具有安全一体化天线连接的用户可更换U-NII无线电单元制造技术

一种方法，利用软件和硬件机制来满足Ｕ－ＮＩＩ天线应是它工作所在的设备的一体化部分的ＦＣＣ要求，同时提供无线就绪Ｕ－ＮＩＩ设备和用户可更换的Ｕ－ＮＩＩ无线电单元。改进了软件ＢＩＯＳ，以包括列有所批准的无线电单元－天线ＰＣＩ　　ＩＤ对的表，从而产生在系统启动期间核实和验证该无线电单元和天线的组合是ＦＣＣ批准的唯一连接的验证方案。ＢＩＯＳ还包括一ＯＥＭ字段，用来存储一加密的、用来对配置在设备内的无线电单元型号进行第二次检验的秘密密钥。在设备启动期间，将来自ＢＩＯＳ的ＰＣＩ　　ＩＤ对与无线电单元的ＰＣＩ　　ＩＤ比较，并对照无线电单元型号检验秘密密钥。只有具有所批准的无线电单元与天线的组合的系统才被允许完成启动过程，表明这是ＦＣＣ所批准的满足“一体化”要求的设备－天线－无线电单元组合。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有安全一体化天线连接的用户可更换U-NII无线电单元
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U-NII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频谱的特定带宽内既发送也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，以避免在被许可应用该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，这些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的协议的两个频率范围以支持无线操作。这些协议是工作于2.4GHz的ISM频带的802.11b和802.11g协议，以及工作于5GHz的U-NII的U-NII HiperLAN/2和其他一些协议。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保证无线组件在由2.4GHz范围的ISM频带和5GHz范围的U-NII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，制造商实施保证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ISM 2.4GHz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(low profile)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，以保证遵从FCC的ISM 2.4GHz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槽和通过通向埋置在盒盖部分的天线的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(ISM 2.4GHz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保证遵从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检测到的是一个未经许可的卡，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(ISM 2.4GHz频带)对等物的FCC管理条例，按照802.11a(U-NII/5GHz频带)协议工作的发射器的FCC管理条例要求“在5.15-5.25GHz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内集成诸如U-NII无线卡之类的U-NII无线LAN(WLAN)设备呈现出了一个难题，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(ISM 2.4GHz频带)的BIOS锁定方法不够严格，因而不能满足“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WLAN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U-NII的卡的能力。IBM引入的防篡改螺钉是得到FCC批准用于基于U-NII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(ISM 2.4GHz)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(U-NII)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(U-NII 5GHz)标准的计算机系统要求U-NII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标准的计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括下列步骤：　　　　将一用户可更换的Ｕ－ＮＩＩ无线电单元卡接纳入一无线就绪设备内为接纳无线电单元卡设计的一接口槽，所述无线电单元卡具有一无线电单元标识（ＩＤ）参数，其中所述槽使所述无线电单元与一个埋置在该设备内的具有一天线标识（ＩＤ）参数的天线电连接并接口连接；　　　　在启动该设备期间，利用在该设备的一ＢＩＯＳ内的一个列有用于所许可的无线电单元－天线组合的成对无线电单元－天线ＩＤ的表来完成验证过程，其中所述验证过程用来核实所述无线电单元是一个在Ｕ－ＮＩＩ标准下许可与该设备内的天线配合使用的无线电单元；以及　　　　在所述验证过程核实了所述无线电单元是所许可的无线电单元后，完成所述设备的启动，并且使能通过所述天线和所述无线电单元的组合进行的Ｕ－ＮＩＩ通信，其中在具有一埋置天线的无线就绪设备内提供了一个满足ＦＣＣ“一体化”要求的Ｕ－ＮＩＩ发射器。

【技术特征摘要】
US 2003-10-7 10/681,0061.一种方法，包括下列步骤：将一用户可更换的U-NII无线电单元卡接纳入一无线就绪设备内为接纳无线电单元卡设计的一接口槽，所述无线电单元卡具有一无线电单元标识(ID)参数，其中所述槽使所述无线电单元与一个埋置在该设备内的具有一天线标识(ID)参数的天线电连接并接口连接；在启动该设备期间，利用在该设备的一BIOS内的一个列有用于所许可的无线电单元-天线组合的成对无线电单元-天线ID的表来完成验证过程，其中所述验证过程用来核实所述无线电单元是一个在U-NII标准下许可与该设备内的天线配合使用的无线电单元；以及在所述验证过程核实了所述无线电单元是所许可的无线电单元后，完成所述设备的启动，并且使能通过所述天线和所述无线电单元的组合进行的U-NII通信，其中在具有一埋置天线的无线就绪设备内提供了一个满足FCC“一体化”要求的U-NII发射器。2.权利要求1的方法，其中：所述用户可更换的U-NII无线电单元制造在一无线模块上，所述无线模块还包括一个保存无线电单元ID的寄存器和一个用于与所述设备的所述接口槽连接的接口；所述设备包括该天线、该接口槽、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、具有一个列有所批准的无线电单元-天线对的表和一个具有一个由制造商编程入的秘密密钥的OEM字段的基本输入/输出系统(BIOS)；以及所述完成验证过程的步骤完成无线电单元到天线和无线电单元到设备的验证过程，其中只有正确的无线电单元型号才被使能。3.权利要求1的方法，所述验证过程还包括下列步骤：所述设备加电后，启动对系统组件的BIOS检验，其中从也与所述BIOS电连接的用户可更换的U-NII无线电单元读取无线电单元ID；-->以对于该设备所许可的天线-无线电单元ID对填充系统BIOS内的该表；从所述BIOS内的一存储位置提取天线ID；从BIOS内的表读出一第一无线电单元ID，其中所读出的无线电单元PCI ID是与所提取的埋置天线的天线ID一起作为成对的表项存储在所述表内的无线电单元PCI ID；将所述无线电单元ID和所述天线ID对与表中所列的所批准的无线电单元/天线ID对进行比较，其中一旦在表内发现所提取的天线ID，就比较无线电单元ID。4.权利要求1的方法，所述验证过程还包括下列步骤：从所述BIOS内的一OEM字段提取一秘密密钥，所述秘密密钥是对于所述设备的一许用卡ID，其由所述设备的制造商加密后存储在所述OEM字段内；对所述秘密密钥解密；将所述秘密密钥与表内与所述用户可更换的U-NII无线电单元卡的ID匹配的卡ID相比较；以及仅当所述秘密密钥与卡ID匹配时才使能所述无线电单元在所述设备内工作，其中仅当所述无线电单元-天线ID对与表内所列的所批准的无线电单元/天线ID对中的一对匹配并且所述秘密密钥与所连接的无线电单元卡的ID匹配时才使能通过所述无线电单元-天线组合进行U-NII传输。5.权利要求4的方法，其中所述比较步骤包括将所述秘密密钥与在BIOS内的所述表内的一无线电单元ID进行比较。6.权利要求2的方法，其中所述无线电单元ID和所述天线ID是外围组件互连(PCI)标识(ID)。7.权利要求3的方法，还包括下列步骤：在所述第一无线电单元ID与所述第二无线电单元ID匹配时，允许完成在设备上执行的启动过程，而在没有出现所述匹配时，终止所述启动过程。-->8.权利要求3的方法，还包括下列步骤：在所述第一无线电单元ID与所述第二无线电单元ID不匹配时，禁止所述无线电单元在所述设备内工作，其中所述设备被启动但没有U-NII传输能力。9.权利要求4的方法，其中所述秘密密钥验证与无线电单元PCI ID对的所述比较接近于同时完成，从而完成一双重验证过程，来激活所述无线电单元在所述设备内进行U-NII操作。10.权利要求3的方法，其中所述使能步骤还包括下列步骤：将一个表示所述匹配的指示存储在一许可标志内；在进行来自所述设备的U-NII连接前检验所述许可标志内的所述指示，其中仅当所述许可标志表示许可U-NII连接并且所述秘密密钥与卡ID匹配时才允许继续处理对U-NII连接的请求；以及每当在所述设备上检测到一触发条件时就将所述许可标志清零，所述触发条件是重新启动设备、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中的一个。11.一种无线就绪设备，包括：一埋置天线，其具有一天线ID和当与一个所许可的U-NII无线电单元连接时使能U-NII传输的特定设计特性；一个接纳一用户可更换的U-NII无线电单元卡的接口，该卡具有一个有着一无线电单元ID的无线电单元，其中所述接口使所述无线电单元与所述埋置天线电连接和接口连接；一BIOS，其包括一OEM字段和一个列有用于所许可的U-NII无线电单元-天线组合的无线电单元ID和天线ID对的表，所述OEM字段存储一经加密的许可卡ID；一个与所述BIOS关联的验证机制，用来在启动设备期间启动无线电单元到设备验证过程，核实所述无线电单元是一个按照预先确立的U-NII标准许可与所述埋置天线配合使用并在所述设备内使用的无线电单元；以及-->U-NII发射器激活逻辑，用来在所述验证过程核实所述无线电单元被许可与所述天线配合使用并在所述设备内使用时完成对所述设备的启动，而且使能通过所述天线和所述无线电单元的组合的U-NII通信，其中在所述无线就绪设备内提供了一个满足FCC“一体化”要求的U-NII发射器。12.权利要求11的设备，其中：所述用户可更换的U-NII无线电单元制造在一无线模块上，所述无线模块还包括一个保存无线电单元ID的寄存器和一个用于连接到所述设备的所述接口槽的接口；所述设备包括该天线、该接口槽、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、具有一个列有所批准的无线电单元-天线对的表和一个具有由制造商编程入的一秘密密钥的OEM字段的基本输入/输出系统(BIOS)；以及所述验证机制提供无线电单元到天线验证和无线电单元到设备验证，以便在所批准的设备内只有所许可的无线电单元才被使能。13.权利要求12的设备，其中所述BIOS还包括：激活代码，用来在所述设备加电后启动对系统组件的BIOS检验，其中从也与所述BIOS电连接的所述用户可更换的U-NII无线电单...

【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雅克什，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]