专利名称：具有扩充的用户识别功能的无线电设备的制作方法
现代无线电设备的启用，特别是按照全球移动通信系统(GSM)标准工作的或在移动无线电系统内使用的移动无线电终端设备的启用，都可用一个密码即所谓的个人识别号码PIN给予保护。保护某些数据和业务的入口也属于此类保护，尽管这些数据或业务不是无线电设备而是计算机网或通信网中的其它设备提供的。
现在最通用的输入鉴别信息的方式是通过设备的键盘输入。输入后，输入信息的正确性和从而输入用户的权限都将通过设备的或计算机网或通信网的检验设备检验。这一点在按照GSM标准工作的移动无线电终端设备上这样进行，借助在用户鉴别模块上的，即所说的无线电设备的SIM卡上的数据处理装置检验输入的PIN是否与存储在SIM卡的信息相符。如果相符，则SIM卡就准许移动无线电终端设备供使用。在此，由于按照GSM标准不允许将PIN存储在无线电设备中，而只是以难以得到的方式存储在SIM卡上，从而提高了用户的安全性。
一个时期以来，允许其它形式鉴别用户的技术在使用着。这些技术都是以通过专用的传感器采集用户特有的生物统计学上的特征为基础。对此，有一个重要的例子就是指纹识别传感器。其他生物统计学特征如人眼的视网膜网纹或人的声音特征都同样已被用到几种设备中。
通常，由传感器采集到的特征在设备或通信网络中的数据处理装置上与有权使用的用户的已知特征相比较，在足够一致时，则允许接通所需要的业务、所需的数据或所选的设备功能。
在几种类型的设备上，将两种所说的鉴别类型相互组合在一起使用似乎是很有意义的。例如，在移动无线电终端设备上肯定很希望达到，这些终端设备不仅由其拥有者利用指纹传感器可以使用，而且还有一些另外的人也能在其权限范围内使用，这些另外的人是被告知PIN或想用他们自己的用户鉴别模块即SIM卡使用设备的人。此外，利用指纹鉴别偶尔也会有误或不能实施，例如因为用户手脏或用户带手套。鉴于这些原因或类似的原因，很希望或必须使设备的一个或多个用户可以通过不同的途径在这个设备上进行鉴别。在这种情况下，除了用输入PIN鉴别以外，生物统计学鉴别也能作到。在按照GSM标准工作的移动无线电终端设备上，应附加上标准强制性地规定通过输入PIN进行鉴别的能力。
由所述情况得出，在按照GSM标准工作的移动无线电终端设备上，使用常规生物统计学鉴别方法是不可能的，因为这些按照GSM标准工作的移动无线电终端设备，根据与GSM标准兼容的原因，强制性地要求通过具有SIM卡的PIN进行鉴别。如将PIN存储在设备内，和在对采集到的指纹与具有有权限的用户的已存储的指纹进行成功的检验取得一致时，将这些已存储的PIN转交给SIM卡进行检验的首先提供的虚假的可能性，将被排除，因为鉴于安全原因，禁止将移动无线电终端设备内的PIN存储在其它地方而应存储在按照GSM标准工作的SIM卡内。在这种情况下，生物统计学上的鉴别则只作为附加的安全性予以考虑。可是，鉴于输入PIN鉴别的高度安全性，这种附加的安全性则不必要，同时也不被许多用户接受。
因此，本发明的任务是提供一种技术原理，该原理允许在按照GSM标准工作的移动无线电终端设备情况下或在类似的情况下，将用户生物统计学鉴别与输入密码鉴别组合起来方便用户使用。
该任务将通过具有权利要求1所述的特征的无线电设备予以实现。其扩展则由从属权利要求给出。
本发明建立在这样的构思基础上即无线电设备可有选择地置入两种不同的断开的设备状态中的一种状态-在第一种断开的设备状态中，不给用户鉴别模块供电。这样，在变换到接通状态之前或在通过无线电设备通信之前，强制性地将用户鉴别模块上存储的密码与所输入的密码进行比较。
-在第二种断开的设备状态中，已给用户鉴别模块供电。这样，在通过无线电设备通信之前，不需要强制性地将输入的和已存储的密码比较。以此，可为将第二种断开设备状态变换到通过无线电设备进行通信的接通设备状态，提供使用以生物统计学方法为基础的用户鉴别的前提条件。
下面结合无线电设备的示意图较详细地说明本发明。
图中示出一种无线电设备FG，该设备的组成包括操作装置MMI、控制装置STE和处理装置VE、电源装置SVE、用户鉴别模块SIM、由接收装置EE、发射装置SE、频率合成器SYN和天线装置ANT组成的高频部分HF。无线电设备FG的各个单元都由印刷电路、电线、电缆或总线系统彼此连接起来。
操作单元MMI由一个重放音频信号的扬声器单元LS和一个接收音频信号的传声器单元M组成。此外，操作单元MMI装有键盘TAS以输入数码和字母以及选出菜单项。通过显示器DPL显示菜单项、数码或其它与通信过程有关的信息。此外，设有传感器装置SEN用来识别生物统计学特征，例如像指纹特征。
控制装置STE主要由一个程序控制的微控制器组成，处理装置VE主要由数字信号处理器组成，其中两者都可在存储组件SPE上读写存取。微控制器监控无线电设备的各主要单元和功能以及主要控制通信过程和信令过程。还有，通过控制单元STE可控制将无线电设备置入已确定好的设备状态并且可控制利用适当的开关装置S连通和断开无线电设备的某些硬件单元或其电源。
在易失或非易失的存储组件SPE上，可存储控制无线电设备FG和控制通信过程特别是还有信令过程所需要的程序数据、设备信息、由用户输入的信息、在处理信号期间所形成的信息以及由有权限的用户形成的生物统计学特征的参考数据。
利用可装有蓄电池的电源装置SVE，给无线电设备的主要单元和用户鉴别模块SIM供电。
高频部分HF组成有一个具有调制器和放大器的发射装置SE、一个具有解调器和同样也有放大器的接收装置EE。通过频率合成器SYN将电压调节的振荡器产生的频率输送给发射装置SE和接收装置EE。
为了通过移动无线电系统的通向空气接口接收和发射有用信息和/或信令信息设置了天线装置ANT。此外，无线电设备拥有一个插入箱和一个其中可插入的用户鉴别模块SIM，在该模块上存储有用户专用的和网络专用的信息像密码PIN以及存储由移动无线电系统进行鉴别所需要的或进行计算所需要的信息。可由芯片卡实现的用户鉴别模块SIM的电源由控制装置STE控制的开关装置S控制连通或断开。
无线电设备FG首先处于第一种断开设备状态，在该状态中，无线电设备FG的主要单元至少不再给高频部分HF和用户鉴别模块SIM供电。
要撤消第一种断开设备状态，用户可按动连接键，按此键至少可给控制装置STE和操作装置MMI供电，并可利用适当的显示器显示要求用户输入密码PIN。通过输入与存储在用户鉴别模块SIM的密码PIN比较证实是正确的密码PIN后，移动无线电系统专用的鉴别程序将启动和执行。为达此目的，还要考虑用户鉴别模块SIM上的识别码，该识别码通过空气接口与移动无线电系统进行交换和与在数据库中或鉴别中心存储的识别码进行比较，最后将该无线电设备FG注册在移动无线电系统中。
这时，无线电设备按照已存入的预置程序自动地或由用户按动相应的按键后-置入连接或通信准备状态，在这种状态中设备例如是处于接收准备就绪的或可以建立起通过移动无线电系统与其他用户的通信连接，-或置入第二种断开的设备状态，在这种状态中主要只还给用户鉴别模块SIM供电，-或实施以生物统计学方法为基础的第二种用户鉴别方法。
实施以生物统计学方法为基础的用户鉴别方法，当处在第二种断开的设备状态时也可按动相应的键启动。
在自动启动或应用户要求启动生物统计学鉴别方法后，首先至少可给操作装置MMI、处理装置VE和控制装置STE、此外还有用户鉴别模块SIM供电。然后，实施生物统计学鉴别方法，下面就指纹识别方法做示范性地说明该生物统计学鉴别方法。
借助传感器单元接收手指头肚表面纹线突出或加深引起电场的变化，指纹传感器SEN就可采集手指头肚的纹样，并由此产生电的图像。这时，采集将依据电容测试原理为基础，按照该电容测试原理每个像素表示一个电容器，而放在上面的手指头的皮肤起第三个电容器极板的作用。在各个传感器单元中由于突出和加深的纹样而得到的反馈电容产生模拟值，该模拟值提供指纹的三维成像。由于此外皮肤的导电率影响信号，所以传感器也不会受蜡复制品的欺骗。在将这些模拟值进行模/数转换后，相应的数字信号就可传递给处理装置VE，特别是传递给数字信号处理器。在数字信号处理器中，采用适当的图像处理算法，从指纹值中计算出不易混淆的特征，与存储在无线电设备FG的存储组件SPE中的，或存储在用户鉴别模块SIM内作为有权用户的参考数据的、相应的不易混淆的特征相比较。在求出的和已存储的特征一致的情况下，将启动信号传递给控制装置STE或在求出的和已存储的信息显著地不一致时，则不将启动信号传递给控制装置STE。
在也成功地实施了第二种用户鉴别方法以后，无线电设备FG被置于准备连接或准备通信的状态，在这些状态中，至少也暂时地给高频部分供电。
要将设备从连通状态重新置入断开的设备状态，有两种可能性，即按照预置自动选择或由用户通过操作装置MMI选择-无线电设备FG置于第一种断开的设备状态，在该状态中，既不给无线电设备FG的主要单元，也不给用户鉴别模块SIM供电；-无线电设备FG置于第二种断开的设备状态，在该状态中，不给无线电设备FG的主要单元供电，至少不给高频部分供电，但却给用户鉴别模块SIM连续供电。
为从第二种断开设备状态置于连通设备状态，则不需要输入密码，而成功地实施生物统计学鉴别方法就够了。
按照本发明实施方案规定，至少在更换蓄电池情况下，或在由于其它原因电源装置SVE出现故障情况下，至少用户鉴别模块SIM由并连在电源装置SVE上的缓冲电容器继续供电。
本发明的另一个扩展规定，在执行某种功能之前，例如启动信令程序或访问电话薄等等之前，都必需先成功地实施生物统计学鉴别方法。
权利要求
1.无线电设备(FG)，具有a)发射和接收(SE、EE)信令信息和/或有用信息的装置，b)将无线电设备(FG)置入不同的设备状态的控制装置(STE)，c)启动设备状态改变的操作装置(MMI)，d)用户鉴别模块(SIM)，e)实施以输入密码为基础的第一种用户鉴别的装置(MMI、STE)，f)实施以生物统计学方法为基础的第二种用户鉴别的装置(MMI、SEN、STE)，g)在以下状态选择断开无线电设备的装置(MMI、STE)-第一种断开的设备状态，在该设备状态中，不给无线电设备(FG)的各主要单元(VE、STE、HF)和用户鉴别模块(SIM)供电，或-第二种断开的设备状态，在该设备状态中，不给无线电设备(FG)的各主要单元(VE、STE、HF)供电，但却给用户鉴别模块(SIM)供电。
2.根据权利要求1所述的无线电设备(FG)，其中a)在第一种断开的设备状态中，不能实施以生物统计学方法为基础的用户鉴别，b)在第二种断开的设备状态中，能实施以生物统计学方法为基础的用户鉴别。
3.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中由第二种断开的设备状态变换成连通的设备状态时，必须实施以生物统计学方法为基础的用户鉴别。
4.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中由第一种断开的设备状态变换成第二种断开的设备状态或连通的设备状态时，至少必须实施以输入密码为基础的用户鉴别。
5.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中自动地按照预置选择跟在第一种断开的设备状态之后的设备状态。
6.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中由用户通过操作装置(MMI)选择跟在第一种断开的设备状态之后的设备状态。
7.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中自动地按照预置选择跟在连通的设备状态之后的断开的设备状态。
8.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中由用户通过操作装置(MMI)选择跟在连通的设备状态之后的断开的设备状态。
9.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，其中在第二种断开的设备状态中，也可由缓冲电容器给用户鉴别模块(SIM)供电。
10.根据上述权利要求之一所述的无线电设备(FG)，该设备也可置于基本状态，在该基本状态中，只有第一种断开的设备状态并且用户鉴别以输入密码为基础。
全文摘要
本发明涉及一种无线电设备,该设备具有2种不同的断开的设备状态,其中在第一种断开的设备状态中,不给用户鉴别模块供电,而在第二种断开的设备状态中,给供电。
文档编号H04W12/06GK1307787SQ99807837
公开日2001年8月8日 申请日期1999年3月19日 优先权日1998年4月23日
发明者B·拉尔夫, M·布洛姆巴 申请人:西门子公司