一種云端sim卡池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及彈性云和SIM卡虛擬化技術(shù)，快速經(jīng)濟地為遍布全球的移動終端設(shè)備 提供SIM卡數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在移動終端設(shè)備領(lǐng)域，SIM卡是非常重要的用戶身份模塊(Subscriber Identity Module),主要包含了 IMSI(國際移動用戶識別碼）、KI值W及加密算法和運營商信息等等。 SIM卡由運營商提供給用戶，用戶將有效的SIM卡插入到移動終端設(shè)備上，該終端設(shè)備才能 通過運營商網(wǎng)絡(luò)的用戶身份識別和鑒權(quán)，否則無法注冊和使用網(wǎng)絡(luò)。近年來隨著移動互聯(lián) 網(wǎng)的大力發(fā)展，移動終端設(shè)備的品種也越來越豐富，大量的SIM卡被應(yīng)用到各類終端設(shè)備 中，而移動終端設(shè)備天生具有漫游特性，工作位置到處移動，若一臺移動終端設(shè)備固定使用 一張 SIM卡，容易導(dǎo)致很多問題，例如在某些地方某些運營商的網(wǎng)絡(luò)信號較弱或完全無信 號，會影響用戶使用;再例如，國際漫游時，用戶往往需要支付高昂的漫游費用;再例如，向 運營商購買的套餐有的項目使用過多需要額外付費，有的項目又使用不完造成浪費等。
[0003] 為了解決運些問題，業(yè)界推出了多SIM卡的方案，例如使用多SIM卡槽的移動終端， 通過內(nèi)置的管理策略選用某張 SIM卡。運種方法需預(yù)留多個SIM卡槽，不僅數(shù)量受限，而且固 定占用多張 SIM卡，成本增加，便利性卻未必成比例增加。再例如使用增強型的SIM卡，多卡 合一，在一張物理SIM卡上同時寫入多個運營商的SIM卡數(shù)據(jù)，移動終端設(shè)備通過內(nèi)置的管 理策略選用某個SIM卡數(shù)據(jù)。運種方法移動終端設(shè)備雖然只需要一個SIM卡槽，但是同時也 要求物理SIM卡的存儲容量要足夠大，而且如何寫入多個運營商的SIM卡數(shù)據(jù)，設(shè)及到運營 商的發(fā)卡/制卡環(huán)節(jié)，不便協(xié)調(diào)。還有一種方案是使用虛擬化的SIM卡，將多張 SIM卡的核屯、 用戶數(shù)據(jù)和加密算法數(shù)據(jù)化，完全取消物理SIM卡，直接將多份數(shù)據(jù)寫入移動終端設(shè)備的特 殊存儲區(qū)域，移動終端設(shè)備通過內(nèi)置的管理策略選用某個虛擬SIM卡的數(shù)據(jù)。運種方法使用 虛擬化的SIM卡，要求運營商完全開放SIM卡的核屯、用戶數(shù)據(jù)和加密算法，會帶來嚴重的安 全隱患，并影響運營商的利益，因此常常遭到運營商抵制，難度極高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提出一種云端SIM卡池系統(tǒng)，包括： 至少一個SIM卡池設(shè)備，設(shè)有多個卡槽，用于存放不同的物理SIM卡； SIM卡池管理中屯、，包括云端服務(wù)器集群、設(shè)置在云端服務(wù)器集群中用于存儲SIM卡數(shù) 據(jù)的SIM卡池數(shù)據(jù)庫、云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點；所述SIM卡池管理中屯、根據(jù)分配策略W及終端通訊設(shè) 備的狀態(tài)，選擇距離終端通訊設(shè)備最近的云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點將對應(yīng)的SIM卡數(shù)據(jù)分配給終端通 訊設(shè)備； 至少一個終端通訊設(shè)備，向SIM卡池管理中屯、匯報其當前的狀態(tài)，接收SIM卡池管理中 屯、分配的對應(yīng)的SIM卡數(shù)據(jù)，并通過云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與對應(yīng)的SIM卡池設(shè)備進行通訊，利用物 理SIM卡中的鑒權(quán)算法獲取應(yīng)答數(shù)據(jù)，從而模擬物理SIM卡的運行環(huán)境，將SIM卡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 虛擬SIM卡來使用。
[0005] 本發(fā)明不需要在移動終端設(shè)備上安裝真實的SIM卡，將不同運營商、不同套餐的 SIM卡存放在SIM卡池設(shè)備中，然后利用SIM卡池管理中屯、對SIM卡數(shù)據(jù)進行分配和管理，只 有需要鑒權(quán)算法時，才控制移動終端通訊設(shè)備與SIM卡池設(shè)備中的物理SIM卡進行通訊，實 現(xiàn)物理SIM卡與移動終端設(shè)備的動態(tài)捆綁，從而達到全球化靈活換卡的目的，通過靈活的資 費策略在合適的地點、合適的時間使用卡池中相應(yīng)的SIM卡，可W安全地集中管理SIM卡，顯 著降低地區(qū)漫游和國際漫游的通訊費用的同時，還不用遠程去更換卡，降低維護換卡費用。
【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明云端服務(wù)器集群的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明云端服務(wù)器集群與終端通訊設(shè)備的互動流程圖； 圖4是終端通訊設(shè)備模擬物理SIM卡工作的原理圖。
【具體實施方式】
[0007] W下結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的原理W及工作過程。
[000引如圖1所示，本發(fā)明的云端SIM卡池系統(tǒng)，主要設(shè)及=大部分，分別為：SIM卡池設(shè) 備、終端通訊設(shè)備和SIM卡池管理中屯、。
[0009] SIM卡池設(shè)備具有多個卡槽，用來集中存放物理SIM卡，SIM卡池設(shè)備根據(jù)需要可W 設(shè)置多個。SIM卡池設(shè)備中的物理SIM卡所屬的國家、網(wǎng)絡(luò)運營商、W及所采用的資費套餐、 所適用的網(wǎng)絡(luò)制式都可W各不相同。
[0010] 終端通訊設(shè)備可W是全球任何可W使用SIM卡的設(shè)備，例如手機、平板電腦等。
[0011] SIM卡池管理中屯、包括云端服務(wù)器集群和分布式的云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，可W動態(tài)分配 SIM卡池設(shè)備中的物理SIM卡的SIM卡數(shù)據(jù)供終端通訊設(shè)備使用。
[0012] 云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點是基于彈性云技術(shù)進行分布式部署的多個智能路由器，可W提供高 速、可靠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由，能有效覆蓋全球各大區(qū)域。
[0013] 如圖2、圖3所示，云端服務(wù)器集群則包括了 SIM卡池數(shù)據(jù)庫、接入認證模塊、云端轉(zhuǎn) 發(fā)節(jié)點管理模塊、終端通訊設(shè)備的狀態(tài)分析模塊和設(shè)備管理模塊，運些模塊和數(shù)據(jù)庫由多 個物理服務(wù)器和相應(yīng)的管理軟件構(gòu)成，分別屬于控制層、設(shè)備層和資源層。
[0014] 接入認證模塊根據(jù)移動終端通訊設(shè)備的唯一標識符和認證密碼，驗證該移動終端 通訊設(shè)備是否是合法設(shè)備，只有驗證通過才允許接入SIM卡管理中屯、。移動終端設(shè)備發(fā)起接 入認證請求，該接入認證請求攜帶設(shè)備唯一標識，接入認證模塊識別移動終端設(shè)備的身份 和訪問權(quán)限，進行認證處理，若是認證處理通過，接入認證模塊向移動終端設(shè)備返回認證結(jié) 果，并攜帶設(shè)備管理服務(wù)器標識等信息。
[0015] 云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點管理模塊用來管理云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，當終端通訊設(shè)備與SIM卡池管理 中屯、進行通訊時，智能地為它們選擇速度最快/最近的通訊路徑。當終端通訊設(shè)備與SIM卡 池設(shè)備進行通訊時，由于設(shè)及到加密數(shù)據(jù)/限時性數(shù)據(jù)，云端轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點管理模塊可W根據(jù)最 快/最近的優(yōu)先級順序，為它們選擇多條優(yōu)選路徑，冗余轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)的加密數(shù)據(jù)/限時性數(shù)據(jù)， W最先接收的數(shù)據(jù)為準，不僅可W提高傳輸速度，還有效避免了丟包的情況。
[0016] 終端通訊設(shè)備的狀態(tài)分析模塊定期與終端通訊設(shè)備進行通訊，接收終端通訊設(shè)備 周期性匯報的當前狀態(tài)，當前狀態(tài)可W是當前的位置信息，或者是網(wǎng)絡(luò)信號，也可W是它們 之間的組合。終端通訊設(shè)備的狀態(tài)分析模塊接收到終端通訊設(shè)備匯報的當前狀態(tài)后，對終 端通訊設(shè)備的當前狀態(tài)進行分析，得出終端通訊設(shè)備當前所處的地理位置，和/或相對應(yīng)的 最強網(wǎng)絡(luò)信號的運營商，然后根據(jù)分配策略，為終端通訊設(shè)備分配SIM卡池中最合適的SIM 卡數(shù)據(jù)。
[0017] 設(shè)備管理模塊用于管理海量的移動終端設(shè)備，處理移動終端設(shè)備的訪問請求，它 可W包括多個設(shè)備管理服務(wù)器，各設(shè)備管理服務(wù)器采用負荷分擔的方式管理一定容量的移 動終端設(shè)備，比如一臺虛擬機最多管理10000臺移動終端設(shè)備。
[0018] 當終端通訊設(shè)備無 SIM卡使用時，移動終端通訊設(shè)備向設(shè)備管理服務(wù)器發(fā)起連接 請求，攜帶設(shè)備位置和移動網(wǎng)絡(luò)信號強度等信息。設(shè)備管理服務(wù)器向終端通訊設(shè)備的狀態(tài) 發(fā)起定位請求，終端通訊設(shè)備的分析模塊對終端通訊設(shè)備的當前狀態(tài)(位置和/或網(wǎng)絡(luò)信 號)進行分析，解析出詳細的物理位置信息，內(nèi)容包括國家、省份、地區(qū)/城市、街道等信息。 然后向SIM卡池數(shù)據(jù)庫發(fā)起SIM卡數(shù)據(jù)分配請求。SIM卡池數(shù)據(jù)庫結(jié)合SIM卡分配策略，找到 與終端通訊設(shè)備當前狀態(tài)最匹配的SIM卡數(shù)據(jù)，動態(tài)分配一張 SIM卡，并返回應(yīng)答。設(shè)備管理 服務(wù)器向移動終端通訊設(shè)備返回連接應(yīng)答，攜帶分配得到的SIM卡數(shù)據(jù)。
[0019] 之后，移動終端通訊設(shè)備進行屯、跳請求，周期性地向設(shè)備管理模塊上報位置信息、 移動網(wǎng)絡(luò)信號強度和連接信息。設(shè)備管理模塊根據(jù)移動終端通訊設(shè)備的工作情況，返回屯、 跳應(yīng)答，攜帶維持連接或換卡指示等控制信息。
[0020] SIM卡池數(shù)據(jù)庫用來保存SIM卡池設(shè)備中的所有物理SIM卡的SIM卡數(shù)據(jù)，SIM數(shù)據(jù) 是根據(jù)IS07816標準的化St角色備份的未加密的SIM卡數(shù)據(jù)。SIM卡池數(shù)據(jù)庫中包含了多個 SIM卡池，根據(jù)SIM卡的屬性對SIM卡數(shù)據(jù)進行分類，將同種類的SIM卡數(shù)據(jù)放在同一個SIM卡 池中，因此，我們可W為SIM卡池定義至少一個分類屬性，為了便于理解，我們可W把一個 SIM卡池形象地比喻為一個文件夾。本發(fā)明主要是利用IMSI和SIM卡池的分類屬性來對SIM 卡數(shù)據(jù)進行歸類，定義SIM卡池的管理標識，實現(xiàn)自動歸類，從而避免了人工管理可能出現(xiàn) 的各種差錯。
[0021] IMSKInternational Mobile Subscri^ber Identification Number)是國際移動 用戶識別碼，儲存在SIM卡中，用于標識和區(qū)分移動用戶，其總長度不超過15位，同樣使用0~ 9的數(shù)字，IMSI的編碼格