多个通信终端无线共享sim卡的方法及设备的制造方法_4

文档序号:8302167阅读:来源:国知局
卡插槽中,也可以是具有抽屉式SM卡托的形状和大小,插入手机的侧边插槽中,直接从手机的SIM卡接口获得电源供应。
[0040]图2是两个手机通过各自的通信终端接口设备的无线接口,连接到在智能型SIM卡卡座设备中,并和插入在其中的SM卡建立起通信链路的结构示意图。
[0041]图3是两个手机分别接入移动通信网络的流程示意图。两个手机接入网络的流程是相互独立的,没有时间上的彼此依赖关系。
[0042]图4是智能型SIM卡卡座设备收到从手机I的命令后的处理流程图。主要是在应用层维护两个不同的逻辑信道,用于和手机I及手机2进行通信,使得它们之间的消息没有互相干扰。
[0043]图5是手机I和手机2都分别通过SM卡接入移动通信网络的流程示意图。在手机I和手机2的通信终端接口设备中,已经保存了 SM卡的文件数据的备份拷贝。只有在手机运行鉴权命令时,才通过无线接口,和智能型SIM卡卡座设备进行通信,进而再和插入其中的SIM卡通信。
[0044]图6是当手机I关机后,手机2主动运行一次鉴权命令的流程示意图。在完成用户身份认证鉴权命令后,手机2注册到网络,网络将该用户标记为开机状态,可以接收其他用户的呼叫。
[0045]图7是当智能型SM卡卡座设备检测到其和手机I的通信终端接口设备的无线链路是处于断开状态时,手机2主动运行一次鉴权命令的流程示意图。在完成用户身份认证鉴权命令后,手机2注册到网络,网络将该用户标记为开机状态,可以接收其他用户的呼叫。
【具体实施方式】
[0046]对于本发明的通信终端接口设备,其主要的功能实现在中国发明申请201410735422.3“一种通信终端和SM卡无线数据传输的终端接口设备”中已经公开。在本发明中,主要是应用在多个手机中,充当一个全功能的手机SIM卡,进行具体的硬件和软件功能增强。对于本发明的智能型SM卡卡座设备,在在中国发明申请201410452312.6 “一种智能的分离式SM卡卡座设备及通信方法”中已经有了相应的说明,本发明中主要是应用其无线接口,为多个手机进行连接的时候,进行相应的软件功能增强。下面以通信终端接口设备和智能型SIM卡卡座设备【具体实施方式】为例来进一步对本发明进行说明。
[0047]实施例子I
[0048]本实施例子是通信终端接口设备的具体实现方式,选用的主控制芯片是挪威Nordic 公司的蓝牙片上系统(SoC0 System on chip)芯片 nRF51822_CEAA。
[0049]芯片nRF51822-CEAA的与本实施例子相关的具体物理参数为:
[0050]I)物理尺寸:3.83mm*3.5mm*0.5mm
[0051]2)无线传输:多协议的2.4G无线通信,包括专有的传输协议和标准的蓝牙4.0协议,用户也可以实现自己的应用通信协议。
[0052]3) ARM Cortex MO 32 位微控制器。
[0053]4) 256K 闪存,16K 内存。
[0054]5)电压供应要求:1.8V-3.6V。
[0055]6)峰值电流消耗:无线接收13mA。
[0056]7)31个可灵活配置的数字通用输入输出GP1接口。
[0057]根据通信终端接口设备的功能需求,应用nRF51822-CEAA芯片所提供的性能参数,加上一些简单的硬件电路,结合一些具体的软件功能模块的实现,就能够实现本发明的通信终端接口设备。成为一个SIM卡的替代品,直接插入手机的SIM卡插槽,完成SIM卡的功能。下面就各个具体实施方面进行详细的说明:
[0058]I)物理大小。标准的SIM卡具有0.8mm-0.9mm的厚度,在手机的SIM卡插槽中,其弹簧触点有一定的弹性,所以SIM卡的厚度可以具有一定的灵活范围。芯片nRF51822-CEAA厚度为0.5mm,另外加上电路板的厚度,其厚度完全可以插入SM卡插槽。标准的SIM卡的面积大小为25mm*15mm,nanoSIM卡虽然其面积大大减小,但是一般nanoSIM卡都是用一个抽屉式SM卡托,插入手机的侧边插槽中,其总的面积大小一般为20mm*llmm。而芯片nRF51822-CEAA的面积仅为3.83mm*3.5mm,远远小于手机SIM卡插槽的面积空间。加上一些必要的电路元器件如晶体振荡器,电容等,其最终完成的无线通信模块,就可以成为一个SIM卡的形状和大小,插入手机的SIM卡插槽中。
[0059]2)无线传输。在芯片nRF51822-CEAA中,可以运行标准的蓝牙通信协议,为通信终端接口设备提供无线接口。也可以应用其无线应用编程接口,实现专用的无线传输协议,为SIM的数据传输提供优化。
[0060]3)微控制器。芯片nRF51822-CEAA的ARM Cortex MO 32位微控制器可以作为通信终端接口设备的中央处理器(CPU),运行SM卡模拟的处理程序,使得在手机看来,其和一个真正的SM卡没有任何区别。这种SM卡模拟的处理程序包括智能卡传输协议标准IS0-7816的物理层,传输层,协议层的具体协议栈实现,也包括SIM,USIM的应用层标准ETSI TS 102 221, ETSI TS 102 223,3GPP TS 31.102,3GPP TS 51.01L3GPP TS 31.11 等标准的软件功能实现。中央处理器还控制物理的传输信道的时分复用,维护多个逻辑信道,为每个手机提供其访问SM的通信链路控制。中央处理器的功能还包括无线传输数据的发送和接收,以及监测和手机SM接口的运行状态,必要时重新启动程序运行。
[0061]4)数据存储。芯片nRF51822-CEAA集成有256K的闪存,除了存储运行SM卡模拟的处理程序和数据的无线传输控制外,具有足够的存储空间,保存一个SIM卡文件数据的全部备份拷贝。这样,只有鉴权命令和紧接着其后的运行结果数据获取命令需要用无线通信的方式获取外,其它所有的数据都可以在本地的闪存中读取。另外nRF51822-CEAA集成有16K的内存,除了程序运行所需的内存外,SIM卡的大多数文件数据(除了数据量较大的用户短信内容和通讯录以外),都可以在内存中保存一个备份拷贝。这样,即使闪存没有SIM卡文件数据的备份拷贝,也可以大大地减少无线接口的数据传输量。
[0062]5)电压供应。手机标准的SM卡接口提供1.8V和3.0V的供电电压,芯片nRF51822-CEAA运行所需要的工作电压是1.8V-3.6V,完全可以直接从手机的SM卡接口获得电源,不需要其它的电源供应方式。
[0063]6)电流供应。手机标准的SM卡接口提供高达50mA的峰值供电电流,芯片nRF51822-CEAA运行所需要的峰值电流是无线接收13mA,完全可以直接从手机的SM卡接口获得电流供应,不需要其它的电源供应方式。
[0064]7)数字接口。芯片nRF51822-CEAA提供高达31个可灵活配置的数字通用输入输出GP1接口,在手机标准的SM卡接口,只需要3个接口,包括数据接口(1),重置接口(RST)和时钟接口(CLK)就可以进行数据交换。由于现在SIM卡的编程电压接口(VPP)都不再使用,所以就可以不需要接口。可以选用芯片nRF51822-CEAA的任意3个GP1 口和手机的SM卡接口进行连接。
[0065]通过使用芯片nRF51822-CEAA,结合一些硬件电路和软件功能模块,本发明的通信终端接口设备就可以容易的得到一个具体实施例子。
[0066]实施例子2
[0067]本实施例子是智能型SIM卡卡座设备的【具体实施方式】。
[0068]智能型SM卡卡座设备可以具有移动通信网络的接入功能,当SM卡插入其中后,就可以使用该SIM卡的用户身份认证鉴权信息,接入移动通信网络,成为一个完整的移动用户设备,为用户提供移动通信服务。还可以称为可穿戴设备的手表式手机,和用户随时随地同在。除此之外,智能型SIM卡卡座设备还具有无线接口,使得其它的手机可以通过通信终端接口设备访问SM卡。
[0069]手表式手机的智能型SIM卡卡座设备可以在其软件的功能模块中,在应用层增加不同的逻辑信道,使得对SIM卡的访问实现时分复用。一个逻辑信道提供给智能型SIM卡卡座设备自身使用,供其使用以接入移动通信网络。另外的逻辑信道供无线接口使用,以和其它手机的通信终端接口设备建立无线连接。这些逻辑信道在物理层共用一个物理信道,即接触式的智能卡接口(智能型SIM卡卡座设备的SIM卡插槽),通过IS0-7816传输协议交换数据。
[0070]通过本实施例子,多个手机共享SM接入移动通信网络就不仅仅是只通过无线
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