在无线就绪设备内提供FCC允许的802.11a发射器的方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种在提供无线就绪８０２．１１ａ设备和用户可更换的８０２．１１ａ无线电单元的情况下用软件手段满足ＦＣＣ对８０２．１１ａ天线必需是它所工作的设备内的一体化部分的要求的方法。对系统ＢＩ－ＯＳ作了一些改进，包括在系统ＢＩＯＳ中包括一个列有ＳＳＩＤ和秘密密钥对的表。用户可更换的无线电单元包括一对ＶＰＤ寄存器和一个存储所批准的设备的ＳＳＩＤ和秘密密钥的ＥＥＰＲＯＭ。在设备启动期间，将从设备的ＢＩＯＳ得到的ＳＳＩＤ和秘密密钥与存储在无线电单元的ＥＥＰＲＯＭ内的ＳＳＩＤ和秘密密钥相比较。第一个比较在设备内完成无线电单元－设备验证，而第二个比较在无线电单元内完成设备－无线电单元验证。仅当这两个比较的参数都匹配、表明是ＦＣＣ批准的满足“一体化”要求的设备－天线－无线电单元组合时才允许使能８０２．１１ａ传输能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及无线通信设备，具体地涉及用于计算机系统的无线通信设备。再具体地说，本专利技术涉及用于计算机系统的用户可安装和可更换的802.11a无线卡。
技术介绍
基于电子计算机的无线通信设备，包括无线LAN和无线就绪系统(wireless ready system)，是一种迅速出现和发展的技术。传统的基于电子计算机的无线通信设备向局域网(LAN)的无线接收器发送射频(RF)信号。这些设备包括在受到严格管制的RF频谱的特定带宽内发送和接收无线通信的发射器。该RF频谱是有限带宽的频谱，其被分配给一些不同的业务类型/应用，包括军事、航空、广播和商业通信。由于在该射频(RF)频谱内可用的带宽非常有限，在这种媒体中的传输需服从严格的政府管理条例。这些管理条例通常包括在无线网络内使用的收发机的类型和参数。这些管理条例包括发射器的调制方案、工作频率和发射功率，以避免在被许可使用该RF频谱的各种业务之间的相互干扰。发射器包括一称为无线电单元(radio)的电路模块和一与之连接的天线的组合。天线是发射器的中心部分，因为天线被设计为和调谐到对于所希望的频率的增益或衰减为最优。传统上，发射器的制造商从政府获得一个许可该制造商制造呈现出一些特定参数的特定类型的发射器的许可证。许可证涵盖发射器单元的两个组件(即，无线电单元和天线)，而且许可证通常还为这两个组件和组合设备规定了确切的协议(即，工作参数或参数范围)。例如，在美国，许可证由联邦通信委员会(FCC)授予和管理。此外，管理条例要求最终用户不得改变或重新配置发射器，以免使发射器在允许的参数外工作。对无线电单元或天线的工作参数的任何改变都需要另行申请许可证和得到FCC的批准。为传统的无线计算机网络提供了具有规定协议的两个频率范围以支持无线操作。这些协议是工作于2.4 GHz的802.11b和802.11g协议，以及工作于5 GHz的802.11a协议。由于严格的政府条例，无线保真(WiFi)LAN组件的制造商和用户必须确保无线组件在由2.4 GHz和5 GHz范围提供的所许可参数(即，如规范所规定的功率、滚降等)内工作。此外，这些组件还必需设计为能防止最终用户会改变发射器的工作参数的篡改或改变。为了得到制造发射器的许可，制造商实施确保发射器遵从管理条例要求的设计控制和生产控制。例如，关于工作在2.4 GHz频带的发射器的管理条例要求在无线电单元和天线之间的唯一连接。为了满足该要求，制造商设计了一种唯一的连接器。例如，国际商业机器公司为它的短卡型(lowprofile)外围组件互连(PCI)卡选择了一种反螺纹连接。该公司还实现了一种如下所述的称为BIOS锁定(BIOS Lock)的方法，以确保遵从FCC的2.4 GHz频带管理条例。保持台式个人计算机内无线电单元和天线之间或它们与PCMCIA卡的紧密连接是简单直截的，因为发射器(无线电单元和天线)通常作为单个单元封装在卡的外壳内。然而，要保持埋置在笔记本型计算机系统内的设备的紧密连接就复杂得多，因为天线集成在该便携式计算机系统的盒盖部分或者说顶盖内(即集成在覆盖其顶部的外部塑料或复合材料外壳内)，而无线电单元通常是一个插入便携式计算机系统的下部(即，盒底/机架)的mPCI(迷你外围组件互连)卡。在便携式计算机环境内，发射器是通过将无线PCI卡插入mPCI槽和通过同轴电缆将无线电单元附接到天线上来组装的。由于市场上存在的802.11b mPCI(2.4 GHz频带)卡有许多供应商，笔记本计算机系统的制造商必须实施确保遵从FCC管理条例的方法。也就是说，制造商必须将计算机系统设计为具有一种防止未经许可的802.11b卡与计算机系统盒盖中内建的天线一起使用的内建机制。不同的制造商提供了不同的处理该潜在问题的方法。例如IBM当前实施了一种称为BIOS(基本输入/输出系统)锁定的方法，该方法将在下面描述。传统的802.11b mPCI卡在计算机系统加电前插入计算机系统，并且因此，在计算机系统启动期间进行BIOS锁定。启动期间，加电自检(POST)检验mPCI卡的PCI ID，并将它与用于该计算机系统的所许可的卡相比较。如果BIOS检测到的是一未经许可的卡，BIOS就阻止系统的启动。这种方法允许制造商使一个系统可以接受来自不同供应商的几种不同的802.11bWiFi卡。这种方法还使能了无线就绪系统，其中计算机系统在发运时已在盒盖内埋置了天线，并且最终用户能够安装这些所许可的802.11b WiFimPCI无线电单元卡中的一个。不同于其802.11b(2.4 GHz频带)对等物的FCC管理条例，按802.11a(5 GHz频带)协议工作的发射器的FCC管理条例要求“在5.15-5.25 GHz频带内工作的任何U-NII设备应该使用一个是设备的一体化部分的发射天线”(FCC管理条例，15.407d节)。该限制性的要求对于在移动PC内集成802.11a无线LAN(WLAN)设备呈现了一个难题，因为移动PC被设计为具有与实现特定WLAN功能的功能卡(feature card)分开的天线子系统。用于802.11b(2.4 GHz频带)的BIOS锁定方法不够严格，不能满足“设备的一体化部分”的该FCC标准。作为对“设备的一体化部分”的要求的解决方案，所提供的传统方法或者(1)将天线引线焊接到(或者以其他方式永久地附接到)WLAN功能卡上，或者(2)将功能卡永久地“掩埋”在移动PC内防篡改螺钉或其他这类机构后。这两种方法都不理想，因为有着可维护性问题、可制造性问题，以及还需要额外费用。更为重要的是，卡的这种永久性安置排除了如当前对于802.11b卡是可能的那样，提供作为售后升级的用户可安装的基于802.11a的卡的能力。IBM引入的防篡改螺钉是得到FCC批准用于基于802.11a的计算机的一种硬件实现。PC工业具有提供灵活性和可扩展性的悠久传统。诸如IBM之类的制造商正将该传统扩展到无线领域，并且现在制造的膝上型计算机基本上都带集成的天线。例如，对于802.11b标准，用户可以在购买时定购一个卡，将来添加无线卡或者改变无线卡。该功能，特别是购买计算机系统后添加和/或更换无线卡，导致在802.11b领域出现用户可更换(CRUable)无线设备。当前，802.11b无线电单元普遍地部署在公司企业和公共热点，诸如旅馆、机场等。近来，一些制造商已经开始在性能和容量都亟需增加的公司基础设施中部署性能较高的802.11a无线电单元。这两种无线电单元(即，发射器类型)的功能特征和成本的差别导致设计为能支持这两种无线电单元的计算机系统的不同市场(和/或用户)。自然地，由于以上所说明的管理条例，支持802.11a标准的计算机系统要求802.11a无线电单元内建于计算机系统内并与计算机系统一起发运/销售，而用于支持802.11b标准的计算机的无线电单元可以作为单独的用户可更换组件在售后提供。由于用户、工作参数/限制和用户要求有差别，制造商传统上制造带有一无线电单元的单模无线802.11b卡或含有一802.11b无线电单元和一单独的802.11a无线电单元的复合卡。复合(802.11a和802.11b)卡安装在计算机系统内，该计算机系统连接到具有防篡改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有一埋置天线的无线就绪设备内提供ＦＣＣ所许可的８０２．１１ａ发射器的方法，包括下列步骤：将一用户可更换的８０２．１１ａ无线电单元接纳入所述设备内被设计用来接纳无线电单元卡的一接口槽，所述无线电单元具有一对标识参数，其中所 述槽使所述无线电单元可以与内建在设备内并具有一唯一的区别特征的天线接口连接；在启动所述设备期间，完成核实所述无线电单元是一个按８０２．１１ａ标准许可在该设备内与该天线配合使用的无线电单元的基于软件的验证过程；以及在所述验证过 程核实所述无线电单元是所许可的无线电单元时，完成所述设备的启动，并使能通过所述天线和所述无线电单元的组合进行８０２．１１ａ通信。

【技术特征摘要】
US 2003-10-7 10/680,9771.一种用于在具有一埋置天线的无线就绪设备内提供FCC所许可的802.11a发射器的方法，包括下列步骤将一用户可更换的802.11a无线电单元接纳入所述设备内被设计用来接纳无线电单元卡的一接口槽，所述无线电单元具有一对标识参数，其中所述槽使所述无线电单元可以与内建在设备内并具有一唯一的区别特征的天线接口连接；在启动所述设备期间，完成核实所述无线电单元是一个按802.11a标准许可在该设备内与该天线配合使用的无线电单元的基于软件的验证过程；以及在所述验证过程核实所述无线电单元是所许可的无线电单元时，完成所述设备的启动，并使能通过所述天线和所述无线电单元的组合进行802.11a通信。2.权利要求1的方法，其中所述用户可更换的802.11a无线电单元制造在一无线模块上，所述无线模块还包括一EEPROM，比较器逻辑，包括SSID寄存器、VPD输入寄存器和VPD输出寄存器的多个配置寄存器，以及一个用来连接到所述设备的所述接口槽上的接口；所述设备包括所述天线、所述接口槽、一同轴电缆连接器槽和将所述连接器槽连接到所述天线上的同轴电缆、一基本输入/输出系统(BIOS)和一EEPROM，所述EEPROM存储有一个指向存储在所述BIOS内的一个列有一些成对值的表的一特定表项的索引，所述成对值表提供所述设备的一SSID和一个所关联的秘密密钥；以及所述完成基于软件的验证过程的步骤包括完成一无线电单元到设备验证过程和完成一设备到无线电单元验证过程。3.权利要求2的方法，其中所述完成无线电单元到设备验证过程的步骤包括下列步骤从所述BIOS内的表读取一第一SSID，其中所述读取的SSID为存储在EEPROM内的所述索引所指向的、存储在所述表内的一表项；从无线模块的SSID寄存器接收一第二SSID，所述SSID与许可所述无线电单元连接的天线/设备的SSID相对应；将所述第一SSID与所述第二SSID相比较，以确定是否匹配；以及在所述第一SSID与所述第二SSID匹配时，认可所述无线电单元到设备验证过程是用于允许所述无线电单元在所述设备内工作的成功验证。4.权利要求3的方法，包括下列步骤在所述第一SSID与所述第二SSID匹配时，将表内与所述第一SSID关联的一秘密密钥输出给无线模块的VPD寄存器。5.权利要求3的方法，还包括下列步骤在所述第一SSID与所述第二SSID匹配时，允许在该设备上执行的启动过程完成，其中在没有出现所述匹配时，终止所述启动过程。6.权利要求3的方法，还包括下列步骤在所述第一SSID与所述第二SSID不匹配时，禁止所述无线电单元在所述设备内工作，其中所述设备得到启动但没有802.11a传输能力。7.权利要求2的方法，其中所述完成设备到无线电单元验证过程的步骤包括下列步骤从无线模块的EEPROM读取一第一秘密密钥；从设备接收一第二秘密密钥，所述第二秘密密钥被暂时存储在VPD输入寄存器内；将所述第一秘密密钥与所述第二秘密密钥相比较，以确定是否匹配；以及在所述第一秘密密钥与所述第二秘密密钥匹配时，使能所述无线电单元在所述设备内进行802.11a传输。8.权利要求7的方法，其中所述第二秘密密钥仅在存储在无线模块的EEPROM内的一SSID与设备/天线的SSID匹配后才被接收入所述VPD输入寄存器，从而完成了双重验证过程，来启动所述无线电单元在设备内进行802.11a操作。9.权利要求7的方法，还包括下列步骤在所述匹配没有出现时，禁止所述无线电单元在所述设备内工作，其中所述设备得到启动但没有802.11a传输能力。10.权利要求7的方法，其中所述使能步骤还包括下列步骤将所述匹配的一指示存储在所述VPD输出寄存器内；在完成与所述设备的802.11a连接前检验所述VPD输出寄存器中的所述指示，其中仅当在所述VPD输出寄存器内存在所述指示时才允许继续处理对802.11a连接的请求；以及每当在所述设备上出检测到一触发条件时就将所述VPD输出寄存器清零，所述触发条件为重新启动设备、拆下无线模块、断开所述天线与所述无线电单元之间的连接、修改/更换所述无线电单元、修改/更换所述天线这些条件之中的一个条件。11.一种在具有一埋置天线的无线就绪设备内提供FCC所许可的802.11a发射器的系统，包括用于将一用户可更换的802.11a无线电单元接纳入所述设备内被设计为接纳无线电单元卡的一接口槽的装置，所述无线电单元具有一对标识参数，其中所述槽使所述无线电单元可以与内建在设备内且具有一独特的区别特征的天线接口连接；用于在启动所述设备期间完成核实所述无线电单元是一个按照802.11a标准许可与所述设备内的天线配合使用的无线电单元的基于软件的验证过程的装置；以及用于在所述验证过程核实所述无线电单元是所许可的无线电单元时完成所述设备的启动、并使能通过所述天线和所述无线电单元的组合进行802.11a通信的装置。12.权利要求11的系统，其中所述用户可更换的802.11a无线电单元制造在一无线模块上，所述无线模块还包括一EEPROM，比较器逻辑，包括SSID寄存器、VPD输入寄存器和VPD输出寄存器的多个配置寄存器，以及一个用来连接到所述设备的所述接口槽上的接口；所述设备包括所述天线、所述接口槽、一同轴电缆连接器槽和将所述连接器槽连接到所述天线上的同轴电缆、一基本输入/输出系统(BIOS)和一EEPROM，所述EEPROM存储有一个指向存储在所述BIOS内的一个列有一些成对值的表的一特定表项的索引，所述成对值表...

【专利技术属性】
技术研发人员：DC克罗默，藤井一男，RJ小格里菲思，伊藤雅晴，PJ雅克斯，松永幸三，尾家正树，
申请(专利权)人：联想新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]