ES2344861T3 - Gestion de energia para modulo de identidad de abonado. - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de comunicación inalámbrico, WCD, adaptado para su utilización con un módulo (16) de identidad de abonado, SIM, 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; caracterizado por: medios (28) para almacenar un primer identificador único para un SIM en una memoria, cuando se aplica inicialmente la energía al WCD; medios para recibir un segundo identificador único para un SIM acoplado al WCD al reanudar el suministro de energía al SIM durante un ciclo de administración de energía; y medios (26) para controlar el acceso al SIM sobre la base del primer identificador único y del segundo identificador único.

Description

Gestión de energía para módulo de identidad de abonado.
Campo
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).
Antecedentes
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 del GSM, contiene información relacionada con un usuario de un dispositivo de comunicación inalámbrico (WCD). Un WCD puede adoptar típicamente la forma de un radioteléfono celular, un radioteléfono satelital, una tarjeta PCMCIA incorporada dentro de un ordenador, un PDA (agenda electrónica) 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 abonado/usuario, una guía de teléfonos que proporciona un banco almacenado de números de teléfono, mensajes, códigos de facturación, secuencias de cifrado para la comunicación inalámbrica segura de datos, 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 que disponen de soporte para 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 (E/S) 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 es habitualmente alimentado 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 del consumo de energía por un SIM es sumamente deseable.
El documento 0 599 244 describe una unidad telefónica portátil que envía señales de encendido/apagado, que son recibidas por el terminal de control para encender y apagar el conmutador de control de la fuente de alimentación, controlando por ello la fuente de alimentación desde la batería a la lectora-grabadora de tarjetas de Circuitos Integrados.
El documento EP 0 822 730 describe el cuerpo de un aparato telefónico portátil que tiene una sección de radio para transmitir/recibir una señal de radio, y que se emplea para efectuar el inicio y la terminación de las operaciones.
Resumen
Según aspectos de la invención, se proporciona un dispositivo de comunicación inalámbrico, WCD, adaptado para su uso con un SIM (Módulo de Identidad de Abonado), según la reivindicación 1, y se proporciona un correspondiente procedimiento según la reivindicación 10.
La invención se orienta 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), un módulo de identidad de abonado universal (USIM), o un SIM del GSM, utilizados con 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.
En una realización preferida, la invención hace uso de un proceso de votación para determinar cuándo encender y apagar el SIM para brindar soporte a actividades que requieren 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 impacto mínimo, o nulo, en el rendimiento. De esta manera, la disposición 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 en memoria caché, asociada al WCD, de un código de acceso para identificar de manera unívoca a un usuario del SIM. Con un R-UIM, por ejemplo, el código de acceso puede ser un código de verificación del titular de la 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 memoria caché desde la memoria cuando se enciende el SIM después de un apagado iniciado por un 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 para 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 al 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 para un SIM en un WCD. El procedimiento puede comprender suministrar energía al SIM cuando una solicitud desde el WCD está pendiente del servicio del SIM. Adicionalmente, el procedimiento incluye suministrar energía al SIM cuando un módulo de software que se ejecuta en el WCD solicita mantenimiento de energía para el SIM. El procedimiento también puede comprender la interrupción de energía para el SIM cuando no hay ninguna solicitud desde el WCD pendiente de servicio por el SIM y ningún módulo de software que se ejecuta en el WCD solicita el suministro de energía para el SIM. También se considera un medio legible por ordenador que lleva instrucciones para realizar tal procedimiento.
Se describe en el presente documento un procedimiento que comprende almacenar un código de acceso de usuario asociado a un SIM en una memoria asociada a 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.
También se describe en el presente documento un sistema que comprende una memoria que almacena un código de acceso de usuario asociado a un SIM en una memoria asociada a 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 al suministrar energía al SIM durante un ciclo de administración de energía. El acceso al SIM se controla basándose en el primer identificador único y en 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), según lo definido 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 al 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 es capaz de proporcionar una serie de ventajas. Por ejemplo, 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 estuvo apagado. Esto es ventajoso al verificar la integridad del SIM para otros módulos de hardware o software dentro del WCD que necesitan acceder o utilizar de otro modo el SIM.
Adicionalmente, la utilización de un proceso de votación para determinar cuándo encender y apagar el SIM permite la conservación de energía sin socavar 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 ser atendida 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 su utilización durante el curso de la 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 resumen anterior de la invención no está concebido para 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.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama en bloques que ilustra un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 2 es un diagrama en bloques que ilustra un sistema de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 3 es un diagrama en bloques que ilustra otro sistema de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 4 es un diagrama en bloques que ilustra una rutina de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra una rutina de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 6 es diagrama de flujo que ilustra un proceso de autorización de seguridad para un WCD que incorpora un SIM.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra otro ejemplo de proceso de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM.
Descripción detallada
La Fig. 1 es un diagrama en 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 Fig. 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 Fig. 1 también muestra una fuente 17 de alimentación que puede proporcionar energía al SIM 16 y a la interfaz 18 del SIM. El módem 14 puede configurarse para controlar la fuente 17 de alimentación a fin de entregar energía de manera selectiva al SIM 16, a la interfaz 18 del SIM, o a ambos. Ejemplos no limitativos del WCD 10 incluyen un radioteléfono celular, un radioteléfono satelital, una tarjeta PCMCIA incorporada dentro de un ordenador, un PDA (agenda electrónica) equipado con capacidades de comunicación inalámbrica, y similares.
El WCD 10 puede emitir señales, a través de la antena 20, compatibles con cualquier serie de protocolos de comunicación, incluyendo, por ejemplo, un protocolo de acceso múltiple por división de código (CDMA), de WCDMA (CDMA de banda ancha) o de GSM. El módem 14 incluye sistemas de circuitos demoduladores/descodificadores y sistemas de circuitos moduladores/codificadores, ambos acoplados al transmisor/receptor 12 para transmitir y recibir señales de comunicación. La interfaz 18 del 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, basada 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), un módulo de identidad de abonado universal (USIM), o un SIM del 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 aparezcan 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 gran 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 del SIM para recuperar información seleccionada según sea necesario en el curso de la comunicación inalámbrica.
Como una ilustración, cuando un usuario enciende por primera vez un WCD 10, 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 panel de teclas 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 su utilización por 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 optativo de autorización de seguridad está concebido para verificar que el WCD 10 está en 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 de costes. Adicionalmente, el WCD 10 puede recuperar secuencias de cifrado generadas por, o almacenadas en, el SIM 16 para brindar soporte a una comunicación más segura de voz o de datos, y acceder a aplicaciones 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 y 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 la fuente 17 de alimentación. 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, una rutina de servicio de interrupción, un controlador de dispositivo, una rutina de ensamblador, una 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 un comando 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 de servicio por parte del SIM 16. Así, para apagar el SIM 16, la rutina de administración de energía determina que no existen comandos 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 minimizando a la vez los efectos adversos sobre el rendimiento.
El WCD 10 también puede configurarse para almacenar en memoria caché la información particular útil en el proceso optativo de autorización de seguridad 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 promueve 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 cambio, el código de acceso almacenado en memoria caché puede utilizarse para completar el proceso de autorización de seguridad de una manera fluida que sea 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 del 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 por ello 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 llevan a cabo 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 panel de teclas. 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 energética mejorada sin la necesidad de modificar sustancialmente el proceso de autorización de seguridad.
La Fig. 2 es un diagrama en bloques que ilustra un sistema ejemplar de administración de energía para un WCD 10 que incorpora un SIM 16. Tal como se muestra en la Fig. 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 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 un conjunto de instrucciones reducidas (RISC) de 32 bits. Por consiguiente, el bus de E/S 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 su ejecución 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 de E/S para la comunicación con el SIM 16. Por ejemplo, el módem 14 puede incluir un puerto de E/S de datos mediante el cual 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 Fig. 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 e inhabilitar 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 activarse y desactivarse selectivamente mediante el módem 14. El WCD 10 y, en particular, el circuito 24 UART puede ser esencialmente compatible con lo descrito en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente, con 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" ["Circuito y procedimiento de interfaz entre un módem en un dispositivo de comunicación inalámbrica y un módulo de interfaz de abonado"].
La CPU 22 puede programarse para grabar datos y comandos 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 asociado a la memoria, acceso al puerto de E/S, u otras técnicas de acceso para interactuar 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 cual 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 modificado de autorización de seguridad.
El SIM 16 puede incluir una CPU 26 u otra lógica de control y memoria 28 que almacena una gran 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 de E/S que recibe datos (SIM_IO) transmitidos por el circuito 24 UART, una entrada (SIM_CLK) de reloj, y una entrada (SIM_RST) de reinicio. La fuente 30 de alimentación del SIM genera energía desde un voltaje V_{BAT} de batería asociado a una batería conectada con la fuente 30 de alimentación, y la aplica al SIM 16. La fuente 30 de alimentación del SIM de la Fig. 2 puede corresponder a la fuente 17 de alimentación de la Fig. 1. Un circuito 32 de interfaz de SIM proporciona circuitos controladores. En particular, el circuito 32 de interfaz de SIM permite al módem 14 transmitir datos y recibir datos desde el SIM 16 por una línea común de datos, indicada por UIM_IO. Tal como se muestra adicionalmente en la Fig. 2, la fuente 30 de alimentación del SIM también puede generar energía para el circuito 32 de interfaz de SIM. El módem 14 recibe un voltaje V_{MOD} de alimentación de módem desde otra fuente de alimentación (no mostrada).
En el ejemplo de la Fig. 2, el módem 14 incluye una salida de habilitación de energía que emite una señal PWR_EN. La señal PWR_EN controla la fuente 30 de alimentación al SIM bien para suministrar o bien para interrumpir la energía desde la fuente 30 de alimentación 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 la fuente 30 de alimentación al SIM o desacoplarla del SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de SIM, por ejemplo, a través de uno o más interruptores que desacoplan las respectivas líneas de fuente de alimentación.
Cuando la fuente 30 de alimentación del 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 se interrumpa el suministro de energía desde la fuente 30 de alimentación del SIM.
Antes de activar o desactivar 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 la 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 al 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 proporcionarse 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 sondear 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, tal 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 activar el bit correspondiente en la máscara de bits. Si cualquiera de los bits en la máscara de bits está activado, 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 de 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 es capaz de administrar energía de manera eficiente sin socavar significativamente el rendimiento. Específicamente, el módem 14 evita la latencia provocada por un ciclo de apagado y encendido cuando una solicitud está pendiente o se anticipa y, por tanto, la resultante degradación 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 ha de volver o no a iniciar el suministro de energía. Una gran 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 el AMPS (sistema de telefonía móvil avanzado), o el CDMA, que requieren información del módulo de asignación de número (NAM) almacenada en el SIM, el proceso de autorización de seguridad en el encendido a continuación de un bloqueo, procesos de cifrado que requieren acceso a la información de clave proporcionada por el SIM, y similares.
La Fig. 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 Fig. 3 corresponde sustancialmente al de la Fig. 2. La Fig. 3 ilustra el circuito 32 de interfaz de SIM con detalle levemente mayor, sin embargo, ilustrando 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 Fig. 3, el SIM 16 y el circuito 32 de interfaz de SIM tienen fuentes de alimentación separadas. En particular, el SIM 16 recibe energía de la fuente 30 de alimentación del SIM, mientras que el circuito 32 de interfaz de SIM recibe energía de la fuente 36 de alimentación del 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 a la fuente 30 de alimentación del 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 a la fuente 36 de alimentación de la 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 la 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 fuentes de alimentación.
La Fig. 4 es un diagrama en bloques funcionales que ilustra una rutina de administración de energía para un WCD que incorpora un SIM. En particular, la Fig. 4 ilustra el funcionamiento del módem 14 cuando administra un proceso de votación y gestiona energía a un SIM. Tal como se muestra en la Fig. 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 activar un voto correspondiente dentro de la información 44 de votación en respuesta a un suceso de interfaz aérea o de usuario que requiere energía continua al SIM 16. El voto puede desactivarse después, por ejemplo, cuando un comando o solicitud asociados con el suceso ha sido atendido por el SIM 16, a menos que el módulo de software determine que otro comando o solicitud está pendiente.
La solicitud puede comunicarse al SIM 16 a través de una sección 52 RX/TX (Recepción/Transmisión) 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 de que un bit se active en la máscara 44 de bits de información de votación, el proceso 40 de administración de energía mantiene la energía al SIM 16 y a la interfaz 32 de SIM mediante la activación continuada de las señales 46, 48 PWR_EN 1 y PWR_EN 2.
La Fig. 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 Fig. 5, la rutina de administración de energía espera bien una solicitud a procesar, 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 deter-
minar 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 está indicada una solicitud, es decir, si un módulo de software ha emitido un comando u otra operación que deba procesarse (58), por ejemplo, haciendo referencia a la cola de solicitudes de SIM. Si está indicada una solicitud, 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 del 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 procesarla en su momento (66). Si no, el proceso de administración de energía determina si existe un voto (68) de encendido. Si no existe ningún voto de encendido entre los módulos de software del 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 Fig. 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 de tarjeta (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 panel de teclas asociado al WCD 10.
Cuando el SIM 16 está apagado como resultado de la rutina de administración de energía descrita con referencia a la Fig. 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 memoria, asociado al WCD.
Cuando se requiere el código de acceso tras el encendido a continuación 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 su uso en el proceso de autorización de seguridad, a fin de autorizar el uso de las características 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 Fig. 6, cuando hay una indicación (72) de encendido del SIM, el WCD 10 determina si el encendido resultó del proceso de votación asociado a 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 su utilización en el proceso de autorización de seguridad. A continuación de la autenticación satisfactoria del código de acceso por el SIM 16 (82), el código de acceso es almacenado 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, indicando al usuario mediante un visor y recibiendo el código mediante un panel de teclas. 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 ningún 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 proporcionado en el WCD 10 o el SIM 16, tal como la CPU 22, o la CPU 26, ejecute procesos de administración de energía y autorización de seguridad, tal como se describe en el presente documento, pueden almacenarse en medios legibles 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 discos 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 acceder 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 realizan 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 tiene una o más de sus características fijada(s) o cambiada(s) de manera tal como 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 medios acústicos, de RF (Radiofrecuencia), infrarrojos y otros medios inalámbricos. Los medios legibles por ordenador pueden incluir también combinaciones de cualquiera de los medios descritos anteriormente.
La Fig. 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 Fig. 7 es útil para verificar que el SIM 16 no ha sido intercambiado por un SIM diferente mientras estaba apagado durante un proceso (ciclo) de administración de energía.
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) según lo definido 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 aplicación al WCD de la energía inicial, 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, por ejemplo, en una memoria de acceso aleatorio (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 único 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 ha sido 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 16 y el identificador único almacenado en la RAM.
De esta manera, la rutina de administración de energía es capaz de 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 necesiten 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 (21)

1. Un dispositivo de comunicación inalámbrico, WCD, adaptado para su utilización con un módulo (16) de identidad de abonado, SIM, 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; caracterizado por:
medios (28) para almacenar un primer identificador único para un SIM en una memoria, cuando se aplica inicialmente la energía al WCD;
medios para recibir un segundo identificador único para un SIM acoplado al WCD al reanudar el suministro de energía al SIM durante un ciclo de administración de energía; y
medios (26) para controlar el acceso al SIM sobre la base del primer identificador único y del segundo identificador único.
2. El WCD de la reivindicación 1, en el cual dichos medios para controlar el acceso al SIM están dispuestos para declarar cambiado al SIM cuando el primer identificador único no sea igual al segundo identificador único.
3. El WCD de la reivindicación 1, en el cual dichos medios para controlar el acceso al SIM están dispuestos para un proceso de autorización de seguridad y para invalidar una memoria caché del código de acceso.
4. El WCD de la reivindicación 1, en el cual dicho medio para controlar el acceso al SIM comprende medios para: continuar un ciclo de administración de energía, manteniendo la energía al SIM cuando el primer identificador único es igual al segundo identificador único; y abortar un ciclo de administración de energía cuando el primer identificador único no es igual al segundo identificador único.
5. El WCD de la reivindicación 1, en el cual dichos medios (30) para suministrar energía selectivamente al SIM están dispuestos para funcionar en respuesta a una rutina (40) de administración de energía que funciona dentro del WCD.
6. El WCD de la reivindicación 5, en el cual la rutina (40) de administración de energía está dispuesta para funcionar sobre la base de un proceso de votación, en el que el proceso de votación incluye que la rutina de administración de energía apague el SIM (70) cuando ninguna solicitud está pendiente de servicio por el SIM y ningún módulo de software ejecutándose en el WCD genera una solicitud de servicio por el SIM.
7. El WCD de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un circuito (32) de interfaz de fuente de alimentación, para ejercer de interfaz del SIM con el WCD, a fin de encender y apagar el SIM.
8. El WCD de la reivindicación 1, en el cual el apagado del SIM es por medio de la interrupción de una señal de reloj aplicada al SIM.
9. El WCD de la reivindicación 1, en el cual el apagado del SIM es por medio de la interrupción del suministro de energía al SIM.
10. Un procedimiento para un dispositivo de comunicación inalámbrico (WCD) adaptado para su uso con un módulo de identidad de abonado (SIM) (16), comprendiendo el procedimiento:
suministrar selectivamente energía (30) al SIM para apagar (70) el SIM a continuación de un encendido (56 - "NO") y para encender (60) el SIM a continuación del apagado (56 - "SÍ"), manteniendo a la vez un estado activo y operativo del WCD; caracterizado por:
almacenar en una memoria (28) del WCD un primer identificador único para un SIM cuando se aplica inicialmente la energía al WCD;
recibir un segundo identificador único para un SIM acoplado al WCD al volver a suministrar energía al SIM durante un ciclo de administración de energía, y
controlar el acceso al SIM sobre la base del primer identificador único y del segundo identificador único.
11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual dicho control de acceso al SIM incluye reiniciar un proceso de autorización de seguridad e invalidar una memoria caché del código de acceso.
\newpage
12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual dicho control de acceso incluye adicionalmente declarar la tarjeta del SIM cambiada cuando el primer identificador único no es igual al segundo identificador único.
13. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual dicho control de acceso al SIM comprende:
continuar un ciclo de administración de energía, manteniendo la energía al SIM cuando el primer identificador único es igual al segundo identificador único, y
abortar un ciclo de administración de energía cuando el primer identificador único no es igual al segundo identificador único.
14. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual el suministrar selectivamente energía al SIM es en respuesta a una rutina (40) de administración de energía que funciona dentro del WCD.
15. El procedimiento de la reivindicación 10, en el cual la rutina (40) de administración de energía funciona sobre la base de un proceso de votación, en el que el proceso de votación incluye que la rutina de administración de energía apague el SIM cuando ninguna solicitud está pendiente de servicio por el SIM, y ningún módulo de software ejecutándose en el WCD genera una solicitud de servicio por el SIM.
16. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende adicionalmente:
suministrar energía al SIM cuando una solicitud está pendiente de servicio por el SIM;
suministrar energía al SIM cuando un módulo de software que se ejecuta en el WCD solicita el mantenimiento de la energía al SIM; y
interrumpir la energía al SIM cuando ninguna solicitud está pendiente de servicio por el SIM y ningún módulo de software ejecutándose en el WCD solicita el mantenimiento de energía al SIM.
17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el cual las etapas de suministrar e interrumpir la energía al SIM comprenden controlar una fuente de alimentación del SIM.
18. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, que comprende adicionalmente una interfaz del SIM con el WCD, para encender y apagar el SIM utilizando un circuito de interfaz del SIM.
19. El procedimiento de la reivindicación 18, en el cual la etapa de interrumpir el suministro de energía al SIM comprende interrumpir una señal de reloj aplicada al circuito de interfaz del SIM.
20. El procedimiento de la reivindicación 19, en el cual la etapa de interrumpir el suministro de energía al SIM comprende:
primero, interrumpir una señal de reloj aplicada al circuito de interfaz del SIM; y
segundo, interrumpir el suministro de energía desde la fuente de alimentación del SIM.
21. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, que comprende adicionalmente suministrar o interrumpir la energía al SIM, y al circuito de interfaz del SIM, de manera independiente entre sí.
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