多个通信终端无线共享sim卡的方法及设备的制造方法_2

文档序号:8302167阅读:来源:国知局
手机2需要和SIM卡进行通信的时候,就由手机2中的通信终端接口设备,无线连接于智能型SIM卡卡座设备,进而和同一个SIM卡进行通信。根据智能卡的传输协议IS0-7816标准,手机和SIM卡之间的通信等待时间可以长达I秒以上,而蓝牙4.0标准的传输时间延迟可短至3毫秒。所以,这种在两个手机之间时间轮询切换通信是完全可以的,在手机I和手机2看来,都好像它们各自独立插入有SIM卡一样。实际上,这就相当于在手机I和手机2之间快速插拔同一个SIM卡。当手机I需要和SIM卡通信时,就插入SIM卡,不需要时。就拔出SM卡,当手机2需要和SIM卡通信时,就插入SM卡,不需要时,就拔出SIM卡。只不过这种快速的插拔过程是由点对多点的无线通信协议来实现的,而不是通过实际的手动插拔SIM卡。当然,手动地插拔SM卡也不可能这么快速。
[0016]图3是两个手机分别接入移动通信网络的流程示意图。首先,SIM卡插入智能型SM卡卡座设备中。手机I开机后,通过手机I的通信终端接口设备和智能型SM卡卡座设备的无线链路的通信转发,手机I和SIM卡的所有数据通信得以进行,完成手机I的移动通信网络接入,进入待机状态。在整个过程中,这和SIM卡直接插入手机I的SIM卡插槽中没有区别。当手机I完成移动通信网络接入后,进入待机状态。智能型SIM卡卡座设备等待手机I的命令,收到手机I的命令后,转发给SIM,并把SIM的回复数据转发给手机I。通过同样的过程,手机2也完成开机并接入移动通信网络的过程,进入待机状态。实际上,手机I和手机2的没有时间上的先后依赖关系,图3只是为了叙述方便的示意图,它们对SIM卡访问是通过无线通信协议进行时分复用的。当手机2进入待机状态后,智能型SIM卡卡座设备进入命令等待状态,当收到手机2的命令后,转发给SIM卡,并把SIM的回复命令转发给手机2。
[0017]根据传输协议标准,手机和SIM卡之间的通彳目总是由手机发起命令开始,由SIM卡对命令的回复结束。有些命令,例如读取二进制文件的命令(命令OxbO),SIM卡收到命令后,把读取到的数据回复给手机,命令就结束。有些命令,例如用户的身份认证鉴权命令(命令0x88或者0x89),手机和SIM卡之间需要进行多次的对话,才能结束该命令。这样的一个命令完成时间称为一个会话时间周期。这样,当SIM卡被多个手机复用,在手机之间的切换时,需要等待一个完整的会话周期结束后,才能处理SIM卡和另外一个手机的通信。
[0018]尽管每个手机和SIM卡的会话时间周期都很短,当SIM卡完成会话后,立即进入命令等待状态,可以接收任何手机的下一个命令。但是当多个手机的命令发生碰撞时,即当手机I和SIM卡处于一个会话时间周期中,智能型SIM卡卡座设备收到从手机2来的命令。智能型SIM卡卡座设备就不是直接把该从手机2发来的命令转发给SIM卡,而是等待SIM卡和手机I的会话时间周期结束后,再把从手机2来的命令转发给SIM卡,并把SIM卡的回复数据转发给手机2。由于手机和SIM卡之间的会话时间周期通常都很短,并且手机可以等待SIM卡的回复时间远远超过会话时间周期的时间,所以这种等待不会对手机2和SIM卡之间的通信造成任何影响。
[0019]在手机和SM卡的通信过程中,SM卡有一个当前状态,例如,SM卡当前所处的在SIM卡文件系统的文件目录,也包括SM卡当前所选中的文件(前一个文件选择命令0xa4的运行结果)。这样,在两个手机之间,SIM卡所处的当前状态就有可能不一样。例如,当SIM卡执行完手机I的文件EFrcail(文件标识号0x3fe2)的选择命令后,SIM卡相对于手机I的当前状态就是选择文件EFrcail,在还没有收到手机I的读取文件EFrcail的数据之前,SIM卡收到手机2的命令,该变了 SIM卡的当前的选择文件(例如选择文件EF#,文件标识号0x3f05)。为了避免这种冲突,在智能型SM卡卡座设备中,就需要保存一个SM卡相对于每一手机的当前状态,当手机对SIM卡的命令具有当前状态依赖关系时,就需要恢复到该状态。当然,有些命令,例如从SM卡文件的主目录开始选择文件,不依赖于SM卡的当前状态,就可以直接转发给SM卡,而不必要关心SM卡的当前状态。或者SM卡仍然处于和同一个手机的持续通信状态中,也可以直接把手机命令转发给SIM卡,因为SIM卡没有改变当前状态。也就是说,这种SIM卡的当前状态维护方式,相当于在应用层,智能型SIM卡卡座设备维护两个逻辑信道,每一个逻辑信道有一个独立的SIM卡当前状态,分别对应于手机I和手机2。SIM卡对手机I和手机2的命令的数据回复是在各自独立的不同SIM卡状态进行的。在SIM卡和不同手机进行通信的逻辑信道切换时,有一个当前状态的保存和恢复过程。
[0020]由于在SIM卡中有可能具有两个不同的SM应用和USIM应用的文件系统,用于2G的GSM网络接入和UMTS网络的3G和4G移动通信业务的接入。当手机I使用SM应用而手机2使用USIM应用时,SIM卡相对于这两个手机就处于不同的当前状态,因为它们使用不同的SIM卡文件系统。当SIM卡和它们之间的通信进行切换时,就需要一个SIM卡当前状态的保存和恢复过程。例如,当SIM卡结束和手机I的通信,需要继续和手机2进行通信时,就保存SIM卡和手机I的SIM应用的当前状态,恢复和手机2的USIM应用的通信状态后,再继续进行SM卡和手机2的USIM应用通信。同样,SIM卡结束和手机2的通信,需要继续和手机I进行通信时,就保存SIM卡和手机2的USIM应用的当前状态,恢复和手机I的SM应用的通信状态后,再继续进行SM卡和手机I的SM应用通信。
[0021]图4是智能型SM卡卡座设备收到从手机I的命令后的处理流程图,收到从从手机2的命令的处理流程图也类似。当智能型SIM卡卡座设备收到从手机I的命令后,首先检查SIM卡是否在和手机2的一个会话时间周期当中,如果SIM卡是在和手机2的一个会话时间周期当中,需要等待SIM卡当前的会话时间周期结束后,再进行检查手机I的命令是否具有SIM卡当前状态的依赖关系。当SIM卡没有处于和手机2的一个会话时间周期当中而在命令等待状态时,则智能型SIM卡卡座设备检查SIM卡处理的前一个命令,是否是从手机I来的命令,如果是,则SIM卡相对于手机I的当前状态没有改变,智能型SIM卡卡座设备把手机I的命令直接转发给SIM卡。如果SIM卡的前一个命令不是从手机I来的命令,则进行检查从手机I的命令是否具有SIM卡当前状态的依赖关系,如果该命令不依赖于SIM卡当前状态,就把该命令转发给SIM卡。如果从手机I来的命令依赖SIM卡当前状态,则需要先恢复SIM卡相对与手机I的当前状态,再把该命令转发给SIM卡。
[0022]如上所述的多个手机通过无线接口,共享同一个SM卡接入移动通信网络的方法,是在手机和SIM卡的所有数据交换过程中,都用无线转发的方法来实现的。而实际上,在SM卡中存储的绝大多数文件数据,都可以直接读取出来,并且期数据内容都是不变的。这样,在通信终端接口设备当中,就可以保存一个这些SIM卡文件数据的备份拷贝。当通信终端接口设备收到手机的命令后,就直接应用这些备份数据对手机命令进行回复,而不用再通过无线接口从SIM卡中读取,减少了通信终端接口设备和智能型SIM卡卡座设备的通信数据量。只是用于用户身份认证和鉴权的文件数据,例如身份认证和鉴权的具体实现算法和用于该算法输入数据即鉴权秘钥,是不能被外部设备读取的,只能是在SIM卡的内部被SIM卡自身读取和运行。所以,这些数据是不能够在通信终端接口设备中保存一个备份的,只能在移动通信网络每次进行用户身份认证鉴权的时候,把网络用于身份认证的随机数据传输给SIM卡,并在SIM卡内部运行鉴权算法,再把运行结果返回给移动通信网络,完成用户的身份认证鉴权。
[0023]这样一来,当在通信终端接口设备中具有SM卡文件数据的备份拷贝的时候,实际上在通信终端接口设备和智能型SIM卡卡座设备的无线通信链路中,需要传输的数据是手机收到网络的鉴权命令后对SM卡进行用户身份认证鉴权时,或者SM应用US頂应用对网络进行鉴权时,才有数据在它们之间无线传输。这些命令都是包括由手机发起的鉴权命令(0x88或者0x89,authenticat1n)以及获取鉴权命令运行结果数据的获取数据命令(OxcO,get response),因为这些和用户身份认证鉴权相关的安全敏感数据只能在SIM卡内部读取和运行,并返回运行的结果,而这些安全敏感数据本身却不能被读取。更进一步,如果两个手机都是应用USIM应用而接入移动通信网络,则SIM卡相对于手机I的当前状态和相对于手机2的当前状态都始终是相同的,就不需要SIM卡的当前状态的保存和恢复过程。SIM卡都始终处于等待接收手机的鉴权命令状态,
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