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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines drahtlosen
Zugriffs auf eine Vielzahl von SIM-Karten (Subscriber-Identity-Module-Karten)
für Netbooks die sowohl über ein integriertes
Funkmodem für öffentliche Funknetze, als auch über
eine integrierte drahtlose Kurzstrecken Sende- und Empfangseinheit
(z. B. Bluetooth) verfügen und ähnlichen mobilen
Rechnern, wie Notebooks oder Laptops mit USB-Modem-Stick, MDA-Geräte
(Mobile-Digital-Assistant-Geräte, die sich zum Datenaustausch
mit einem Funknetz verbinden können und vor der Nutzung
im jeweiligen Funknetz authentifiziert werden müssen.
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Das
mobile Surfen im Internet per Netbook wird immer beliebter. In den
verschiedenen Funk-Netzen gelten je nach Funknetzbetreiber signifikant
unterschiedliche Tarife. Es gibt zahlreiche Prepaid-Tarife, Postpaid-Tarife,
Tagesflat-Tarife und Monatsflat-Tarife. Neben dem Preis ist die Übertragungsgeschwindigkeit
je nach Belastung und je nach Ausbaustufe des Funknetzes oft stark
von örtlichen und zeitlichen Gegebenheiten abhängig
und bestimmt in ganz erheblichem Maße die Geschwindigkeit,
mit der gesurft werden kann.
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Der
im Jahr 1992 in Deutschland eingeführte Standard für
volldigitale Mobilfunknetze, das GSM (Global System for Mobile Communications
oder früher Groupe Spécial Mobile) erreicht eine
Datenübertragungsrate von maximal 55 kbit/s. Zur Erhöhung der
Datenübertragungsrate wurden dieser Standart weiterentwickelt.
Mit der Weiterentwicklung EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)
wurden bereits Datenraten von bis zu 220 kbit/s erzielt.
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Seit
2004 ist UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) in Deutschland
kommerziell verfügbar. Dieser Standard der dritten Generation (3G)
besitzt eine deutlich höhere Datenübertragungsrate
von max. 384 kbit/s und mit dem zu UMTS kompatiblen Datenübertragungsverfahren
HSDPA werden Datenraten bis zu 7200 kbit/s – zumindest theoretisch – erzielt.
Derzeit wird HSDPA in Deutschland unter anderem von den Netzbetreibern
Vodafone, E-Plus, T-Mobile und O2 angeboten.
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Im
Gegensatz zur kabelbasierten DSL-Verbindung sind die Datenraten
bei Funkverbindungen die auf UMTS basieren, sehr stark von der jeweiligen Nutzerzahl
abhängig. Wenn also viele Surfer gleichzeitig viel Traffic
verursachen, sinkt die Bandbreite, die jeder Einzelne zur Verfügung
hat. Dadurch kann die individuell verfügbare Surf-Geschwindigkeit,
insbesondere in Ballungszentren, je nach Standort in Spitzenzeiten
weit abseits von der theoretisch maximal verfügbaren Bandbreite
liegen.
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Für
Deutschland stellt sich die aktuelle Situation gemäß Internet
Quelle (http://de.wikipedia.org/wiki/HSDPA) gegenwärtig
folgendermaßen dar:
Der Netzbetreiber T-Mobile Deutschland
hat laut eigenen Angaben das gesamte UMTS-Netz mit 3,6 Mbit/s HSDPA
ausgerüstet und deckte damit im Februar 2007 über
60% der Bevölkerung ab. Außerdem werden mittlerweile
einzelne Gebiete mit 7,2 Mbit/s HSDPA versorgt.
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Der
Netzbetreiber Vodafone vermarktet HSDPA als UMTS-Broadband. Es war
im November 2007 für 80% der Bevölkerung verfügbar.
An ausgewählten Orten bietet Vodafone 7,2 Mbit/s HSDPA
an, im restlichen Netz 3,6 Mbit/s.
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Der
Netzbetreiber O2 bietet HSDPA seit Ende
2006 in Berlin, Braunschweig, Düsseldorf, Frankfurt, Hamburg,
Köln und München an. Der bundesweite Ausbau erfolgte
seit Ende 2007 und ist seit Ende 2009 abgeschlossen. Weite Teile
in Deutschland seien mit HSDPA und Geschwindigkeiten bis zu 7,2
Mbit/s im Downstream versorgt. Seit dem 3. November testet O2 frei für alle Bestandskunden HSDPA
in der Kategorie 16 mit 28 Mbit/s in München.
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Der
Netzbetreiber E-Plus hat in Ballungsgebieten schon flächendeckendes
HSDPA in Betrieb, jedoch ist die Geschwindigkeit auf ca. 0,5 Mbit/s
gedrosselt. Laut E-Plus soll die Drosselung in absehbarer Zeit aufgehoben
werden, sodass theoretische Bandbreiten von bis zu 3,6 Mbit/s möglich
sein werden.
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Um
nun bei den unterschiedlichen Gegebenheiten aus den besten angebotenen
Tarif-Optionen der jeweiligen Netzbetreiber wählen oder
um private und dienstliche Surfverbindungen präzise und
zuverlässig abrechnen zu können, entsteht das
Bedürfnis, neben dem klassischen direkten Zugriff auf eine
einzelne eingelegte SIM-Karte in einem Netbook auch mehr als nur
eine SIM-Karte zu betreiben und damit den entsprechenden Netzbetreiber
auszuwählen oder die Kosten ordnungsgemäß aufzuteilen
oder eventuelle tarifliche Freikontingente auszunutzen.
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Bei
herkömmliche Mobiltelefonen, kurz Handys genannt, trägt
die Industrie dem Interesse an der parallelen Nutzung mehrerer SIM-Karten
bereits seit Jahren Rechnung. Einige Methoden zur Benutzung mehrerer
SIM-Karten in Handys sind derzeit verfügbar und werden
nachfolgend diskutiert.
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Sehr
preiswert sind die Adapter-Methoden. Es werden SIM-Karten Adapter
für derzeit bis zu vier SIM-Karten angeboten. Der jeweilige
Adapter befindet sich teilweise in speziellen modifizierten Gehäuseschalen
für gängige Mobiltelefone. Die Umschaltung erfolgt
in der Regel über einen manuell zu betätigenden
Schalter. Es sind teilweise aber auch Software-Lösungen
in Form von Auswahlmenüs verfügbar. Nachteilig
ist, dass die Nachrüstlösungen jeweils an die
bauartbedingten beschränkten Platzverhältnisse
angepasst sein müssen. Wenn dies teilweise mechanisch nicht
möglich ist, werden spezielle modifizierte Akkupacks benötigt.
Vielfach ist auch die Anpassung der mechanischen Ausmaße
der Karte mit einer Schere oder einem speziellen Werkzeug notwendig,
was bei einem fehlerhaften Schneidevorgang auch zum Totalausfall
der SIM-Karte führen kann. In der Regel kann bei einer
solchen Nachrüstung lediglich eine einzige Karte gleichzeitig
benutzt werden.
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Deutlich
aufwendiger aber erheblich vielseitiger ist die Verwendung von Multi-SIM-Handys.
Hier dominieren derzeit die Dual-SIM-Handys. Diese besitzen einerseits
zwei autarke, also jeweils voneinander unabhängigen Sende-
und Empfangseinheiten und andererseits ist bereits der entsprechende
Platz für die mechanische Platzierung beider Karten vorgesehen.
Dadurch funktionieren diese Geräte, zumindest was den hochfrequenten
Geräteteil betrifft, nahezu wie zwei voneinander unabhängige
Handys. Insbesondere kann der Nutzer beispielsweise unter verschiedenen
Rufnummern in verschiedenen Netzen kommunizieren – abgesehen
von den Einschränkungen, dass viele Bauteile des Handys,
wie Mikrofon oder Lautsprecher, gemeinsam genutzt werden.
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Eine
aktuelle Weiterentwicklung stellen die Tripple-SIM-Handys dar. Der
Anbieter EcoGSM hat ein Triele-SIM-Handy mit Steckplätzen
für drei SIM-Karten entwickelt. Zwar ist der Nutzer wie
bei einem Dual-SIM-Handy nur über zwei Sende- und Empfangseinheiten
erreichbar, er kann jedoch frei zwischen den SIM-Karten hin- und
herschalten.
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Alle
genannten Varianten haben den gemeinsamen Nachteil, dass jeweils
drei oder maximal vier SIM-Karten benutzt werden können.
Soll eine weitere SIM-Karte genutzt werden, muss der Benutzer derzeit
noch die SIM-Karte wechseln und dazu das Mobiltelefon ausschalten,
den Gehäusedeckel und in der Regel auch noch den Akku entfernen.
Die eingeschränkten Platzverhältnisse verlangen
dem Benutzer nicht selten ein erhöhtes filigranes Geschick
ab.
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Eine
einfache technische Möglichkeit, bis zu 16 SIM-Karten gleichzeitig
mit einen einfachen Handy zu nutzen besteht darin, die Informationen
der jeweiligen SIM-Karten mit einem speziellen Lesegerät, z.
B. USB2-Cardreader auszulesen, zu kopieren und mit Hilfe eines Computers
auf eine spezielle Master-SIM-Karte zu übertragen, deren
Aufnahmekapazität von derzeit bis zu 16 SIM-Karten sich
technisch sicherlich zukünftig auch noch erweitern lassen
dürfte. Durch das Auslesen und Kopieren sämtlicher
Informationen auf einer SIM-Karte ist es technisch möglich,
eine einzelne Master-SIM-Karte mit den Informationen sämtlicher
verfügbarer SIM-Karten zu beschreiben. Diese Methode dürfte
in einigen Staaten dieser Welt unter Umständen juristisch
bedenklich sein, trotzdem werden diese Produkte zum Klonen von SIM-Karten
derzeit frei verkäuflich über das Internet angeboten.
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Bei
näherem Hinsehen kann jedoch erkannt werden, dass diese
Systeme lediglich für ältere SIM-Karten nutzbar
sind, also für solche SIM-Karten, welche die Version 1
des COMP128-Algorithmus als A3/A8-Verschlüsselung einsetzten,
denn diese hatten einen Bug, der es erlaubte, den eigentlich nicht auslesbaren
geheimen Schlüssel KI doch aus der Karte herauszubekommen.
Damit liefen sich SIM-Karten klonen, d. h. ein identisches Duplikat
einer Karte herstellen. Die ganzen angebotenen x-in-1-SIMs funktionieren
auf diesen Weg. Ein Klon der jeweiligen Karten wird in der neuen
SIM-Karte abgelegt. Etwa im Jahre 2001 gab es dann die Version 2
des COMP128-Algorithmus, die diesen Bug nicht mehr hatte und somit
das Klonen und auch die Nutzung von x-in-1-SIMs unterband. Auch
die aktuelle Version von COMP128 (v3) ist fehlerfrei. Es kommt noch
hinzu, dass COMP128 nicht die einzige Wahl für den Verschlüsselungsalgorithmus
einer SIM-Karte ist. Viele Netzbetreiber setzten von Anfang an auf andere
Algorithmen, die ebenfalls kein Klonen zulassen. Somit können
diese Geräte in der Regel den A3A8 – 128COMP Algorithmus
zum Kodieren des KI Schlüssels moderner SIM-Karten nicht
verarbeiten und damit nicht alle verfügbaren SIM-Karten
verwenden, was die Anwendungsmöglichkeiten auf alte Kartenver sionen
einschränkt und daher bald wieder vom Markt verschwunden
sein dürfte.
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Während
es somit also für Mobilfunktelefone derzeit einige durchaus
diskutierbare Lösungen zur Benutzung mehrerer SIM-Karten
in einem Mobiltelefon gibt, finden sich bis heute keinerlei verfügbaren Möglichkeiten
zur Benutzung mehrerer SIM-Karten in einem Netbook mit integriertem
Funkmodem und ähnlichen mobilen Rechnern, wie Notebooks
oder Laptops mit USB-Modem-Stick, MDA-Geräte (Mobile-Digital-Assistant-Geräte,
die sich zum Datenaustausch mit einem Funknetz verbinden können
und vor der Nutzung im jeweiligen Funknetz authentifiziert werden
müssen.
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Da
bleibt bei diesen Geräten nur das mühsame Aufschrauben,
Austauschen und sorgfältige Verwahren der jeweils nicht
benutzten SIM-Karten. Oft stellt sich nach dem Austauschen dann
bei der Einbuchung in das Funk-Netz die Frage, welche PIN-Nummer
denn für die ausgetauschte SIM-Karte die richtige Zahl
ist.
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Eine
dagegen völlig legale, komfortable, zukunftorientierte
und flexible Lösung des Problems bietet die hier vorgestellte
Erfindung, nämlich der Wireless-SIM-Cardserver.
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In
dieser Vorrichtung zur Bereitstellung eines drahtlosen Zugriffs
auf eine Vielzahl von SIM-Karten finden prinzipiell beliebig viele
unveränderte SIM-Karten als Originale Platz. Sie können
wie bei der Bestückung herkömmlicher Kartenleser
vom Benutzer sehr komfortabel eingelegt bzw. gegebenenfalls gewechselt
werden. Die Vorrichtung kann typischerweise in einem tragbaren Gehäuse
mit eigener Stromversorgung implementiert werden. Ein integrierter
Controller übernimmt die Ansteuerung der einzelnen Karten.
Diese werden dann drahtlos beispielsweise mittels eines Bluetooth-Transceivers über
das SIM Access Profile (SAP), dem mobilen Rechner wie Netbook, Notebook,
Laptop und ähnlichen mit einem Funknetz verbundenen elektronischen
Geräten, die vor der Nutzung im jeweiligen Funknetz authentifiziert
werden müssen, angeboten. Alle Karten sind damit dann über
diese Verbindung für das Netbook oder andere Geräte,
die das SAP unterstützen, hinsichtlich seiner Daten erreichbar.
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Die
Bedingung für den möglichen Zugriff auf die SIM-Karten über
das SAP ist eine Implementierung der „Client”-Seite
auf den jeweiligen mobilen Rechnern, die vor der Nutzung im jeweiligen
Funknetz authentifiziert werden müssen, also einer geeigneten
Software zum Ansprechen der original SIM-Karten, die sich körperlich
im Wireless-SIM-Cardserver befinden. Das Netbook mit integriertem
Modem beispielsweise als ein solches Gerät, benutzt dann
also aktiv die in den Wireless-SIM-Cardserver eingelegten Originale
der SIM-Karten.
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Eine
verwandte Problematik zur Benutzung einer SIM-Karte, die sich nicht
im dem elektronischen Gerät befindet, welches sich in das
Funknetz einbuchen soll, ist bereits seit einiger Zeit bekannt.
So wird ein Verfahren zum Einbuchen eines Endgeräts in
ein Netz in der
DE
101 00 824 A1 beschrieben. Dabei wird zwischen einem dem
Endgerät zugeordneten Identifizierungsmodul des Nutzers
und dem Kommunikationsnetz Berechtigungsdaten übermittelt.
Das Identifizierungsmodul befindet sich dabei in einem ersten Endgerät
und die Berechtigungsdaten des Identifizierungsmoduls werden über
eine Schnittstelle zwischen dem ersten Endgerät und einem
zweiten Endgerät übermittelt. Das zweite Endgerät
wird dann mittels dieser Berechtigungsdaten in das Kommunikationsnetz
eingebucht.
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Bei
dieser Erfindung finden sich technische Parallelen im Zusammenhang
mit dem Austausch der SIM-Karten Daten zwischen den beteiligten
Geräten. Jedoch liegt hier der wesentliche Unterschied zwischen
dieser Erfindung und dem Wireless-SIM-Cardserver darin, dass nicht
mit einer einzelnen SIM-Karte möglichst viele mobile Kommunikationsgeräte
aktiviert und nacheinander authentifiziert werden sollen, sondern
vielmehr umgekehrt ein einzelnes mobiles Netbook mit einer Vielzahl
zur Auswahl stehenden SIM-Karten aktiviert und authentifiziert werden
soll. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der Wireless-SIM-Cardserver
als eigenständiges Zusatzgerät kein mobiles Kommunikationsgerät
für die allgemeine Kommunikation mit einem Funknetz ist,
wie es beispielsweise ein Mobiltelefon wäre, sondern dass
der Wireless-SIM-Cardserver lediglich für die drahtlose Übertragung
der SIM-Karten Daten mit den zugehörigen Protokollen und
Datenaustausch zu den oben genannten mobilen Kommunikationsgeräten
ausgelegt ist.
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In
der
EP 1 414 225 A1 werden
die Telekommunikationsvorrichtung und -Verfahren noch erweitert.
Diese Erfindung besitzt eine Telekommunikationsvorrichtung mit einer
ersten Vorrichtung mit Mitteln zur drahtlosen Übertragung,
einer zweiten Vorrichtung mit Mitteln zur drahtlosen Übertragung
und Mitteln, welche zur Identifikation eines Nutzers der Telekommunikationsvorrichtung
eingesetzt werden können, wobei die zweite Vorrichtung
mit der ersten Vorrichtung kommuniziert. Die Telekommunikationsvorrichtung
umfasst des Weiteren Mittel zum Erkennen der lokalen Nähe
zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung. Solche
entsprechende Telekommunikationsvorrichtungen finden u. a. in Kraftfahrzeugen
Einsatz. Das Erkennen der lokalen Nähe ergibt sich beispielsweise
durch eine Feldstärkemessung. So kann durch das Einsteigen des
Nutzers mit aktiviertem Handy in ein Fahrzeug der berechtigte Nutzer
erkannt werden. Dadurch wird beispielsweise automatisch ein fest
installiertes Mobilfunktelefon im Fahrzeug aktiviert und im Netz
authentisiert. Durch das Erkennen der lokalen Nähe lassen
sich zahlreiche Zuordnungen zu weiteren Endgeräten automatisch
vornehmen. So ist es beispielsweise möglich, ein zusätzliches
zweites fest installiertes Mobilfunktelefon durch das Handy des
Beifahrers automatisch im Fahrzeug zu aktivieren und im Netz zu authentisieren.
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Auch
bei dieser Erfindung finden sich zahlreiche technische Parallelen
im Zusammenhang mit dem Austausch der SIM-Karten Daten zwischen
den Geräten. Jedoch liegen auch hier die wesentlichen Unterschiede
zwischen dieser Erfindung und dem Wireless-SIM-Cardserver darin,
dass zum einen nicht mit einer einzelnen SIM-Karte oder der weiteren SIM-Karte
eines gleichzeitig in der Nähe betriebenen Handys möglichst
viele mobile Kommunikationsgeräte aktiviert und nacheinander
authentifiziert werden sollen, sondern vielmehr umgekehrt ein einzelnes mobiles
Netbook mit einer Vielzahl zur Auswahl stehenden SIM-Karten aktiviert
und authentifiziert werden soll und zum anderen, dass der Wireless-SIM-Cardserver
als eigenständiges Zusatzgerät kein mobiles Kommunikationsgerät
für die allgemeine Kommunikation mit einem Funknetz ist,
sondern lediglich für die drahtlose Übertragung
der SIM-Karten Daten mit den zugehörigen Protokollen und
Datenaustausch zu den oben genannten mobilen Kommunikationsgeräten
ausgelegt ist.
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So
gesehen handelt es sich bei dem Wireless-SIM-Cardserver im allgemeinen
Sinne um eine mobile Ergänzungseinrichtung für
eine mobile Kommunikationsvorrichtung, wie sie beispielsweise von der
DE 201 12 099 U1 her
bekannt ist. Diese Erfindung betrifft ein System, umfassend eine
mobile Kommunikationseinrichtung und eine mobile Ergänzungseinrichtung,
wobei die Kommunikationseinrichtung und die Ergänzungseinrichtung
räumlich voneinander getrennt angeordnet und ausgelegt
sind, von einem Benutzer mitgeführt zu werden und derart berührungslos
zusammenwirken, dass mit der Ergänzungsvorrichtung mindestens
eine Funktion der Kommunikationseinrichtung steuerbar ist.
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Diese
Erfindung kommt der prinzipiellen technischen Wirkungsweise des
Wireless-SIM-Cardserver im grundsätzlichen physikalischen
Verhalten sehr nahe und stellt den aktuellen Stand der Technik dar.
Der Wireless-SIM-Cardserver kann daher als spezialisierte Weiterentwicklung
dieser Erfindung betrachtet werden.
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Der
hauptsächliche Unterschied liegt in der Intension beider
Erfindungen. So sollen in der
DE 201 12 099 U1 primär die benutzerspezifischen
Daten von der mobilen Kommunikationseinrichtung extrahiert und in
der mobile Ergänzungseinrichtung sicher verwahrt werden.
Außerdem soll die mobile Kommu nikationseinrichtung nur
bei Präsenz der mobilen Ergänzungseinrichtung
bestimmungsgemäß funktionieren. Die mobile Ergänzungseinrichtung
soll als eine mögliche Ausführungsform auch als
passiver Transponder vom Hochfrequenzfeld der mobilen Kommunikationseinrichtung
gespeist und dadurch aktiviert werden. Dies sind alles Indizien,
dass die mobile Ergänzungseinrichtung in erster Linie als
Teil eines Systems zur Sicherheit vor unbefugter Nutzung der mobilen
Kommunikationseinrichtung und der zugehörigen nutzerspezifischen
Daten zu verstehen ist.
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Wegen
der physikalischen Gesetze bestehen allerdings viele technische
Parallelen beim Zusammenwirken der mobilen Kommunikationseinrichtung
mit der mobilen Ergänzungseinrichtung einerseits und dem
hier vorgestellten Wireless-SIM-Cardserver und den Netbooks und ähnlichen
mit einem Funknetz verbundenen elektronischen Geräten,
die vor der Nutzung im jeweiligen Funknetz authentifiziert werden
müssen, andererseits, obwohl die Intention und der technische
Aufbau des Wireless-SIM-Cardservers im Vergleich zur mobilen Ergänzungseinrichtung
bei näherer Betrachtung doch signifikant voneinander abweichen.
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Der
in den Schutzansprüchen angegebenen Erfindung liegt das
Problem zugrunde, den drahtlosen Zugriff auf eine Vielzahl von SIM-Karten
(Subscriber-Identity-Module-Karten) für Netbooks mit integriertem
Funkmodem und ähnlichen mobilen Rechnern, wie Notebooks
oder Laptops mit USB-Modem-Stick, MDA-Geräte (Mobile-Digital-Assistant-Geräte,
die sich zum Datenaustausch mit einem Funknetz verbinden können
und vor der Nutzung im jeweiligen Funknetz authentifiziert werden
müssen, zu ermöglichen.
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Dieses
Problem wird durch die in den Schutzansprüchen aufgeführten
Merkmale gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass es nun nicht nur für herkömmliche Mobilfunktelefone,
die primär dem allgemeinen akustischen Austausch von Information zwischen
zwei Nutzern dienen, sondern auch für die erheblich komplexeren
Netbooks mit integriertem Funkmodem und ähnlichen mobilen
Rechnern mit erheblich höherem Datenaustauschvolumen die
Möglichkeit gibt, zielgerichtet auf mehrere SIM-Karten und
damit auf die jeweils gewünschten Funknetze, anbieterspezifischen
Tarife, eventuelle Freikontingente usw. zuzugreifen und auch die
Kostenabrechnungen dem jeweiligen Zweck zuverlässig zuordnen zu
können.
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Weitere
Vorteile bestehen darin, dass die SIM-Karten ohne Veränderungen
als Originale verwendet werden können und dass die Anzahl
der zur Auswahl stehenden SIM-Karten technisch nicht begrenzt ist.
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Weitere
Vorteile bestehen darin, dass auf dem zur Nutzung des Wireless-SIM-Cardservers
bestimmten Gerät lediglich eine einfache Client-Software
installiert werden muss und alle anderen Hardwarekomponenten zum
Datenaustausch wie beispielsweise ein Bluetooth-Transceiver in der
Regel standartmäßig bereits vorhanden sind. Es
muss neben der Client-Software mit zugehöriger Applikationssoftware
also lediglich noch der Wireless-SIM-Cardservers als eigenständiges
Gerät hinzugefügt werden. Weitergehende Eingriffe
in die vorhandenen, mit dem Wireless-SIM-Cardservers zu betreibenden
Net books mit integriertem Funkmodem und ähnlichen mobilen
Rechnern sind nicht notwendig. Es muss noch nicht einmal eine SIM-Karte
in das Modem des Netbooks eingelegt werden. Selbst, wenn dort bereits
eine SIM-Karte installiert sein sollte, so kann diese dort verbleiben.
Es sind also genauer gesagt, außer der Installation der
Client-Software mit zugehöriger Applikationssoftware, keinerlei
Eingriffe in das Netbook notwendig.
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Weitere
Vorteile bestehen darin, dass die Gesamtheit der SIM-Karten körperlich
im Wireless-SIM-Cardservers deponiert sein können, welchen
der Nutzer wie eine Brieftasche gesichert in seiner Jacke am Körper
bei sich tragen und damit alle Netbooks mit integriertem Funkmodem
und ähnlichen mobilen Rechnern auf denen sich die Client-Software
mit zugehöriger Applikationssoftware befindet, allein durch
seine körperliche Präsenz, hinsichtlich der Einbuchmöglichkeit
in ein Funknetz aktivieren und durch seine körperliche
Absenz wieder deaktivieren kann.
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Zur
Erläuterung der Erfindung sind Zeichnungen gegeben, die
im Folgenden näher beschrieben werden. Es zeigt
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1 schematisch
und symbolisch den typischen Funktionszusammenhang zum Betrieb des Wireless-SIM-Cardservers
(5) mit dem Netbook mit integriertem Funkmodem (1)
und ähnlichen mobilen Rechnern in einem Funknetz (2),
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2 schematisch
die wichtigsten elektronischen Bausteine, aus denen der Wireless-SIM-Cardservers
(5) aufgebaut ist.
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Der
in 1 schematisch und symbolisch dargestellte typische
Funktionszusammenhang zum Betrieb des Wireless-SIM- Cardservers (5)
mit dem Netbook mit integriertem Funkmodem (1) und ähnlichen
mobilen Rechnern in einem Funknetz (2) wird nachfolgend
erläutert.
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Es
wird bei der Erläuterung davon ausgegangen, dass sowohl
die Client-Software, die quasi als Treiber für den Zugriff
auf die SIM-Karten fungiert, als auch die Anwendungssoftware, mit
deren Hilfe der Nutzer den Betrieb des Wireless-SIM-Cardservers (5)
kontrolliert, bereits auf dem Netbook mit integriertem Funkmodem
(1) installiert ist.
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Sollte
dies nicht der Fall sein, so sind verschiedene Szenarien als Lösungsmöglichkeit
denkbar.
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Die
erforderliche Software wird über eine Daten-Schnittstelle
wie z. B. eine USB-Schnittstelle quasi manuell von einem Datenträger
vom Benutzer installiert. Der Datenträger kann ein mitgeliefertes zeitgemäßes,
zum Netbook kompatibles Gerät wie beispielsweise ein USB-Stick
sein.
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Als
Datenträger eignet sich auch der Wireless-SIM-Cardserver
(5) selber. Dieser würde dann lediglich um eine
USB-Schnittstelle erweitert werden müssen. Im Datenspeicher
der Microcontroller-Steuereinheit mit integrierter Speichereinheit
(11) würde sich dann zusätzlich die gesamte
Installationssoftware befinden, welche die Microcontroller-Steuereinheit mit
integrierter Speichereinheit (11) dem Netbook zur Installation
anbieten würde, sobald diese eine Verbindung über
die jeweiligen USB-Schnittstellen, welche beispielsweise durch ein
passendes Kabel erfolgt, erkennen kann. Es kann dann nach der Erlaubnis
durch den Nutzer unmittelbar eine Autoinstallation der erforderlichen
Software durchgeführt werden.
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Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, die Autoinstallation
der erforderlichen Software drahtlos mit Hilfe der ohnehin in beiden
Geräten vorhandenen Bluetooth-Transceiver durchzuführen.
Dann kann der Wireless-Sim-Cardserver (5) dem Netbook die
Software zur Installation anbieten würde, sobald dieser mit
Hilfe seiner Microcontroller-Steuereinheit mit integrierter Speichereinheit
(11) eine Funk-Verbindung zwischen den betreffenden Geräten
feststellen kann.
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Das
Netbook mit integriertem Funkmodem (1) möchte
eine, hier symbolisch durch eine gezackte Linie mit Doppelpfeil
dargestellte, öffentliche drahtlose Datenverbindung (3)
zu einem Funknetz (2) aufbauen, welches hier symbolisch
durch die Silhouette eines Funkturmes angedeutet ist.
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Der
Bluetooth-Transceiver des Netbooks befindet sich in Funkreichweite
zum Bluetooth-Transceiver des Wireless-SIM-Cardservers (5).
Die lokale drahtlose Datenaustauschverbindung (4) zwischen dem
Netbook und dem Wireless-SIM-Cardserver (5) ist dann automatisch
aktiviert.
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Nun
gibt es verschiedene Möglichkeiten. Ist im Netbook mit
integriertem Funkmodem (1) bereits eine SIM-Karte eingelegt
und möchte der Nutzer diese Karte benutzen, so kann er
den Wireless-SIM-Cardserver (5) vollständig ignorieren
und die drahtlose Datenverbindung (3) zu einem Funknetz
(2) wie gewohnt aufbauen.
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Möchte
der Nutzer den Wireless-SIM-Cardserver (5) verwenden, so
meldet sich dieser entweder automatisch, wenn im Netbook keine SIM-Karte eingelegt
ist. Anderenfalls kann das Applikationsprogramm zur Steuerung des
Wireless-SIM-Cardservers (5) auch durch eine Taste wie
beispielsweise ei ne nicht belegte Funktionstaste oder durch das
Anklicken eines Icons auf dem Bildschirm aktiviert werden. Es erscheint
ein Auswahlmenü zur Auswahl der gewünschten SIM-Karte.
Hat sich der Nutzer entschieden, wird die für diese SIM-Karte
erforderliche PIN abgefragt und zur Authentifizierung verwendet. Es
ist auch möglich, die jeweils zur SIM-Karte gehörige
PIN im Wireless-SIM-Cardserver abzuspeichern und automatisch der
jeweiligen SIM-Karte zuzuordnen. Zur Sicherheit sollte dann aber
zumindest eine Master-PIN der Vorgang der automatischen Zuordnung
Freischalten. Gerade bei einer großen Zahl von SIM-Karten
wäre dieses Verfahren Zeit- und Nervensparend.
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Mit
Hilfe der im Netbook installierten Client-Software erhält
das im Netbook integrierte Funkmodem dann einen vollständigen
Zugriff zur jeweils ausgewählten SIM-Karte. Dies bedeutet,
das Netbook verhält sich so, als sei die körperlich
im Wireless-SIM-Cardserver installierte SIM-Karte im Netbook selber
eingelegt. Auf diese Weise kann die jeweils gewünschte
SIM-Karte nach beliebigen Gesichtspunkten ausgewählt werden.
Auch die Anzahl der zur Auswahl angebotenen SIM-Karten ist prinzipiell
nur durch die Bauweise und die Anzahl der elektrisch kontaktierten
Halterungen für die SIM-Karten begrenzt, welche sich in
der Regel nach der Zweckmäßigkeit richtet.
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Die
Auswahlkriterien für die SIM-Karten können auch
durch den Benutzer in einem Menü eingegeben werden und
dann vom Applikationsprogramm selbständig optimiert werden.
So können durch die Ausnutzung von Freikontingenten oder
durch die Auswahl von den örtlich preiswertesten Anbietern
erhebliche Kosten gespart werden.
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Neben
einem Einschalter (6) zur Aktivierung des Wireless-SIM-Cardservers
sind Möglichkeiten zur Betriebszustandskontrolle (7)
vorhanden. Die Möglichkeiten zur Betriebszustandskontrolle
(7) sind im einfachsten Fall eine LED, um anzuzeigen, ob
das Gerät eingeschaltet ist, eine mehrfarbige LED, um anzuzeigen,
ob das Gerät eingeschaltet ist (grün), ob Daten
ausgetauscht werden (gelb) oder ob ein Störfall vorliegt
(rot). Auch akustische Mittel sind denkbar. So ist ein Bestätigungspieps
von einem Piezowandler zur Bestätigung einer Eingabe ohne,
dass man von der Tastatur des benachbarten Netbook wegschauen muss,
oft sehr hilfreich. Selbstverständlich können
sowohl optische als auch akustische Mittel gleichzeitig vorhanden
sein und benutzt werden.
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Nicht
explizit in 1 aufgeführt sind geeignete
Schnittstellen wie beispielsweise solche nach dem USB-Standart,
die ebenfalls bei Bedarf in dem Wireless-SIM-Cardserver vorhanden
und installiert sein können bzw. auch sind. Diese Schnittstellen
erlauben neben dem eigentlichen Datenaustausch auch eine Versorgung
mit Betriebsenergie durch das partnerschaftlich betriebene Netbook.
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Die 2 zeigt
schematisch die wichtigsten elektronischen Bausteine, aus denen
der Wireless-SIM-Cardservers (5) aufgebaut ist.
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Eine
Energieversorgungseinheit (16) beinhaltet eine Batterie
oder einen Akkumulator sowie Mittel wie mechanische oder elektronische
Schalter zur Aktivierung des Wireless-SIM-Cardservers (5) durch
die Versorgung mit der zum Betrieb erforderlichen elektrischen Energie.
Zur Energieversorgungseinheit werden gegebenenfalls auch die schaltungstechnischen
Mittel gezählt, die eine externe Speisung des Wireless-SIM-Cardservers
(5) beispielsweise mit Hilfe einer USB-Schnittstelle ermöglicht,
falls dies, beispielsweise bei verbrauchten Batterien, erforderlich
sein sollte.
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Eine
mit der Energieversorgungseinheit (16) elektrisch verbundene
Spannungsstabilisierungseinheit (15) reguliert die je nach
Ladungszustand der Batterien oder Akkumulatoren schwankenden Werte der
Versorgungsspannung auf konstante Werte und verteilt die Betriebsenergie
auf die einzelnen elektronischen Bausteine des Wireless-SIM-Cardservers (5).
Zusätzlich werden Steuersignale zur Signalgebungseinheit
(14) weitergegeben, um den aktivierten Bereitschaftszustand
oder andere bestimmte Betriebzustände zu signalisieren.
Eine optionale Überwachungseinheit (watch dog) in der Spannungsstabilisierungseinheit
verhindert beispielsweise durch Notabschaltung eine schädliche
Tiefentladung des Akkumulators oder gibt mit Hilfe der Signalgebungseinheit
(14) den Hinweis, für den fortgesetzten, weiteren
Betrieb des Wireless-SIM-Cardservers (5) nunmehr eine USB-Kabelverbindung
zum Netbook herzustellen.
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Eine
prinzipiell beliebig große aber zweckmäßig
gewählte Vielzahl von SIM-Karten (10) ist in den
entsprechend elektrisch kontaktierten Halterungen deponiert. Diese
sind zum Austausch der jeweiligen Daten mit der elektronischen Microcontroller-Steuereinheit
mit integrierter Speichereinheit (11) verbunden. Über
einen einmal in der Speichereinheit abgelegten Programmcode kommuniziert
diese elektronischen Mic rocontroller-Steuereinheit mit integrierter
Speichereinheit (11) mit den im betreffenden Netbook installierten
Programmen. Gegebenenfalls werden auch Signale zur Weiterverarbeitung
an die Signalgebungseinheit (14) weitergeleitet. Primär
erfolgt jedoch ein Datenaustausch zwischen dieser elektronischen
Microcontroller-Steuereinheit mit integrierter Speichereinheit (11)
als wesentlicher Kern oder quasi als Gehirn oder Herzstück
des Wireless-SIM-Cardservers mit dem jeweiligen partnerschaftlichen
Netbook. Damit ein drahtloser Datenaustausch mit dem Netbook erfolgen
kann, ist die elektronischen Microcontroller-Steuereinheit mit integrierter
Speichereinheit (11) mit einer eigenständigen Sende-
und Empfangseinheit (12), welche wiederum mit einer integrierten
Antenne (13) elektrisch verschaltet ist, bidirektional
verbunden. Derzeit wird man zu diesem Zwecke Sende- und Empfangseinheiten
nach dem Bluetooth-Standart wählen, weil diese heutzutage
ohnehin für die Nahfeldkommunikation in nahezu jedem elektronischen
Gerät, welches eine Microcontroller-Steuereinheit besitzt,
als kleines Modul integriert ist und sich insbesondere in jedem
modernen Netbook, Laptop, Notebook usw. bis hin zu Freisprecheinrichtungen
und Spielzeugcomputern wie beispielsweise dem Nintendo DS wiederfindet.
Daher sind solche Bluetooth-Transceiver-Module die derzeit preiswertesten
und zueinander kompatibelsten Mittel der Wahl. Alternativ können prinzipiell
aber auch alle anderen derzeit oder zukünftig verfügbaren
Nahstrecken Datenfunksysteme verwendet werden.
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Die
Bereitstellung mehrerer SIM-Karten über eine Drahtlosverbindung
mit Hilfe des Wireless-SIM-Cardservers erlaubt diverse interessante Anwendungsmöglichkeiten.
Die SIM-Karte mit einer Daten-Flatrate könnte z. B. ausschließlich
für kontinuierliche Datenverbindungen genutzt werden. Weiter
könnte der Benutzer tagsüber mit der Firmenkarte erreichbar
sein. Durch Benutzerinteraktion oder durch einen konfigurierbaren
Automatismus könnte nach Dienstschluss auf die private
Karte umgeschaltet werden.
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Die
Szenarien sind bereits mit einem Netbook mit nur einer Fernfeld
Sende- und Empfangseinrichtung beispielsweise in Form eines GSM-
oder UMTS-Modems denkbar. Wesentlich interessanter wird die Benutzung
durch den Einsatz von Dual-SIM-Netbooks, mit zwei autarken Sende-
und Empfangseinrichtungen für die Kommunikation mit einem öffentlichen
Funknetz, die womöglich in absehbarer Zeit auf dem Markt
erscheinen könnten. Hierbei ist der Benutzer z. B. über
die Firmenkarte während seiner Arbeitszeit und gleichzeitig
ganztägig über seine Privatkarte erreichbar. Falls
tagsüber eine Datenverbindung aufgebaut werden soll, könnte
eine der beiden Karten im Netz ausgebucht werden z. B. die private.
Die Datenverbindung erfolgt dann unter den Konditionen einer möglichen
Daten-Flatrate. Nach Abbau der Datenverbindung könnte die
private Karte wieder automatisiert eingebucht werden. In diesem
Beispiel sind bereits drei physikalische Karten zeitweise in Verwendung.
Durch die Implementierung von entsprechenden Softwareerweiterungen auf
dem Netbook könnte dies völlig transparent und komfortabel
für den Benutzer abgebildet werden. Die Einbeziehung von
weiteren Karten ist denkbar. Falls der Benutzer sich z. B. im Grenzgebiet
zwischen zwei Ländern aufhält, könnte
die jeweils güns tigste Variante abhängig vom jeweiligen
Land bzw. Netz gewählt werden, um die Roamingkosten zu
reduzieren. Ebenso sind andere Netzparameter (wie z. B. Signalstärke)
für die Entscheidung einer automatisierten Verwendung der
best geeigneten SIM-Karte auswertbar. Natürlich kann dabei
das Netz eines anderen Betreibers gewählt werden um etwaige
Versorgungslücken zu überbrücken.
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Eine
Kombination aus den aktuell am Markt angebotenen Tarifen bietet
für den Benutzer sehr interessante Möglichkeiten.
Zur Überbrückung der Versorgungslücken
bzw. schlechten Empfangsbedingungen sind beispielsweise Prepaid-SIM-Karten
attraktiv, da ohne laufende monatliche Kosten weitere Netzbetreiber
zur Verfügung stehen würden.
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Für
das einfache herkömmliche Netbook mit nur einer Fernfeld
Sende- und Empfangseinheit für das öffentliche
Funknetz könnte beispielsweise eine SIM-Karte im UMTS-Modem
eingelegt sein und auch im Gerät verbleiben und benutzt
werden.
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Darüber
hinaus kann eine der vom Wireless-SIM-Cardserver beispielsweise über
Bluetooth angebotenen zusätzlichen SIM-Karten selektiv
verwendet werden. Dazu muss das betreffende Netbook ja lediglich
mit einer entsprechenden Software erweitert werden (SIM-Access-Client-Software
und Applikations-Software). Diese Software kann dann, wie bereits
oben erwähnt, Netz-, Simkarten- sowie weitere nutzerspezifische
bzw. konfigurierbare Parameter auswerten und anhand dieser Kriterien
die am besten geeignete Karte für die jeweiligen momentanen
Gegebenheiten auswählen. Dabei könnten gegebenenfalls
Profile hilfreich sein, die der Nutzer für sich selbst
konfigurieren kann. Er kann beispielsweise Zeiten vorgeben, ab wann
von der Firmenkarte auf die Privatkarte umgeschaltet werden soll.
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Weiterhin
sollten die SIM-Karten eindeutig identifizierbar sein. In der Anwendung
könnte der Nutzer zur Vereinfachung für die SIM-Karten
evtl. einen Alias vergeben, damit er nicht ständig sämtlich Nummern
im Kopf haben muss oder sich überlegen muss, welche Karte
sitzt in welchem Slot. Also IMSI 0160123456789 ist Privatkarte,
0160555555 Firmenkarte, usw.
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Für
zukünftige Dual-SIM-Netbooks wird die Anwendung noch interessanter:
So kann der Nutzer auf der favorisierten SIM-Karte, beispielsweise
tagsüber der Firmenkarte, für E-Mails oder ähnliche
eilige Daten lückenlos ständig erreichbar sein.
Diese Karte ist dann z. B. direkt im Netbook eingelegt. Als zweite SIM-Karte
wird die Privatkarte verwendet, die im Wireless-SIM-Cardserver eingelegt
ist. Eine bzw. weitere zusätzliche SIM-Karten könnten
je nach Ausprägung nun einen bestimmten Mehrwert bieten,
z. B. wieder eine Karte mit einer Daten-Flatrate oder Thema im Zusammenhang
mit grenznahem Roaming. Die bereits oben beschriebene zusätzliche Software
könnte automatisch entsprechende Entscheidungen treffen.
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Noch
ein prägnantes Beispiel ist interessant. Abhängig
von der aktuellen Qualität und Belegung eines öffentlichen
Funknetzes könnte eine spezifische SIM-Karte gewählt
und entsprechend automatisch aktiviert werden. So wird bei nachlassender
Datenübertragungsrate wegen zunehmendem lokalem Traffic
beispielsweise von einer E-Plus SIM-Karte auf eine T-Mobile SIM-Karte
(oder umgekehrt) automatisch umgebucht um das augenblicklich weniger
belastete Funknetz und damit die höheren möglichen Datenraten
auszunutzen. So etwas ist bisher nicht möglich.
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Weiterhin
wäre denkbar, dass der Wireless-SIM-Cardserver nicht nur
mit einem Gerät kommuniziert. Einen sinnvollen Authentifizierungsmechanismus
vorausgesetzt, könnte es beispielsweise erlauben, einem
Netbook und einem oder mehreren Notebooks oder Video-Smartphone-Geräten
jeweils eine Karte ”on the fly” zur Verfügung
zu stellen. Ist der Nutzer beispielsweise dienstlich unterwegs,
müssen dann nicht ständig die entsprechenden SIM-Karten
in das Notebook eingelegt werden (und bei fest eingebautem Modem
beispielsweise der Akku zuerst entnommen werden).
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Ein
prägnantes Szenario wäre weiter eine handelsübliche
Freisprecheinrichtung (mit Bluetooth SAP) im Auto. Diese würde
z. B. die Firmenkarte vom Wireless-SIM-Cardserver wählen.
Weiter könnte das Netbook des Benutzers nach wie vor die
Privatkarte, welche ebenfalls im Wireless-SIM-Cardserver eingelegt
installiert ist, im Netz einbuchen.
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Darüber
hinaus können mit Hilfe des Wireless-SIM-Cardservers auch über
andere Probleme von Anordnungen gelöst werden, wie beispielsweise das
Problem von Streamingclients, als kleine Blackbox, für
Webradio im Auto. Hier könnte die drahtlose Erreichbarkeit
von SIM-Karten beispielsweise per Wireless-SIM-Cardserver und per
Bluetooth das Handling ebenso vereinfachen.
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Das
Potential des Wireless-SIM-Cardservers ist mit den hier erwähnten
Anwendungsbeispielen noch lange nicht ausgeschöpft. So
ist es denkbar, die allgemeinen Funktionsabläufe nicht
wie hier geschildert lediglich auf SIM-Karten zu beschränken,
sondern verallgemeinert auf ähnliche Karten, die zur Authentifizierung
im weitesten Sinne verwendet werden zu erweitern, wie sie beispielsweise
für Bezahlvorgänge sinnvoll sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10100824
A1 [0023]
- - EP 1414225 A1 [0025]
- - DE 20112099 U1 [0027, 0029]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - http://de.wikipedia.org/wiki/HSDPA [0006]