无线互联网激活系统和方法

专利名称：无线互联网激活系统和方法
技术领域：
本发明总的来说涉及无线互联网通信，更具体地说，涉及激活用 于服务的手持装置或者便携式无线设备的系统和方法。
背景技术：
当如移动电话、个人数字助理(PDA)和手持式或便携式个人计 算机等无线手持装置或者手持式通信设备的用户正在旅行或者离开家 或办公室时，他们通常需要互联网接入以查询信息或者连接到专用网 络。酒店、网吧等提供一次性付费的互联网有线或无线互联网连接。
目前，很多公司已经引进高速蜂窝网络，以允许离开家或办公室 的用户在交付月租费后可在任何时候、蜂窝网络内的任何地点连接到 因特网。通常，不同的手持式设备和便携式膝上型计算机具有嵌入的 硬件或软件，以便为因特网接入提供高速蜂窝网络服务。为了实现高 速无线数据接入，可通过使用高速无线接入卡或者PC调制解调卡装 配现有的设备，这些卡可由用户购买并安装在他们的设备上，例如， 通过使用设备上的卡槽。 一种这样的无线调制解调卡是演进数据优化 的(EVDO)个人计算机(PC)卡，例如码分多址(CDMA) EVDO 网络上使用的Kyocera KPC650。在安装之后，EVDOPC被激活以获 得相关的服务供应商提供的无线网络服务。
为了在蜂窝网络上激活高速无线网络服务卡，通常必须给用户提 供具有安装应用程序的光盘(CD)，该光盘在整个激活过程中对用户 进行指导。通过使用空中服务提供功能(OTASP)、空中下载技术 (IOTA)、或类似的方法，该过程可为自动的。可选择地，该过程可 为手动的，其中用户必须输入某些参数，例如卡的电子序列号(ESN) 和其它详细资料，以激活该卡。激活过程要求提供高速无线数据服务 的手机运营商与原来的设备制造商(OEM)之间进行事先约定，原来的设备制造商是指无线PC卡或EVDO PC或者设备的制造商。在每个 运营商开始工作之前，必须考虑技术问题、语言问题和品牌问题以在 网络上接收设备。通常，OEM为每个运营商、操作系统、语言与品牌 定制应用程序。因为自定义应用程序必须首先^^皮开发和维护，因此将 延迟每个新的手机运营商开始使用应用程序。

发明内容
本文公开了用于激活经由蜂窝服务网络进行无线网络通信的手持 装置或便携式设备的改进的系统和方法。
根据一个实施方式，激活用于无线服务的手持装置或其它主机设 备的方法包括接收请求以通过蜂窝网络接入来自于无线调制解调设 备的网络资源地址("URL")，判断网络调制解调设备是否已经被激活 以连接到与URL相关联的网络，如果无线调制解调设备还未被激活那 么将通信从无线调制解调设备引导至蜂窝网络的认证服务器的激活页 面，在认证服务器处接收与无线调制解调设备相关联的激活信息，以 及激活无线调制解调设备以通过蜂窝网络连接到网络。
可提示手持装置或者其它便携式设备的用户在激活页面上输入注 册信息，例如卡的电子序列号(ESN)、用户身份认证和计费信息等。 然后，认证服务器将启动空中业务提供(OTASP)程序、空中下载技 术(IOTA)程序、或者类似的激活与提供程序。在激活之后，蜂窝网 络将认为该卡是激活卡，并且将改变规则域名系统(DNS)、网络协议 (IP)和网关地址的网络参数以通过动态主机配置协议(DHCP)或类 似的机制接入该网络的整个范围。
根据一个实施方式，提供了激活用于无线网络或因特网服务的手 持装置或其它便携式电子设备的无线网络激活系统，其包括连接到第 二网络的蜂窝网络和蜂窝网络认证服务器，该蜂窝网络认证服务器被 配置为检测来自于未激活的无线调制解调设备的请求以接入蜂窝网络 的第二网络的网络资源地址("URL"),该认证服务器具有被配置为激 活并提供任何被检测到的未激活的无线调制解调设备。
认证服务器被配置为当接收到无线调制解调设备或未被激活的卡的网络通信尝试时启动激活程序。通过检查其用户数据库以获得与特 殊的无线调制解调设备相关联的激活状态，手机运营商网络可确定网 络的激活状态。认证服务器可配置有激活页面，当检测到公共网络通 信尝试时，通过使用未激活无线调制解调卡将该激活页面发送给手持 装置或便携式设备。在激活无线调制解调卡之后，通过运营商网络将
其确认为激活卡并且将能够通过DHCP或类似的机制接入公共网络的
整个范围。
在阅读了下面的详细描述和附图之后，本发明的其它特征和优点 对于本领域的普通技术人员而言将变得更加显而易见。


本发明的细节，即关于它的结构和操作，可通过研究附图而部分 地发现，其中同样的标号指代同样的元件。
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的手持装置或主机设 备的无线网络激活系统的实施例的方框图。
图2是示出了根据本发明的示例性实施方式与手持装置或主机设
备耦合的示例性无线调制解调设备的方框图。
图3是通过使用图1的系统的示例性激活方法的流程图。 图4是示出了可与本文中描述的各种实施方式结合使用的示例性 无线通信设备的方框图。
具体实施例方式
无线设备中的无线调制解调卡或类似设备的激活系统和方法，从而提 供了对例如因特网等公共网络的接入。例如，本文公开的一个方法允 许激活码分多址(CDMA )网络上的演进数据优化的(EVDO ) PC卡。 在阅读了本说明书之后，本领域相关技术人员将明白如何在各种
可选择的实施方式和可选择的应用中执行本发明。然而，尽管本发明 的各种实施方式将在本文中进行描述，但是将会理解到，这些实施方
式仅是以示例性而非限制性的方式提出的。因此，各种可选择的实施方式的详细描述应该被解释为限制了如所附权利要求所限定的本发明 的范围和广度。
在图l的实施方式中，激活系统包括具有例如EVDO卡或4妄入终 端(AT)的无线调制解调设备22的手持装置或主机设备20、网络接 入点或基站24、手才几运营商网络25、手机运营商的认证服务器26和 第二网络28，第二网络28例如为连接到各种网络服务器30的因特网。
主机设备或手持装置20可为各种便携式无线通信设备中的任意 一个，其中包括手机、个人数字助理("掌上电脑，，)、笔记本电脑、 掌上电脑或者这些设备的任意组合，以及在用户离开家或工作地点时 能够由用户携带以进行无线语音和数据通信的其它设备。后面将结合 图4描述示例性的通用无线设备。在本文中，主机设备20可以指手持 装置、无线设备、移动设备、设备、无线元件、移动元件或者接入终 端(AT)。
在图l的实施方式中，如EVDO PC卡或AT 22等无线调制解调 设备被安装在手持装置20中。这些设备可由用户购买以与如CDMA 网络等手机运营商网络25结合使用，从而允许在公共网络上进行高速 无线网络通信。在该实施方式中，网络25是CDMA ( EVDO )网络。
图2是根据本发明的示例性实施方式耦合到手持装置20的无线调 制解调卡22的方框图，其中手持装置20可为如图所示的蜂窝电话或 者其它主机设备。可以理解的是，无线调制解调设备可为这样的卡， 即，其可拆卸地安装在手持装置20所提供的卡槽等中，或者最初在制 造时被集成在手持装置20中。
参照图1和图2,卡或网络接入终端22包括处理模块60、连接到 处理模块60的数据存储模块62和移动电话或主机设备接口模块64, 其中处理模块60被配置为通过运营商网络25经由无线通信设备20 建立与第二网络28之间的通信，接口模块64被配置为将处理模块60 连接到主机设备20,主才几设备20在示出的实施例中是移动电话。无 线调制解调卡22具有存储在数据存储模块62中的相关的独一无二的 识别号或电子序列号(ESN)以及与该卡相关联的已存储的网络激活 状态。'最初，已存储的激活状态将为"未激活"，并且当安装该卡时将
8告知用户或买方需要激活，并且在某些实施方式中，无需查询网络。
数据存储模块还可包括其它认证密钥以保证安全。这些ESN和密钥可 由卡制造商组装， 一组ESN和密钥也可由制造商经由安全装置发送给 运营商。运营商将该信息存储在安全用户数据库中，因此每张卡具有 运营商将在其网络上允许的识别信息的安全用户数据库。卡的激活尝 试意味着用户已经购买服务并且需要电话号码和其它服务提供项目。 激活状态总是存储在运营商的用户数据库中，并且通常是由ESN监控 的。
无线调制解调卡22的处理模块60被配置为每当进行呼叫或者提 出接入第二网络的请求时，自动地将识别信息发送给蜂窝塔站或接入 点。通常，实际的ESN不是通过空中传输的，而是在无需直接传输 ESN的情况下使用产业标准技术安全地识别蜂窝网络中的卡。
在该实施方式中，存储在用户数据库中的激活状态将包括第二网 络或作为运营商网络25的组件的因特网激活状态。如果该卡还未被激 活，那么存储在该卡的用户数据库中的网络激活状态为"未激活"。
图3示出了本发明的实施方式中的用于激活图1的系统中的图2 的无线调制解调卡22的方法。最初，卡22处于未激活状态，这意味 着它在工厂被设置为连接到运营商网络25,而不是直接连接到因特 网，即，它不能通过因特网或公共网络28发送和接收数据(按照相同 的方式，即在未与运营商网络进行服务"对话"的情况下，蜂窝电 话不允许任何输出或输入呼叫)。未激活状态是由动态主机配置协议 DHCP或类似的机制提供的，当网络后端或基站24通过在用户数据库 中核查卡的网络激活状态确认该卡是未激活的时，这种类似的机制给 未激活模式(profile)分配IP网络参数。将以这种方式配置该未激活 模式，即，DNS信息将总是指向运营商认证服务器26上的激活页面， 并且将不允许激活服务的边界之外的通信。
在图3中，蜂窝网络或运营商网络接收来自于无线调制解调设备 或接入终端的请求以访问第二网络28的网络资源地址或URL,第二 网络28可为因特网(步骤42)。基站或接入点24 (或其它网络设备) 将首先判断调制解调卡22是否被激活(步骤44)。在一个实施方式中，网络通过识别卡(例如经由ESN)并核查用户数据库以获得与该卡相 关联的状态确定卡22的激活状态。如果第二网络的与卡的ESN相关 联的卡状态是"已激活"，这说明卡22已经被激活以通过例如因特网 的第二网络进行通信，那么网络25将允许通过网络28进行通信，并 且该用户被连接到所请求的URL(步骤45)。如果第二网络与卡的ESN 相关联的卡状态是"未激活，，，那么手持装置通过网络25被引导至运 营商的认证服务器(步骤46 )。
手持装置被引导至认证服务器处的网络应用程序，认证服务器在 用户的网络浏览器上提供"激活页面"(步骤48)。这将提示用户在激 活页面上输入任何需要的信息(步骤50),例如它们的身份验证、由 手机运营商决定的手持装置或卡的电子序列号(ESN)等。然后，认 证服务器26执行网络激活流程(步骤52)并激活手持装置或卡以通 过运营商网络25无线接入因特网(步骤54)。运营商认证服务器使用 与之相连的终端或PC卡22的参数，并且当确认激活页面是必须的之 后，启动空中业务提供(OTASP)过程或类似的激活与提供过程以激 活该卡。当完成该过程之后，网络用户数据库中的与卡相关联的ESN 的状态将变为"已激活"，并且该网络将确认该卡为激活卡。这将通过 动态主机配置协议(DHCP )或类似的机制改变规则域名系统(DNS )、 因特网协议(IP)和允许访问网络的整个范围的网关地址的网络参数 (步骤55)。同时，存储在卡22上的激活状态将变为"已激活"。
在图l至图3的实施方式中，激活应用程序由运营商在认证服务 器处开发和提供。运营商可决定激活过程或"激活页面"。该卡可用于 所有PC平台，例如Windows、 Mac-OS、 Linux等，只要它们支持浏 览器，而无需修改该卡。在用户已经购买并安装该卡之前，无需运营 商互动，当用户购买并安装了该卡时，当确定该卡是与网络用户数据 库中的"未激活"状态相关联时，用户将自动被网络导向运营商的服 务器。然后，认证服务器将对运营商的无线因特网服务进行正确的激 活。
用于激活在手机运营商网络上使用的无线调制解调卡的方法和系 统对于顾客更加容易，因为它们不必安装任何软件并且激活过程自动
10地通过启动用户手持装置上的网络浏览器而简单地启动。对于运营商 来说也更加容易，因为他们无需对其无线因特网服务的客户进行登记。 相反地，运营商网络通过核查连接的无线调制解调卡的用户数据库以 确定激活状态，并且将任何未激活的卡引导至运营商的认证服务器， 然后，这将自动启动服务提供程序，并且将在打开它们的浏览器的激 活页面上获得来自于客户的任何必要的信息。
图1至图3的系统和方法主要应用于这种场合，即，如EVDO卡 等调制解调卡被购买后安装在计算机、手持装置、PDA等中。然而， 相同的激活方法可用于手持装置或其它便携式无线设备，这些设备最 初被制造有用于无线网络接入的已安装的无线调制解调卡。
图4是示出了示例性无线通信设备450的方框图，其可与本文描 述的各种实施方式结合使用。例如，无线通信设备450可结合上面参 照图l至图3描述的手持装置而使用。相似的无线通信设备可结合上 面参照图1至图3描述的认证服务器而使用。然而，其它无线通信设 备和/或结构也可使用。
在示出的实施方式中，无线通信设备450包括天线系统455、无 线系统460、基带系统465、扬声器470、扩音器480、中央处理单元 ("CPU" ) 485、数据存储区域490和硬件接口 495。在无线通信设备 450中，射频("RF")信号由天线系统455在无线系统460的管理下 经由空中传输和接收。
在一个实施方式中，天线系统455可包括一个或多个天线以及一 个或多个多路转换器(未示出)，该多路转换器执行转换功能以给天线 系统455提供传输及接收信号通道。在接收通道中，已接收的RF信 号可从多路转换器耦合到低噪声放大器(未示出)，该低噪声放大器放 大已接收的RF信号并将已放大的信号发送给无线系统460。
在可选择的实施方式中，无线系统460可包括一个或多个收音机， 它们被配置为经由不同的频率进行通信。在一个实施方式中，无线系 统460可将解调器(未示出)和调制器(未示出)组合到一个集成电 路("IC")中。解调器和调制器也可为单独的元件。在输入路径上， 解调器去除RF教波信号留下基带接收音频信号，该信号从无线系统460发送到基带系统465。
如果接收到的信号包括音频信息，那么基带系统465将该信号解 码并将它转换为模拟信号。然后，该信号被放大并被发送到扬声器 470。基带系统465还接收来自于扩音器480的模拟音频信号。这些模 拟音频信号被转换为数字信号并由基带系统465编码。基带系统465 还对数字信号进行编码以用于传输，并且基带系统465产生基带传输 音频信号，该信号被路由到无线系统460的调制器部分。该调制器将 基带传输音频信号与RF载波信号混合以产生RF传输信号，该信号被 路由到天线系统并可通过功率放大器(未示出)。该功率放大器将RF 传输信号》丈大并将它^各由到天线系统455，在该天线系统455中，该 信号被转移到天线端口以用于传输。
基带系统465还与中央处理单元485通信耦合。中央处理单元485 具有对数据存储区域490的访问权。中央处理单元485优选^皮配置为 执行可存储在数据存储区域490中的指令(即，计算机程序或软件)。 计算机程序也可从基带处理器465处被接收并被存储在数据存储区域 490中或者在接收时被执行。当执行这种计算机程序时，这种计算机 程序使无线通信设备450能够执行前述的手持装置的各种功能。
在本说明书中所使用的术语"计算机可读介质"是指用于给无线 通信设备450提供可由中央处理单元485执行的可执行指令(例如 软件和计算机程序)的任何介质。这些介质的实施例包括数据存储区 域490、扩音器480 (经由基带系统465 )、天线系统455 (也经由基带 系统465 )和硬件接口 495。计算机可读介质是用于给无线通信设备 450提供可执行代码、编程指令和软件的装置。优选地，当中央处理 单元485执行可执行代码、编程指令和软件时，它们使中央处理单元 485实现本文前述的手持装置的特征和功能。
优选地，当硬件接口检测到新的设备时，中央处理单元485也被 配置为接收来自于硬件接口 495的通知。硬件接口 495可为具有控制 软件的组合机电探测器，其与CPU485进行通信并与新的设备相互作 用。硬件接口 495可为火线接口 、 USB接口、蓝牙或红外无线单元， 或者多种有线或无线接入机制中的任何一种。可与设备450连接的硬件的实施例包括数据存储设备、计算设备、耳机、扩音器等。也可通过使用一些组件在硬件中执行各种实施方式，例如，这些组件可为专用集成电路("ASIC")、或现场可编程门阵列("FPGA")。本领域相关技术人员也将了解本文描述的对能够执行功能的硬件状态 机的执行。通过使用硬件与软件的组合，也可执行各种实施方式。此外，本领域相关技术人员将了解到，通常，结合本文公开的上 述附图和实施方式所描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和方法 步骤可实现为电子硬件、计算机软件或它们的组合。为了清楚地说明 硬件与软件的互换性，各种示出的元件、块、模块和步骤已经通常根 据它们的功能在上文中进行了描述。这样的功能被实现为硬件还是软 件取决于施加在整个系统的特殊应用和设计约束。对于每个特殊应用，技术人员可用不同的方式实现已描述的功能，但是这种执行决策不应 该被理解为产生与本发明的范围的偏离。此外，模块、块、电路或步 骤内的功能分类是为了便于描述。在不偏离本发明的情况下，特殊的 功能或步骤可从一个模块、块或电路移动到另一个。此外，结合本文公开的实施方式所描述的各种示出的逻辑块、模块和方法可实现或执行为通用处理器、数字信号处理器("DSP")、专 用集成电路(ASIC)、现场可编程门电路(FPGA)、或其它可编程逻 辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或它的任意组合，它 们被设计为执行本文所述的功能。通用处理器可为微处理器，但是可 选择地，该处理器可为任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处 理器也可被实现为一组计算设备，例如DSP和微处理器的组合、多 个微处理器、与DSP核相结合的一个或多个微处理器，或者任意其它 这种结构。此外，结合本文公开的实施方式所描述的方法或算法的步骤可在 硬件模块、由处理器执行的软件模块或者它们两个的组合中被直接地 实现。软件模块可包含在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM 存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动硬盘、CD-ROM或 者包含网络存储介质的任何其它形式的存储介质。示例性的存储介质 可被耦合到处理器，以使该处理器能够从存储介质读取信息并将信息写入存储介质。可选择地，存储介质可被集成到处理器中。处理器和 存储介质也可包含在ASIC中。提供了已公开的实施方式的上述描述以使本领域相关技术人员能 够实现或使用本发明。本领域相关技术人员将容易理解这些实施方式 的各种修改，并且在不偏离本发明的精神或范围的情况下，本文描述 的一般原则可应用于其它实施方式。因此，将会理解到，本文提供的 描述和附图代表了本发明的目前优选的实施方式，并且因此代表了由 本发明概括地设想的主要问题。可进一步了解到，本发明的范围完全 包含对于本领域相关技术人员来说显而易见的其它实施方式，并且因此本发明的范围只由附加的权利要求来限定。
权利要求
1. 一种激活用于无线接入网络的无线调制解调设备的方法，所述方法包括接收请求以通过蜂窝网络访问所述无线调制解调设备的网络资源地址(“URL”)；判断所述网络调制解调设备是否已经被激活以无线连接到与所述URL相关联的第二网络；如果所述无线调制解调设备未被激活，那么将通信从所述无线调制解调设备引导至所述蜂窝网络的认证服务器的激活页面；接收与所述无线调制解调设备相关联的激活信息；以及激活所述无线调制解调设备以通过所述蜂窝网络连接到所述第二网络。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述激活步骤包括空中业务 提供(OTASP)过程。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述服务提供过程将所述无 线调制解调设备的所述网络参数改变为公共网络参数。
4. 根据权利要求1所述的方法， 服务的支付。
5. 根据权利要求1所述的方法， 设备耦合到主机设备的步骤。
6. 根据权利要求5所述的方法， 成到所述主机设备。
7. 根据权利要求5所述的方法,其中所述激活信息包括无线网络进一 步包括将所述无线调制解调其中所述无线调制解调设备被集其中所述无线调制解调设备可拆卸地连接到所述主机设备。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，判断所述无线调制解调设 备是否已经被激活以连接到所述第二网络的步骤包括获得存储在所述蜂窝网络上的用户数据库中的无线调制解调设备的激活状态；判断所述激活状态是"已激活"还是"未激活"； 如果与所述无线调制解调设备相关联的激活状态是"已激活"，那么允许在所述第二网络上进行完整的通信；和如果与所述无线调制解调设备相关联的激活状态是"未激活"，那么将所述请求导向所述认证服务器。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述激活步骤进一步包括 当所述激活完成时，将存储在用户数据库中的所述无线调制解调设备 的激活状态改变为"已激活"。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述激活步骤进一步包括 将存储在所述无线调制解调设备上的所述网络激活状态改变为"已激 活"。
11. 一种激活用于无线接入网络的无线调制解调设备的系统，所 述系统包括连接到第二网络的蜂窝网络； 连接到所述蜂窝网络的认证服务器；与所述认证服务器通信耦合并与所述蜂窝网络相关联的用户数据 库，所述用户数据库包含多个无线调制解调设备中的每一个的激活状 态，所述网络激活状态包括每个已经被激活以通过所述第二网络进行 通信的无线调制解调设备的"已激活"状态和每个未被激活以通过所 述第二网络进行通信的无线调制解调设备的"未激活"状态；通信模块，其与所述蜂窝网络相关联且被配置为接收来自于无线调制解调设备的网络资源请求，以通过所述蜂窝网络访问所述第二网 络的网络资源地址("URL"),所述通信模块进一步被配置为查询所述 用户数据库以确定发出请求的无线调制解调器模块的激活状态，并将 从具有"未激活"状态的无线调制解调器模块的任何网络资源请求转 发给所述认证服务器，所述认证服务器包括提供模块，所述提供模块 被配置为激活并提供非激活无线调制解调设备以允许与所述第二网络 进行网络通信。
12. 根据权利要求11所述的系统，其中所述提供模块被进一步配 置为当所述激活完成时，在所述运营商用户数据库中将所述无线调制 解调设备的激活状态改变为"已激活"。
13. 根据权利要求12所述的系统，其中所述提供模块被进一步配 置为当激活完成时，将存储在所述无线调制解调设备中的网络激活状 态从"未激活"改变为"已激活"。
14. 根据权利要求11所述的系统，其中所述提供模块配置有激活 页面，当检测到来自于所述未激活无线调制解调设备的访问所述第二 网络的URL的请求时，所述无线调制解调设备被引导至所述激活页面。
15. —种无线调制解调设备，包括与所述处理器耦合的且包含 所述无线调制解调设备的独特识别码和当前的激活状态的数据存储模 块，通过所述第二网络进行通信的激活状态选自"已激活"和"未激 活，，，具有网络通信模块的处理器被配置为通过蜂窝网络建立与所述第 二网络的网络通信，其中所述处理器被配置为当手机运营商认证服务 器执行完成激活和提供过程时，将所述数据存储模块中的所述网络激 活状态从"未激活"改变为"已激活"。
全文摘要
无线调制解调设备被配置为通过手机运营商网络连接到第二网络。在未激活模式中，无线调制解调设备只能连接到手机运营商网络的认证服务器，并且不能在激活服务的边界外进行通信。当接收到来自于无线调制解调设备的请求42时，通过手机运营商网络启动激活以访问第二网络的网络资源地址(URL)。如果无线调制解调设备已经被激活44并且在认证服务器处具有48激活页面，那么该手持装置被连接到46运营商认证服务器。认证服务器激活52无线调制解调设备以通过蜂窝运营商网络无线连接到54、55第二网络。
文档编号H04W80/04GK101507237SQ200780031514
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月31日 优先权日2006年9月5日
发明者兰迪·埃尔文, 松尾康太郎, 里昂纳多·丹尼尔·奥特鲍姆 申请人:京瓷无线公司