响应加密请求消息向网络传递移动台操作和自我性能测试结果 一般来讲，本发明涉及无线电话，具体来讲，涉及例如能够与蜂窝网络配合工作、并且还能够执行自测试及其它诊断程序并记录结果的无线电话或移动台。
移动台市场上一直存在的问题在于，当使用者或用户把据称无功能或不正常工作的移动台退给经销商或网络服务提供商之后，出现所谓的未发现故障(NFF)指示。例如，用户可能指出移动台出现特定问题或故障模式；但是，维修点或维修中心的技术人员无法找出退回的移动台存在的任何类型的故障或问题，必须发出NFF报告。在一种典型情况下，用户所遇到的问题可能实际上是无线网络本身而不是移动台遇到的某种临时问题的结果。例如，某个网络问题可能导致移动台反复掉话或者无法获得服务。
可以理解，这种问题对于经销商和/或服务提供商以及对于制造商可能都是大损失。另外，即使用户所遇到的问题完全在制造商的控制范围之外，但用户可能对移动台的制造商产生不良印象。
因此，本发明的第一目的和优点是提供一种改进的无线电话和服务提供商交互，它克服了上述及其它问题。
本发明的另一个目的和优点是提供一种移动台，其中存储和维护指明移动台的电气和工作状态的多个产品性能计数器(PPC)。
本发明的又一个目的和优点是提供一种移动台，其中存储和维护PPC的集合，并且还能够把PPC的完整集合或子集发送到外部位置用于分析。
本发明的又一个目的和优点是在移动台外部的位置提供一种计算机，所述计算机能够分析PPC以及其它数据输入，从而确定移动台和/或无线网络的故障状态。
本发明的另一个目的和优点是提供一种移动台，其中存储和维护PPC的集合，并且响应对加密PPC请求消息的接收而工作，以便把PPC的完整集合或子集发送到外部位置。
通过根据本发明的实施例的方法和设备来克服上述和其它问题，以及实现这些目的和优点。
本文所公开的是一种用于操作移动台的方法以及根据所述方法工作的移动台和无线系统。该方法具有以下步骤：(A)在移动台工作期间，在移动台中确定和存储性能相关数据(PPC)的集合；以及(B)对触发事件的发生进行响应，把性能相关数据的集合或子集发送到计算机用于分析。性能相关数据可以存储在计数器和寄存器中，或者存储在经过管理以用作计数器和寄存器的存储单元中。例如，性能相关数据可包括掉话计数和/或移动台工作自测试模式的结果的指示。触发事件可以是移动台对发送性能相关数据的集合或子集的消息的接收，或者移动台对来自移动台用户的输入的接收，或者计时器到期，或者性能相关数据其中至少一个等于门限值(例如掉话次数达到某个门限值)。
在本发明的这个优选实施例中，移动台所接收的触发事件消息以加密格式、如RSA格式发送到移动台。在本实施例中，移动台存储用于对所接收消息进行解密的公钥，以及通过向网络发送加密或未加密格式的PPC数据的集合或子集来响应该消息。
发送性能相关数据的集合或子集的步骤可包括以下步骤：在与网络服务提供商相关的控制中心和/或在(远程)诊断中心，或者在本地计算机上，接收所发送的性能相关数据的集合或子集；然后再用计算机分析该数据，从而确定移动台故障、网络服务提供商的系统故障或无故障情况其中至少一个发生的指示。可选步骤把所确定的指示发送到移动台。分析还可包括确定关于全体移动台的统计信息。
分析性能相关数据的步骤可结合无线网络性能数据或从移动台用户获取的信息其中至少一个来进行。
移动台中存储的公钥可以是移动台中存储的公钥集中的一个公钥：其中，公钥集中的各个成员与移动台结合从无线网络接收的加密命令和加密数据集其中至少一个可执行的应用程序相关。加密命令和/或数据集由移动台采用公钥集中的一个公钥进行解密。
通过结合附图阅读以下对本发明的详细说明，本发明的上述及其它特征会更加明显，附图中：
图1是适合实践本发明的移动台的框图；
图2是图1所示移动台的正面图，它进一步说明移动台通过无线RF链路与其双向耦合的无线通信系统及服务提供商；
图3是示意图，说明分析PPC和其它信息的软件模块的输入及输出，并且提供表示移动台工作状态的输出；
图4是根据本发明的一种方法的逻辑流程图；
图5是系统级示意图，说明根据这些理论的一个方面的空中激活(OTA)系统；以及
图6是根据这些理论的PPC检索方法的逻辑流程图。
先参照用于说明无线电话的图1和图2，无线电话在本文中又称作无线移动台10，适合用于实践本发明。移动台10可以是但不限于蜂窝电话或个人通信装置。移动台10包括天线12，用于向基站30发送信号以及从其接收信号。基站30可以是包括无线网络提供商系统32的蜂窝网络的一部分，无线网络提供商系统32在本文中为简便起见又称作无线网络32，其中还包括移动交换中心(MSC)34。当呼叫涉及到移动台10时，MSC 34提供到陆线干线的连接。还可提供网络控制中心33，网络控制中心33耦合到MSC 34，用于控制网络提供商系统32的操作，以及用于经由基站30从移动台10接收信息。网络控制中心33可连接在网络提供商系统32内的一个或多个其它点。
移动台包括调制器(MOD)14A、发射器14、接收器16、解调器(DEMOD)16A以及控制器18，其中控制器18分别向发射器14和接收器16提供信号并从其接收信号。这些信号包括符合可适用蜂窝系统的空中接口标准的信令信息，还包括用户语音和/或用户产生的数据。空中接口标准的具体类型对于本发明的操作并不重要，因为本发明的理论适用于模拟无线系统(例如AMPS系统)以及数字系统，包括时分/多址(TDMA)和码分/多址(CDMA)系统。例如，传统的以及先进的GSM类型系统都可从本发明的理论中获益。
应当理解，控制器18还包括实现移动台的音频(语音通道)和逻辑功能所需的电路。例如，控制器18可包括数字信号处理器装置、微处理器装置以及各种模/数转换器、数/模转换器和其它支持电路。在这些装置之间根据其相应的能力来分配移动台的控制和信号处理功能。
用户接口包括均耦合到控制器18的传统耳机或喇叭17、传统话筒19、显示器20以及通常为小键盘22的用户输入装置。小键盘22包括传统的数字(0-9)及相关键(#、*)22a以及用于操作移动台10的其它键22b。这些其它键22b可包括例如SEND(发送)键、各种菜单滚动和软键以及PWR键。
移动台10还包括可拆卸电池26，用于对操作移动台所需的各种电路供电。
移动台10还包括共同表示为存储器24的各种存储器，其中存储在移动台工作期间由控制器18所使用的多个常数和变量。例如，存储器24存储无线系统参数以及号码指配模组(NAM)的值。用于控制控制器18的操作的操作程序也存储在存储器24中(通常在ROM装置中)。存储器24中的操作程序也可包括在显示器20上通常作为各种菜单项向用户提供消息和消息相关功能的例程。存储器24还包括用于实现下面描述的移动台执行方法的例程。
根据本发明的一个方面，存储器24存储产品性能计数器(PPC)24A的集合，其中个别的一些计数器表示移动台10的操作的某个方面。一般来讲，PPC 24A中的个别一些可以是实际的计数器、如记录掉话次数的计数器，而其它的可以被更多地视为寄存器，用于存储某个值，例如在特定呼叫丢失时接收信号强度(RSS)的大小。可以理解，当存储在存储器24的存储单元中时，软件利用存储单元来模拟计数器和寄存器的功能(例如每当发生掉话时对特定存储单元加1)。
一般来讲，PPC 24A提供关于无线网络质量的信息以及关于移动台10的操作的信息。根据本发明的另一方面，PPC 24A的集合或其子集经由基站30从移动台发送到网络提供商系统32。可响应从网络提供商系统32或从其它某个请求者接收的请求，或者根据来自移动台10的用户的命令，或者以某个预定的时间间隔定期地，或者在发生其它某个触发事件(例如在某个预定的操作时间间隔内达到掉话次数的预定门限)时，发送PPC 24A。
当表征新的无线规范特征以及新的网络应用服务时，例如当一个测试组或全体移动台设置在网络提供商系统32的覆盖区中时，PPC24A的使用会是极为有利的。通过使用移动台的测试组，服务提供商能够经空中收集PPC 24A，从而表征所关注的覆盖范围及其它特征。也可把反馈提供给移动台10的用户，或者通过来自网络提供商的用于显示在显示器20上的传输，和/或通过其它方式，例如把结果公布在移动台10可通过传统PC或以无线方式访问的网页上。
在呼叫过程中，可由控制器18经由发射器14利用例如短消息业务(SMS)功能或者通过其它某个消息相关功能、如GSM的未结构化补充数据业务功能，或者作为分组数据、例如通过因特网37发送的符合TCP/IP格式的分组数据，传递PPC 24A的集合或所选子集。以下方式也在本发明的范围之内：在显示器20上显示要发送的PPC24A，然后让用户把结果口述给网络控制中心33的人或机器(语音识别)操作员。可在网络控制中心33和/或在通过传统电话线(例如公共交换电话网(PSTN)36)或者通过独立的通信网络耦合到网络提供商系统32的远程诊断中心38对PPC 24A进行分析。到因特网37的连接也可用于这个目的。远程诊断中心38可位于移动台10的制造商处，或者位于销售或服务中心，或者位于研发中心，或者位于任何方便或所希望的位置。
现在还参照图3，网络控制中心33可包括故障分析模块(FAM)33A、例如在PC或大型计算机上运行的软件。FAM 33A接收以下数据作为输入：所发送PPC 24A的集合或子集以及移动台自测试结果(如果不作为PPC 24A的一部分)；来自网络操作员的输入，例如从移动台10的用户获取的信息；以及某些网络参数，如基站功率。也可提供其它输入，如网络提供商系统32的服务区中的RF传播条件。FAM 33A采用例如专家系统或神经网络来处理这些输入，并输出适当的移动台/网络功能性的指示。这些指示可包括移动台10的故障指示、网络提供商系统32的故障指示或者未发现故障(NFF)指示。以下方式属于本发明的理论范围之内：把FAM 33A的输出指示重新转发到移动台10，从而为用户提供实时或基本实时的故障分析和故障检测。例如，可通过闭环方式通知用户：根据先前发送的PPC 24A以及根据从网络操作员所获取的信息，移动台10极可能在完全正常工作(表示不存在故障或者故障发生在其它位置、例如在网络提供商系统32中)，或者移动台10极可能遇到某种故障。在后一种情况下，用户可把移动台10拿到当地维修中心或者经销商处以便调换或维修。但是，可以理解，在这后一种情况下，已经确定移动台10极可能出故障，从而排除或显著减少了上述未发现故障(NFF)情况的出现。
PPC 24A的集合可包括移动台功能性的许多不同指示，其中除了掉话和/或不成功的呼叫发起尝试的次数(以及信号强度指示)之外，还包括其它指示、如内部自测试程序的结果(例如存储器错误、不正常的程序条件和终止等等)以及在视在正常工作期间定期收集的数据。这后一种指示用于建立基线，其它指示可与它相比。PPC 24A还可包括误帧率、符号差错率、在某个时间间隔中发生的重传请示次数等的指示。
参照图4所示的方法，在步骤A，移动台10存储PPC 24A的集合。这个步骤可在移动台10的工作过程中的相当长的时段上出现。在步骤B，确定是否已经发生某个触发事件。触发事件可以是例如对请求移动台10发送PPC 24A的集合或子集的消息的接收，或者是来自移动台10的用户的输入，或者是计时器到期。如果没有发生触发事件，则控制回到步骤A，继续存储和/或更新PPC 24A的集合。如果发生了触发事件，则PPC 24A的集合或子集从移动台10经由基站30发送到网络提供商系统32。以下方式属于本发明的范围之内：有选择地发送PPC 24A，例如通过仅发送所请求的PPC 24A(例如在发送到移动台10的消息中请求)，或者通过只把PPC 24A的子集发送到网络控制中心33，而把PPC 24A的完整集合发送到远程诊断中心38。所发送的PPC 24A可在发送之前被加密，以及随后在接收位置被解密，从而保证所发送PPC信息的保密性。
在本发明的这个优选实施例中，从无线网络32接收的触发事件消息经过加密，如下面将要详细论述的那样，并由移动台10在接收之后进行解密。PPC响应数据在发回到无线网络32之前可以或者可以不被移动台10加密。
无论如何，在步骤C，FAM 33A或者远程诊断中心38处的等效系统分析PPC 24A，最好是与上述其它信息、如网络相关信息和/或操作员从移动台10的用户所获取的信息一起进行分析。在步骤D，确定PPC 24A(以及可选的其它信息)是否表明移动台故障。如果是，则控制转到步骤G，而如果没有表明移动台故障，则在步骤E确定是否表明网络故障。如果是，则控制转到步骤G，而如果没有表明网络故障，则在步骤F确定未发现故障或错误(NFF)。然后，控制转到步骤G，其中消息可能被格式化并发送到移动台10，以便向用户指明PPC分析的结果。
虽然在优选实施例的上下文中进行描述，但应该认识到，本领域的技术人员可能想到对这些理论的许多修改。例如，可以理解，不同类型的移动台10可存储不同类型的PPC 24A。例如，TDMA移动台10可存储与帧和时隙同步功能有关的一个或多个PPC，而CDMA移动台则可存储与伪噪声(PN)扩频码相关功能有关的一个或多个PPC。
还应该认识到，PPC 24A可由网络操作员和/或由移动电话的制造商用来获取关于全部移动台10的操作的统计数据。例如，作为掉话时接收信号强度以及(可选的)所遇到的误帧率的函数、与某个地理区域内(例如相邻小区的预定集合内)的掉话次数有关的统计信息可按照移动电话类型来收集和分析(例如，较新型号的移动台的操作可与较旧型号的移动台的操作对比)。
此外，这个实例也可扩展到涵盖故障位置的确定。例如，如果PPC数据24A表明移动台10在过去十分钟内三次掉话，以及如果相关信号强度指示表明足够量的信号强度，则FAM 33A可确定故障可能位于移动台10中。但是，如果发现多个移动台掉话，以及如果根据PPC数据24A或者根据网络相关参数数据确定这些移动台中的大多数位于同一小区中，则故障可能位于基站30而不在移动台10中。在移动台自测试结果没有表明移动台故障的情况下尤其是这样。
又例如，如果PPC数据24A表明移动台10不断掉话，以及如果相关信号强度指示没有表明足够量的信号强度(弱接收信号)，那么，如果移动台自测试结果表明某个移动台故障，则FAM 33A仍然可指明故障极可能位于移动台10中。
或者，如果PPC数据24A表明移动台10不断掉话，以及如果相关信号强度指示表明弱场强(弱接收信号)，但如果移动台自测试结果没有表明移动台故障，则可能指明故障极可能在网络提供商系统32中。
或者，如果PPC数据24A表明移动台10不断掉话，以及如果相关信号强度指示表明足够或良好的场强读数，以及如果移动台自测试结果没有表示移动台故障，则故障可能再次被指明为极可能处于网络提供商系统32中(例如，网络可能负荷过重，或者某个网络电子单元处于临界或间歇状态)。
还应该认识到，图4所示方法的某些步骤可按照不同于所示顺序的顺序来执行，还可添加其它步骤，同时仍然获得预期结果。例如，步骤D和E的执行顺序可以倒转，以及步骤G可以完全或有选择地被忽略(例如仅当故障被确定为位于移动台10时才通知用户)。
还应该指出，PPC 24A不一定仅通过经由无线发射器14发送来从移动台10输出。例如，再次参照图1，移动台数据接口28可用于把PPC 24A通过电缆或IR链路发送或输出到具有与在网络控制中心33或远程诊断中心38中运行的程序相似或相同的适当诊断程序的本地计算机29(图2所示)。在这种情况下，本地计算机29可以安装在销售点或服务中心，或者安装在任何其它方便的位置，并且能够向用户提供关于用户所遇到问题的可能来源的快速反馈。同样在这种情况下，使控制器18发送PPC 24A的触发事件可能是控制器18通过数据接口28对从本地计算机29所发送的询问信号的接收。
如以上简要说明的，以下方式处于这些理论的范围之内：要求无线网络32在把消息发送到移动台10之前对PPC请求消息进行加密或“签字”。这样，PPC请求消息的结构不易被第三方所确定，因而移动台10将不太可能对从PPC请求消息的授权来源之外的地方发送的PPC请求消息进行响应。这在如下情况中是重要的：如果移动台10利用例如SMS消息来响应请求者，在这种情况下移动台用户将对发送SMS消息支付费用。目前优选的但肯定不是限制性的加密算法是基于RSA的一种算法。
简言之，RSA是1977年在MIT开发的、用于帮助确保因特网安全的一种公钥密码系统。密码系统可视为一种能够把输入数据转换成不可识别的某种数据(加密)并把不可识别的数据重新转换成原始形式(解密)的算法。要对数据加密，则要把数据(“明文”)和加密密钥输入到算法的加密部分。要对“密文”解密，则在算法的解密部分使用适当的解密密钥。这些密钥分别称作公钥和私钥。例如，要从A向B发送数据，A查找或者已经知道了B的公钥，然后再利用B的公钥对数据加密。但是，公钥不会对密文进行解密。为了让B对所接收的密文进行解密，B必须采用B的私钥。如果B希望采用加密响应对A进行响应，则B必须利用A的公钥对响应进行加密。
在公钥密码系统、如RSA中，重要的是用户的私钥不能被确定。这通过使用单向函数来实现。通过单向函数，在给定某些输入值时计算结果是简单的。但是，在以该结果开始的情况下很难或者最好是几乎不可能确定原始值。RSA中所采用的单向函数是素数乘法。一般来讲，较易于把两个大素数相乘，但对于大多数极大的素数，对它们进行因子分解极费时。因此，公钥密码术构造了一种密码系统，它利用两个大素数来形成私钥，以及利用这些素数的乘积来形成公钥。
根据本发明的一个方面，保密私钥(PrvtKey)35A和与特定服务(本例中为PPC服务)相关的移动台的通用公钥(GPK)35B一起存储在网络32中，例如存储在网络控制中心33或者远程诊断中心38上。移动台10存储通用公钥PubKey，它被存储在移动台10中、例如在存储器24的单元24B中。当加密消息从无线网络32到达时，由移动台10的数据处理器18利用存储在单元24B中的相关公钥对它进行解密。仅响应对PPC数据的有效请求进行解密，移动台10向无线网络32发送PPC数据的集合或子集(图4的步骤B)。该响应可由移动台10进行加密，但这不是对大多数类型的响应、如PPC数据响应的要求，因为在响应数据中通常没有保密或机密内容，或者它原本是第三方不可识别的。
在这个技术中，可以理解，只有通用公钥才需要存储在移动台10中，而保密或私有密钥35A则安全地存储在无线服务提供商32所维护的主服务器中。这样，发送到移动台10的指令集和/或数据也是安全的，从而使应用程序结构是保密的，并且防止未经授权的第三方试图利用该应用程序以及系统的相关部分。
应该注意，使用这种技术时，移动台10可存储与n个不同应用程序的集合对应的n个独立的公钥。这样，只有当触发事件、例如对有效消息和可选数据集的接收可利用n个已存储公钥之一正确地解密时，移动台10才响应无线网络32发起的给定应用。
在本发明的其它实施例中，可采用不同于RSA的密码系统。
图5说明系统级示意图，其中包括根据这些理论的一个方面的空中激活(OTA)系统。在这个系统中有服务层60、万维网服务器层62以及客户机层64。服务层60包括OTA服务器，它运行与全球系统服务数据库68进行通信的OTA软件(SW)66。万维网服务器层62上有万维网服务器70，以及客户机层64上有一般称作终端72的PC和/或工作站，它们位于例如研发(R&D)机构、客户支持点以及销售点(POS)。终端72经由因特网或其它某种网络、通过万维网服务器层62与OTA服务器66进行通信。根据这些理论，利用从OTA服务器66所发送的加密PPC请求消息从移动台10获取PPC数据集。然后，检索的信息可存储在全球数据库68中，和/或可提供给客户机层64上的一个或多个终端72供查看和分析。
图6说明根据这些理论的示例PPC检索方法的逻辑流程图。在步骤A，客户拨打帮助热线，指出对于客户的移动台10所感知的问题。客户的这个呼叫也可通过因特网37进行，不一定需要语音呼叫。在步骤B和C，与客户进行涉及客户的移动台10中的假设故障的对话。在步骤D，触发SMS消息发送到客户的移动台10，引起PPC数据的发送。全部或一部分触发SMS消息可以例如通过采用上述RSA加密技术进行加密。在步骤E，通过提示客户是否应该发送PPC数据来确定是否发送PPC数据。PPC数据的发送对客户可以是免费的，或者也可包含某种费用。如果客户选择不发送PPC数据，则控制返回到步骤B，继续与客户的对话。如果客户表示要发送PPC数据，则控制转到步骤F，从而经由OTA SW 66从移动台10发送所有PPC数据或其子集，然后该数据存储在无线网络32上的PPC数据库中。PPC数据库可以是图5所示的全球数据库68。在步骤G和H，向PPC数据库查询来自移动台10的PPC数据，并且对数据进行分析。在步骤I，可利用万维网工具把分析结果重新传递给帮助热线，以便把该结果口头通知客户，或者可经由图5的万维网服务器层62、通过因特网37把结果发送给客户。如果需要，则步骤I的万维网工具可在步骤J直接查询PPC数据库。
最终结果是对客户感知的移动台故障的诊断的改进、网络运营商32以及可能还有移动电话10的制造商的成本的降低、以及客户满意度的改善。
虽然针对优选实施例具体表示和描述了本发明，但是，本领域的技术人员会理解，只要没有背离本发明的范围和精神，可对它们进行形式和细节上的改变。