基于蓝牙卡托实现全球免费漫游方法及系统与流程

本发明涉及出境漫游领域，具体是基于蓝牙卡托实现全球免费漫游方法及系统。

背景技术：

随着国内人均GPD突破8000美金之后，国内迎来了出境旅游市场的春天，出境旅游人次逐年攀升，2015年度出境旅游人次突破1.2亿人次。根据权威机构预测到2020年出境旅游人次将突破5亿人次，在这样的大背景下，出境旅游人群的通信市场，将是一个非常巨大的市场。

目前，国内三大基础运营商提供的国际资费非常的昂贵，一般人们出境旅游的时候关闭手机不用或者直接关闭数据漫游业务，一般电话也不再接听。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于蓝牙卡托实现全球免费漫游系统，由前端APP、蓝牙卡托、业务支撑系统、统一接入接口、调度系统、软交互系统、应用接口、运营管理系统、无线网关、云数据库组成；蓝牙卡托用户使用APP通过蓝牙4.0协议（以上）实现与蓝牙卡托的交互，实现漫游到不同国家的时候，通过APP改写蓝牙卡托内置COS的当前激活的号码，与本地运营网络建立连接；蓝牙卡托用户使用APP通过蓝牙4.0协议（以上）与蓝牙卡托交互，通过蓝牙卡托与用户原始SIM卡建议一个逻辑通道，当用户漫游到不同国家的时候，APP通过SAAS服务平台向无线网关申请空闲端口，然后建立一个远程SIM鉴权的逻辑通道，实现了SIM异地鉴权。

进一步的，所述蓝牙卡托内置蓝牙系统、内置COS系统、两套金属触点、安全芯片、存储芯片、以及相关电路，电子设备的无线通信模块（2G、3G、4G等）通过蓝牙卡托的金属触点连接到蓝牙卡托上，蓝牙卡托的另外一套金属触点连接用户身份识别卡，无线通信模块与用户身份识别的通信需要经过蓝牙主控系统转发。

进一步的，所述蓝牙卡托主体提供了设有固定单元，用于将所述一张或两张用户身份识别卡，固定单元面上设有一个凹槽，用户身份识别卡放置在所述凹槽内，所述凹槽与所述用户身份识别卡适配，通过凹槽底部球形触点连接用户的身份识别卡（SIM卡），蓝牙卡托凹槽的反面的片状金属触点连接电子设备的无线通信模块，电子设备的无线通信模块和用户SIM卡的通信必须经过蓝牙芯片托转发；同时，蓝牙卡托本身内置一颗COS芯片以及安全芯片、存储芯片，也就是说蓝牙卡托本身可以携带一个用户手机号码，并且可以存储一些敏感的安全数据，进一步，蓝牙卡托通过射频电路提供了蓝牙4.0以上通信协议，电子设备的软件系统通过蓝牙4.0以上协议可以快速的与蓝牙卡托建立逻辑通道，通过这个逻辑通道电子设备的软件系统可以方便的访问蓝牙卡托的内置COS系统、安全芯片、存储芯片以及用户身份识别卡（SIM卡）。

进一步的，所述蓝牙卡托内置COS芯片以及辅助电路系统，这样蓝牙卡托可以携带另一个手机号码，电子设备通过蓝牙协议（4.0以上）与蓝牙卡托建立逻辑通道之后，可以通过蓝牙协议与蓝牙卡托内置的COS系统进行交互，从而实现扩展的一张蓝牙SIM卡。

进一步的，所述蓝牙卡托内置安全芯片，电子设备通过蓝牙协议（4.0以上）与蓝牙卡托建立逻辑通道之后，可以通过蓝牙协议与蓝牙卡托安全芯片进行交互，实现各种安全相关业务。

进一步的，所述蓝牙卡托内置存储芯片，电子设备通过蓝牙协议（4.0以上）与蓝牙卡托建立逻辑通道之后，可以通过蓝牙协议与蓝牙卡托存储芯片进行交互，实现基于蓝牙的扩展存储。

本发明还提供了一种基于蓝牙卡托实现全球免费漫游方法，假定：用户UA国籍属于国家B，漫游到国家A，手机上插入国家B的带有蓝牙卡托的原始SIM卡SA，号码为NA属于国家B；国际漫游上网流程包括如下步骤：

1、 用户UA通过APP购买国家A的流量套餐包并完成支付；

2、 用户UA通过APP激活套餐，APP通过KI资源库申请一张国家A的号码资源KI及相关信息；

3、 用户UA的APP通过蓝牙协议，查找并连接手机内的蓝牙卡托；

4、 APP将获取的KI及相关信息写入可编程的蓝牙卡托内的COS系统，并激活该KI号码；

5、 重新启动手机的无线通讯模块，用户UA手机的蓝牙卡托内置的COS系统通过国家A本地无线基站注册和鉴权到运营商网络；

6、 用户UA就可以享受国家A本地流量资费的上网服务。

进一步的，电话拨打流程包括如下步骤：

1、 用户UA启动APP，并登入SAAS服务平台，同时登入软交换系统；

2、 用户UA的APP通过蓝牙协议查找并连接蓝牙卡托，并检查带有蓝牙卡托的原始SIM卡状态 ，建立7816协议的通讯通道；

3、 APP通过蓝牙协议在蓝牙卡托启动用户原始SIM卡COS系统，该COS运行用户UA的在国家B的号码NA；

4、 用户UA的APP主动向SAAS服务平台发起申请，SAAS服务平台调度一个空闲的无线网关设备的空闲端口，并返回用户UA的APP；

5、 用户UA的APP收到无线网关设备空闲通道信息后，建立了一个带有蓝牙卡托的原始SIM卡SA与无线网关设备的逻辑通道，该逻辑通道通过7816协议，实现远程SIM卡SA在异地无线网关设备的远程鉴权，从而实现了带有蓝牙卡托的原始SIM卡SA异地注册待机；

6、 用户UA通过APP拨打用户UB，APP通过SIP协议发起呼叫，软交换系统根据呼叫发起方联系人信息查找到用户UA的带有蓝牙卡托的原始SIM卡SA所处的无线网关设备及端口信息，将呼叫转到无线网关指定的端口，通过无线网关的无线通讯模块呼叫用户UB的号码NB，用户UB手机振铃，接听，建立了用户UA呼叫用户UB的语音通话。

进一步的，电话接听流程：

1、 用户UB通过PSTN网络拨打用户UA，无线网关设备接收到了语音呼入后，根据被叫号码，通过SAAS服务平台查找到被叫用户UA的联系方式，无线网关将PSTN呼叫转成SIP呼叫，向用户UA的联系方式发起SIP呼叫；

2、 通过软交换平台SIP呼叫被接续到用户手机APP上，用户UA接听电话；

3、 打开SIP语音RTP传输通道，用户UA和无线网络打开了一个语音传输通道；

4、 通过无线网关，用户UA和用户UB建立了语音双向通道，实现了语音通话能力。

进一步的，短信发送流程步骤如下：

1、 用户UA通过APP将要发送的短信加密后提交到SAAS服务平台；

2、 SAAS服务平台根据提交用户UA信息，查找到带有蓝牙卡托的原始用户SIM卡SA所在的无线网关及端口信息；

3、 SAAS服务平台将短信信息转发给对应的无线网关指定的端口；

4、 无线网关通过指定端口将短信解密后发给运营商网络；

5、 通过运营商网络用户UB收到UA的短信信息；

短信接收流程包括如下步骤：

1、 用户UB将短信发出，通过运营商网络，将短信转发到无线网关上；

2、 无线网关收到短信并且加密后，将短信信息转发给SAAS服务平台；。

3、 SAAS服务平台根据短信主叫、被叫信息、端口信息查找用户的联系方式信息，将短信转发给用户UA的APP；

4、 用户UA接收短信信息，解密后显示，完成漫游接收短信。

本发明提供了便捷、廉价的解决全球免费漫游的技术方案，基于蓝牙卡托实现全球语音、短信、语音免费漫游，用户只需要把现有的用户SIM卡上放入本文蓝牙卡托，即可实现出国旅游过程享受全球其他国家的本地流量资费上网服务以及本地号码相关的语音和短信服务，同时用户国内电话号码还可以正常的享受国内套餐资费的通信服务。

附图说明

图1是蓝牙SIM卡托内部结构、外部结构示意图；

图2是蓝牙SIM卡托抽屉式类型、以及装配示意图；

图3是蓝牙SIM卡托卡片式类型、以及装配示意图；

图4是本发明的基于蓝牙卡托实现全球免费漫游系统架构图；

图5是基于蓝牙卡托的实现全球免费漫游方法流程图；

图6是蓝牙卡托与电子设备工作原理事宜图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的基于蓝牙卡托实现全球免费漫游方法及系统。

如图1所示是本发明的蓝牙卡托内部原理图；蓝牙卡托内置了蓝牙芯片以及辅助电路系统、两套金属触点、安全芯片、存储芯片、内置的COS芯片以及辅助电路系统、以及辅助电路，电子设备的无线通信模块访问用户SIM卡的请求要经过蓝牙芯片以及辅助电路系统转发，同时电子设备的软件系统也可以通过蓝牙协议（4.0以上）访问用户SIM卡；同时电子设备的软件系统可以通过蓝牙协议访问蓝牙卡托的内置COS系统、安全芯片、存储芯片；蓝牙卡托支持两套接口，一套是物理的触点接口，一套是蓝牙无线接口。同时蓝牙卡托内置的COS系统和用户原始SIM卡并发运行。

如图2所示，抽屉式蓝牙卡托分为单Nano SIM卡、双Micro SIM卡、双Nano SIM卡、一张Nano SIM卡和一张Micro SIM卡等几种规格，本发明只是列举了常用的几种类型，不限定具体的尺寸，不同大小的尺寸以及其他采用本发明的卡托也属本发明范围；用户使用的具体方法如下：用户从手机中取出原始SIM卡（Micro卡或Nano卡），装入本文描述的蓝牙卡托，然后装回手机卡槽；本申请的蓝牙卡托可以支持目前所有主流手机的卡槽以及其他电子设备卡槽。

如图3所示，卡片式蓝牙卡托分大卡SIM卡和Micro SIM卡两种规格；Micro SIM卡尺寸规格的蓝牙卡托适用一张用户Nano SIM卡；大卡尺寸规格的蓝牙卡托使用一张用户Nano SIM卡或Micro SIM卡；用户使用的具体方法如下：用户从手机中取出原始SIM卡（Micro卡或Nano卡），装入本申请描述的蓝牙卡托，然后装回手机卡槽；本申请的蓝牙卡托可以支持目前所有主流手机的卡槽以及其他电子设备卡槽。

如图4所示，本发明的基于蓝牙卡托实现全球免费漫游系统由前端APP、蓝牙SIM卡、蓝牙智能设备、业务支撑系统、统一接入接口、调度系统、软交互系统、应用接口、运营管理系统、无线网关、云数据库组成。

蓝牙卡托：用户通过APP可以通过蓝牙4.0协议（以上）实现与蓝牙卡托的交互，实现漫游到不同国家的时候，通过APP改写蓝牙卡托内置COS系统的当前激活的号码，与本地运营网络建立连接。同时可以对国内的号码进行接听和拨打语音电话、收发短信。另外APP还集合了本地通讯录、国际流量套餐购买、国际流量套餐查询、国内号码套餐查询、国内号码余额查询、话费充值、流量充值、蓝牙卡托的管理等能力。

统一接入接口主要负责APP和SAAS服务平台的交互接口，APP通过给接口实现需要的能力。

应用接口，主要负责和国内或国际提供的KI合作的渠道进行对接，申请KI数据、订购流量产品、退订产品、余额查询、流水查询、无线网关对接等接口。

核心能力由调度系统、交易系统、软交换系统组成，实现KI渠道资源的调度、无线网关资源调度；实现APP和平台之间、平台与合作渠道之间交易管理。

业务支撑系统也就是业务管理系统，实现业务开展、营销、推广、业务办理等功能，实现了销售渠道管理、设备资源管理、营业收入统计、结算等功能。

管理运营维护系统负责对整个系统配置管理、监控、日志等能力。

无线网关是将无线网络语音和短信转换为分组交换网络的设备，本发明的无线网关按照容量分为单路（模块支持GSM、CDMA、WCDMA等），双路、4路、8路、16路、32路、64路等多个型号，网络接口支持WIFI接口和RJ45网络接口，同时，设备支持实体SIM和虚拟远程SIM两种模式。

使用本发明的基于蓝牙卡托实现全球免费漫游系统，可以实现数据流量、语音、短信的全球漫游。具体过程如下说明。

如图5所示。

假设：

用户UA属于国家B，漫游到国家A，手机上插入了国家B的带有蓝牙卡托的原始用户SIM卡SA，号码为NA属于国家B，用户UB属于国家B。

功能：

用户UA通过APP，购买国家A本地流程套餐，通过国际KI资源合作，用户APP可以动态的分配本地号码KI资源，通过本申请的蓝牙卡托，激活国家A本地KI号码，用户UA可以享受到本地资费的上网功能以及本地化的语音和短信服务，同时，用户UA还可以通过NA号码与用户UB进行语音、短信沟通，无需国际漫游费用。用户UA在国际漫游的情况下，实现NA号码套餐内资费语音、短信业务，同时享受国家A本地资费的上网服务以及语音电话和短信服务（无需借助WIFI、MIFI设备上网）。

国际漫游上网流程：

1、 用户UA通过APP购买国家A的流量套餐包并完成支付（步骤⑾）。

2、 用户UA通过APP激活套餐，APP通过KI资源库申请一张国家A的号码资源KI及相关信息（步骤⒀）。

3、 用户UA的APP通过蓝牙协议，查找并连接手机内的蓝牙卡托（步骤①）。

4、 APP将获取的KI及相关信息写入可编程的蓝牙卡托内，并激活该KI号码（步骤①）。

5、 重新启动手机的无线通讯模块，用户UA手机的蓝牙卡托就通过国家A本地无线基站注册和鉴权到运营商网络（步骤②）。

6、 用户UA就可以享受国家A本地流量资费的上网服务以及本地化的语音和短信服务。

电话拨打流程：

1、 用户UA启动APP，并登入SAAS服务平台（步骤⑾），同时登入软交换系统（步骤⑧）。

2、 用户UA的APP通过蓝牙协议查找并连接蓝牙卡托（首次连接自动配对），并检查带有蓝牙卡托的原始用户SIM卡状态 ，建立7816协议的通讯通道（步骤①）。

3、 APP通过蓝牙协议在蓝牙卡托启动用户原始SIM卡COS系统，该COS运行用户UA的在国家B的号码NA。

4、 用户UA的APP主动向SAAS服务平台发起申请（步骤⑾），SAAS服务平台调度一个空闲的无线网关设备的空闲端口（步骤⑿），并返回用户UA的APP。

5、 用户UA的APP收到无线网关设备空闲通道信息后，建立了一个带有蓝牙贴膜的原始用户SIM卡SA与无线网关设备的逻辑通道（步骤⑨），该逻辑通道通过7816协议，实现了远程SIM卡SA在异地无线网关设备的远程鉴权，从而实现了带有蓝牙卡托的原始用户SIM卡SA异地注册待机。

6、 用户UA通过APP拨打用户UB，APP通过SIP协议发起呼叫（步骤⑧），软交换系统根据呼叫发起方联系人信息查找到用户UA的带有蓝牙卡托的原始用户SIM卡SA所处的无线网关设备及端口信息，将呼叫转到无线网关指定的端口（步骤⑦），通过无线网关的无线通讯模块呼叫用户UB的号码NB（步骤⑤⑩），用户UB手机振铃，接听，建立了用户UA呼叫用户UB的语音通话（步骤②③④⑩）。

电话接听流程：

1、 用户UB通过PSTN网络拨打用户UA（步骤⑩），无线网关设备接收到了语音呼入后，根据被叫号码，通过SAAS服务平台查找到被叫用户UA的联系方式（步骤⑿），无线网关将PSTN呼叫转成SIP呼叫，向用户UA的联系方式发起SIP呼叫（步骤⑦） 。

2、 通过软交换平台SIP呼叫被接续到用户手机APP上（步骤⑧），用户UA接听电话。

3、 打开SIP语音RTP传输通道（步骤②③④⑥），用户UA和无线网络打开了一个语音传输通道。

4、 通过无线网关，用户UA和用户UB建立了语音双向通道，实现了语音通话能力。

短信发送流程：

1、 用户UA通过APP将要发送的短信加密后提交到SAAS服务平台（步骤⑾）；

2、 SAAS服务平台根据提交用户UA信息，查找到用户的原始SIM卡SA所在的无线网关及端口信息。

3、 SAAS服务平台将短信信息转发给对应的无线网关指定的端口（步骤⑿）。

4、 无线网关通过指定端口将短信解密后发给运营商网络（基站）（步骤⑤）。

5、 通过运营商网络用户UB收到UA的短信信息（步骤⑩）。

短信接收流程：

1、 用户UB将短信发出（步骤⑩），通过运营商网络，将短信转发到无线网关上（步骤⑤）。

2、 无线网关收到短信加密后，将短信信息转发给SAAS服务平台(步骤⑿)。

3、 SAAS服务平台根据短信主叫、被叫信息、端口信息查找用户的联系方式信息，将短信转发给用户UA的APP（步骤⑾）。

4、 用户UA接收短信信息，解密后显示，完成漫游接收短信。

如图6所示使用本发明的蓝牙卡托，可以实现通过蓝牙协议（4.0以上）建立与用户身份识别卡的访问通道，另外蓝牙卡托本身具备安全存储能力。具体过程如下说明。

电子设备通过蓝牙协议与用户身份识别卡的机卡通道建立过程：

1、电子设备的软件系统，启动蓝牙系统（4.0以上），搜索周边蓝牙设备，发现蓝牙卡托，建立蓝牙连接，并进行安全认证之后，建立了一个电子设备与蓝牙卡托的安全逻辑通道。

2、蓝牙卡托通过凹槽底部球形触点与用户身份识别卡建立了一个7816通道ƒ，电子设备的软件系统可以通过步骤1建立的安全逻辑通道与用户身份识别卡进行交互。

电子设备的无线通信模块与用户身份识别卡通信过程：

1、电子设备上电开机，蓝牙卡托加电启动，蓝牙卡托启动蓝牙协议栈，并且初始化安全芯片、存储芯片、内置COS系统等。

2、电子设备无线通信模块通过蓝牙卡托金属触点与蓝牙卡托的主控系统建立通道‚。

3、蓝牙卡托通过凹槽底部的球形触点与用户身份识别卡建立连接通道ƒ。

4、电子设备的无线通信模块经过蓝牙主控系统，与用户身份识别卡进行交互。

电子设备通过蓝牙协议实现的安全存储、安全计算扩展能力实现过程：

1、电子设备的软件系统，启动蓝牙系统（4.0以上），搜索周边蓝牙设备，发现蓝牙卡托，建立蓝牙连接，并进行安全认证之后，建立了一个电子设备与蓝牙卡托的安全逻辑通道。

2、蓝牙卡托的蓝牙主控系统与内置安全芯片建立通道，从而实现电子设备通过蓝牙协议经过蓝牙主控系统与内置的安全芯片进行交互。

3、蓝牙卡托的蓝牙主控系统与内置存储芯片建立通道，从而实现电子设备通过蓝牙协议经过蓝牙主控系统与内置的存储芯片进行交互。

本申请所述的COS芯片以及辅助系统是带有微处理器的芯片，内有5个模块，每个模块对应一个功能 ：CPU(8 位 /16 位 /32 位 )、程序存储器 ROM、工作存储器 RAM、数据存储器 EEPROM 和串行通信单元，这 5 个模块集成在一块集成电路中。