ES2283527T3 - Administracion de energia para modulo de identidad de abonado. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de comunicación inalámbrico, WCD, adaptado para utilizar con un módulo (16) de identidad de abonado, SIM, que incluye un controlador (26) y memoria (28) para recibir un código de acceso de usuario para una autenticación de un código de acceso de usuario almacenado en SIM para permitir acceso al SIM por el WCD, comprendiendo el WCD: medios (30) para suministrar energía selectivamente al SIM para apagar (70) el SIM después de encenderlo (56-"NO") y para encender (60) el SIM después de apagarlo (56-"SÍ") mientras se mantiene un estado operativo y activo del WCD; medios para almacenar en un memoria (23) del WCD el código de acceso de usuario que se introduce al encender el WCD; medios para recuperar y enviar el código de acceso de usuario desde la memoria del WCD al SIM sin que el usuario introduzca de nuevo el código de acceso de usuario después de encender el SIM mediante el suministro selectivo de energía al SIM para que el SIM reciba el código de acceso de usuario recuperadoy enviado para la autenticación del código de acceso de usuario almacenado en el SIM que permite el acceso al SIM por el WCD.
Description
Administración de energía para módulo de
identidad de abonado.
La invención se refiere en general a
dispositivos de comunicación inalámbricos y, más en particular, a
dispositivos de comunicación inalámbricos que incluyen un módulo de
identidad de abonado (SIM).
Un módulo de identidad de abonado (SIM), tal
como un módulo de identidad de usuario extraíble
(R-UIM), módulo de identidad de abonado universal
(USIM), o SIM GSM contiene información relacionada con un usuario de
un dispositivo de comunicación inalámbrico (WCD). Un WCD puede
adoptar típicamente la forma de un radioteléfono móvil,
radioteléfono satélite, una tarjeta PCMCIA incorporada dentro de un
ordenador, un PDA equipado con capacidades de comunicación
inalámbrica, y similares.
Un SIM normalmente incluye un controlador y
memoria alojados en una estructura similar a una tarjeta. La memoria
puede contener información de usuario que incluye, por ejemplo, un
identificador de usuario/abonado, una guía de teléfonos que
proporciona un banco almacenado de números de teléfono, mensajes,
códigos de facturación, secuencias de cifrado para la comunicación
de datos inalámbrica segura, y otra información útil que puede
recuperarse durante el uso. La memoria también puede almacenar
aplicaciones a las que puede accederse por el WCD, por ejemplo,
para proporcionar servicios sobre el aire, criptografía, navegación
por la red, o comercio móvil.
Normalmente, un SIM es extraíble, permitiendo a
un usuario instalar el SIM en, o extraer el SIM de, un WCD. El SIM
puede extraerse de un primer WCD, por ejemplo, e instalarse en un
segundo WCD. De esta manera, el SIM permite al usuario transferir
información de usuario desde un WCD a otro WCD. Esto puede ser
especialmente útil cuando el usuario se desplaza a regiones
soportadas por diferentes protocolos inalámbricos, lo que puede
requerir la utilización de un WCD diferente.
Un SIM incluye una interfaz eléctrica
relativamente simple, que incluye un puerto de entrada/salida (I/O)
para intercambiar datos en serie con otro dispositivo tal como un
WCD, una entrada de reloj para recibir una señal de reloj externa,
una entrada de reinicio para recibir una señal de reinicio. Un SIM
recibe normalmente energía del dispositivo en el que está
instalado.
Un WCD habitualmente se alimenta por una fuente
de energía recargable tal como una batería de iones de litio. El
consumo de energía por el SIM puede ser un factor significativo en
el consumo de energía global del WCD. Un SIM consume reservas de
batería y puede reducir el tiempo de espera para el WCD. Por
consiguiente, la administración eficiente de consumo de energía por
un SIM es muy deseable.
El documento
EP-A-0822730 describe un teléfono
móvil que incluye una tarjeta que tiene una memoria de sólo lectura
(ROM) en la que se almacena información de identificación y
contraseña para un abonado. Cuando un usuario pulsa una tecla de
suministro de energía, se almacena un estado autenticado del
teléfono en una memoria de acceso aleatorio (RAM) durante un
periodo de tiempo limitado basándose en la capacidad de
almacenamiento de energía en una batería RAM, de manera que si está
accediéndose al teléfono de nuevo dentro del periodo limitado, el
teléfono no tiene que realizar otra ronda de autenticación.
La invención se dirige a técnicas de
administración de energía para un módulo de identidad de abonado
(SIM), tal como un módulo de identidad de usuario extraíble
(R-UIM), módulo de identidad de abonado universal
(USIM), o SIM GSM utilizados en un dispositivo de comunicación
inalámbrico (WCD). En particular, la invención es útil para
detectar si un usuario ha intercambiado un SIM durante un ciclo de
administración de energía en el que se apagó el SIM para conservar
energía. De esta manera, la invención proporciona técnicas que
verifican la integridad de un SIM después de encenderlo desde un
ciclo de administración de energía.
Adicionalmente, la invención hace uso de un
proceso de votación para determinar cuándo encender y apagar el SIM
para soportar actividades que requieren una continuidad de energía.
En particular, el proceso de votación determina si los módulos de
software que se ejecutan en el WCD requieren corriente o acceso
inminente al SIM antes de apagar el SIM. El proceso de votación
está diseñado para hacer un uso más eficiente del SIM con ningún
impacto, o mínimo, en el rendimiento. De esta manera, la invención
puede reducir el consumo de energía de un SIM, y así aumentar la
duración de la batería y el tiempo de espera para un WCD en el que
está instalado el SIM.
La invención también puede implicar el
almacenamiento intermedio, en memoria asociada con el WCD, de un
código de acceso para identificar de manera unívoca un usuario SIM.
Con un R-UIM, por ejemplo, el código de acceso
puede ser un código de verificación de titular de tarjeta (CHV).
Para un USIM, el código de acceso puede ser un número de
identificación personal (PIN). A diferencia de los sistemas
convencionales, en los que un usuario teclea el código de acceso en
el WCD cada vez que se enciende el WCD, y por tanto el SIM, el WCD
recupera el código de acceso almacenado en caché desde la memoria
cuando se enciende el SIM después de un apagado iniciado por el
proceso de administración de energía. De esta manera, el SIM puede
encenderse y apagarse según el proceso de votación sin requerir que
el usuario introduzca repetidamente el código de acceso, reduciendo
así los inconvenientes al usuario y manteniendo el rendimiento del
WCD.
En una realización, la invención proporciona un
sistema para controlar la energía a un SIM en un WCD. El sistema
puede comprender una fuente de energía acoplada al SIM, y un
procesador dentro del WCD que controla la fuente de energía. En
particular, el procesador puede suministrar energía desde la fuente
de energía al SIM cuando una solicitud desde el WCD está pendiente
del servicio del SIM, o cuando un módulo de software que se ejecuta
en el WCD solicita mantenimiento de energía en el SIM. Además, el
procesador puede controlar la interrupción de la energía en el SIM
cuando no hay ninguna solicitud desde el WCD pendiente del servicio
del SIM y ningún módulo de software que se ejecuta en el WCD
solicita suministro de energía al SIM.
En otra realización, la invención proporciona un
procedimiento para controlar energía a un SIM en un WCD. El
procedimiento puede comprender suministro de energía al SIM cuando
una solicitud desde el WCD está pendiente del servicio del SIM.
Adicionalmente, el procedimiento incluye suministro de energía al
SIM cuando un módulo de software que se ejecuta en el WCD solicita
mantenimiento de energía en el SIM. El procedimiento también puede
comprender la interrupción de energía en el SIM cuando no hay
ninguna solicitud desde el WCD pendiente para el servicio en el SIM
y ningún módulo de software que se ejecuta en el WCD solicita el
suministro de energía al SIM. También se considera un medio legible
por ordenador que lleva instrucciones para realizar tal
procedimiento.
En otra realización, la invención proporciona un
procedimiento que comprende almacenar un código de acceso de
usuario asociado con un SIM en una memoria asociada con un WCD,
recuperar el código de acceso de usuario de la memoria cuando
vuelve a suministrarse energía al SIM, y utilizar el código de
acceso de usuario recuperado en un proceso de autorización de
seguridad para autorizar la utilización de características seguras
del SIM por parte del WCD. También se considera un medio legible
por ordenador que lleva instrucciones para realizar tal
procedimiento.
En otra realización, la invención proporciona un
sistema que comprende una memoria que almacena un código de acceso
de usuario asociado a un SIM en una memoria asociada con un WCD, y
un procesador que recupera el código de acceso de usuario desde la
memoria cuando se vuelve a suministrar energía al SIM. El procesador
utiliza el código de acceso de usuario recuperado en un proceso de
autorización de seguridad para autorizar la utilización de
características seguras del SIM por parte del WCD.
En otra realización, la invención proporciona un
procedimiento para controlar el acceso a un SIM después de un ciclo
de administración de energía. En particular, un primer identificador
único para un SIM se almacena dentro de un dispositivo de
comunicación inalámbrico (WCD), normalmente después del encendido
inicial del WCD. Un segundo identificador único se recibe para un
SIM acoplado al WCD después de suministrar energía al SIM durante
un ciclo de administración de energía. El acceso al SIM se controla
basándose en el primer identificador único y el segundo
identificador único. El SIM se considera defectuoso, por ejemplo,
cuando el primer identificador único no es igual al segundo
identificador único. En una realización, los identificadores únicos
primero y segundo comprenden identificadores de tarjeta de circuito
integrado (ICCID) tal como se define por la norma ETSI TS 100
977.
En otra realización, la invención proporciona un
dispositivo de comunicación inalámbrico (WCD) en el que una memoria
almacena un primer identificador único cuando se aplica inicialmente
energía al WCD. Un procesador dentro del WCD recibe un segundo
identificador único para un módulo de identidad de abonado (SIM)
acoplado al WCD después de volver a suministrar energía al SIM
durante un ciclo de administración de energía, y controla el acceso
al SIM basándose en el primer identificador único y en el segundo
identificador único.
La invención puede proporcionar una serie de
ventajas. Por ejemplo, el almacenar en memoria caché y verificar el
identificador único para el SIM permite al WCD verificar que el SIM
acoplado en el apagado no se ha intercambiado por un SIM diferente
mientras se apagó. Esto es ventajoso al verificar la integridad del
SIM para otros módulos de hardware o software dentro del WCD que
necesita acceder o utilizar de otro modo el SIM.
Adicionalmente, la utilización de un proceso de
votación para determinar cuando encender y apagar el SIM permite la
conservación de energía sin reducir el rendimiento del SIM. En
particular, antes de apagar el SIM, el proceso de votación verifica
que no hay solicitudes pendientes y que ningún módulo de software
del WCD anticipa la generación inminente de una solicitud que va a
entregarse por el SIM. Adicionalmente, el almacenamiento en memoria
caché del código de acceso en el WCD libera al usuario de la
necesidad de introducir la información cada vez que se enciende el
SIM para la utilización durante el curso de una administración de
energía. Por tanto, cuando el usuario enciende y apaga el WCD en el
funcionamiento normal, el usuario introduce el código de acceso.
Cuando la administración de energía da como resultado el apagado del
SIM, sin embargo, el WCD se ocupa de la recuperación del código de
acceso desde la memoria y lo envía al SIM para que el procesador del
SIM lo utilice en la autenticación del usuario.
El sumario anterior de la invención no está
destinado a describir cada realización de la invención. Los detalles
de una o más realizaciones de la invención se exponen en los
dibujos acompañantes y la descripción a continuación. Otras
características, objetos y ventajas de la invención resultarán
evidentes a partir de la descripción y dibujos, y a partir de las
reivindicaciones.
La figura 1 es un diagrama de bloques que
ilustra un WCD que incorpora un SIM.
La figura 2 es un diagrama de bloques que
ilustra un sistema de administración de energía para un WCD que
incorpora un SIM.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
ilustra otro sistema de administración de energía para un WCD que
incorpora un SIM.
La figura 4 es un diagrama de bloques que
ilustra una rutina de administración de energía para un WCD que
incorpora un SIM.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
una rutina de administración de energía para un WCD que incorpora
un SIM.
La figura 6 es diagrama de flujo que ilustra un
proceso de autorización de seguridad para un WCD que incorpora un
SIM.
La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
otro ejemplo de proceso de administración de energía para un WCD
que incorpora un SIM.
La figura 1 es un diagrama de bloques que
ilustra un dispositivo 10 de comunicación inalámbrico (WCD) que
incorpora un módulo 16 de identidad de abonado (SIM). Tal como se
muestra en la figura 1, un WCD 10 puede incluir, además del SIM 16,
un transmisor/receptor 12 de radiofrecuencia, un módem 14, una
interfaz 18 de SIM, y una antena 20 de radiofrecuencia. La figura 1
también muestra un suministro 17 de energía que puede proporcionar
energía al SIM 16 y a la interfaz 18 de SIM. El módem 14 puede
configurarse para controlar el suministro 17 de energía de control
para entregar energía de manera selectiva al SIM 16, a la interfaz
18 de SIM o a ambas. Ejemplos no limitativos de WCD 10 incluyen un
radioteléfono móvil, radioteléfono satélite, una tarjeta PCMCIA
incorporada dentro de un ordenador, un PDA equipado con capacidades
de comunicación inalámbrica, y similares.
El WCD 10 puede emitir señales a través de la
antena 20 que es compatible con cualquier serie de protocolos de
comunicación, incluyendo por ejemplo, un acceso múltiple por
división de código (CDMA), WCDMA o protocolo GSM. El módem 14
incluye sistema de circuitos de demodulador/decodificador y sistema
de circuitos de modulador/codificador, estando ambos acoplados al
transmisor/receptor 12 para transmitir y recibir señales de
comunicación. La interfaz 18 SIM incluye un sistema de circuitos
que conduce la comunicación entre el módem 14 y el SIM 16.
El SIM 16 puede adoptar la forma de una tarjeta
SIM convencional basándose en la norma ISO/IEC 7816 que puede
instalarse en y extraerse del WCD 10. El SIM 16 puede ser, por
ejemplo, un módulo de identidad de usuario extraíble
(R-UIM), módulo de identidad de abonado universal
(USIM), o SIM GSM. El SIM 16 puede ser compatible con cualquiera de
las normas SIM siguientes: TIA/EIA IS-820, ETSI TS
100 977 y ETSI TS 102 221. Adicionalmente, el SIM 16 puede ser
compatible con otras normas que aparecerán en el futuro para las
tarjetas SIM y otros dispositivos similares para llevar información
de usuario. La memoria incluida en el SIM 16 puede almacenar una
variedad de información que incluye identificación de
abonado/usuario, números de teléfono, mensajes, códigos de
facturación, secuencias de cifrado, y similares, así como
aplicaciones a las que puede accederse por el WCD 10. El WCD 10
accede al SIM 16 a través de la interfaz 18 para recuperar
información seleccionada según sea necesario en el curso de la
comunicación inalámbrica.
Como una ilustración, cuando un usuario enciende
un WCD 10 por primera vez, una CPU u otra lógica de control, a la
que se hace referencia en general en el presente documento como un
procesador, asociada al SIM 16 puede comparar la identificación de
abonado/usuario con un código de acceso, por ejemplo, una serie de
números introducidos en el WCD 10 por el usuario a través de un
teclado u otro dispositivo de entrada.
Si el código de acceso introducido por el
usuario es válido para el SIM 16, las características seguras del
SIM se activan para la utilización mediante el WCD 10. Si no, las
características seguras del SIM 16 se bloquean y no pueden
utilizarse. Específicamente, las características seguras del SIM 16
pueden permanecer bloqueadas hasta que el SIM reciba un código de
acceso válido del usuario a través del WCD 10. El proceso de
autorización de seguridad opcional está destinado a verificar que
el WCD 10 está en la posesión de un usuario autorizado, y se repite
cada vez que el WCD enciende el SIM 16. El WCD 10 puede recuperar
otra información del SIM 16, tal como códigos de facturación para
usar en contabilidad. Adicionalmente, el WCD 10 puede recuperar
secuencias de cifrado generadas por o almacenadas en el SIM 16 para
soportar aplicaciones de seguridad de acceso y de comunicación de
voz o de datos más seguras.
Según la invención, el WCD 10 realiza una rutina
de administración de energía para conservar los recursos de batería
y extender el tiempo de espera. En particular, el WCD 10 realiza un
proceso de votación para determinar cuándo encender o apagar el SIM
16. El proceso de votación está diseñado para hacer más eficaz la
utilización del SIM 16 sin sacrificar el rendimiento, y puede
implementarse en el módem 14 para controlar el suministro 17 de
energía. Por ejemplo, antes de apagar el SIM 16, el proceso de
votación puede estar diseñado para evaluar los requisitos presentes
de los módulos de software que se ejecutan en el WCD 10 para acceder
al SIM 16. Un módulo de software puede adoptar la forma de un hilo,
rutina de servicio de interrupción, controlador de dispositivo,
rutina de ensamblador, transición de estado o similar, que se
ejecuta dentro de un entorno operativo en el WCD 10 bajo el control
de un CPU u otra lógica de control.
Si un módulo de software que se ejecuta en el
WCD 10 ha generado una orden o solicitud, o está realizando de otro
modo alguna acción que requiere el servicio del SIM 16, no se apaga
el SIM. Además, si un módulo de software que se ejecuta en el WCD
10 vota contra el apagado del SIM, el SIM no se apaga. En este caso,
un módulo de software en el WCD 10 puede anticipar la necesidad
inminente del servicio del SIM 16. Así, para apagar el SIM 16, la
rutina de administración de energía determina que no existen órdenes
pendientes y que ningún módulo de software ha votado contra el
apagado del SIM 16. De esta manera, el WCD 10 puede administrar de
manera eficiente la energía al SIM 16 para aumentar la duración de
la batería y el tiempo de espera mientras que se minimizan los
aspectos adversos en el rendimiento.
El WCD 10 también puede configurarse para
almacenar en memoria caché la información particular útil en el
proceso de autorización de seguridad opcional para mejorar la
comodidad del usuario. En particular, junto con la rutina de
administración de energía, el WCD 10 puede almacenar en memoria
caché un código de acceso en la memoria asociada al WCD cuando se
invoca un ciclo de apagado/encendido del SIM. Esta característica
adicional mejora la comodidad del usuario al eliminar la necesidad
de volver a introducir el código de acceso cuando tanto el proceso
de autorización de seguridad como la rutina de administración de
energía están activos. En su lugar, el código de acceso almacenado
en memoria caché puede utilizarse para completar el proceso de
autorización de seguridad de una manera fluida que es transparente
al usuario, sin la necesidad de alterar sustancialmente el propio
proceso de autorización de seguridad.
Cuando se enciende el SIM 16 después del apagado
invocado por la rutina de administración de energía, el WCD 10
recupera el código de acceso desde la memoria WCD, si el código de
acceso estaba almacenado en la memoria caché, y lo envía al SIM
para la autenticación de usuario. El SIM 16 completa el proceso de
autorización de seguridad mediante la autenticación del código de
acceso almacenado en la memoria caché y así mantiene el WCD en un
estado activo, operativo para el usuario. De esta manera, cada vez
que se apaga el SIM 16 para fines de la rutina de administración de
energía, el WCD 10 y el SIM 16 realizan conjuntamente el proceso de
autorización de seguridad sin necesitar que el usuario introduzca
el código de acceso en el WCD, por ejemplo, a través del teclado.
Cuando el usuario apaga el WCD 10 intencionadamente, sin embargo, el
usuario está obligado a introducir el código de acceso cuando el
proceso de autorización de seguridad está activo. En ese caso, el
WCD 10 no almacena en la memoria caché el código de acceso. Así, la
rutina de administración de energía puede conseguir una eficacia de
energía mejorada sin la necesidad de modificar sustancialmente el
proceso de autorización de seguridad.
La figura 2 es un diagrama de bloques que
ilustra un sistema de administración de energía ejemplar para un
WCD 10 que incorpora un SIM 16. Tal como se muestra en la figura 2,
el módem 14 puede incorporar una unidad de procesamiento central
(CPU) 22 u otra lógica de control, a la que se hace referencia en
general en el presente documento como un procesador o CPU, y un
circuito 24 de receptor/transmisor asíncrono universal (UART). La
CPU 22 funciona como un controlador de módem, y puede ser un
controlador de 32 bits tal como un controlador de conjunto de
instrucciones reducidas de 32 bits (RISC). Por consiguiente, el bus
I/O de datos asociado con el circuito 24 UART puede ser un bus de
32 bits.
El módem 14 también puede incluir una memoria 23
que contiene instrucciones para ejecutarse mediante la CPU 22, y
proporciona espacio de almacenamiento para la información almacenada
por la CPU de otros componentes. Adicionalmente, el módem 14 puede
incluir un puerto I/O para la comunicación con el SIM 16. Por
ejemplo, el módem 14 puede incluir un puerto I/O de datos mediante
el que un transmisor y receptor en el circuito 24 UART transmiten
datos a y reciben datos desde el SIM 16 respectivamente bajo el
control de la CPU 22. En el ejemplo de la figura 2, el módem 14
también incluye puertos de salida de reloj y de reinicio (CLK y RST)
que trasmiten señales de reloj y de reinicio al SIM 16 para dirigir
la comunicación síncrona entre el módem y el SIM.
El módem 14 puede habilitar y deshabilitar
selectivamente la señal de reloj SIM_CLK para controlar el SIM 16.
La señal de reinicio SIM_RST puede utilizarse para reiniciar el SIM
16 y puede confirmarse y desconfirmarse selectivamente mediante el
módem 14. El WCD 10 y, en particular, el circuito 24 UART puede ser
compatible sustancialmente con lo descrito en la solicitud de
patente estadounidense en tramitación junto con la presente número
de serie 09/773.768 presentada el 2 de febrero del 2001, y titulada
"CIRCUIT AND METHOD FOR INTERFACING A MODEM IN A WIRELESS
COMMUNICATION DEVICE TO A SUBSCRIBER INTERFACE MODULE".
La CPU 22 puede programarse para escribir datos
y órdenes a otros componentes tales como el circuito 24 UART,
acoplado a un bus de datos, y puede responder a varias señales de
interrupción generadas por los componentes. La CPU 22 puede
utilizar, por ejemplo, acceso asignado a la memoria, acceso al
puerto I/O, u otras técnicas de acceso para interaccionar con tales
componentes. De manera ventajosa, la CPU 22 puede utilizarse tanto
como un controlador de interfaz SIM que controla la interacción con
y el funcionamiento del SIM 16, como un controlador de módem que
controla las operaciones de control dentro del módem 14 que pueden
no estar relacionadas con el funcionamiento del SIM. La CPU 22
puede programarse para llevar a cabo varios aspectos de una rutina
de administración de energía según la invención, así como
determinados aspectos de un proceso de autorización de seguridad
modificado.
El SIM 16 puede incluir una CPU 26 u otra lógica
de control y memoria 28 que almacena una variedad de información de
usuario tal como identificación de abonado/usuario, números de
teléfono, mensajes, códigos de facturación, secuencias de cifrado,
aplicaciones de seguridad y similares. El SIM 16 incluye un puerto
I/O que recibe datos (SIM_IO) transmitidos por el circuito 24 UART,
una entrada (SIM_CLK) de reloj, y una entrada (SIM_RST) de
reinicio. El suministro 30 de energía al SIM genera energía desde un
voltaje V_{BAT} de batería asociado con una batería conectada al
suministro 30 de energía, y lo aplica al SIM 16. El suministro 30 de
energía al SIM de la figura 2 puede corresponder al suministro 17
de energía de la figura 1. Un circuito 32 de interfaz de SIM
proporciona un circuito de controlador. En particular, el circuito
32 de interfaz de SIM permite al módem 14 transmitir datos y
recibir datos desde el SIM 16 a través de una línea de datos común,
indicada por UIM_IO. Tal como se muestra adicionalmente en la
figura 2, el suministro 30 de energía al SIM también puede generar
energía para el circuito 32 de interfaz de SIM. El módem 14 recibe
un voltaje V_{MOD} de suministro de módem desde otro suministro
de energía (no mostrado).
En el ejemplo de la figura 2, el módem 14
incluye una salida de habilitación de energía que emite una señal
PWR_EN. La señal PWR_EN controla el suministro 30 de energía al SIM
para o bien suministrar o interrumpir la energía desde el
suministro 30 de energía al SIM 16 y al circuito 32 de interfaz de
SIM. Bajo el control de la CPU 22, por ejemplo, el módem 14 puede
desactivar el suministro 30 de energía al SIM o desacoplarlo del
SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de SIM, por ejemplo, a través de
uno o más interruptores que desacoplan las líneas de suministro de
energía respectivas.
Cuando el suministro 30 de energía al SIM se
desactiva o desacopla, el SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de
SIM se apagan, y dejan de consumir recursos de batería. La energía
al SIM 26 puede interrumpirse alternativamente bajo el control de
la CPU 22 interrumpiendo en primer lugar la señal de reloj aplicada
al circuito 32 de interfaz de SIM por el módem 14. Sin embargo, en
este caso, el SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de SIM pueden
continuar consumiendo una pequeña cantidad de energía hasta que el
suministro de energía desde el suministro 30 de energía al SIM se
interrumpa.
Antes de confirmar o desconfirmar la señal
PWR_EN para interrumpir la energía, el módem 14 lleva a cabo un
proceso de votación bajo el control de la CPU 22 para administrar
energía. Como una ilustración, el módem 14 puede continuar
suministrando energía al SIM 16 cuando una solicitud desde un módulo
de software que está ejecutándose en el WCD 10 está pendiente del
servicio del SIM, o cuando un módulo de software que está
ejecutándose en el WCD solicita el mantenimiento de energía en el
SIM. En el primer caso, una solicitud está pendiente de manera
activa para el servicio del SIM 16. El módem 14 puede determinar si
una solicitud está pendiente del servicio del SIM 16 mediante la
inspección de una cola de solicitudes asociada al SIM 16. La cola de
solicitudes puede estar prevista en la memoria llevada por el WCD
10, tal como una memoria 23, y accesible por la CPU 22.
En el segundo caso, no hay solicitud pendiente
para el servicio del SIM 16, sino que un módulo de software que
está ejecutándose en el WCD 10 anticipa la generación de una
solicitud de este tipo y "vota" contra el encendido del SIM.
El módem 14 puede interrogar a uno o más procesos que están
ejecutándose en el WCD 10 para obtener los votos necesarios antes
de apagar el SIM 16. Alternativamente el módem 14 puede referirse a
la información de votación en la forma de una estructura de datos,
tales como una máscara de bits, que almacena una indicación de los
votos registrados por los procesos. La máscara de bits puede
incluir, por ejemplo, bits que corresponden a módulos de software o
procesos que están ejecutándose en un WCD 10. Si un módulo de
software solicita suministro de energía al SIM 16, puede confirmar
el bit correspondiente en la máscara de bits. Si cualquiera de los
bits en la máscara de bits es confirmado, el módem 14 mantiene el
suministro de energía al SIM 16.
El módem 14 interrumpe la energía al SIM 16
cuando no hay ninguna solicitud desde el WCD 10 pendiente del
servicio del SIM, y ningún módulo de software que está ejecutándose
en el WCD solicita el suministro de energía al SIM. Por tanto, el
módem 14 garantiza que no hay ninguna solicitud pendiente y que
ningún módulo de software anticipa una solicitud de este tipo antes
de apagar el SIM 16. De esta manera, el módem 14 puede administrar
energía de manera eficiente sin reducir significativamente el
rendimiento. Específicamente, el módem 14 evita la latencia
provocada por ciclo de apagado y encendido cuando una solicitud está
pendiente o se anticipa, y por tanto da como resultado el
empeoramiento del rendimiento.
Tras apagar el SIM 16, el módem 14 puede
consultar los procesos que están ejecutándose en el WCD 10, una cola
de solicitudes, o una estructura de datos tal como una máscara de
bits, para determinar si volver a iniciar el suministro de energía.
Una variedad de módulos de software que están ejecutándose en el WCD
10 pueden requerir el acceso a, o el servicio del SIM 16,
incluyendo, por ejemplo, procesos para el funcionamiento de
interfaces aéreas tales como AMPS (sistema de telefonía móvil
avanzado) o CDMA que requieren información de módulo de asignación
de número (NAM) almacenada en el SIM, el proceso de autorización de
seguridad tras encender un bloqueo manual siguiente, procesos de
cifrado que requieren acceso a la información de clave proporcionada
por el SIM y similares.
La figura 3 es un diagrama de bloques que
ilustra otro sistema de administración de energía para un WCD 10
que incorpora un SIM 16. El sistema de la figura 3 corresponde
sustancialmente al de la figura 2. La figura 3 ilustra el circuito
32 de interfaz de SIM ligeramente con más detalle, sin embargo,
describe la línea DATA_TX de datos transmitidos y la línea DATA_RX
de datos recibidos acopladas al circuito 24 UART. También, en el
ejemplo de la figura 3, el SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de
SIM tienen suministros de energía separados. En particular, el SIM
16 recibe energía del suministro 30 de energía al SIM, mientras que
el circuito 32 de interfaz de SIM recibe energía del suministro 36
de energía al SIM. Según este ejemplo, el módem 14 puede generar
primeras y segundas señales PWR_EN 1 y PWR_EN 2 de habilitación de
energía. La primera señal PWR_EN 1 de habilitación de energía
controla un interruptor 34 asociado con el suministro 30 de energía
al SIM para suministrar e interrumpir selectivamente energía al SIM
16.
La segunda señal PWR_EN 2 de habilitación de
energía controla un interruptor 38 asociado con el suministro 36 de
energía de interfaz de SIM para suministrar e interrumpir
selectivamente energía al circuito 32 de interfaz de SIM. De esta
manera, el módem 14 puede controlar la energía al SIM 16 y el
circuito 32 de interfaz de SIM de manera independiente entre sí. En
algunos casos, por ejemplo, puede ser deseable mantener energía al
circuito 32 de interfaz de SIM tras interrumpir la energía al SIM
16. Adicionalmente, como un asunto práctico, puede ser necesario un
control independiente cuando el SIM 16 y el circuito 32 de interfaz
de SIM tienen diferentes suministros de energía.
La figura 4 es un diagrama de bloques funcional
que ilustra una rutina de administración de energía para un WCD que
incorpora un SIM. En particular, la figura 4 ilustra el
funcionamiento del módem 14 cuando administra un proceso de
votación y administra energía a un SIM. Tal como se muestra en la
figura 4, una rutina 40 de administración de energía que se ejecuta
en un entorno operativo proporcionado por el módem 14 puede
determinar si una cola 42 de solicitudes de SIM contiene una
solicitud pendiente para el servicio del SIM. Tal como se describe
a continuación, varios módulos de software que se ejecutan dentro
del entorno operativo proporcionado por el módem 14 pueden
modificar un conjunto de información 44 de votación. En algunas
realizaciones, la información 44 de votación puede adoptar la forma
de una estructura de datos, tal como una máscara de bits, en la que
los bits particulares corresponden a votos para diferentes módulos o
procesos de software. El módem 14 puede confirmar un voto
correspondiente dentro de la información 44 de votación en respuesta
a un evento de interfaz aérea o usuario que requiere energía
continua al SIM 16. El voto puede desconfirmarse después, por
ejemplo, cuando una orden o solicitud asociadas con el evento ha
sido servida por el SIM 16, a menos que el módulo de software
determine que otra orden o solicitud está pendiente.
La solicitud puede comunicarse al SIM 16 a
través de una sección 52 RX/TX en el UART 24. Adicionalmente, la
rutina 40 de administración de energía inspecciona la información 44
de bits de votación para determinar si alguno de los procesos que
se ejecutan en el WCD 10 ha votado para el mantenimiento de energía
al SIM 16. En el caso de que una solicitud esté pendiente en la
cola 42 de solicitud de SIM o un bit se confirme en la máscara 44
de bits de información de votación, el proceso 40 de administración
de energía mantiene la energía al SIM 16 y la interfaz 32 de SIM
mediante la confirmación continuada de las señales 46, 48 PWR_EN 1 y
PWR_EN 2.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
una rutina de administración de energía para un WCD 10 que
incorpora un SIM 16. Tal como se muestra en la figura 5, la rutina
de administración de energía espera o bien para procesar una
solicitud o bien una indicación (54) de voto de encendido/apagado.
En otras palabras, el módem 14 se refiere a una cola de solicitudes
para el SIM 16 para determinar si hay solicitudes pendientes, y
gestiona un proceso de votación para determinar si algún proceso ha
solicitado, directa o indirectamente, el mantenimiento del
suministro de energía al SIM 16.
En el caso de que el SIM 16 esté ya apagado
(56), la rutina determina si una solicitud está indicada, es decir,
si un módulo de software ha emitido una orden u otra operación que
debe tratarse (58), por ejemplo, haciendo referencia a la cola de
solicitudes de SIM. Si una solicitud está indicada, es decir,
pendiente, el proceso de administración de energía enciende el SIM
16 (60). Si no hay ninguna solicitud indicada, la rutina determina
si existe un voto (62) de encendido entre cualquiera de los módulos
o procesos de software WCD que interaccionan con el SIM 16. Si es
así, el proceso enciende el SIM 16 (60). Si no, el proceso de
administración de energía vuelve a la etapa 54.
Si el SIM 16 no está apagado (56), el proceso de
administración de energía determina si existe una indicación (64)
de solicitud. Si es así, el módem 14 pasa la solicitud al SIM 16
para tratarla en el curso (66) ordinario. Si no, el proceso de
administración de energía determina si existe un voto (68) de
encendido. Si no existe un voto de encendido entre los módulos de
software WCD que interaccionan con el SIM 16, el proceso de
administración de energía avanza para apagar el SIM 16 (70). De
nuevo, el voto de encendido puede representarse por bits
respectivos en una máscara de bits almacenada en la memoria en el
WCD 10. Consultando la información de votación y la cola de
solicitudes, el proceso de administración de energía evita el
apagado del SIM cuando una solicitud está pendiente o es inminente,
y promueve así un mejor rendimiento.
La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
un proceso de autorización de seguridad modificado para un WCD 10
que incorpora un SIM 16 y proporciona una rutina de administración
de energía tal como se describe en el presente documento.
Habitualmente, cuando el WCD 10 se apaga, también se apaga el SIM
16. Cuando el WCD 10 se enciende posteriormente, el SIM 16 intenta
llevar a cabo un proceso de autorización de seguridad en el que un
código de acceso, tal como un código de verificación de titular
(CHV), se compara en la CPU del SIM con un código introducido por
un usuario a través de una interfaz de usuario tal como un teclado
numérico asociado con WCD 10.
Cuando el SIM 16 está apagado como un resultado
de la rutina de administración de energía descrita con referencia a
la figura 5, el SIM intenta llevar a cabo el mismo proceso de
autorización de seguridad. Dado que el SIM puede encenderse y
apagarse muchas veces durante el funcionamiento como parte de la
rutina de administración de energía, la introducción del código de
acceso por parte del usuario sería muy incómodo. Por tanto, para
promover la comodidad del usuario, el WCD 10 puede configurarse para
almacenar, o "almacenar en caché", el código de acceso en la
memoria asociado con el WCD.
Cuando se requiere el código de acceso tras el
encendido después de un apagado ejecutado por la rutina de
administración de energía, el WCD 10 recupera el código de acceso
almacenado en caché de la memoria y lo envía al SIM 16 para usarlo
en el proceso de autorización de seguridad para autorizar el uso de
las propiedades seguras del SIM. En el funcionamiento, el WCD 10
almacena el código de acceso tras la introducción por parte del
usuario y la finalización satisfactoria del proceso de autorización
de seguridad.
Tal como se muestra en la figura 6, en la que
hay una indicación (72) de encendido del SIM, el WCD 10 determina
si el encendido era el resultado del proceso de votación asociado
con la rutina (74) de administración de energía. Si es así, el WCD
10 determina si el código de acceso fue almacenado en caché por el
WCD (76) después del apagado previo. Después de encontrar el código
de acceso almacenado en caché, el WCD 10 envía el código de acceso
al SIM 16 (80) para utilizar en el proceso de autorización de
seguridad. Después de la autenticación satisfactoria del código de
acceso por el SIM 16 (82), el código de acceso se almacena de nuevo
en caché por el WCD 10 (84) para uso futuro.
Si el encendido del SIM no es el resultado del
proceso (74) de votación, el WCD 10 solicita el código de acceso
del usuario (78), por ejemplo, avisando a usuario a través de una
pantalla y recibiendo el código a través de un teclado numérico.
Tras el envío del código de acceso al SIM (80), si la autenticación
no ha finalizado satisfactoriamente, el WCD 10 borra la memoria
caché del código de acceso (86). Si no existe código de acceso en
la memoria caché (76), el proceso de autenticación de seguridad no
ha finalizado. En cada caso, el WCD 10 y el SIM 16 están listos
entonces para tratar solicitudes (88). Sin embargo, si la
autenticación no ha finalizado de manera satisfactoria, las
operaciones de seguridad del SIM 16 no se realizarán de manera
satisfactoria.
Las instrucciones para hacer que un procesador
previsto en el WCD 10 o SIM 16, tal como una CPU 22, o CPU 26
ejecute procesos de administración de energía y autorización de
seguridad, tal como se describe en el presente documento, pueden
almacenarse en un medio legible por ordenador. A modo de ejemplo, y
no de limitación, los medios legibles por ordenador pueden
comprender medios de almacenamiento informáticos y/o medios de
comunicación. Los medios de almacenamiento informáticos incluyen
medios volátiles y no volátiles, extraíbles o fijos implementados
en cualquier procedimiento o tecnología para almacenar información
tal como instrucciones legibles por procesador, estructuras de
datos, módulos de programa u otros datos.
Los medios de almacenamiento informáticos pueden
incluir, pero no están limitados a, memoria de acceso aleatorio
(RAM), memoria de sólo lectura (ROM, EEPROM, memoria flash, medios
de disco fijos o extraíbles, que incluyen medios ópticos o
magnéticos, o cualquier otro medio que pueda utilizarse para
almacenar la información deseada y a los que pueda accederse por un
procesador dentro de un WCD 10 del SIM 16. En particular, el SIM 16
puede llevar una memoria FLASH a bordo para almacenar información y
aplicaciones.
Los medios de comunicación incorporan
habitualmente instrucciones legibles por procesador, estructuras de
datos, módulos de programa, u otros datos en una señal de datos
modulada, tal como una onda portadora u otro medio de transporte e
incluye cualquier medio de entrega de información. El término
"señal de datos modulada" quiere decir una señal que ha fijado
o cambiado una o más de sus características de manera tal para
codificar información en la señal. A modo de ejemplo, y no de
limitación, los medios de comunicación incluyen medios cableados,
tal como una red cableada o conexión cableada directa, y medios
inalámbricos, tales como acústicos, RF, infrarrojos y otros medios
inalámbricos. Los medios legibles por ordenador pueden incluir
también combinaciones de cualquiera de los medios descritos
anteriormente.
La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
un proceso ejemplar para verificar la integridad del SIM 16 tras el
encendido. En particular, el proceso ilustrado en la figura 7 es
útil para verificar que el SIM 16 no se ha intercambiado por un SIM
diferente mientras se apaga durante un proceso de administración de
energía (ciclo).
Cuando un WCD 10 está encendido (90), la rutina
de administración de energía recibe un identificador único desde el
SIM 16 (92) acoplado actualmente. La rutina de administración de
energía puede, por ejemplo, solicitar del SIM 16 un identificador
de tarjeta de circuito integrado (ICCID) tal como se define por la
norma ETSI TS 100 977.
A continuación, la rutina de administración de
energía determina si la indicación de encendido fue el resultado de
la energía inicial que se aplica al WCD, o durante un ciclo de
administración de energía. La rutina de administración de energía
puede, por ejemplo, determinar si la indicación de encendido fue el
resultado del proceso de votación descrito anteriormente (94). Si
la indicación de encendido no fue el resultado de un proceso de
votación, la rutina de administración de energía almacena el
identificador único en, por ejemplo, una memoria de acceso
aleatoria (RAM) u otro medio legible por ordenador dentro del módem
14 u otro componente del WCD 10 (100). Tras almacenar el
identificador único, la rutina de administración de energía continúa
con el proceso de encendido (106).
Sin embargo, si la rutina de administración de
energía determina que el encendido fue el resultado de un proceso
de votación, entonces la rutina de administración de energía compara
el identificador único recibido con un identificador ya almacenado
en memoria caché en la RAM dentro del WCD 10 (98). Basándose en la
comparación, el WCD 10 controla el acceso al SIM 16. Si el
identificador único recibido desde el SIM 16 tras el encendido
coincide con el identificador único almacenado en la RAM, entonces
la rutina de administración de energía continúa el proceso de
encendido descrito en el presente documento (106). Sin embargo, si
el identificador único recibido desde el SIM 16 después del
encendido no coincide con el identificador único almacenado en la
RAM, la rutina de administración de energía determina que el SIM 16
se ha intercambiado y controla el acceso al SIM 16. El WCD 10
puede, por ejemplo, invalidar la memoria en caché del control de
acceso (102) y declarar al SIM 16 como modificado (104).
Alternativamente, la rutina de administración de energía puede
volver a iniciar el proceso de autorización de seguridad alterado,
o puede interrumpir la energía al SIM 16.
En una realización, el WCD 10 muestra un estado
de la tarjeta SIM tras volver a suministrar energía al SIM 16. El
WCD 10 puede mostrar, por ejemplo, un mensaje que indica si el SIM
16 fue cambiado basándose en una discordancia entre el
identificador único más reciente recibido del SIM y el identificador
único almacenado en la RAM.
De esta manera, la rutina de administración de
energía puede detectar si el SIM 16 acoplado actualmente ha sido
intercambiado por un SIM diferente mientras estuvo apagado. Esto es
ventajoso a la hora de verificar la integridad del SIM 16 para
otros módulos de software y hardware dentro del WCD 10 que necesitan
acceder o utilizar de otro modo el SIM 16.
Se han descrito varias realizaciones de la
invención. Estas y otras realizaciones están dentro del alcance de
las reivindicaciones siguientes.
Claims (17)
1. Un dispositivo de comunicación inalámbrico,
WCD, adaptado para utilizar con un módulo (16) de identidad de
abonado, SIM, que incluye un controlador (26) y memoria (28) para
recibir un código de acceso de usuario para una autenticación de un
código de acceso de usuario almacenado en SIM para permitir acceso
al SIM por el WCD, comprendiendo el WCD:
medios (30) para suministrar energía
selectivamente al SIM para apagar (70) el SIM después de encenderlo
(56-"NO") y para encender (60) el SIM después de apagarlo
(56-"SÍ") mientras se mantiene un estado operativo y activo
del WCD;
medios para almacenar en un memoria (23) del WCD
el código de acceso de usuario que se introduce al encender el
WCD;
medios para recuperar y enviar el código de
acceso de usuario desde la memoria del WCD al SIM sin que el usuario
introduzca de nuevo el código de acceso de usuario después de
encender el SIM mediante el suministro selectivo de energía al SIM
para que el SIM reciba el código de acceso de usuario recuperado y
enviado para la autenticación del código de acceso de usuario
almacenado en el SIM que permite el acceso al SIM por el WCD.
2. El WCD según la reivindicación 1, en el que
dichos medios para almacenar almacenan el código de acceso de
usuario tras la introducción por parte del usuario y la finalización
satisfactoria de la autenticación del código de acceso de usuario
por el SIM que permite el acceso al SIM por el WCD.
3. El WCD según la reivindicación 1, en el que
dichos medios (30) para suministrar energía selectivamente al SIM
operan en respuesta a una rutina (40) de administración de energía
que opera dentro del WCD.
4. El WCD según la reivindicación 3, en el que
la rutina (40) de administración de energía opera basándose en un
proceso de votación, en el que el proceso de votación incluye que la
rutina de administración de energía apague el SIM (70) cuando no
hay ninguna solicitud pendiente del servicio del SIM, y no hay
ningún módulo de software ejecutándose en el WCD que genera una
solicitud para el servicio del SIM.
5. El WCD según la reivindicación 1, que
comprende además un circuito (32) de interfaz de suministro de
energía para interconectar el SIM con el WCD para encender y apagar
el SIM.
6. El WCD según la reivindicación 1, en el que
el apagado del SIM se realiza mediante la interrupción de una señal
de reloj aplicada al SIM.
7. El WCD según la reivindicación 1, en el que
el apagado del SIM se realiza mediante la interrupción del
suministro de energía al SIM.
8. El WCD según la reivindicación 1, que
comprende además medios (86) para borrar el código de acceso de
usuario de la memoria del WCD tras una autenticación no
satisfactoria del código de acceso de usuario enviado y
recuperado.
9. Un procedimiento para un dispositivo de
comunicación inalámbrico (WCD) adaptado para usar con un módulo
(16) de identidad de abonado (SIM) que incluye un controlador (26) y
memoria (28) para recibir un código de acceso de usuario para una
autenticación de un código de acceso de usuario almacenado en SIM
para permitir acceso al SIM por el WCD, comprendiendo el
procedimiento:
suministrar (30) energía selectivamente al SIM
para apagar (70) el SIM después de encenderlo (56-"NO") y para
encender (60) el SIM después de apagarlo (56-"SÍ") mientras se
mantiene un estado operativo y activo del WCD;
almacenar en un memoria (23) del WCD el código
de acceso de usuario que se introduce al encender el WCD;
recuperar y enviar el código de acceso de
usuario desde la memoria del WCD al SIM sin que el usuario
introduzca de nuevo el código de acceso de usuario después de
encender el SIM mediante el suministro selectivo de energía al SIM
para que el SIM reciba el código de acceso de usuario recuperado y
enviado para la autenticación del código de acceso de usuario
almacenado en el SIM que permite el acceso al SIM por el WCD.
10. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que la etapa de almacenar en una memoria del WCD almacena el
código de acceso de usuario tras la introducción por parte del
usuario y la finalización satisfactoria de la autenticación del
código de acceso de usuario por el SIM que permite el acceso al SIM
por el WCD.
11. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el suministro selectivo de energía al SIM se realiza en
respuesta a una rutina (40) de administración de energía que opera
dentro del WCD.
12. El procedimiento según la reivindicación 11,
en el que la rutina (40) de administración de energía opera
basándose en un proceso de votación, en el que el proceso de
votación incluye que la rutina de administración de energía apague
el SIM cuando no hay ninguna solicitud pendiente del servicio del
SIM, y no hay ningún módulo de software ejecutándose en el WCD que
genere una solicitud para el servicio del SIM.
13. El procedimiento según la reivindicación 9,
que comprende adicionalmente interconectar (32) el SIM con el WCD
para encender y apagar el SIM.
14. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el apagado del SIM se realiza mediante la interrupción de
una señal de reloj aplicada al SIM.
15. El procedimiento según la reivindicación 9,
en el que el apagado del SIM se realiza mediante la interrupción
del suministro de energía al SIM.
16. El procedimiento según la reivindicación 9,
que comprende además borrar el código de acceso de usuario de la
memoria del WCD tras una autenticación no satisfactoria del código
de acceso de usuario enviado y recuperado.
17. Un medio de almacenamiento legible por
ordenador que comprende instrucciones almacenadas en el mismo, que,
cuando se ejecuta por un dispositivo informático de un dispositivo
de comunicaciones inalámbrico adaptado para usar con un módulo (16)
de identidad de abonado, SIM, provoca que el dispositivo informático
lleve a cabo las etapas de procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 16.
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