Aparato y método para hacer de interfaz con una red de telefonía celular.

Una tarjeta inteligente (52) para uso con un dispositivo de comunicación móvil (50) adaptado para comunicarse a través de una red de telefonía celular (100),

comprendiendo la tarjeta inteligente:

al menos un puerto de comunicación para comunicarse con un transceptor (40) mediante un canal de comunicación (72) que no es un canal de telefonía celular; y

un procesador configurado para:

iniciar una petición para, y recibir desde el transceptor mediante el canal de comunicación un IMSI desde un SIM que tiene una clave de autenticación y localizada en un servidor de SIM (30);

proporcionar al dispositivo de comunicación móvil con el IMSI;

pedir y recibir desde el transceptor (40) mediante el canal de comunicación (72) una respuesta de autenticación generada mediante el SIM usando la clave de autenticación del SIM en respuesta a una puesta a prueba que la red de telefonía celular transmite al dispositivo de comunicación móvil (50) en respuesta a la red de telefonía celular (100) que recibe el IMSI desde el dispositivo de comunicación móvil (50); y

transmitir la respuesta de autenticación al dispositivo de comunicación móvil para transmisión adicional a la red de telefonía celular (100) mediante un canal de comunicación (73) de telefonía celular proporcionado mediante la red de telefonía celular;

en donde la tarjeta inteligente tiene un formato físico de una tarjeta de SIM.

Aparato y método para hacer de interfaz con una red de telefonía celular Campo técnico

Las realizaciones de la invención se refieren a aparatos y métodos de comunicación a través de una red de telefonía celular.

Antecedentes

Una red de comunicación de telefonía celular de módem establecida y mantenida mediante un proveedor de servicio de red de telefonía celular, convencionalmente denominado como un "operador", normalmente proporciona servicios de comunicación inalámbrica dúplex completa en un área de servicio geográficamente localizada entre dispositivos de comunicación móvil. Los dispositivos funcionan bajo un contrato con el operador, que permite su uso de los servicios de la red. Los dispositivos de comunicación, denominados en la industria como equipo móvil (ME), aparecen en su formado más común como los teléfonos celulares mundialmente omnipresentes, pero pueden parecer también como, o estar comprendidos en, cualquiera de diversos otros dispositivos, tales como un portátil o asistente digital personal (PDA). Por conveniencia de presentación el equipo móvil, ME, en cualquiera de sus formas se refiere también genéricamente como un teléfono celular. Un operador bajo contrato para proporcionar servicios de comunicación de telefonía celular a un teléfono celular se denomina como el "operador propio" del teléfono celular o del propietario del teléfono celular.

Cada red de telefonía celular está asignada a un número limitado de canales de frecuencia a través de los que transmitir y recibir señales de radio, y para proporcionar uso eficaz de los canales el área de servicio de la red está dividida en regiones de comunicación contiguas denominadas como celdas. Cada celda tiene una estación transceptora base (por ejemplo, BTS o Nodo-B) que comprende la antena para transmitir y recibir señales de radio a y desde teléfonos celulares de abonado y un transceptor para recibir y reenviar señales de voz y/o datos desde y a teléfonos celulares de abonado. La BTS también comprende un controlador para procesar y enrutar llamadas y realizar tareas de gestión de red.

Para reducir la interferencia electromagnética entre comunicaciones en las celdas de red, las celdas adyacentes en la red usan diferentes subconjuntos de los canales de frecuencia asignados de la red, y los teléfonos y transceptores de abonados en las BTS de las redes, normalmente transmiten a relativamente baja potencia. Como resultado, una BTS dada puede transmitir eficazmente a, y recibir señales desde, teléfonos celulares que están localizados únicamente en un alcance limitado desde la localización de la BTS. El alcance define un tamaño de la celda a la que pertenece la BTS. Un área de servicio de red de telefonía celular puede cubrir a menudo un área geográfica del tamaño de una ciudad y dividirse hasta en decenas de celdas. En áreas densamente pobladas, las BTS en una red de telefonía celular pueden espaciarse entre 2 km - 5 km (kilómetros) de distancia, y entre tan poco como unas docenas de metros de distancia.

Para proporcionar servicio de comunicación continua para un teléfono celular de abonado, las BTS de la red y los teléfonos celulares se comunican entre sí a través de un conjunto de canales de comunicación de control para controlar continuamente dónde está localizado el teléfono celular en el área de servicio. Cuando el teléfono celular "hace itinerancia" desde una primera celda a una segunda celda en el área de servicio de la red, la red transfiere las tareas de proporcionar y mantener servicios de comunicación para el teléfono celular desde la BTS en la primera celda a la BTS en la segunda celda. Coordinando apropiadamente la transferencia de responsabilidad de comunicación entre celdas, la red de telefonía celular puede enrutar llamadas sustancialmente en cualquier momento a un teléfono celular de abonado dado en cualquier lugar en el área de servicio de la red, y mantener comunicación continua al teléfono celular mientras que el teléfono celular se mueve físicamente desde una celda de red a otra.

Una itinerancia de abonado no está limitada, por supuesto, a itinerancia "propia" local entre celdas en el área de servicio geográficamente limitada de una red de telefonía celular del operador propio del abonado. Los operadores de red de telefonía celular de diferentes regiones en un mismo país cooperan para proporcionar "itinerancia nacional" desde cualquier lugar en el país y los operadores de red de telefonía celular de diferentes países cooperan para proporcionar itinerancia mundial. Un abonado de un operador propio dado puede por lo tanto usar normalmente su teléfono celular no únicamente desde una localización en el área de servicio de la red del operador propio, sino desde sustancialmente cualquier localización en el mundo para comunicarse con un teléfono celular en cualquier otro lugar en el mundo.

Para proporcionar satisfactoriamente el seguimiento de localizaciones de teléfonos celulares, el "traspaso" de las responsabilidades de comunicación de celda a celda en una misma red de telefonía celular, o entre celdas en diferentes redes de telefonía celular, y la facturación de servicios de telefonía móvil proporcionados, cada teléfono celular generalmente comprende una tarjeta inteligente, denominada como un módulo de identidad de abonado (denominado generalmente como un SIM o USIM). En lo sucesivo, un SIM o USIM puede denominarse como un

SIM o tarjeta de SIM. El SIM se asienta generalmente de manera retirable en una base en el teléfono, y se almacena con un código de identidad de abonado móvil internacional único (IMSI) que identifica el SIM. El SIM también comprende normalmente una clave de autenticación de identidad de 128 bits "Kf. La Kl generalmente no es accesible desde el SIM pero se usa por el SIM para generar respuestas a puestas a prueba de autenticación de identidad presentadas al teléfono celular por una red de telefonía celular.

Para acceder a servicios desde una red de telefonía celular, el teléfono celular debe presentar generalmente su IMSI de tarjeta de SIM a la red. Después del reconocimiento del IMSI, el teléfono celular y la red participan en un procedimiento de autenticación para autenticar el IMSI. En el procedimiento, la red pone a prueba el teléfono celular enviándole datos, normalmente un número aleatorio, que el SIM del teléfono celular procesa usando su Kl para generar una respuesta. El teléfono celular transmite la respuesta a la red, y si la respuesta es la que la red espera, permite al teléfono celular acceder a sus servicios. Además de la comunicación de voz por datos por conmutación de circuitos (CSD), los servicios pueden comprender otros servicios de CSD, por ejemplo, Fax, servicios de señalización, por ejemplo, servicios de mensajes cortos (SMS) y transmisión y recepción de datos por conmutación de paquetes (PS), por ejemplo, para acceso a internet e intranet, acceso a directorio, transferencia de ficheros y mensajería instantánea (IM).

Generalmente, una vez identificado y autenticado mediante su red de telefonía celular del operador propio a la que está abonado, salvo eventos anormales tales como la interrupción imprevista de servicios o puestas a prueba de seguridad, un teléfono celular puede hacer itinerancia en su red propia sin requisitos de autenticación adicionales. Si, sin embargo, el teléfono celular hace itinerancia desde su red del operador propio a una celda de una red de telefonía celular de otro operador, se hace un "visitante" del otro "operador visitado". La red del operador visitado normalmente exige que el visitante se identifique a sí mismo presentando su IMSI y autenticando su identidad generando una respuesta a una puesta a prueba de autenticación. El operador visitado transmite el IMSI del visitante y la respuesta de la puesta a prueba de autenticación al operador propio del visitante para validación. Si se valida, el operador visitado permite al visitante usar sus servicios de comunicación.

Los servicios proporcionados a un abonado de telefonía celular mediante los operadores de telefonía celular pueden ser caros y los costes pueden aumentarse sustancialmente, y prohibitivamente, si un teléfono celular hace itinerancia a un operador visitado y usa los servicios de la red de telefonía celular del operador visitado - especialmente si el operador visitado es un operador extranjero. Para controlar costes, un usuario de teléfono celular a menudo compra una pluralidad de diferentes tarjetas de SIM, cada una asociada con un operador propio diferente y/o paquete de servicios. Cuando el usuario se mueve a diferentes localizaciones y/o usa diferentes servicios de telefonía celular, el usuario elige una tarjeta de SIM pretendida para proporcionar precios ventajosos... [Seguir leyendo]

1. Una tarjeta inteligente (52) para uso con un dispositivo de comunicación móvil (5) adaptado para comunicarse a través de una red de telefonía celular (1), comprendiendo la tarjeta inteligente:

al menos un puerto de comunicación para comunicarse con un transceptor (4) mediante un canal de comunicación (72) que no es un canal de telefonía celular; y un procesador configurado para:

iniciar una petición para, y recibir desde el transceptor mediante el canal de comunicación un IMSI desde un SIM que tiene una clave de autenticación y localizada en un servidor de SIM (3); proporcionar al dispositivo de comunicación móvil con el IMSI;

pedir y recibir desde el transceptor (4) mediante el canal de comunicación (72) una respuesta de autenticación generada mediante el SIM usando la clave de autenticación del SIM en respuesta a una puesta a prueba que la red de telefonía celular transmite al dispositivo de comunicación móvil (5) en respuesta a la red de telefonía celular (1) que recibe el IMSI desde el dispositivo de comunicación móvil (5); y transmitir la respuesta de autenticación al dispositivo de comunicación móvil para transmisión adicional a la red de telefonía celular (1) mediante un canal de comunicación (73) de telefonía celular proporcionado mediante la red de telefonía celular;

en donde la tarjeta inteligente tiene un formato físico de una tarjeta de SIM.

2. Una tarjeta inteligente de acuerdo con la reivindicación 1 y que comprende una memoria que almacena el IMSI.

3. Una tarjeta inteligente de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en la que el transceptor está comprendido en la tarjeta inteligente.

4. Una tarjeta inteligente de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en la que el transceptor está comprendido en el dispositivo de comunicación móvil.

5. Una tarjeta inteligente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 en la que el canal no de telefonía celular (72) comprende un canal de cable.

6. Una tarjeta inteligente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5 en la que el canal no de telefonía celular (72) comprende un canal inalámbrico.

7. Una tarjeta inteligente de acuerdo con la reivindicación 6 en la que el canal inalámbrico comprende un canal WiFi.

8. Una tarjeta inteligente de acuerdo con la reivindicación 6 o la reivindicación 7 en la que el canal inalámbrico comprende un canal Bluetooth.

9. Un sistema para comunicación mediante una red de telefonía celular (1), comprendiendo el sistema:

un dispositivo de comunicación móvil (5) que comprende una tarjeta inteligente (52) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8;

un transceptor (4) que se comunica con la tarjeta inteligente mediante un canal no de telefonía celular (72); un servidor (3) que se comunica con el transceptor y comprende:

una pluralidad de SIM (32), comprendiendo cada uno un IMSI y una clave de autenticación; un procesador (36) configurado para seleccionar un SIM de la pluralidad de SIM, en respuesta a datos de llamada recibidos desde el transceptor y para proporcionar al transceptor (4) un IMSI y una respuesta de autenticación proporcionada mediante el SIM seleccionado en respuesta a su clave de autenticación y una puesta a prueba desde una red de telefonía celular;

en donde, el transceptor transmite el IMSI y la respuesta de autenticación a la tarjeta inteligente para la transmisión mediante el dispositivo (5) de comunicación a la red de telefonía celular.

1. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9 en el que el transceptor se comunica con el servidor de SIM mediante un canal de telefonía celular.

11. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9 o la reivindicación 1 en el que el transceptor se comunica con el servidor de SIM mediante un canal WIMAX.

12. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-11 en el que el dispositivo de comunicación móvil está asociado con un SIM particular accedido mediante un número de teléfono particular para comunicación mediante la red de telefonía celular, y el servidor de SIM comprende un dispositivo de comunicación que recibe

llamadas enviadas al número de teléfono particular y reenvía las llamadas recibidas a la tarjeta inteligente.

13. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-13 en el que el dispositivo de comunicación móvil está asociado con un SIM particular accedido mediante un número de teléfono particular para comunicación

mediante la red de telefonía celular, y el servidor de SIM comprende un dispositivo de comunicación diferente del dispositivo de comunicación móvil que la red de telefonía celular identifica con el SIM particular.

14. Una red de telefonía celular que comprende un sistema para comunicación mediante una red de telefonía celular de acuerdo con la reivindicación 9.

15. Un método para posibilitar acceso de un dispositivo de comunicación móvil (5) a servicios proporcionados mediante una red de telefonía celular (1), comprendiendo el método:

configurar el dispositivo de comunicación móvil proporcionándolo con una tarjeta inteligente (52) configurada 15 para:

iniciar una petición para un IMSI; e

iniciar una petición para una respuesta a una puesta a prueba de autenticación asociada con el IMSI que se transmite al dispositivo de comunicación móvil mediante la red de telefonía celular; y que comprende 2 adicionalmente:

proporcionar el IMSI y la respuesta al dispositivo de comunicación móvil para transmisión adicional a la red de telefonía celular.