RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 1709829 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 24.01.0 070783.4 (13) T3 (1) Int. Cl. H04Q7/32 H04M17/00 (06.01) (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej 23.0.07 Europejski Biuletyn Patentowy 07/21 EP 1709829 B1 (4) Tytuł wynalazku: Sposób i system do transmisji danych użytecznych pomiędzy urządzeniami telekomunikacyjnymi (30) Pierwszeństwo: EP0400328 29.01.04 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 11..06 Europejski Biuletyn Patentowy 06/41 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 31.12.07 Wiadomości Urzędu Patentowego 12/07 (73) Uprawniony z patentu: Swisscom Mobile AG, Bern, CH PL/EP 1709829 T3 (72) Twórca (y) wynalazku: AEBI Paul, Münchringen, CH (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Płotczyk Leokadia 00-90 Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
2 Dziedzina techniki Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i system transmisji danych użytkowych między aparatami telekomunikacyjnymi. Przedmiotem wynalazku jest w szczególności sposób i system transmisji danych użytkowych między aparatami telekomunikacyjnymi, bazującej na udostępnianych przedpłaconych danych. Stan techniki Usługodawca musi stworzyć i obsługiwać infrastrukturę sieciową 1 2 do transmisji danych użytkowych między aparatami telekomunikacyjnymi. Znana jest eksploatacja telefonii komórkowej z przedpłatami, tzn. w tak zwanym trybie Prepaid. W przypadku tego rodzaju eksploatacji który z reguły nie wymaga abonamentu u określonego dostawcy usług (Provider), dostawca prowadzi konto opłat, które jest rozpoznawane przez identyfikator przyłącza telefonu komórkowego i z reguły przez inne przeważnie zakodowane wyróżniki. Identyfikatory są zapamiętane u dostawcy usług i/albo w Chipie karty SIM (Subscriber Identity Module), która musi znajdować się w telefonie komórkowym, żeby mógł on być używany w sieci telekomunikacyjnej. Takimi dodatkowymi wyróżnikami są na przykład certyfikaty, które potwierdzają uprawnienie użytkownika telefonu komórkowego i które są kontrolowane przy nawiązywaniu połączenia. Gdy konto opłat u dostawcy usług ma być śledzone w czasie rzeczywistym, to podczas rozmowy telefonicznej, na przykład w takcie sekundowym, musi odbywać się sprawdzanie konta według taryfy obowiązującej dla danej rozmowy. Inaczej jest w przypadku konta opłat, w którym rozmowy są rozliczane później i dlatego konto opłat musi być sprawdzone na przykład tylko na końcu rozmowy. Telefony komórkowe w trybie Prepaid mogą wymagać bardzo dużych nakładów technicznych na śledzenie kont opłat.
3 W opisie zgłoszenia DE 0 39 434 A1 opisano sposób śledzenia licznika terminala końcowego dla rozliczenia opłat. Licznik jest śledzony samoczynnie albo według rozkazów sterujących usługodawcy podczas rozmowy telefonicznej w określonym takcie i usługodawcy potwierdza się w określonym takcie uprawnienie do korzystania z usług. W ukształtowaniu tego wynalazku usługodawca steruje lub sprawdza licznik za pomocą rozkazów sterujących. Wadą jest to, że usługodawca potrzebuje licznika do sprawdzenia, czy został wysłany w takcie certyfikat korzystanie z usług. Inną wadą jest to, że do sterowania lub sprawdzania licznika musi być odtwarzany u usługodawcy odpowiedni obraz licznika. Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 03/079713 znany 1 2 30 jest sposób użytkowania terminali końcowych telefonii komórkowej, w którym są udostępniane i rozliczane funkcje WIM (Wireless Identification Module). Charakteryzuje się on tym, że WIM są realizowane wewnętrznie, to znaczy w terminalu końcowym lub też w znajdującym się tam module identyfikacji SIM. Przy tym zaliczana jest wewnętrznie każda sygnatura inicjowana przez abonenta, a mianowicie od stanu wyjściowego wstecz, aż do osiągnięcia wcześniej ustalonej liczby sygnatur. Potem aparat jest blokowany aż do ponownego załadowania pewnej liczby sygnatur. Wadą tej metody jest to, że w obsłudze sygnatury, czyli cyfrowych danych prawa dostępu, z wyjątkiem połączeń blokowanych i wolnych, nie przewiduje się przetwarzania danych i wykonywana jest tylko prosta funkcja zliczania, bez kontroli wolumenu danych cyfrowych zaopatrywanych w poszczególną sygnaturę, tak że ciągle jeszcze operator (Provider) musi prowadzić konta użytkowe, przy czym przy rozmowie telefonicznej musi być zawsze utworzone i utrzymane połączenie od MSC (Mobile Switching Center) do usługodawcy. Podczas tego kroku mogą wystąpić błędy na przy-
4 kład wskutek zakłócenia w transmisji, a więc konta użytkowe mogą być obarczone błędami. Następną wadą jest także brak możliwości rozliczenia opartego na wolumenie. Ujawnienie wynalazku Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie nowego sposobu i systemu transmisji danych użytkowych między aparatami telekomunikacyjnymi, w którym nie występują wspomniane wyżej wady stanu techniki. W szczególności chodzi o zaproponowanie zautomatyzowanego, prostego i racjonalnego sposobu i systemu, który ogólnie biorąc i poprawi bezpieczeństwo rozliczeń danych użytkowych oraz niezawodność obsługi cyfrowych danych dotyczących uprawnień dostępu. Cel ten osiąga się zgodnie z tym wynalazkiem w szczególności poprzez elementy wskazane w zastrzeżeniach niezależnych. Poza 1 tym inne korzystne odmiany realizacji wynikają z zastrzeżeń za- leżnych i opisu. W szczególności cele te osiąga się poprzez wynalazek tak, że moduł centralny wytwarza opłacone z góry dane udostępniane, przy tym te przedpłacone dane udostępniane zawierają pierwszy 2 30 klucz cyfrowy i dane kontrolne, i przy czym przedpłacone dane udostępniane są zapamiętywane w module pamięci pierwszego aparatu telekomunikacyjnego, że moduł centralny generuje drugi klucz cyfrowy przyporządkowany do pierwszego klucza cyfrowego, przy czym drugi klucz cyfrowy jest zapamiętywany w jednej lub kilku jednostkach sterujących sieci telekomunikacyjnej, że pierwszy aparat telekomunikacyjny wyznacza kryterium ważności opierając się na danych kontrolnych przedpłaconych danych udostępnianych i koduje pierwszym kluczem dane użytkowe pierwszego aparatu telekomunikacyjnego dopóki jest spełnione kryterium ważności i że pierwszy aparat telekomunikacyjny przekazuje ko-
dowane dane użytkowe do jednostki sterującej, przy czym jednostka sterująca sprawdza za pomocą drugiego klucza cyfrowego, czy kodowane dane użytkowe są zakodowane pierwszym kluczem cyfrowym, przy czym jednostka sterująca w przypadku pozytywnego 1 sprawdzenia dekoduje kodowane dane użytkowe, i przy czym jednostka sterująca przekazuje zdekodowane dane użytkowe do drugiego aparatu telekomunikacyjnego. Dane użytkowe mogą składać się na przykład z cyfrowych sygnałów mowy albo z jakichś innych danych. Zaletą rozwiązania według wynalazku jest między innymi to, że do rozliczenia rozmów prowadzonych z telefonu komórkowego w trybie przedpłaty nie musi być śledzone konto opłat jednostki centralnej usługodawcy, że możliwe jest w szczególności rozliczenie oparte na wolumenie, i że usługodawca jest informowany w każdej chwili o uprawnieniu do prowadzenia rozmowy. W wariancie realizacji wynalazku zapisane w module pamięci pierwszego aparatu telekomunikacyjnego przedpłacone dane udostępniane są modyfikowane i/albo kasowane przy kodowaniu danych użytkowych. Ten wariant wykonania ma między innymi taką zaletę, że na przykład rozmowy z aparatem radiokomunikacji ruchomej mogą być rozliczane stosownie do czasu trwania lub ilości danych. 2 30 W innym wariancie realizacji zapisane w module pamięci pierwszego aparatu telekomunikacyjnego przedpłacone dane udostępniane zawierają kwotę pieniężną, przy czym ta kwota jest modyfikowana i/albo kasowana przy kodowaniu danych użytkowych. Ten wariant realizacji ma między innymi tę zaletę, że można łatwo pokazać użytkownikowi wartość zapamiętanych przedpłaconych danych udostępnianych lub że zapamiętane przedpłacone dane udostępniane mogą być w prosty sposób transferowane między aparatami telekomunikacyjnymi. W innym wariancie wykonania przedpłacone dane udostępniane są
6 zapamiętywane w module SIM pierwszego aparatu telekomunikacyjnego. Ten wariant realizacji ma między innymi tę korzyść, że przedpłacone dane udostępniane mogą być zapisywane w kontrolowanym przez usługodawcę obszarze pamięci albo że można łatwo transferować przedpłacone dane udostępniane między aparatami telekomunikacyjnymi przez przestawienie modułu SIM. W wariancie wykonania kodowanie danych użytkowych obejmuje cyfrowe kodowanie i/albo cyfrowe oznaczanie, a dekodowanie danych użytkowych obejmuje odpowiednio cyfrowe odkodowanie i/albo weryfikację cyfrowego oznaczenia. Zaletą takiego wariantu realizacji jest między innymi to, że są wykorzystywane szeroko rozpowszechnione moduły terminali telekomunikacyjnych i jednostki sterujące do kodowania i dekodowania danych użytkowych. W wariancie wykonania przedpłacone dane udostępniane zawierają 1 uprawnienie do kodowania określanego zbioru danych użytkowych, przy czym przedpłacone dane udostępniane są kasowane, jak tylko zostanie zakończone kodowanie określanego zbioru danych użytkowych. Ten wariant realizacji ma między innymi tę zaletę, że bardzo efektywnie mogą być administrowane przedpłacone dane udostępnianymi na pierwszym aparacie telekomunikacyjnym. W wariancie wykonania w module pamięci pierwszego aparatu telekomunikacyjnego może być zapisane kilka bloków z przedpłaconymi danymi udostępnianymi. Ten wariant wykonania ma między innymi tę zaletę, że w razie nie spełnienia kryterium ważności przy 2 kodowaniu danych użytkowych można przełączyć bardzo efektywnie przełączenie na następny blok z przedpłaconymi danymi udostępnianymi. W odmianie realizacji dane kontrolne zawierają kilka bloków, 30 przy czym dla każdego bloku jest możliwe do wyznaczenia kryterium ważności, oraz można modyfikować albo kasować odpowiedni
7 blok danych kontrolnych. Zaletą tej odmiany wykonania jest między innymi to, że pierwszy cyfrowy klucz jest wykorzystany wielokrotnie i można zredukować zapotrzebowanie na pamięć do zapisywania przedpłaconych danych udostępnianych. W tym miejscu trzeba stwierdzić, że przedmiotem tego wynalazku, oprócz sposobu zgodnego z wynalazkiem, jest też system realizacji tego sposobu. Następnie wynalazek nie ogranicza się do wymienionego systemu i sposobu, lecz obejmuje również produkt programu komputerowego do realizacji sposobu według wynalazku. Krótki opis rysunków Niżej opisano na przykładach warianty realizacji tego wynalazku. Przykłady realizacji są zilustrowane na figurach, na których: fig. 1 przedstawia schematycznie system przedpłat (Prepaid) we- 1 dług stanu techniki, fig. 2 ilustruje schematycznie system realizacji sposobu według wynalazku. Postacie wykonania wynalazku Fig. 1 ilustruje schematycznie system Prepaid według stanu 2 techniki. W tym przykładzie realizacji telefon komórkowy jest wyposażony w kartę SIM 12 typu Prepaid. Telefon łączy się z siecią radiokomunikacji ruchomej 14, którą jest na przykład sieć GSM (Global System for Mobile communication) albo sieć UMTS (Universal Mobile Telephone System), albo satelitarna sieć radiokomunikacji ruchomej, i/albo jedna lub kilka sieci stacjonarnych, przykładowo publiczna komutowana sieć telefoniczna, światowy Internet albo własna LAN (Local Area Network) lub WAN (Wide Area Network). W szczególności mogą to być także połączenia ISDN i XDSL. Ta sieć łączy się z kolei wymieniając
8 dane z centralą MSC (Mobile Switching Center) 16. Sieć i MSC są zbudowane według standardu GSM. Żądany abonent wybierany telefonem jest oznaczony przez 18. W tym przypadku aparatem może być telefon stacjonarny, telefon komórkowy albo dowolna inna jednostka telekomunikacyjna (na przykład również fax). Z MSC jest połączony usługodawca (PROV) z jego bankiem danych 22, ponieważ musi istnieć dla opłat odpowiednia pozycja konta w prowadzonych kontach przedpłat. Znajduje się ona w banku danych 22. Dane wątpliwego konta przedpłat są zapamiętane w banku danych 22 i są tam śledzone przy aktywacji konta abonen- ta. Znany jest powszechnie przebieg nawiązywania połączenia, który obejmuje również kontrolę uprawnienia (sygnatura) oraz sprawdzanie i prowadzenie konta, a więc proces ten nie będzie tu 1 szczegółowo opisywany. Fig. 2 przedstawia schematycznie strukturę systemu według wynalazku. Elementy i części składowe spełniające taką samą lub podobną funkcję mają identyczne odnośniki na fig. 1 i 2. 2 30 Na karcie SIM 12 znajduje się dodatkowy moduł pamięci 11 do zapamiętywania przedpłaconych danych udostępnianych, jak na przykład dane DRM (Digital Rights Management), przykładowo w postaci zakodowanej, korzystnie w postaci zakodowanej cyfrowo. Przy tym moduł pamięci 11 jest korzystnie oddzielony fizycznie od pozostałego pola pamięci modułu SIM 12. Podczas doładowywania karty SIM, na przykład z przystosowanej do tego celu karty doładowania albo z bankowej karty kredytowej, przedpłacone dane udostępniane są przykładowo przekazywane przez usługodawcę i serwer 16 na kartę SIM 12 i są tam zapamiętywane w module pamięci 11. Jednocześnie w jednostce sterującej, na przykład w module pamięci 24 MSC (Mobile Switching Center), jest zapisywa-
9 ny drugi klucz cyfrowy, który jest przyporządkowany do pierwszego klucza cyfrowego, jak to opisano niżej. Moduł SIM uprawnia telefon komórkowy do prowadzenia rozmów w określonych warunkach użytkowania (na przykład cel, czas trwania) z przedpłaconymi danymi udostępnianymi, to znaczy do kodowania, szyfrowania i/albo oznaczania danych użytkowych lub też danych rozmowy za pomocą pierwszego klucza cyfrowego przedpłaconych danych udostępnianych. Dane użytkowe mogą być na przykład zapamiętane (przykładowo SMS - Short Message Service, MMS - Multimedia Message Service), MP3 grupy MPEG (Moving Picture Experts Group) i tak dalej) i/albo mogą być niezapamiętane, jak na przykład strumień danych (Datastream) i/albo dane foniczne (Voice Data) i tak dalej. Podczas telefonowania z aparatu dane tonowe i/albo dane 1 2 30 użytkowe są kodowane, to znaczy są szyfrowane pierwszym kluczem cyfrowym i/albo są sygnowane i/albo odbywa się to w inny kombinowany sposób, i są przesyłane na MSC 16. Na MSC 16 sprawdza się za pomocą drugiego klucza cyfrowego, czy kodowane dane są zakodowane pierwszym kluczem cyfrowym. W przypadku potwierdzenia tego faktu kodowane dane użytkowe są dekodowane, a więc na przykład są odszyfrowywane i/albo jest usuwana sygnatura. Następnie zdekodowane dane użytkowe są przekazywane do drugiego aparatu telekomunikacyjnego, na który skierował je użytkownik pierwszego aparatu telekomunikacyjnego lub zawiesił. Podczas transmisji od danych kontrolnych przedpłaconych danych udostępnianych są odpisywane przypadające opłaty, które są zwykle funkcją kilku parametrów (czas trwania, odległość, pora dnia, rodzaj aparatu 18). Gdy zostanie wykorzystana przedpłacona kwota, której dane są zapisane w module SIM, anulowane są przedpłacone dane udostępniane i przerywana jest transmisja, ewentualnie po odpowiednim ostrzeżeniu. Dane ostrzeżenia są na przy-
1 kład również zapamiętane w danych kontrolnych przedpłaconych danych udostępnianych i są stamtąd pobierane. Jednak moduł pamięci karty SIM może być też zaprojektowany tak, że zapisanych jest jednocześnie kilka bloków z przedpłaconymi danymi udostępnianymi. W takim przypadku po anulowaniu pierwszego bloku z przedpłaconymi danymi udostępnianymi można najpierw sprawdzić, czy jest dostępny następny blok z przedpłaconymi danymi udostępnianymi, przy czym taki blok może być wykorzystany do kontynuacji istniejącego połączenia głosowego. Przed ponownym załadowaniem pamięci danych przedpłaconymi danymi udostępnianymi nie jest możliwa dalsza transmisja danych użytkowych do innych terminali telekomunikacyjnych, ale możliwe jest przekazanie tylko określonych, ograniczonych informacji (wezwanie pomocy, numery doładowania). Wynika z powyższego, że wynalazek daje możliwość prowadzenia w trybie przedpłaty konta telefonicznego bezpośrednio na telefonie komórkowym, z pominięciem konta usługodawcy. Dla specjalisty jest jasne, że ideę wynalazku oraz bazujący na niej, zastrzeżony tu sposób można zrealizować także za pomocą innych elementów konstrukcyjnych i jednostek systemowych.
11 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób transmisji danych użytkowych między pierwszym aparatem telekomunikacyjnym () i drugim aparatem telekomunikacyjnym (18) sieci telekomunikacyjnej (14), przy czym moduł centralny generuje przedpłacane dane udostępniane, przy czym te przedpłacone dane udostępniane zawierają pierwszy klucz cyfrowy i dane kontrolne i przy czym te przedpłacone dane udostępniane są zapisywane w module pamięci (11) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego (), i przy czym moduł centralny generuje drugi klucz cyfrowy przyporządkowany do pierwszego klucza cyfrowego, przy czym drugi klucz cyfrowy jest zapamiętywany w jednej lub kilku jednostkach sterujących (16) sieci telekomunikacyjnej (14), znamienny tym, - że pierwszy aparat telekomunikacyjny () ustala kryterium ważności bazując na danych kontrolnych przedpłaconych danych udostępnianych i koduje za pomocą pierwszego klucza dane użytkowe pierwszego aparatu telekomunikacyjnego, dopóki jest spełnione kryterium ważności, i - że pierwszy aparat telekomunikacyjny () przekazuje kodowane dane użytkowe do jednostki sterującej (16), przy czym jednostka sterująca (16) sprawdza za pomocą drugiego klucza cyfrowego, czy kodowane dane użytkowe są zakodowane pierwszym kluczem cyfrowym, przy czym jednostka sterująca (16) po pozytywnym wyniku kontroli dekoduje zakodowane dane użytkowe, i przy czym jednostka sterująca (16) przekazuje zdekodowane dane użytkowe do drugiego aparatu telekomunikacyjnego (18).
12 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zapisane w module pamięci (11) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego () przedpłacone dane udostępniane są modyfikowane i/albo kasowane podczas kodowania danych użytkowych. 3. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 2, znamienny tym, że zapisane w module pamięci (11) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego () przedpłacone dane udostępniane obejmują kwotę pieniężną, przy czym ta kwota jest modyfikowana i/albo kasowana przy kodowaniu danych użytkowych. 4. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że przedpłacone dane udostępniane są zapamiętywane w module SIM (12) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego.. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że kodowanie danych użytkowych obejmuje cyfrowe szyfrowanie i/albo cyfrowe oznaczanie i że dekodowanie danych użytkowych obejmuje odpowiednie odszyfrowanie cyfrowe i/albo weryfikację cyfrowego oznaczenia. 6. Sposób według jednego z zastrz. 1 do, znamienny tym, że przedpłacone dane udostępniane obejmują uprawnienie do kodowania możliwego do określenia zbioru danych użytkowych, przy czym przedpłacone dane udostępniane są kasowane, dopóki nie zakończone jest kodowanie możliwego do określenia zbioru danych użytkowych. 7. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że w module pamięci (11) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego () można zapisać kilka bloków z przedpłaconymi danymi udostępnianymi. 8. Sposób według jednego z zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że dane kontrolne obejmują kilka bloków, przy czym dla każde-
13 go bloku można wyznaczyć kryterium ważności, oraz można modyfikować lub kasować odpowiedni blok danych kontrolnych. 9. System realizacji sposobu według jednego z zastrz. 1 do 8, z pierwszym aparatem telekomunikacyjnym () zawierającym moduł SIM (12), z MSC (Mobile Switching Center) (16), które można połączyć z pierwszym aparatem telekomunikacyjnym () przez sieć telekomunikacyjną (14), przy czym moduł centralny zawiera środki do generowania przedpłaconych danych udostępnianych z pierwszym kluczem cyfrowym oraz z danymi kontrolnymi i przy czym moduł centralny zawiera środki do generowania odpowiedniego drugiego klucza cyfrowego, przy czym moduł SIM (12) pierwszego aparatu telekomunikacyjnego () zawiera środki do zapamiętywania przedpłaconych danych udostępnianych, i przy czym MSC (16) zawiera środki do zapamiętywania drugiego klucza cyfrowego, znamienny tym, - że pierwszy aparat telekomunikacyjny () zawiera środki do sprawdzania kryteriów ważności bazującego na danych kontrolnych zapamiętanych przedpłaconych danych udostępnianych, do kodowania danych użytkowych pierwszego aparatu telekomunikacyjnego () za pomocą pierwszego klucza cyfrowego oraz do przekazywania kodowanych danych użytkowych na MSC (16) i - że MSC (16) zawiera środki do kontroli kodowanych danych użytkowych za pomocą drugiego klucz cyfrowego, czy kodowane dane użytkowe są kodowane pierwszym kluczem i do dekodowania zakodowanych danych użytkowych po pozytywnym wyniku kontroli, a także do przesyłania danych użytkowych na drugi aparat telekomunikacyjny (18).
14. System według zastrz. 9, znamienny tym, że pierwszy aparat telekomunikacyjny () posiada moduł kodowania lub moduł sygnowania do kodowania lub oznaczania danych użytkowych za pomocą pierwszego klucza cyfrowego, i że MSC (16) posiada moduł dekodowania lub moduł weryfikacji sygnatury, przeznaczone do odkodowania lub weryfikacji oznaczenia zakodowanych lub sygnowanych danych użytkowych za pomocą drugiego klucza cyfrowego. Swisscom Mobile AG Pełnomocnik
1
16