一种多任务sim/usim管理方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业数据传输领域，特别是涉及一种多任务S頂/us頂管理方法及系统。
【背景技术】
[0002]数据传输单元DTU (Data Transfer unit)，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过移动通信网络进行传送的无线终端设备。DTU最基本的用法是:在DTU中放入一张开通GPRS功能的S頂卡，DTU上电后先注册到GPRS网络，然后通过GPRS网络和数据处理中心建立连接。这条连接涉及了无线网络运营商，因特网宽带供应商，用户公司的网络情况，以及用户的电脑配置等环节，因此要建立这条连接需要把各部分都配置好。在本质上，DTU和数据处理中心建立的是SOCKET连接，DTU是SOCKET客户端，数据处理中心是SOCKET的服务端，SOCKET连接有TCP协议和UDP协议之分，DTU和数据处理中心要配置使用相同的协议，给DTU配置好数据处理中心的IP地址和端口号后，则把DTU通过串口与用户的设备相连。
[0003]DTU上电后首先注册到移动网络，然后发送建立SOCKET的请求包给移动网络，移动网络把这个请求发送到因特网，数据处理中心的服务端软件接收到请求后建立连接，并发送应答信息。然而，DTU发送的请求信息是因特网上的数据包，有一些原因会阻止数据处理中心收到连接请求包，这样也就不能建立连接。最常见的原因如:数据处理中心的电脑上有杀毒软件或防火墙等把这些数据包给屏蔽了，另一是数据处理中心电脑是通过路由器上网的，在路由器上设置的数据转发方式不符合要求。
[0004]由于传统的DTU设备以一机一 S頂卡方式，同时对于工作环境中，对S頂卡的工艺以及处理能力提出更高的要求。传统的DTU中，几乎都使用专业定制的S頂卡，该S頂卡内嵌于DTU中，当用户不当操作将S頂卡烧坏或者长时间使用而使其老化物理损坏时，整个DTU无法正常工作。当DTU运行过程中，某一家移动网络运营商的基站出现问题时，无法将采集数据及时发回数据中心进行处理，DTU稳定性一直是一个行业难题，对于各行业来讲，DTU不能及时准确的传输数据到数据中心，对于数据监控行业都是一严重隐患；实际应用中，工业领域的DTU—般都具有10-15年的使用周期，因而对内嵌的S頂卡稳定性提出更高的要求。所以，目前亟待一种新型S頂卡或是使用方法，解决行业中遇到的实际问题。
[0005]现有技术中，对于多卡多待的数据传输终端，事实上仅能使用一个号码或最多两个号码进行服务，需要更换运营商时，还需要用户手动切换S頂卡，即使双卡双待设备，在一部移动设备上，也一般只能使用两张S頂卡。
[0006]传统的DTU设备，都装有一张开通GPRS功能的S頂卡或USM卡，与数据中心以及维护人员保持通信。据此需大量的S頂卡，同时对S頂卡的工艺有不同的要求，普通的S頂卡不能满足工业用途，而对于那些振动强烈的DTU装置中的S頂卡，甚至需要焊接在其中，降低了 S頂卡使用的灵活性，甚至因为S頂卡损坏，而必须更换整个DTU。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多任务S頂/US頂管理方法及系统，使得当前的DTU不用更换S頂卡即可自由切换移动运营服务商，以解决因移动运营服务商的移动网络问题带来的DTU传输数据不稳定的现状。还能使DTU实现一机多卡，异地远程管理，随时随地切换移动服务提供商的方便操作。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:(1) 一种多任务sm/us頂管理方法，所述方法包括以下步骤:
si，s頂/us頂管理系统读取每个实体sm/us頂卡的鉴权信息，并加密进行存储，完成实体S頂/USIM卡卡号在移动通信网络中的注册；
S2，SIM/USIM管理系统为每个实体S頂/US頂卡配置一组虚拟S頂/US頂卡号，并进行绑定；
S3，S頂/US頂管理系统与数据传输单元DTU通信时，S頂/US頂管理系统为数据传输单元DTU分配最优S頂/US頂入网认证信息，并将该组虚拟S頂/US頂卡号中与该最优S頂/USIM入网认证信息所对应的一个虚拟S頂/US頂卡号发送至数据传输单元DTU ;
S4，控制数据传输单元DTU将该虚拟S頂/US頂卡号存储至其嵌入式UICC卡内，并配置最优S頂/US頂入认证网信息。
[0009]进一步的，步骤S2中，S頂/US頂管理系统根据该DTU按权重为其分配最优S頂/US頂入网认证信息，所述入网认证信息包括运营商、信号强度和漫游资费。
[0010]进一步的，在数据传输单元DTU与S頂/US頂管理系统进行交互通信的过程中，S頂/US頂管理系统对通信数据进行监控处理，所述监控处理包括以下子步骤:
S101，当S頂/US頂管理系统检查出DTU数据流量异常时，进行异常原因分析；
S102，若异常原因是由于该DTU所分配的最优运营商的移动网络出现问题，则S頂/USIM管理系统重新选择最优S頂/US頂入网信息，切换运营商，重新选择与该DTU所匹配的一组虚拟S頂/US頂卡号中的一个最优虚拟S頂/US頂卡号，并将该重新选择的最优虚拟SIM/USIM卡号发送至该DTU ；
S103，DTU将其嵌入式UICC卡内的虚拟S頂/US頂卡号替换为重新选择的最优虚拟SIM/USIM卡号，并根据重新选择的最优S頂/US頂入网信息配置嵌入式UICC卡。
[0011]进一步的，在数据传输单元DTU与S頂/US頂管理系统进行交互通信的过程中，SIM/USIM管理系统对通信数据进行加密解析处理，其加密密钥为根据虚拟S頂/US頂卡号动态随机生成的密钥串码，当sm/usiM管理系统端的加密密钥更新时，DTU端也需同步更新加密密钥。
[0012]进一步的，所述方法还包括警报维护步骤:当数据传输单元DTU与S頂/US頂管理系统之间的通信发生异常时，SIM/USIM管理系统将该异常信息转发至管理终端，发起报警维护处理，管理终端能通过S頂/US頂管理系统对DTU进行远程维护。
[0013]进一步的，所述方法还包括数据管理步骤:在数据传输单元DTU与S頂/US頂管理系统进行交互通信的过程中，S頂/US頂管理系统通过加密密钥将通信数据进行加密存储，用户终端、管理终端或DTU需通过对应的加密密钥进行查阅或删除。
[0014]进一步的，所述方法还包括认证管理步骤:
S201，DTU向接入S頂/US頂管理系统发起入网请求，请求身份认证； S202，SIM/USIM管理系统接收到入网请求信息后，解析入网请求信息，对DTU进行鉴权匹配处理，包括用加密密钥对请求内容认证和身份认证；
S203，在鉴权成功后，SIM/USIM管理系统根据通信对象按权重选择该DTU的最优S頂/US頂入网认证信息，将DTU在S頂/US頂管理系统中的身份认证信息，经初始密钥加密后生成DTU认证密钥，向DTU回复DTU认证密钥和S頂/US頂管理系统身份认证密钥，并要求DTU进行加密密钥更新；
S204，DTU对S頂/US頂管理系统回复的数据进行解密，对S頂/US頂管理系统的身份合法性进行认证，在确认S頂/US頂管理系统身份后，更新加密密钥，并向S頂/US頂管理系统提交密钥协议信息；
S205，SIM/USIM管理系统向DTU返回协议许可认定信息；
S206，DTU向S頂/US頂管理系统发送通过更新后的加密密钥加密的通信业务请求信息;
S207，SIM/USIM管理系统解析通信业务请求，并根据通信业务请求授权与该DTU进行相应的交互通信。
[0015](2) 一种多任务S頂/US頂管理系统，所述系统包括鉴权信息读取模块、虚拟S頂/USIM卡号管理模块、SIM/USIM入网择优分配模块、加密解析模块和数据存储模块。
[0016]所述鉴权信息读取模块读取每个实体S頂/US頂卡的鉴权信息，并通过加密解析模块将其存储至数据存储模块，鉴权信息读取模块还与移动互联网认证服务器连接，完成实体S頂/US頂卡卡号在移动通信网络中的注册。
[0017]所述虚拟S頂/US頂卡号管理模块与鉴权信息读取模块连接，为每个实体S頂/USIM卡配置一组虚拟S頂/US頂卡号，并进行绑定，存储至数据存储模块。
[0018]所述S頂/US頂入网择优分配模块根据目标数据传输单元DTU按权重分配最优SIM/USIM入网认证信息，并将该组虚拟S頂/US頂卡号中与该最优S頂/US頂入网认证信息所对应的一个虚拟S頂/US頂