专利名称：将无线通信装置锁定到选定网络的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及无线通信单元，更具体地说涉及用于锁定及解锁无线通信单元到选定网络的无线通信系统和方法。
背景技术：
无线通信提供商通常补贴预期用户的手持设备从而吸引新用户。否则这些复杂及成熟的手持设备的成本会由用户支付。补贴降低了新用户的财物进入障碍。虽然这对于新用户是肯定的，因为对于无线网络运营商这样的补贴是经济的，但是必须保证或在某种程度上保证，用户最终会返回或支付该补贴。例如服务提供商会寻求这样的保证，即仅由提供该补贴的网络运营商提供该用户的无线接入。该问题的一种解决方案是当使用补贴的手持设备时，通过将该手持设备“锁定”到补贴者的网络来限制该用户仅接入由该特定运营商提供的那些服务。
已经开发了一种和Groupe Speciale Mobile(GSM)公布的标准兼容的锁定机制，GSM是由负责开发多数国家采用的无线通信标准的欧洲组织。(GSM以及它所规定的某些项在该文件中仅为示例目的而引用。根据本发明的方法以及设备的实施不依赖于该标准，而是能与其他通信标准使用，包括那些现有或正在开发的)。通常，用户和服务提供商签定为期一或两年的合同。电话被锁定到网络，直到超过了合同期限为止，此时能够解锁该手持设备。然而，用户不希望长时间的将自已锁定到特定服务提供商。这对于商务用户是最明显的，而这些用户通常具有较高使用费用。同样，向服务提供商保证大量回报的用户可能会发现这个方案不公平，因为该方案仅允许在合约期满时才能解锁手持设备。需要一种更公平的将用户单元锁定到特定服务的方案。
附随附图中相同参考标记在各个附图中表示相同或功能类似的元件，附图和下面的详细说明结合在一起并形成说明书的一部分，用于进一步说明不同的实施例，以及解释根据本发明的不同原理以及优点。
图1是示范无线通信单元的框图；图2是显示锁定无线通信单元到选定网络的示范处理的流程图；图3是显示解锁无线通信单元的示范处理的流程图；图4是显示根据第二实施例的示范无线基础结构的框图；图5是显示根据第二实施例的发送用于解锁无线通信单元的解锁通信；以及图6是显示解锁第二实施例的无线通信单元的示范处理的流程图。
具体实施例方式
本公开涉及提供诸如语音和数据通信服务给通信装置或单元的通信系统，通信装置或单元通常是指用户装置，例如蜂窝电话。
更具体的，讨论了体现在用于解锁无线通信装置的系统中的发明概念和原理。该无线通信单元可以是多种无线通信单元中的任一种，例如蜂窝手持设备或其等同物。
特别感兴趣的通信装置是那些提供或促进语音通信服务或数据或消息传递服务的通信服务，诸如通用的双向系统和装置，包括模拟和数据字蜂窝的不同的蜂窝电话系统，CDMA(码分多址)及其变形，GSM，GPRS(通用分组无线系统)，诸如UMTS(通用移动通信服务)的2.5G和3G系统，综合数字增强网络，及其变形或演变。类似的，通信系统以及装置包括采用多种网络协议之一的LAN(局域网)系统，这些协议例如是TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)，AppleTalkTM，IPX/SPX(分组间交换/顺序分组交换)，Net BIOS(网络基本输入输出系统)或任意其他分组结构。
正如下面进一步讨论的，优选的采用不同的发明原理及其组合以提供解锁无线通信单元的方法和设备，从而如果采用这些原理或其等同物，能缓和与已知的无线通信单元相关的不同问题。
提供本公开以开放方式进一步解释做出和使用根据本发明的不同实施例的最佳模式。进一步提供该公开以增强对本发明原理和优点的理解和欣赏，而非以任何方式限制本发明。本发明仅由附随权利要求限定，包括在本申请未决期间做出的任何修改以及那些公布的权利要求的等同物。
进一步理解，如果有的话，任何关系术语的使用，例如第一和第二、顶部和底部、上部和下部等，仅用于将一个实体或动作和另一个实体或动作区分，而不是实际要求或暗示这些实体或动作之间的此类关系或顺序。
术语“一”如在此使用的，被定义为一个或多于一个。术语“多个”，如在此使用的，指的是两个或多于两个。术语“另一个”如在此使用的，指的是至少第二个或多个。术语“包括”， “具有”如在此使用的，指的是包含(即开放语言)。术语“连接”如在此使用的，指的是连接，虽然不必是直接以及机械连接。
以软件程序或指令以及集成电路的形式最佳实现多数发明功能或多数发明原理，集成电路(IC)例如是通用处理器以及专用IC。期望本领域普通技术人员，可能要付出巨大努力以及例如由可用时间、当前技术以及经济考虑驱动的多种设计选择，当由在此公开的概念和原理指导时，能够产生此种软件指令以及程序和具有最小实验的IC。因此，为了简洁以及最小化模糊根据本发明的原理以及概念的危险，如果有的话，对此种软件和IC的进一步讨论被限制在优选实施例使用的原理和概念的要件。
基本上，如图1所示，本公开的第一实施例涉及无线通信单元102，除了其他未显示部分，该单元包括接收机104，发射机106，天线120，解锁无线通信单元的系统136，包括内部连接到存储器112的处理器110的控制器108，键盘104，显示器116，以及通信端口118。发射机106，接收机104，键盘114，显示器116，以及通信端口118如所述的在功能上连接到控制器108。通信端口118可被用于例如连接到附件，例如相机等，或装载或提供程序和数据给控制器，控制器使用这些程序或数据，或存储在存储器112中。
存储器112优选地包括至少某些非易失性存储器，例如EEPROM或闪存以及通用RAM等，从而即使取出无线通信单元102的电池(未示出)也能保持数据和程序。存储器112存储操作系统122，从而当处理器110执行操作系统122时，能控制无线通信单元102的操作，下面进一步说明若干部件以及操作无线通信单元102的其他程序和数据130。接收机和发射机通过天线120以通常方式和无线接入网络通信。图1中的双向箭头指示控制器108和不同部件之间的功能连接。
在该文件中，词“锁定”指的是加在无线通信单元102上，特别是通信单元功能上的限制。期望该锁定或限制能鼓励网络的使用或最初补贴通信单元初始获得成本的服务提供商所提供的服务的使用。通常该补贴是降低通信单元价格的形式。通过鼓励使用来自该服务提供商的服务，锁定主要保证或确保该服务提供商能收回该通信单元上的补贴，或以使用服务的资费或话费的形式将补贴返回给服务提供商。这种锁定，有时被称为“网络锁定”或“simlocking”，在本领域中是公知的。例如，可以“锁定”无线通信单元102，从而无线通信单元102仅在选定网络、选定网络运营商、特定无线转售人或特定SIM(用户识别模块)中使用，或仅在选定网络、选定网络运营商、特定无线转售人或特定SIM使用它的全部潜在功能。
一种将无线通信单元102锁定到选定网络或服务提供商的方式显示在图2中。图2显示了由操作系统122运行或控制的处理。在锁定标记确定202，确定是否设定了锁定标记125。该锁定标记125例如可以是存储在存储器112内的比特。如果设定了锁定标记125，则无线通信单元102被锁定到选定网络或选定服务提供商，而如果锁定标记125未被锁定，则无线通信单元102可用于任何服务提供商，只要该服务提供商授权允许。如图2所示，如果设定了锁定标记125，则确定当前网络服务提供商是否是选定服务提供商；即当前网络是否是授权网络。这可以例如通过比较网络ID代码和安全存储在存储器112中的授权网络识别代码来完成，其中，当(例如)打开无线通信单元时，该网络ID代码从通过接收机104接收的信息来识别当前网络服务提供商。如果存在匹配，则操作系统122继续，而如果不存在匹配，则可选地，在204显示错误或类似消息，并且无论如何，操作系统122限制无线通信单元102的功能，从而(例如)仅能发出911或紧急呼叫。为了安全目的，可以编码或将授权网络识别代码127安全地存储在存储器112中，从而用户不能在不毁坏或废止无线通信单元102的情况下就修改它。
虽然图2显示或建议了作为锁定无线通信单元102的方式的操作系统处理(直到发现授权网络)的无限循环或停止，可以排除或废止任何非授权通信的任何方式，例如禁止RF电路，限制无线通信单元102的开机时间，或处理器110或其他类似方式来锁定无线通信单元102。
某些无线通信单元包括本领域公知的可拆卸用户识别模块，或SIM。在206确定当前网络服务提供商是否被授权可包括比较存储在安装的SIM(未示出)中的网络代码和安全存储在存储器112中的授权网络识别代码127。该SIM用作另一个存储器，当安装时其功能连接到处理器110。如果处理器110检测到匹配(例如授权网络)，则在206的确定结果是肯定的，允许操作系统122或操作系统122继续处理呼叫。
因此，无线通信单元102具有低功能级别和高功能级别，当单元锁定时，该通信单元被限制在低功能级别，并和非授权服务提供商一起使用。无线通信单元102运行在高功能级别，因此允许发出呼叫并自由接收，只要选定网络服务提供商或授权服务提供商提供服务。在高功能级别，无线通信单元102允许发出呼叫并自由接收，而不管使用的网络服务提供商，假定该网络服务提供商同意允许。然而，仅在该单元未锁定，或当该单元锁定时选定或授权服务提供商被用于服务，该高功能级别才是可用的。在图2中当当前网络服务提供商未被授权时，在204出现错误消息的显示。
在低功能级别，无线通信单元102仅允许例如紧急呼叫或紧急呼叫和以利润产生方式将选定服务提供商包括在内的呼叫，例如到选定网络服务提供商覆盖范围内的另一个无线通信单元的呼叫。注意，虽然这些讨论指的是高和低功能级别，还可以有多种功能级别。例如，选定网络服务提供商或补贴最初通信单元获取的服务提供商会与诸如相邻服务提供商的其他服务提供商达成利润分享协议。在这些情形中，期望将相邻服务提供商当作授权或部分授权服务提供商。
在这些情形中，当对于选定服务提供商的经济利益是明显时，会解锁通信单元，使其实现利用和选定服务提供商具有此种协议的服务提供商所提供的服务的功能，该提供的服务至少是此协议所覆盖的服务。例如和某些服务提供商的利润共享协议会覆盖语音服务但没有数据服务，诸如短消息传递服务，在此情形中，低级或另一中间级功能会允许语音呼叫发起或终止，但不是短消息传递服务。可以预见和局域网络服务提供商的其他协议以及允许通信单元利用此种网络的变化的功能级别。将上述示范讨论给本领域普通技术人员，本领域技术人员会认识到多种级别的功能，不同服务提供商的多种不同程度的授权，以及因此多种锁定状态是有用的。
处理器110用作或被执行为锁定装置或锁定功能，允许无线通信单元102解锁，从而当无线通信单元102的应计使用度量已经到达预定级别时，即使当和非授权网络服务提供商一起使用，无线通信单元102不再被限于低功能级别，如下面参考图3所述。
锁定或“网络锁定”本发明的示范无线通信单元102，直到解锁该无线通信单元102。存储器112存储对于无线通信单元102是唯一的诸如电子序列号(ESN)的识别符128。可替换地，诸如电子序列号128的识别符可以不存储在存储器112内，而是和无线通信单元102相关联。存储器112可被用于存储专用于无线通信单元102的解锁代码126。解锁代码126可被用于将无线通信单元102从锁定变为解锁。当需要时，解锁代码126可由处理器110产生。可替换地，解锁代码126可由不是无线通信单元102的其他装置(未示出)产生，该装置将解锁代码126通过通信端口118载入到存储器112内。解锁代码126还可由使用电子序列号128以及密码或安全代码的算法产生。
当根据需要而产生解锁代码时，无线通信单元102会存储该算法以及密码到存储器112中，可在处理器110内执行子程序以利用该电子序列号128和算法产生解锁代码126。解锁代码126是安全的，如果不知道密码以及算法就不能产生或重新产生解锁代码。解锁代码126以及算法可以安全的存储在存储器112中，从而未授权的个人不能访问解锁代码和算法。
图3显示了自动解锁或允许解锁的解锁子程序124或处理，其中允许解锁例如是无线通信单元102操作者手动解锁。图3的子程序可由无线通信单元102的操作系统122周期运行。在302，处理器110通过(例如)确定是否设定锁定标记125来查询无线通信单元102是否被锁定。如图3所示，如果无线通信单元102被锁定，在304，从存储器112读取表示或对应应计使用度量129的值。
使用度量优选的是表示或对应无线通信单元102利润产生状态的值。例如，使用度量可以是表示无线通信单元在利润产生模式中使用的时间的值。可替换地，使用度量可以是表示用户支付给授权网络服务提供商或用户欠授权网络服务提供商的钱的值。此外，使用度量可以是表示发射机106接通时间的值。还可以使用其它类似的表示无线通信单元102使用或网络使用的值，只要它们是可用的，或可由处理器110确定。处理器110周期地更新存储器112内的应计使用度量129。为了安全目的，应计使用度量129优选地被安全存储并使用已知安全措施使得未经授权用户不能访问。
如果在查询302无线通信单元102未被锁定，不发生读取应计使用度量129，如图所示，并绕过确定无线通信单元102是否解锁。如果查询302的结果是否定的，无线通信单元102正运行在较高功能级别。
在图3中，在读取表示使用的值之后，确定应计使用度量129是否大于或等于预定使用级别131。该预定使用级别131(例如)可以是服务提供商已经收回补贴或类似成本的级别。预定使用级别131可以安全方式预先存储在存储器112中。例如，预定使用级别131可通过通信端口118在将无线通信单元102发给客户之前在选定服务提供商执行初始化程序期间存储。如果应计使用度量129等于或超过了预定使用级别131，处理器110或者自动进行到解锁电话，或者允许用户手动解锁无线通信单元102。处理器110能通过(例如)设定存储在存储器112中的解锁允许标记并在显示器116上显示提示而给出允许进行手动解锁。
如果应计使用度量129低于预定使用级别131，不发生解锁，并且也不给出任何手动解锁许可，如图所示，操作系统122继续。换句话说，如果在查询306的结果是否定的，无线通信单元102继续运行在低功能级别，除非该单元运行在适当授权或选定的服务提供商。即，只要是选定网络服务提供商提供服务，无线通信单元102能自由发出并接收呼叫。
如果在308自动解锁了无线通信单元102，处理器110复位锁定标记125。如果是在308给出手动解锁无线通信单元102的许可，例如可以启动允许用户通过键盘114容易地解锁无线通信单元102的菜单选项。即，用于解锁无线通信单元102的菜单选项可在显示器116上显示。手动解锁可能包括使用键盘114输入代码。如果处理器110确定输入的代码和安全存储的解锁代码126匹配，则清除或复位锁定标记125。
图4显示了第二实施例的结构。图1的无线通信单元102和图4的设备结合也用在第二实施例中，然而，处理器110执行的处理以及存储器112中存储的项可不同。在第二实施例中，通过使用监测装置406执行代表无线通信单元102使用的测量以及增加值，该装置位于网络基础结构中。通过无线接入网络408和无线通信单元102的通信执行无线通信单元102的解锁。
图4显示了包括有线电话的电话网络402。该电话网络402连接到MSC(移动交换中心)404。MSC连接到无线接入网络，该网络包括用于和诸如无线通信单元102的移动单元通信的基站。MSC包括或连接到使用监测装置406。使用监测装置406优选地是计算机，以及可以是为无线接入网络408的服务提供商或运营商执行客户记账的计算机。注意，图4显示了服务提供商所有并运行的网络或系统的基本元件。其他服务提供商可能具有其他网络或系统或和图4所描述的类似的基础结构。不同的服务转售人可以使用相同的基础结构。通常仅有根据本实施例运行的选定服务提供商或补贴服务提供商需要使用监测装置或功能406。
图5是由第二实施例的使用监测装置406周期执行的示范处理。在502，使用监测装置406确定特定无线通信单元102是否是网络锁定的。若特定无线通信单元102是锁定的，执行标记为504，506，和508的操作。这些操作对应并和图3的操作304，306，和308类似。即，使用监测装置406从使用监测装置的存储器或连接到使用监测装置的存储器读取表示该特定无线通信单元102使用的值。如前所述，该值可以是表示无线通信单元102利润产生状态的任意值，例如发射机106启动的时间，或表示使用该特定无线通信单元102的客户的费用的值。如果特定无线通信单元102的应计使用在506等于或超过预定级别，使用监测装置406在508通过无线接入网络408发送解锁通信给特定无线通信单元102。该解锁通信可以是包括或对应解锁代码126的加密通信，解锁代码126已经预先存储在存储器112中。正如本领域技术人员所公知，可由无线通信单元102的ESN128以及算法或通过其他通用安全措施产生解锁代码126。使用监测装置406可以存储解锁代码126，或由使用监测装置406使用算法以及ESN128如所需的产生解锁代码126。
如果在502没有锁定特定无线通信单元102，则图5的处理绕过标记为504，506，和508的操作，如图所示。例如通过检查存储在或可用于使用监测装置406的和该特定无线通信单元102相关联的锁定标记125的状态确定特定装置是否被解锁。可替换地，使用监测装置406能查询该特定无线通信单元102以确定存储在存储器112内的锁定标记125的状态。
图6显示了由第二实施例的无线通信单元102的操作系统122周期执行的示范处理。在602，处理器110确定该无线通信单元102是否被锁定。如果无线通信单元102被锁定，在604确定是否通过无线接入网络408从使用监测装置406并经天线120以及接收机104接收到解锁通信。如果接收到解锁通信，无线通信单元102或者自动解锁无线通信单元102，或者在606设定许可标记，该标记允许以上述第一实施例中所述的方式手动解锁无线通信单元102。
上述的设备、方法及其发明原理是为了并且能够消除通用无线通信单元中的问题的。使用网络解锁的原理会提升用户满意度。期望给出上述原理、概念以及例子后，本领域普通技术人员能够实现提供相同益处的其他替换处理过程和结构。期望下面的权利要求覆盖这样的其他例子。例如，在第二实施例中，说明使用监测装置监测无线通信单元102的使用。然而，使用监测装置406能从无线通信单元102的存储器112中读取应计使用度量。即，在第二实施例中，可由使用监测装置或通过无线接入网络408读取或搜索来自无线通信装置102的数据来确定使用。同样，在第一实施例的描述中，陈述了通过通信端口118载入到存储器中的不同项。然而，存储在存储器112中的项也可通过无线数据传输载入。
本公开是为了解释如何使用根据本发明的不同实施例的，而非限制本发明的真实、期望以及合理范围和精神。上述说明不是排他性的，也不是将发明限制在公开的精确形式。通过上述教导存在多种修改或变化。选择并描述实施例以提供对本发明原理及其实际应用的最佳说明，并使得本领域普通技术人员在不同实施例中以及采用适应特定预期用途的不同修改来使用本发明。当根据、合法以及公正的授予的权利要求的宽度解释时，所有这样的修改以及变化，正如可能在本专利申请未决期间修改的，以及所有的等同物，都落入由附随权利要求确定的发明范围中。
权利要求
1.一种无线通信单元，包括锁定功能，锁定该无线通信单元，从而当和第一服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在高功能级别，而和第二服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在低功能级别；其中，当该无线通信单元的应计使用度量达到预定级别时，锁定功能进一步执行以下之一解锁所述无线通信单元以及允许解锁所述无线通信单元，从而当和第二服务提供商一起使用时，所述无线通信单元不再被限制到低功能级别。
2.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中该锁定功能包括处理器，该处理器执行累积所述应计使用度量的处理。
3.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中该锁定功能包括处理器，该处理器执行累积应计使用度量的，以及当所述应计使用度量达到预定级别时执行自动解锁所述无线通信单元的处理。
4.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中该锁定功能包括处理器，该处理器执行当所述无线通信单元从第一服务提供商接收到解锁通信时，自动解锁所述无线通信单元的处理。
5.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中该锁定功能包括处理器，该处理器执行当所述无线通信单元从第一服务提供商接收到解锁通信时，允许手动解锁无线通信单元的处理。
6.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中所述使用度量是对应所述无线通信单元在利润产生模式中已经被使用的时间的值。
7.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中所述使用度量是对应所述用户支付给第一服务提供商的钱的值。
8.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中所述使用度量是对应所述无线通信单元给第一服务提供商产生的利润的值。
9.根据权利要求1的所述无线通信单元，其中该无线通信单元包括发射机，并且所述使用度量是对应该发射机启动的时间的值。
10.一种控制无线通信单元的使用的方法，该方法包括锁定所述无线通信单元，从而当和第一服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在第一模式，而和第二服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在第二模式，其中第二模式具有低于第一模式的功能级别；以及当该无线通信单元的应计使用度量达到预定级别时，执行以下之一解锁所述无线通信单元和允许解锁该无线通信单元，从而当和第二服务提供商一起使用时，该无线通信单元不再被限制到第二模式。
11.根据权利要求10的所述方法，其中该方法包括确定所述无线通信单元中的应计使用度量；以及当该应计使用度量达到预定级别时，自动解锁所述无线通信单元。
12.根据权利要求10的所述方法，其中所述方法包括确定所述无线通信单元中的使用度量；以及当该应计使用度量达到预定级别时，允许手动解锁所述无线通信单元。
13.根据权利要求10的所述方法，其中该方法包括确定所述无线通信单元中的应计使用度量；以及在所述无线通信单元中存储表示应计使用的值。
14.根据权利要求10的所述方法，其中该方法包括在所述应计使用度量达到预定级别之后，无线接收解锁通信；以及当接收到所述解锁通信时，允许手动解锁所述无线通信单元。
15.根据权利要求10的所述方法，其中该方法包括在所述应计使用度量达到预定级别之后，无线接收解锁通信；以及当接收到所述解锁通信时，自动解锁所述无线通信单元。
16.根据权利要求10的所述方法，进一步包括将所述应计使用度量的值确定为对应所述无线通信单元在利润产生模式中已经使用的时间的值。
17.根据权利要求10的所述方法，进一步包括将所述应计使用度量的值确定为对应用户支付给第一服务提供商的钱的值。
18.根据权利要求10的所述方法，进一步包括将所述应计使用度量的值确定为对应所述无线通信单元内的发射机启动时间的值。
19.一种解锁无线通信单元的系统，该系统包括锁定功能，测量该无线通信单元的使用并锁定该无线通信单元，从而当和第一服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在高功能级别，而和第二服务提供商一起使用时，该无线通信单元运行在低功能级别，其中，当该无线通信单元的应计使用度量达到预定级别时，所述锁定功能进一步执行以下功能之一解锁所述无线通信单元以及允许解锁所述无线通信单元，从而当和第二服务提供商一起使用时，该无线通信单元不再被限制到低功能级别。
20.根据权利要求19的所述系统，其中，所述使用度量是表示所述无线通信单元在利润产生模式中已经被使用的时间的值。
21.一种控制无线通信单元功能的方法，该方法包括监测该无线通信单元的使用，其中该无线通信单元具有其到第一服务提供商的一个限制；存储所述无线通信单元的使用度量；以及当该使用度量到达预定级别时，发送解锁通信到该无线通信单元，其中该解锁通信促进了解除限制和允许解除限制之一。
22.根据权利要求21的所述方法，其中所述监测使用进一步包括累积所述使用度量作为对应所述无线通信单元在利润产生模式中的已经被使用时间的值。
23.根据权利要求21的所述方法，其中所述监测使用进一步包括累积所述使用度量作为对应用户支付给选定服务提供商的钱的值。
全文摘要
一种用于无线通信单元(102)的锁定功能或装置(136)及对应的方法，将该通信装置(102)锁定到选定服务提供商的网络上，从而如果和另一个服务提供商一起使用时，该通信装置(102)被限制在低功能级别。该锁定功能(136)解锁或允许解锁通信装置(102)，从而当通信装置(102)的应计使用度量达到预定级别时，当和不是选定网络的另一网络一起使用时，该通信装置(102)不被限制在低功能级别。应计使用度量例如对应通信装置(102)产生的应计利润。
文档编号G06FGK1836435SQ200480023139
公开日2006年9月20日 申请日期2004年7月27日 优先权日2003年8月12日
发明者迈克尔·D·科特津 申请人:摩托罗拉公司