентов запросил передачу информации об абонентских услугах из Регистра исходного местонахождения абонента. Если абонента можно опознать в качестве действительного абонента запрашиваемого обслуживания, то продолжение установления телефонного вызова разрешается.
Один пример радиотелефонной системы для отработки удостоверения оплаты описан в патенте США N 5138650, авторы Стал (Stahl) и др. В этом патенте предложена радиотелефонная система, содержащая базовую станцию и радиотелефон. Базовая станция содержит средство для выдачи в радиотелефон кредитного баланса, средство для приема из радиотелефона хранящегося в нем кредитного баланса и соединительное средство для разрешения использования радиотелефона в зависимости от кредитного баланса. Радиотелефон содержит запоминающее средство для хранения кредитного баланса, средство для передачи данных счета, включая кредитный баланс, на базовую станцию в ответ на сигнал запроса, кредитное средство для кредитования кредитного баланса, когда выдается больший кредит, и дебетное средство для дебетования кредитного баланса для использования радиотелефона в ответ на информацию о дебетовании.
Также известно, что каждое абонентское устройство имеет свой особый номер оборудования, в первых сотовых радиотелефонных системах требовалось, чтобы абоненту разрешалось использовать для телефонных вызовов только один радиотелефонный аппарат. Поэтому для того, чтобы проверить соответствие номера оборудования идентичности абонента, выполнялась процедура верификации. Это увязывание номера оборудования с идентификацией абонента предназначалось для ограничения несанкционированного использования путем предотвращения повтора одной и той же идентификации абонента. Теперь более усовершенствованные радиотелефонные системы (такие, как системы (GSM) предоставляют пользователю возможность гибкой передачи идентификации пользователя от одного радиотелефонного аппарата на другой с использованием технологии "интеллектуальной карточки". Внедрены дополнительные меры защиты, которые требуют проверки подлинности идентификации личности пользователя, тем самым предотвращая злоупотребления путем повторного использования. Поэтому в усовершенствованных радиотелефонных системах, таких как GSM, для сверки идентичности абонента в целях предотвращения недозволенного использования номер оборудования не требуется.
Современные интеллектуальные карточки небольшие и легкие (т.е. аналогичны кредитным карточкам) и (их название само говорит за себя) содержат компьютер и память, обеспечивающие передачу информации об абоненте с интеллектуальной карточки в абонентское устройство. Когда интеллектуальная карточка вводится в абонентское устройство, абонент может сообщить данные идентификации и запрашиваемую услугу в радиотелефонную сеть связи для проверки подлинности, когда он желает сделать телефонный вызов. К сожалению, необходимость введения интеллектуальной карточки в абонентское устройство для осуществления телефонного вызова создает весьма высокую вероятность того, что карточка может быть забыта и оставлена в абонентском устройстве. Если карточка будет забыта в абонентском устройстве, то указанные выше меры предосторожности для исключения недозволенного использования ставятся под вопрос, если абонентское устройство оказывается в руках у нежелательного пользователя.
Обычному потребителю радиотелефонные службы (такие как сотовые) предлагают нужные услуги, которые могут оказаться слишком дорогими, если для этого требуется идентификация более чем одного абонента. Современные методы, описанные выше, позволяющие предотвратить недозволенное использование, представляются слишком негибкими для совместного использования идентификации абонента коллективными пользователями. Например, два совместно действующих пользователя с различными потребностями времени пользования идентификации абонента могли бы максимально использовать идентификацию абонента, разделив ее между собой по согласованному графику. Современные методы предотвращения недозволенного использования затрудняют эффективное использование идентификации абонента.
Поэтому существует необходимость в способе и устройстве для временной передачи идентификации абонента от одного абонентского устройства, такого как интеллектуальная карточка, другому абонентскому устройству, такому как радиотелефонный аппарат; также есть необходимость в согласованной договоренности о длительности удержания вызываемым абонентом переданной идентификации абонента. В течение этого времени вызываемое абонентское устройство приводится в действие данными идентификации абонента, в то время как передающее абонентское устройство (например, интеллектуальная карточка) в течение этого времени не может быть использовано. Кроме того, эти способ и устройство позволили бы использовать такие интервалы времени активации, которые не требовали бы незамедлительного и непрерывного ввода.
На фиг. 1 представлена интеллектуальная карточка с генератором времени суток и календаря, выполненная в соответствии с изобретением;
на фиг. 2 - абонентский аппарат с пазом для приема интеллектуальной карточки, используемой для введения в действие абонентского аппарата, в соответствии с изобретением;
на фиг. 3 - общий вид абонентского аппарата с прорезью - нишей для введения интеллектуальной карточки, используемой для введения в действие абонентского аппарата, в соответствии с изобретением;
на фиг. 4 - последовательность операций, выполняемых абонентом для введения в действие абонентского аппарата по фиг. 2, в соответствии с изобретением;
на фиг. 5 - последовательность операций, выполняемых абонентом для введения в действие аппарата по фиг. 3, в соответствии с изобретением;
на фиг. 6 - предпочтительное выполнение интеллектуальной карточки с генератором времени суток и календаря, соответствующее изобретению.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления.
Интеллектуальная карточка 100 снабжена встроенным генератором времени суток и календаря 106. Между интеллектуальной карточкой 100 и аппаратом (абонентский, аппарат 209, 300), в которую она вводится, передаются данные об идентификации абонента и о согласованной договоренности о длительности удержания переданных данных идентификации абонентским аппаратом 209, 300. Абонентский аппарат 209, 300 приводится в действие идентификационными данными абонента на длительность указанного времени, а интеллектуальная карточка в течение этого времени "немая", и поэтому не может использоваться до истечения этого времени. Этот признак устраняет проблему одновременного использования и дублирования идентификации абонента.
В общих чертах способ передачи информации к устройству включает операции направления информации к этому устройству и разрешения устройству использовать эту информацию в течение заранее определенного интервала времени. Эта информация может относиться, помимо прочего, к возможности устройства получить доступ в систему связи, в который устройство используется, и к идентификации устройства. В предпочтительном осуществлении указанная информация обеспечивается интеллектуальной карточкой, имеющей внутренний генератор тактовых импульсов или таймер; в других вариантах осуществления информация может направляться либо по беспроводной линии связи, либо по проводной линии связи. В других вариантах осуществления информация может передаваться с использованием клавиатурного ввода, речевым вводом, или любым другим удобным способом ввода.
В предпочтительном варианте осуществления операция направления информации выполняется интеллектуальной карточкой, которая отслеживает число использованных единиц (минут), и когда запланировано использование. В одном варианте осуществления интеллектуальная карточка может предоставлять устройству время немедленно; в другом варианте осуществления интеллектуальная карточка может предоставлять устройству время, зарезервированное для использования в будущем. Еще в одном варианте осуществления абонент, использующий интеллектуальную карточку 100, может вручную установить время приведения в действие устройства. В предпочтительном варианте осуществления устройство является абонентским аппаратом 209, 300, используемым в сотовой радиотелефонной системе. Как это будет понятно любому специалисту в данной области, описываемая и формулируемая здесь концепция передачи устройству информации может применяться в любых условиях и устройствах, где нужно разделять общую информацию.
На фиг. 1 представлена умная карточка 100 с внутренним генератором тактовых импульсов часов или таймером, выполненная в соответствии с настоящим изобретением. Как изображено на фиг. 1, микропроцессор 103 соединен с генератором времени суток с календарем 106 и с запоминающим устройством 109. В предпочтительном осуществлении в качестве микропроцессора может быть использован микропроцессор МС6805 со встроенными запоминающим устройством 109.
На фиг. 2 представлена интеллектуальная карточка 100, используемая для активизации абонентского аппарата в соответствии с данным изобретением. Как изображено на фиг. 2, считывающее вводимую в паз карточку устройство 200, имеющее паз 203, используется для передачи информации, введенной интеллектуальной карточкой 100 абонентскому аппарату 209. Имеется много разных методов передачи информации. В предпочтительном варианте осуществления интеллектуальная карточка 100 передает блок единиц N (или остающееся время КГ) абонентскому аппарату 109 на каждый проход через паз 203. Другими словами, если блок времени N равен 15 мин, то абонентский аппарат 109 получит 15 мин пользования всякий раз, когда интеллектуальная карточка 100 проводится через паз 203. В одном из вариантов осуществления абонентский аппарат 209 (или считывающее устройство 200) может отобразить текущее время, остающееся для использования идентификации абонентского аппарата. Затем, если абонент находится в процессе вызова и узнает, что выделенное время почти истекло, он может снова провести карточку по пазу, чтобы увеличить остающееся время.
На фиг. 2 также показаны функциональные клавиши 206 на считывающем пазовую карточку устройстве 200. Примером одной из клавиш может быть клавиша "DUMP" (дамп. сброс), которая вручную сбрасывает данные идентификации абонента из абонентского аппарата 209 (этот сброс не приводит в действие интеллектуальную карточку 100). Ее можно использовать, когда у абонента больше нет необходимости пользоваться абонентским аппаратом 209 и он желает быть уверенным в том, что никто другой не сможет пользоваться аппаратом 209. Конечно, абонентский аппарат становится бездействующим по истечении выделенного периода времени (именно в это время интеллектуальная карточка 100 введется в действие снова). Если абонент желает "кредитовать" интеллектуальную карточку 100 остающимся временем, нажимается одна из клавиш 206 - клавиша " CREDIT", интеллектуальную карточку 100 проводят через паз 203, и остающееся в аппарате 209 время будет передано обратно в карточку 100. Эта свойство в определенном смысле "изымает" обратно идентификацию из абонентского аппарата 209 в интеллектуальную карточку 100 и позволяет, если это желательно, немедленно вновь ввести в действие карточку 100.
На фиг. 3 представлен абонентский аппарат 300 с прорезью - нишей 300 для введения в нее интеллектуальной карточки 100, имеющей генератор времени суток с календарем, выполненной в соответствии с данным изобретением. Пример устройства для ввода и удержания интеллектуальной карточки можно найти в патенте США 5 325 429 от 28 июня 1994 на имя Jeffrey F. Kurgan, правопреемником которого является правопреемник настоящего изобретения. В этом примере осуществления при введении карточки 100 в абонентский аппарат 300 через прорезь абонентский аппарат сам может запросить период времени для поддержания данных идентификации абонентского аппарата. Получив ответ на этот запрос, абонент затем может ввести число минут посредством клавиатуры (не показана) на передней панели абонентского аппарата 300. Затем протокол между абонентским аппаратом и интеллектуальной карточкой 100 согласовывает надлежащую передачу времени. На протяжении запрошенного абонентом периода абонентский аппарат 300 будет задействован с использованием данных идентификации абонентского аппарата, в то время как интеллектуальная карточка 100 стала бы "немой" до истечения этого времени.
Важно отметить, что согласованное время приведения в действие не обязательно должно вводиться немедленно или быть непрерывным. Например, абонент может запрограммировать активизацию абонентского аппарата в определенный период (или периоды) в будущем. В запрограммированные периоды начала работы абонентский аппарат 300 активизируется, а интеллектуальная карточка 100 становится неактивной на интервал запрограммированной длительности. Хотя изображеные на фиг. 2 и 3 варианты осуществления программируются посредством абонентского аппарата 209 и 300, эти варианты осуществления разработаны только для удобства, так как каждый абонентский аппарат 209 и 300 имеет встроенное средство клавиатурного ввода. Любому специалисту в данной области должно быть ясно, что сложность абонентских аппаратов 209, 300 можно уменьшить, если сама интеллектуальная карточка сможет программироваться клавиатурой на самой интеллектуальной карточке 100, для исключения программирования при помощи абонентских аппаратов 209, 300.
На фиг. 4 в виде блок-схемы представлена последовательность операций, выполняемых абонентом для активизации абонентского аппарата 209 в пазовой конфигурации, представленной на фиг. 2. Обработка начинается в блоке 403, где осуществляется проверка, чтобы определить, введен ли в действие аппарат. Если нет, то осуществляется проверка (406), чтобы определить, зарегистрировано ли проведение карточки через паз. Если проведение карточки через паз зарегистрировано, то делается проверка (409), чтобы определить, сделан ли при этом запрос дебета кредита. Запрос дебета или кредита делается абонентом клавишей "DEBIT" или "CREDIT" на клавиатуре 206. Далее, если сделан запрос дебета (т. е. абонент желает изъять идентификацию пользователя из интеллектуальной карточки 100 в абонентский аппарат 209), то делается проверка (412), чтобы определить время, представленное интеллектуальной карточке 100. Если время имеется, то устройство активизируется (415) в момент Тx (текущее время) с A единицами времени (где N может быть заранее задано или введено абонентом) или с оставшимся временем (RT) для интеллектуальной карточки 100. После активизации устройства интеллектуальная карточка 100 дебетуется (418) N единицами времени или остающимся временем (КГ). Процесс обработки затем переходит к блоку 403, где осуществляется проверка для определения того, активизировано ли устройство.
Если в блоке 403 определено, что устройство активизировано, то в блоке 421 осуществляется проверка, чтобы определить, меньше ли текущее время (СТ), чем Тх + N, или меньше, чем Тх+RT. Другими словами, определяется, закончились ли N-единиц времени или истекло ли оставшееся время. Если текущее время превышает N единиц или оставшееся время RT, это значит, что выделенное время истекло и процедура обработки переходит к блоку 422, который прекращает действие устройства. В этот момент блок 403 повторяется. Если выделенное время не истекло (421), то делается проверка (424), чтобы определить, желает ли абонент перевести устройство в недействующее состояние. Если да, то процедура обработки переходит к блоку 422, где действие устройства прекращается. Если абонент не желает прекращать действие устройства, то делается проверка (406), чтобы определить, не зарегистрировано ли еще одно проведение карточки через паз, и процедура осуществляется в описанном выше порядке. Наконец, если запрос (409) сделан для кредита, то осуществляется переход к блоку 410, где интеллектуальная карточка кредитуется остающимся временем. Процедура обработки затем продолжается до выведения устройства из действия (412), и снова вся процедура обработки инициируется в блоке 403, чтобы определить, активизировано ли устройство.
На фиг. 5 в виде блок-схемы представлена последовательность операций, выполняемых абонентом для активизации устройства по фиг. 3, в соответствии с данным изобретением. Процесс начинается в блоке 503, где осуществляется проверка, чтобы определить, активизировано ли устройство. Если нет, то делается проверка (506), чтобы определить, введена ли интеллектуальная карточка в устройство. В предпочтительном варианте осуществления устройство представляет собой абонентский аппарат, показанный на фиг. 3, но оно может быть любым средством связи, пригодным для использования с интеллектуальной карточкой 100. Далее, если интеллектуальная карточка помещена в устройство, осуществляется проверка (509), чтобы определить, запрашивает ли абонент дебет или кредит. Если сделан запрос дебета (т.е. абонент желает изъять идентификацию пользователя из интеллектуальной карточки 100 и ввести эту идентификацию в абонентский аппарат 300), то в блоке 512 будущее время (Тf) устанавливается по запросу на М единиц времени. Затем осуществляется проверка 515, чтобы определить, отведено ли время интеллектуальной карточке 100. Если времени нет, то процедура обработки переходит к блоку 503. Если время выделено интеллектуальной карточке 100, то карточка 100 в блоке 518 дебетуется М единицами времени или оставшимся временем RT. Процедура обработки затем переходит к блоку 521, где осуществляется проверка, чтобы определить, равно ли текущее время (СТ) будущему времени (Тf), которое было установлено на блоке 512. Будущее время (Tf) может представлять текущее время (СТ) или может представлять время, которое запрограммировано для будущего использования. Затем, если текущее время не равно будущему времени (Тf), то процедура обработки переходит к блоку 503. Наоборот, если текущее время равно будущему времени (Тf), (т.е. будущее время является запрограммированным временем), то устройство активизируется (524) с выделением единиц времени или оставшегося времени Rт, в зависимости от того, какое количество было дебетовано в блоке 518.
В этот момент устройство активизировано и поэтому нужно осуществлять контроль истечения заданного времени. Затем, после активизации устройства (524), и если устройство действует (503), осуществляется проверка, чтобы определить, меньше ли текущее время, чем Tf- + М, или текущее время меньше, чем Tf + ВТ. Если да, то устройство все еще действует, и процедура обработки переходит к блоку 530, где осуществляется проверка, чтобы определить, желает ли абонент вывести из действия устройство. Если нет, то процедура обработки переходит к блоку 506, где осуществляется проверка, чтобы определить, помещена ли интеллектуальная карточка 100 в устройство. В этот момент, если интеллектуальная карточка не введена в устройство 300, то процедура обработки переходит к блоку 539, где осуществляется проверка, чтобы определить, есть ли внешний стимул, чтобы стереть будущее время. На внешний стимул абонент может воздействовать вводом с клавиатуры устройства 300; кроме того, стимул может вводиться с центральной станции (не показана) сотовой радиотелефонной системы. Если внешний стимул отсутствует, то процедура обработки переходит к блоку 521 в указанном выше порядке. Если есть внешний стимул, чтобы стереть будущее время, то процедура обработки переходит к блоку 533, где устройство полностью выводится из действия. Вывод из действия устройства стирает будущее время, которое ранее было запомнено в устройстве 300.
Как показано в блоке 527, если текущее время больше Tf + М или больше Тf + RТ, то заданное время истекло и устройство должно быть выведено из действия. Затем процедура обработки переходит к блоку 533, где устройство выводится из действия. Если в блоке 509 запрос делается для кредитования времени, то процедура обработки из блока 509 переходит к блоку 536, где интеллектуальная карточка кредитуется остающимся временем RT, не использованным абонентом для этого срока программирования. В этот момент процедура обработки переходит к блоку 533, где устройство выводится из действия. Выход блока 533 передается к блоку 503, где делается проверка, чтобы определить, активизировано ли устройство, и вся процедура обработки повторяется.
На фиг. 6 представлен предпочтительный вариант выполнения интеллектуальной карточки 100 со встроенным генератором времени суток и календаря 106 в соответствии с данным изобретением. Как изображено на фиг. 6, информация, относящаяся к идентификации абонентского аппарата, направляется к множеству абонентских аппаратов 600, 603. Интеллектуальная карточка 100 направляет информацию идентификации к первому абонентскому аппарату 600. Информация может направляться к абонентскому аппаратур 600 для первого периода, который может быть любым периодом, нужным абоненту. Интеллектуальная карточка 100 затем помещается во второй абонентский аппарат 603, чтобы информацию идентификации можно было направить к абонентскому аппарату 603 для периода, который не является общим с первым периодом. Другими словами, когда абонентский аппарат 600 запрограммирован для первого периода времени, абонентский аппарат 603 может быть запрограммирован для любого другого периода времени с такой длительностью, чтобы запрограммированный период не перекрывался с первым периодом, запрограммированным в первом абонентском аппарате 600.
Хотя на фиг. 6 представлены два абонентских аппарата, очевидно, что в любое время можно программировать более двух аппаратов. Единственное требование для программирования более двух абонентских аппаратов заключается в том, чтобы при программировании не было наложения во времени. Интеллектуальная карточка 100, отслеживая все запрограммированные интервалы времени, не допуская какого-либо наложения во времени, обеспечивает исключение наложения программирования. Другими словами, если второй абонентский аппарат приступит к программированию для времени, которое накладывается на время, запрограммированное в первом абонентском аппарате, то интеллектуальную карточку 100 можно настроить таким образом, чтобы, помимо прочего, либо не допускалось никакое программирование, либо допускалось только программирование для неперекрывающихся периодов. Может быть желательным и возможным предусмотреть - при содействии операторов сотовой системы - такую характеристику, при которой связанный ограничениями абонент сможет сделать экстренный вызов.
Может возникнуть необходимость предусмотреть буферный или защитный временной интервал при передаче прав владения идентификацией пользователя. Это исключило бы проблему, связанную со смещением генератора тактовых импульсов, или дало бы возможность действующему в сотовой системе механизму обнаружения недозволенного использования избегать временного отключения, когда он будет замечать, что данный пользователь в считанные секунды перемещается с одного конца города на другой. Также придется наложить ограничения, чтобы не давать пользователю вмешиваться в работу генератора времени суток и календаря.
После передачи данных идентификации было бы полезным, чтобы вновь вступивший в действие радиотелефон зарегистрировался в системе. Это обеспечит систему знанием о новом местоположении действующего пользователя. Тональномодулированный хорошо слышимый сигнал может предупредить пользователя о том, что ему предстоит потерять право на использование данных идентификации радиотелефона, и поэтому его радиотелефон вскоре прекратит работу.
При программировании нескольких аппаратов нет необходимости в прямом электрическом соединении. Например, может быть желательной возможность программирования двух абонентских аппаратов при помощи телефонного модемного соединения. Фактически даже возможно, чтобы во время процесса программирования один из абонентских аппаратов (очевидно, аппарат, который "владеет" данными идентификации абонента) работал в сотовой системе. Для этого нужно только предусмотреть соответствующие меры защиты, чтобы должным образом было выполнено согласованное распределение рабочих периодов времени. Эти методы довольно хорошо известны из открытых публикаций и включают в себя механизмы проверки подлинности, произвольные вызовы и удостоверение подписи. Например, для подтверждения принятия выделенных интервалов времени всеми другими аппаратами в то время, когда программирование находится в процессе согласования и выполнения, можно использовать алгоритм верификации. Порядок программирования может также включать в себя установку определенного состояния и проверка его для множества аппаратов, чтобы, например, обеспечить синхронизацию встроенных генераторов тактовых импульсов времени или календарей. Достаточные меры защиты будут гарантировать поверхность избежать проверки соблюдения нескольких одновременно действующих критериев. Чтобы воспрепятствовать недозволенному использованию, можно применить встроенный в абонентских аппаратах уникальный групповой шифр, чтобы коммутирование электронных серийных номеров абонентских аппаратов и номеров телефона происходило только между членами группы.
Может быть желательным, чтобы абонентские аппараты 600, 603 получали от инфраструктуры информацию о времени суток. Ее можно было бы принимать по каналу управления, когда абонентский аппарат заряжается; абонентский аппарат может потом установить у себя правильное время.
Любому специалисту в данной области будет ясно, что у данного изобретения имеется много вариантов. Например, множество устройств могут разделять информацию между собой путем согласования информации для использования в течение заранее определенного времени от источника, причем одной и той же информации в течение периода, не перекрывающегося с заранее определенным периодом времени. Источник в таком варианте осуществления может содержать интеллектуальную карточку с использованием или без использования генератора времени суток и календаря, либо иное другое удобное средство передачи.
Интеллектуальная карточка снабжена встроенным генератором времени суток и календаря. Между интеллектуальной карточкой и абонентским аппаратом, в который она помещена, осуществляется передача данных идентификации и обеспечивается согласованная договоренность о длительности удержания переданных данных идентичности абонентским аппаратом. На протяжении этого периода времени абонентский аппарат приводится в действие идентификацией абонента, а интеллектуальная карточка становится "немой" и поэтому до истечения этого периода времени не может использоваться, что и является достигаемым техническим результатом. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
| US 5138650 A1, 11.08.1992 | |||
| Способ передачи и приема информации в системе коммутации каналов | 1989 |
|
SU1730734A1 |
| US 5301234 A, 05.04.1994. | |||
