[0001] 本实用新型涉及通信技术，尤其涉及一种通信终端和动态分配电话号码的系统。

[0002] 对于物联网通信业务场景，需要无线接入的通信模块远大于手机用户。当卡号资源有限，且每个终端使用频率很低时，每个终端都绑定一个号码非常浪费资源，例如远程电表抄表场景，每个月仅需抄表一次，但每个电表都需要绑定一个卡号完成通信需求。本实用新型则提出了一种电话号码动态分配的系统以及通信终端，通过电话号码时分复用，可以有效解决号码资源数量有限的问题。

[0003] 本实用新型提出一种动态分配电话号码的系统和通信终端，通过时分复用有效提高电话号码的使用效率。实用新型内容

[0004] 为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：

[0005] 一种通信终端，包括IMSI号码存储芯片，GPS模块，中央处理器，通信模块，鉴权计数器；IMSI号码存储芯片，GPS模块，通信模块，鉴权计数器分别与中央处理器相连；鉴权计数器与IMSI号码存储芯片连接。

[0006] 所述的通信终端，其还包括外接的业务量检测模块，该业务量检测模块通过I/O接口与中央处理器相连。

[0007] 所述的通信终端，IMSI号码存储芯片存储的信息包括：初始IMSI号码、系统分配IMSI号码、扩展码、请求号码标识键M信息。

[0008] 所述的通信终端，GSM模块用于检测终端所处的地理位置并将该位置信息传送给中央处理器，中央处理器根据获取的地理位置信息，决定上报哪个原始IMSI号码。

[0009] 所述的通信终端，业务量检测模块检测当前电话号码的资源使用情况，并将检测信号通过I/O接口发送给中央处理器。

[0010] 所述的通信终端，其包括多个SIM卡。

[0011] 一种动态分配电话号码的系统，包括：通信终端，鉴权服务器和号码分配服务器；通信终端，鉴权服务器和号码分配服务器都具有通信模块，通信终端通过通信模块与鉴权服务器连接，鉴权服务器通过通信模块与号码分配服务器连接，号码分配服务器通过通信模块与通信终端连接。

[0012] 所述的动态分配号码的系统，其中：通信终端向鉴权服务器发出注册请求，鉴权服务器对通信终端进行鉴权，号码分配服务器根据鉴权结果向通信终端分配电话号码。

[0013] 所述的动态分配号码的系统，其中：通信终端携带初始IMSI号码向鉴权服务器发送用于注册动态分配电话号码的系统网络的请求；鉴权服务器接收到请求后对初始IMSI号码进行鉴权，对于合法的IMSI号码对象发送的请求，鉴权服务器对承载通信终端的终端进行网络注册，并将注册后的系统分配IMSI号码发送给通信终端；当需要进行通信业务时，通信终端向鉴权服务器发起申请电话号码请求；鉴权服务器对该请求中的系统分配IMSI号码进行鉴权，对于本系统内合法号码对象，向号码分配服务器请求分配可用电话号码；号码分配服务器查询当前可用的电话号码，并将其中一个电话号码发送给通信终端。

[0014] 所述的一种动态分配电话号码的系统，其中：所述通信模块是GSM模块、3G模块、或4G模块。

[0017] 本实用新型提供一种新的通信终端，下面结合附图1对本实用新型作通信终端进行详细的阐述。

[0018] 通信终端包括IMSI号码存储芯片，GPS模块，中央处理器，通信模块，鉴权计数器。IMSI号码存储芯片，GPS模块，通信模块，鉴权计数器分别与中央处理器相连，鉴权计数器与IMSI号码存储芯片连接。该通信终端还可包括外接的业务量检测模块,该业务量检测模块通过I/O接口与中央处理器相连。通信模块是GSM模块、3G模块、或4G模块或其他无线通信模块。

[0019] IMSI号码存储芯片存储包括初始IMSI号码、系统分配IMSI号码、扩展码、请求号码标识键M等信息。通信模块实现与其他设备之间的通信连接，传输数据信息等信号。GSM模块用于检测终端所处的地理位置，如经纬度等，并将该位置信息传送给中央处理器。中央处理器读取GPS定位模块的GPS信息，根据获取的经纬度信息(地理位置信息)，结合IMSI存储芯片中内置的位置和原始IMSI对应表，决定上报哪个原始IMSI，也即上报与地理位置信息相符合(如与所在国家相符合或与所在地区相符合)的原始IMSI号码。通信终端可以通过业务量检测模块监控当前电话号码的资源使用情况，业务量检测模块发送检测信息给通信终端的中央处理器，当通信终端使用当前电话号码业务量上升到预定最大值时或趋近饱和或预定高值时，业务量检测模块检测到该情况，并发送检测信息给通信终端，通信终端的中央处理器在接收到该信号后在该信号触发的条件下，一次申请一个或更多个或依次申请多个电话号码资源。这种情况下，通信终端包括多个SIM卡，可在申请一个或多个电话号码的情况下使用。

[0020] 下面结合附图2，对本实用新型动态分配电话号码的系统进行描述。该系统包括通信终端，鉴权服务器，号码分配服务器。通信终端，鉴权服务器和号码分配服务器都具有通信模块，通信终端通过通信模块与鉴权服务器连接，鉴权服务器通过通信模块与号码分配服务器连接，号码分配服务器通过通信模块与通信终端连接，上述各装置的通信模块实现各装置之间的互相通信。所述通信模块是GSM接口模块、3G接口模块、或4G接口模块。

[0021] 通信终端包括IMSI号码存储芯片，该芯片存储初始IMSI号码、系统分配IMSI号码、扩展码、请求号码标识键M等信息。本实用新型实施例的终端在未开通网络服务时，其内部写有一个初始IMSI号码，初始IMSI号码本质上是一个合法的IMSI号码，可以正常注册运营商的移动网络，但仅用于放号操作。

[0022] 鉴权服务器对初始IMSI号码进行鉴权，判断是否属于合法的号码对象发送的请求，若是，则鉴权服务器对通信终端进行网络注册，并将注册后的系统分配IMSI号码返回给通信终端，若不是则拒绝或丢弃该注册请求。

[0023] 号码分配服务器存储有效电话号码，及该号码的分配情况，执行号码分配和释放操作。

[0024] 通信终端被首次上电(激活)时，携带初始IMSI号码通过通信模块向鉴权服务器发送注册动态分配号码网络的请求，即请求用于获取“系统分配的IMSI号码”及“扩展码”，实现对每个通信终端进行唯一身份标识，当然也可以仅请求获取“系统分配的IMSI号码”。更进一步的，通信终端内部的IMSI号码存储芯片可以预置多个原始IMSI号码，分别对应多个国家(或世界各国)的运营商。该通信终端每次上电后，通信终端内的处理装置(如中央处理器)读取GPS定位模块的GPS信息，根据获取的经纬度信息(地理位置信息)，结合通信终端内置的位置和原始IMSI对应表，决定上报哪个原始IMSI，也即上报与地理位置信息相符合(如与所在国家相符合或与所在地区相符合)的原始IMSI号码。这样的好处在于解决了漫游费较高的需求，当通信终端被安装在移动的设备中时，涉及到跨国漫游场景时，方案可以实现自动切换到漫游国家运营商对应号码的目的。

[0025] 鉴权服务器对初始IMSI进行鉴权，判断该通信终端是否为合法号码对象，若是则对通信终端进行网络注册，并将注册后的系统分配IMSI、扩展码返回给通信终端。通信终端将系统分配IMSI、扩展码写入IMSI号码存储芯片，即该通信终端成为本动态分配电话号码系统的合法对象。扩展码的作用如下：因IMSI号码本身是有限的，扩展码的作用是将少量的IMSI扩展为大量的IMSI，例如仅有100个IMSI号码的情况下，需要管理100000个通信终端，则需要对每个IMSI号码进行扩展，对每个IMSI号，固定一组扩展码，(例如1-1000)，则扩展后的IMSI如IMSI+1到IMSI+1000，可以在有限的IMSI号码条件下，实现对通信终端数量的扩展。本实用新型采用IMSI结合扩展码的形式，极大的实现了IMSI资源的有效利用。

[0026] 当需要进行通信业务时，通信终端发起申请号码操作，清除历史数据，对鉴权参数(包括系统分配IMSI、扩展码、请求分配号码的标识，如M＝1)按照预定的加密方式进行加密并发起号码申请请求。上述清除历史数据包括清除前次分配的电话号码，可以避免出现异常，保障上次的号码没有正常清除的条件下，依然可以正常的申请新号码。

[0027] 鉴权服务器首先对请求中的系统分配IMSI进行鉴权，判断该通信终端是否为本系统内合法号码对象，若是则继续对该系统分配IMSI通信终端的计费情况及其他动态分配电话号码系统的特有信息进行鉴权，判断该通信终端是否合法，以上各鉴权条目中若有任何一条不合法，则拒绝该号码申请请求，并返回相关提示信息；若合法则读取请求数据中的请求分配号码的标识键M值，如M＝1，并向号码分配服务器请求分配可用电话号码。通信终端还包括一个鉴权计数器，该计数器与IMSI存储芯片，中央处理器相连，每次通信终端完成通信业务后，其内部鉴权计数器会自动生成一个随机数，该随机数会存储在通信终端中的IMSI存储芯片中，IMSI存储芯片会保存最近预定次数(例如5次)生成的随机数，中央处理器将鉴权计数器产生的随机数通过通信模块发送给鉴权服务器，同时鉴权服务器会存储最近预定次数(例如5次)通信终端生成的随机数。每次通信终端在鉴权时，鉴权服务器会对比通信终端中的随机数，如果发现所有随机数都无法对应时，则判断该通信终端已被非法复制，将其划定为非合法模块。

[0028] 号码分配服务器查询当前可用状态的电话号码，并将满足条件的其中一个电话号码发送给通信终端。通信终端返回确认信息到号码分配服务器。号码分配服务器将该分配号码信息与系统分配IMSI号码、扩展码等相关信息绑定，并将该分配号码标记为已占用。该通信终端承载终端则可用此分配电话号码进行通信业务。

[0029] 当通信业务完成时，通信终端发起去注册操作，对鉴权参数(此时请求分配号码的标识应指定为一个特殊值，如M＝0)按照预定的加密方式进行加密并向鉴权服务器发起释放号码请求。

[0030] 鉴权服务器首先对请求中的系统分配IMSI进行鉴权，判断该通信终端是否为本系统内合法号码对象，若是则继续对该系统分配IMSI通信终端的计费情况及其他动态分配电话号码系统的特有信息进行鉴权，判断该通信终端是否合法，以上各鉴权条目中若有任何一条不合法，则拒绝该号码释放请求，并返回相关提示信息；若合法则读取请求数据中的请求分配号码的标识键M值，如M＝0，则向号码分配服务器发送释放号码请求。

[0031] 号码分配服务器收到释放号码请求后，读取该分配的电话号码相关信息，释放通信终端的占用，将该号码的分配状态设置为可用状态。

[0032] 以上通信终端内部预置多个原始IMSI号码，还可以实现根据业务量灵活调整号码资源使用的目的。通信终端可以监控当前电话号码的资源使用情况，当通信终端使用当前电话号码业务量上升到预定最大值时或趋近饱和或预定高值时，通信终端中央处理器可自动或在外接模块(如业务量检测模块等)信号触发的条件下，一次申请一个或更多个或依次申请多个电话号码资源，用以建立更多的通信通路或获得更大的流量通道，这种情况下，在已经申请了电话号码且在使用的情况下，通信终端可以继续申请更多的电话号码资源，以同时支持更大的业务量。当业务量检测模块检测到业务量下降到预定低值或预定最小值时，发送信号给通信终端的中央处理器，通信终端中央处理器根据该情况可以逐渐释放号码资源(一次释放一个或多个或者依次释放多个号码资源)。也就是说本实用新型支持多号码并行运行的场景，达到根据业务量动态调整号码资源使用的目的。在该工作场景中，以上所描述的动态分配电话号码系统工作过程同样适用。在以上情况下，通信终端包括多个SIM卡。

[0033] 本实用新型采用了动态号码分配系统，通过号码时分复用，可以有效解决号码资源(电话号码、IMSI号码等)数量有限的问题。

[0034] 另外通过必要的鉴权设置，避免了终端侧对具有通信终端功能的通信芯片等设备进行非法复制的问题。

[0035] 本实用新型通过预制多个原始IMSI号码，通信时根据所处地理位置决定上报的对应的原始IMSI号码，解决了漫游费较高的需求，当通信终端涉及到跨国漫游场景时，可以实现自动切换到漫游国家运营商对应号码的目的。本实用新型支持多号码并行运行的场景，达到了根据业务量动态调整号码资源使用的目的。