基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法
【专利摘要】本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，可以通过便携式宽带无线设备接入不同地区的蜂窝移动网络，当便携式宽带无线设备成功经过便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络的认证后，当地运营商按照本地号码的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费，降低了使用者支付的费用。另外，当使用者携带便携式宽带无线设备在多个国家间穿梭时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，并且不需要购买多张USIM卡，操作简单，成本低。
【专利说明】基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通讯【技术领域】，尤其涉及基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法。
【背景技术】
[0002]便携式宽带无线设备已成为较为常用的个人热点。便携式宽带无线设备大小相当于手机大小，容易携带，集调制解调器、路由器和接入点三者功能于一身，内部调制解调器可接入一个无线信号，内部路由器可在多个用户和无线设备间共享这一连接。目前，便携式宽带无线设备通过插入便携式宽带无线设备所在地的USIM (UniversalSubscriber Identity Module的缩写,全球用户身份模块)卡,获取所在地价格较低廉的3G (3rd-Generation的缩写,第三代移动通信技术)或4G (4th_Generation的缩写,第四代移动通信技术)数据流量，并转换为局域的WIFI (WIreless-Fidelity的缩写，无线保真)信号，从而使便携式宽带无线设备附近的数台具有WIFI功能的移动终端获得流畅的移动数据服务。
[0003]由于便携式宽带无线设备能够实现随时随地提供WIFI信号，实现移动终端上网功能，所以很多出门在外的人都随身携带有便携式宽带无线设备，特别是商旅人士，为了保证移动终端能随时上网，商旅人士常常携带便携式宽带无线设备到各地。当商旅人士携带便携式宽带无线设备去外地或国外使用，如果不购买当地USIM卡，则当便携式宽带无线设备向当地蜂窝移动网络提出入网请求时，该蜂窝移动网络读取便携式宽带无线设备中USM卡的数据，从而判断该便携式宽带无线设备中使用的USIM卡的归属地不属于该蜂窝移动网络的覆盖范围，因此当使用该便携式宽带无线设备产生应用数据流时，当地的运营商将会按照流量收取昂贵的漫游费用。例如，如果商旅人士携带便携式宽带无线设备去美国或台湾等地，漫游费用为0.01元/KB，去奥地利或土耳其等地，漫游费用为0.25元/KB等等，当便携式宽带无线设备中传输的数据量较大时，商旅人士将会支付少则几十，多则上百上千的漫游费用。为了避免缴纳昂贵的漫游费用，不得不购买当地USIM卡。如果商旅人士在多个国家间穿梭时，则需要多次租用不同国家的便携式宽带无线设备或购买不同国家的US頂卡，以满足移动上网需求，手续繁琐、成本较高。另外，由于各国对US頂卡的管理越来越严格，很多国家已不对商旅人士提供购买USIM卡的服务，这样，也就出现了在国外的商旅人士上网难的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种能够远程接入不同地区的蜂窝移动网络，漫游流量少的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，用于解决现有技术中，便携式宽带无线设备不能远程接入不同地区的蜂窝移动网络，漫游流量高的问题。
[0005]为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下: 一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，包括便携式宽带无线设备、云端服务器和USIM卡资源池；
所述便携式宽带无线设备中设有蜂窝移动通讯模块，蜂窝移动通讯模块包括归属地与云端服务器所在地相同的终端US頂卡，蜂窝移动通讯模块用于建立便携式宽带无线设备与云端服务器之间的无线通讯链路；便携式宽带无线设备用于将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；还用于向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，接收该蜂窝移动网络的认证信息，将认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器，接收来自云端服务器的认证结果，将认证结果发送给该蜂窝移动网络，等待接收该蜂窝移动网络的入网响应；当便携式宽带无线设备根据入网响应判断认证过程成功时，便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道，产生WIFI信号；
所述云端服务器与所述USIM卡资源池相连接，USIM卡资源池用于提供多个不同归属地的服务器USM卡接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的基站信息，云端服务器通过便携式宽带无线设备上报的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；云端服务器还用于接收来自便携式宽带无线设备的认证信息，调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USIM卡接口，根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备。
[0006]作为上述方案的进一步优化，所述USM卡资源池中设置有多个不同归属地的物理USM卡，物理USM卡为云端服务器提供所述服务器USM卡接口，所述云端服务器还设有多个SM卡读卡器，SM卡读卡器与云端服务器连接；当云端服务器将接收到的认证信息传给物理USM卡，物理USM卡进行认证处理后，生成认证结果，SIM卡读卡器读取认证结果，将认证结果传给云端服务器。
[0007]作为上述方案的进一步优化，还包括运营商认证接口服务器，运营商认证接口服务器用于连接不同运营商的认证服务器，适配运营商的认证服务器的接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的认证信息时，将认证信息通过运营商接口服务器传递给运营商的认证服务器，运营商的认证服务器进行认证处理后，生成认证结果，将认证结果传给云端服务器。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述便携式宽带无线设备中还设有信息存储模块，信息存储模块用于存储从服务器USIM卡接口中读取的固定数据信息；所述便携式宽带无线设备还用于解析接收到的认证信息，当便携式宽带无线设备接收到的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给所述蜂窝移动网络；当便携式宽带无线设备接收到蜂窝网络下发的认证信息中含有鉴权五元组时，便携式宽带无线设备将认证信息发送给所述云端服务器，云端服务器进行认证处理，并将生成的数据作为认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络。
[0009]作为上述系统的一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的处理方法，包括如下步骤: 1)当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
2)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；
3)便携式宽带无线设备向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程；
4)便携式宽带无线设备将来自该蜂窝移动网络的认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
5)云端服务器调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USIM卡接口，根据认证信息进行对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备；
6)便携式宽带无线设备将接收到的认证结果发送给蜂窝移动网络；等待接收蜂窝移动网络的入网响应；
7)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤8，否则执行步骤9 ;
8)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤4;
9)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。
[0010]作为上述系统的另一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的处理方法，包括如下步骤:
a)当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
b)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系，云端服务器根据预设的查询命令从该服务器USIM卡接口中读取固定数据信息，将固定数据信息发送给便携式宽带无线设备；
c)便携式宽带无线设备将接收到的固定数据信息存储在信息存储模块，向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程；
d)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给蜂窝移动网络；
e)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息中含有鉴权五元组，便携式宽带无线设备将认证信息发送给云端服务器，云端服务器根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络，执行步骤f;
f)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤g，否则执行步骤h;
g)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤d ；
h)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。相比于现有技术，本发明具有如下优点:
1、本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，可以通过便携式宽带无线设备接入不同地区的蜂窝移动网络，当便携式宽带无线设备成功经过便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络的认证后，当地运营商按照本地号码的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费，降低了使用者支付的费用。另外，当使用者携带便携式宽带无线设备在多个国家间穿梭时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，并且不需要购买多张USIM卡，操作简单，成本低。
[0011]2、本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，便携式宽带无线设备中的信息存储模块存储了从服务器USIM卡接口中读取的固定数据信息，如果当地蜂窝移动网络对固定数据信息进行认证时，便携式宽带无线设备可直接调用信息存储模块中的固定数据信息，并返回给当地蜂窝移动网络，减少了便携式宽带无线设备与云端服务器之间传输的数据量，大大减少了便携式宽带无线设备产生的漫游流量，进一步降低了使用者支付的漫游费用。
[0012]3、本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，当远程接入蜂窝移动网络系统中需要提供较多的服务器USIM卡接口时，可以使用运营商认证接口服务器适配运营商的认证服务器的接口，减少了 SIM卡读卡器的使用量，降低了系统运营的成本，操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的系统框图。
[0014]图2为本发明基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的处理方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]目前，当便携式宽带无线设备向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络提出入网请求，蜂窝移动网络判断入网请求来自本地卡时，当地运营商按照本地卡的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费。若判断入网请求来自漫游卡时，当地运营商按照各国的漫游资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费。便携式宽带无线设备中USM卡与蜂窝移动网络的认证过程包括以下步骤:1)当便携式宽带无线设备向当地的蜂窝移动网络发出入网请求，蜂窝移动网络回复认证信息给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备将认证信息传送给USIM卡。2)USIM卡根据认证信息获得USIM卡中的固定数据信息，例如 IMSI (International Mobile Subscriber IdentificationNumber 的缩写，即移动设备国际身份码)，ICCID (Integrate circuit card identity 的缩写，即集成电路卡识别码)等等。或者是使用USIM卡中的加密算法对认证信息进行加密得到加密结果。USIM卡将固定数据信息或加密结果作为认证结果发回给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备将认证结果发给蜂窝移动网络。3)蜂窝移动网络查询HLR数据库中相同号码的USIM卡登记的固定数据信息，或调用与USIM卡一致的加密算法对认证信息加密，对比该结果与接收到的认证结果，如果一致，认证成功。如果不一致，认证失败。
[0016]本发明的远程接入蜂窝移动网络系统主要应用于通讯网络中，可以由第三方业务运营商负责远程接入蜂窝移动网络系统的运营，向用户推广租赁或出售本系统中的便携式宽带无线设备。与现有技术相比，本发明的远程接入蜂窝移动网络系统，当便携式宽带无线设备成功经过便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络的认证后，当地运营商按照本地号码的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费，降低了使用者支付的费用。另外，当便携式宽带无线设备漫游在各个地区或国家时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，操作简单。
[0017]本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，如图1所示，包括便携式宽带无线设备、云端服务器和USIM卡资源池；所述便携式宽带无线设备中设有蜂窝移动通讯模块，蜂窝移动通讯模块包括归属地与云端服务器所在地相同的终端USM卡，蜂窝移动通讯模块用于建立便携式宽带无线设备与云端服务器之间的无线通讯链路；便携式宽带无线设备用于将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；还用于向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，接收该蜂窝移动网络的认证信息，将认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器，接收来自云端服务器的认证结果，将认证结果发送给该蜂窝移动网络，等待接收该蜂窝移动网络的入网响应；当便携式宽带无线设备根据入网响应判断认证过程成功时，便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道，产生WIFI信号。
[0018]所述云端服务器与所述USM卡资源池相连接，USIM卡资源池用于提供多个不同归属地的服务器USIM卡接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的基站信息，云端服务器通过便携式宽带无线设备上报的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；云端服务器还用于接收来自便携式宽带无线设备的认证信息，调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USM卡接口，根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备。
[0019]本发明的远程接入蜂窝移动网络系统，便携式宽带无线设备通信时主要产生以下两种费用:1、漫游费用。当便携式宽带无线设备接收到来自蜂窝移动网络的认证信息，便携式宽带无线设备将认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器产生的流量为漫游流量，当地的运营商按照漫游资费收取便携式宽带无线设备产生的流量费用。2、本地流量费用。当便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络的认证过程成功时，便携式宽带无线设备产生的应用数据流的流量为本地流量，当地运营商按照本地号码资费标准收取。一般情况下，国际漫游费用是本地号码费用的5?10倍，便携式宽带无线设备使用时，其产生的流量主要是便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络之间传输的应用数据流。所以当便携式宽带无线设备成功接入当地的蜂窝移动网络时，便携式宽带无线设备产生的应用数据流均按照本地号码资费收取，大大地减少了使用者支付的费用。即便蜂窝移动网络进行认证时，便携式宽带无线设备与云端服务器之间传输的数据流量仍按照漫游资费收取，但是，该部分产生的流量较小，经测试，正常情况下，便携式宽带无线设备一个月内由于蜂窝移动网络的认证产生的流量小于1000KB，所以尽管这部分的流量是按照漫游资费收取，产生的漫游费用也比较少。
[0020]本发明中，云端服务器通过建立该服务器USM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系，使得云端服务器接收到认证信息时，能够很快地找到相应的服务器USIM卡接口进行认证处理，并将认证结果发回给便携式宽带无线设备，完成便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络的认证过程。这样，当使用者携带便携式宽带无线设备在多个国家间穿梭时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，并且不需要购买多张USIM卡，操作简单，成本低。
[0021]本发明的蜂窝移动通讯模块包括归属地与云端服务器所在地相同的终端USM卡，蜂窝移动通讯模块用于建立便携式宽带无线设备与云端服务器之间的无线通讯链路；该蜂窝移动通讯模块获取便携式宽带无线设备的认证信息时，将认证信息转换为无线信号通过移动网络发送给云端服务器，并接收云端服务器响应的无线信号，解析后返回给便携式宽带无线设备。正常情况下，本发明的便携式宽带无线设备属于国内漫游或国际漫游状态，便携式宽带无线设备与云端服务器之间的距离较远。由于目前各地区或国家的运营商之间已相互建立了较为健全的全球性网络。所以本发明的蜂窝移动通讯模块利用该网络完成便携式宽带无线设备与云端服务器之间的数据传输，保证了便携式宽带无线设备与云端服务器之间通讯的稳定性。
[0022]另外，由于本发明的远程接入蜂窝移动网络系统具有用户的位置信息以及应用数据流网络通道，使得后续第三方业务运营商可以为用户提供其他增值信息，例如:1)信息服务:天气、周边景点、周边交通信息、重大事件的提醒等。2)紧急情况的协助处理:在需要时为警察等部门提供路线轨迹，以及当用户遇到紧急情况下按动便携式宽带无线设备的一个特殊钮，云端服务器协助报警。
[0023]服务器USM卡接口用于实现认证处理，可以通过物理US頂卡实现。所述US頂卡资源池中设置有多个不同归属地的物理USM卡，物理USM卡为云端服务器提供所述服务器USM卡接口，所述云端服务器还设有多个SM卡读卡器，SIM卡读卡器与云端服务器连接；当云端服务器将接收到的认证信息传给物理USM卡，物理USM卡进行认证处理后，生成认证结果，SM卡读卡器读取认证结果，将认证结果传给云端服务器。当云端服务器接收到的认证信息时，云端服务器将认证信息转换为符合IS07816通讯协议的信息，将该信息发送给物理USM卡，等待物理USM卡响应，并将响应的数据发送给便携式宽带无线设备，完成认证过程。该方法适用于US頂卡资源池中提供的服务器US頂卡接口数量较少的情况。第三方业务运营商可以购买多个不同归属地的物理USM卡，当物理USM卡完成认证处理后，SM卡读卡器读取物理USM卡中的认证结果，发给云端服务器。该方法容易实现，且第三方业务运营商可以根据需要推广的地区或国家购买当地的物理US頂卡，操作比较灵活。
[0024]但是，当远程接入蜂窝移动网络系统中需要提供较多的服务器USM卡接口时，如果使用上述物理USM卡的方式进行认证处理，则还需要配备较多的SM卡读卡器，这样也就增加了成本。所以该系统还包括运营商认证接口服务器，运营商认证接口服务器用于连接不同运营商的认证服务器，适配运营商的认证服务器的接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的认证信息时，将认证信息通过运营商接口服务器传递给运营商的认证服务器，运营商的认证服务器进行认证处理后，生成认证结果，将认证结果传给云端服务器。这样，运营商认证接口服务器便能提供大量的运营商的认证服务器的接口，并且这些接口均由运营商进行管理，第三方业务运营商管理起来也较为方便，且成本较低。
[0025]为了进一步地减少便携式宽带无线设备产生的漫游流量，所述便携式宽带无线设备中还设有信息存储模块，信息存储模块用于存储从服务器USIM卡接口中读取的固定数据信息；所述便携式宽带无线设备还用于解析接收到的认证信息，当便携式宽带无线设备接收到的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给所述蜂窝移动网络；当便携式宽带无线设备接收到蜂窝网络下发的认证信息中含有鉴权五元组时，便携式宽带无线设备将认证信息发送给所述云端服务器，云端服务器进行认证处理，并将生成的数据作为认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络。认证结果中的固定数据信息是指从服务器USIM卡接口中读取到的固定的、不进行加密算法的数据。这些数据通常包括MS1、ICCID等。便携式宽带无线设备从首次来自云端服务器的认证结果中获取这类固定的数据，并存储在信息存储模块内，这样，当便携式宽带无线设备后续接收到USIM卡查询信息的认证信息时，便携式宽带无线设备直接调取信息存储模块中存储的固定数据信息，发给蜂窝移动网络，便携式宽带无线设备只向云端服务器传送需要进行加密的含有鉴权五元组的认证结果和加密结果，减少了便携式宽带无线设备和云端服务器之间传输的数据量，减少了便携式宽带无线设备产生的漫游流量，进一步降低了使用者支付的漫游费用。
[0026]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。
[0027]实施例一:
第三方业务运营商可以设置应用数据库，应用数据库设置在云端服务器中，应用数据库中存储有所有正在经营(已售卖或可租赁)的便携式无线装置的使用信息，包括购买或租用便携式无线装置的使用者的身份信息，所购买的套餐类型以及账户余额等信息。
[0028]本发明的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统运行时，其处理方法包括如下步骤:
O当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
2)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；
3)便携式宽带无线设备向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程；
4)便携式宽带无线设备将来自该蜂窝移动网络的认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
5)云端服务器调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USIM卡接口，根据认证信息进行对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备；
6)便携式宽带无线设备将接收到的认证结果发送给蜂窝移动网络，等待接收蜂窝移动网络的入网响应；
7)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤8，否则执行步骤9 ;
8)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤4;
9)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。
[0029]具体实施时，云端服务器建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系可以通过以下方式实现:当便携式宽带无线设备启动时，首先蜂窝移动通讯模块的终端USM卡与当地蜂窝移动网络进行建立无线通讯链路，建立成功后连接到附近信号最强的一个基站，并可以获得该基站ID，便携式宽带无线设备将基站ID发送给云端服务器，云端服务器将从该基站ID解析出实际的地理位置信息，再据此分配合适的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系。
[0030]本实施例中为了保证云端服务器及时地对认证信息进行认证处理，云端服务器首先需要建立好服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系，使得便携式宽带无线设备对同一个基站只需要获取一次基站的地理位置信息即可，云端服务器在后续的认证过程中，不需要再次获取基站的地理位置信息，可以直接调用与便携式宽带无线设备对应的服务器USM卡接口进行认证处理，提高了云端服务器认证处理的效率。本实施例提供的远程接入蜂窝移动网络处理方法，当便携式宽带无线设备成功经过当地蜂窝移动网络的认证后，当地运营商按照本地号码的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费，降低了使用者支付的费用。另外，当使用者携带便携式宽带无线设备在多个国家间穿梭时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，并且不需要购买多张USIM卡，操作简单，成本低。
[0031]另外，便携式宽带无线设备具有两种工作模式:本地USM卡模式和远程USM卡模式，这两种模式的切换可通过在便携式宽带无线设备上设置模式开关实现。具体实施时，便携式宽带无线设备启动时，首先查询模式开关的状态，若为远程USIM卡模式，按照本实施例的处理方法执行，若为本地USIM卡模式，则按照现有技术中，便携式宽带无线设备中USIM卡与蜂窝移动网络的认证过程进行处理。
[0032]实施例二:
为了进一步降低便携式宽带无线设备产生的漫游流量，实施二给出了一种更优化的远程接入蜂窝移动网络，如图2所示，包括以下步骤:
a)当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；
b)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系，云端服务器根据预设的查询命令从该服务器USIM卡接口中读取固定数据信息，将固定数据信息发送给便携式宽带无线设备；
c)便携式宽带无线设备将接收到的固定数据信息存储在信息存储模块，向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程；
d)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给蜂窝移动网络；
e)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息中含有鉴权五元组，便携式宽带无线设备将认证信息发送给云端服务器，云端服务器根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络，执行步骤f ;
f)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤g，否则执行步骤h ;
g)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤d ；
h)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。本实施例中，便携式宽带无线设备在向蜂窝移动网络发出入网请求前，就先从云端服务器获取从该服务器USIM卡接口中读取固定数据信息，这样，当便携式宽带无线设备接收到USIM卡查询信息的认证信息时，能快速地从信息存储模块中读取固定数据信息，返回给蜂窝移动网络，节省了认证过程的时间。当便携式宽带无线设备成功地与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道后，便携式宽带无线设备使用时，蜂窝移动网络仍会发认证信息给便携式宽带无线设备，确认便携式宽带无线设备是否还在该蜂窝移动网络的覆盖范围内，如果是，保持便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立的应用数据流网络通道，否则，断开便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立的应用数据流网络通道。因此，如果便携式宽带无线设备后续接收到USIM卡查询信息的认证信息时，便携式宽带无线设备将读取的固定数据信息直接返回给蜂窝移动网络，便携式宽带无线设备不会产生漫游费用。
[0033]综上所述，本发明提供的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统及处理方法，可以通过便携式宽带无线设备接入不同地区的蜂窝移动网络，当便携式宽带无线设备成功经过便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络的认证后，当地运营商按照本地号码的资费标准对便携式宽带无线设备产生的应用数据流进行收费，降低了使用者支付的费用。另外，当使用者携带便携式宽带无线设备在多个国家间穿梭时，便携式宽带无线设备都能够接入当地的蜂窝移动网络，并且不需要购买多张USIM卡，操作简单，成本低。便携式宽带无线设备中的信息存储模块存储了从服务器USIM卡接口中读取的固定数据信息，如果当地蜂窝移动网络对固定数据信息进行认证时，便携式宽带无线设备可直接调用信息存储模块中的固定数据信息，并返回给当地蜂窝移动网络，减少了便携式宽带无线设备与云端服务器之间传输的数据量，大大减少了便携式宽带无线设备产生的漫游流量，进一步降低了使用者支付的漫游费用。
[0034]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，其特征在于，包括便携式宽带无线设备、云端服务器和USM卡资源池； 所述便携式宽带无线设备中设有蜂窝移动通讯模块，蜂窝移动通讯模块包括归属地与云端服务器所在地相同的终端US頂卡，蜂窝移动通讯模块用于建立便携式宽带无线设备与云端服务器之间的无线通讯链路；便携式宽带无线设备用于将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；还用于向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，接收该蜂窝移动网络的认证信息，将认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器，接收来自云端服务器的认证结果，将认证结果发送给该蜂窝移动网络，等待接收该蜂窝移动网络的入网响应；当便携式宽带无线设备根据入网响应判断认证过程成功时，便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道，产生WIFI信号； 所述云端服务器与所述USIM卡资源池相连接，USIM卡资源池用于提供多个不同归属地的服务器USM卡接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的基站信息，云端服务器通过便携式宽带无线设备上报的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；云端服务器还用于接收来自便携式宽带无线设备的认证信息，调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USIM卡接口，根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备。
2.如权利要求1所述的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，其特征在于，所述USM卡资源池中设置有多个不同归属地的物理USM卡，物理USM卡为云端服务器提供所述服务器USM卡接口，所述云端服务器还设有多个SM卡读卡器，SIM卡读卡器与云端服务器连接；当云端服务器将接收到的认证信息传给物理USM卡，物理USM卡进行认证处理后，生成认证结果，SM卡读卡器读取认证结果，将认证结果传给云端服务器。
3.如权利要求1所述的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，其特征在于，还包括运营商认证接口服务器，运营商认证接口服务器用于连接不同运营商的认证服务器，适配运营商的认证服务器的接口 ；当云端服务器接收到来自便携式宽带无线设备的认证信息时，将认证信息通过运营商接口服务器传递给运营商的认证服务器，运营商的认证服务器进行认证处理后，生成认证结果，将认证结果传给云端服务器。
4.如权利要求1所述的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统，其特征在于，所述便携式宽带无线设备中还设有信息存储模块，信息存储模块用于存储从服务器USIM卡接口中读取的固定数据信息；所述便携式宽带无线设备还用于解析接收到的认证信息，当便携式宽带无线设备接收到的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给所述蜂窝移动网络；当便携式宽带无线设备接收到蜂窝网络下发的认证信息中含有鉴权五元组时，便携式宽带无线设备将认证信息发送给所述云端服务器，云端服务器进行认证处理，并将生成的数据作为认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络。
5.一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的处理方法，其特征在于，由权利要求I所述的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统所运行，包括如下步骤: .1)当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；. 2)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系；. 3)便携式宽带无线设备向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程； . 4)便携式宽带无线设备将来自该蜂窝移动网络的认证信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器；. 5)云端服务器调取与该便携式宽带无线设备对应的服务器USIM卡接口，根据认证信息进行对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备；. 6)便携式宽带无线设备将接收到的认证结果发送给蜂窝移动网络，等待接收蜂窝移动网络的入网响应； . 7)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤8，否则执行步骤9 ;. 8)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤4; .9)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。
6.一种基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统的处理方法，其特征在于，由权利要求4所述的基于云端服务器的远程接入蜂窝移动网络系统所运行，包括如下步骤: a)当便携式宽带无线设备启动时，首先通过蜂窝移动通讯模块建立和云端服务器的无线通讯链路，便携式宽带无线设备将实时接入的漫游地运营商信息和基站信息通过蜂窝移动通讯模块发送给云端服务器； b)云端服务器解析接收到的漫游地运营商信息和基站信息的地理位置信息，获取USIM卡资源池中相同漫游地运营商，且与该地理位置信息相同归属地的服务器USIM卡接口，建立该服务器USIM卡接口与便携式宽带无线设备的对应关系，云端服务器根据预设的查询命令从该服务器USIM卡接口中读取固定数据信息，将固定数据信息发送给便携式宽带无线设备； c)便携式宽带无线设备将接收到的固定数据信息存储在信息存储模块，向便携式宽带无线设备所在地的蜂窝移动网络发起入网请求，开启认证过程； d)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息为USIM卡查询信息时，便携式宽带无线设备根据USIM卡查询信息获取信息存储模块中相应的固定数据信息，将该固定数据信息作为所述认证结果发送给蜂窝移动网络； e)当便携式宽带无线设备接收到来自该蜂窝移动网络的认证信息中含有鉴权五元组，便携式宽带无线设备将认证信息发送给云端服务器，云端服务器根据认证信息对蜂窝移动网络进行验证，当验证蜂窝移动网络合法时，生成蜂窝移动网络需要的认证结果，将认证结果发送给便携式宽带无线设备，便携式宽带无线设备该认证结果发送给蜂窝移动网络，执行步骤f; f)便携式宽带无线设备接收并解析来自蜂窝移动网络的入网响应，判断认证过程是否成功，如果是，执行步骤g，否则执行步骤h; g)便携式宽带无线设备与蜂窝移动网络建立应用数据流网络通道；当便携式宽带无线设备再次接收到来自蜂窝移动网络新的认证信息时，返回步骤d; h)便携式宽带无线 设备与蜂窝移动网络建立蜂窝移动网络通道失败，认证过程结束。
【文档编号】H04W8/08GK103906030SQ201410178697
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】陈硕, 吴保锦 申请人:陈硕