專利名稱：移動(dòng)終端中動(dòng)態(tài)分配用戶芯片卡觸點(diǎn)的方法與相應(yīng)的用戶芯片卡和移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)電話領(lǐng)域，尤其涉及移動(dòng)終端的功能結(jié)構(gòu)與在 該終端中存在的用戶芯片卡的觸點(diǎn)的管理。
背景技術(shù)：
一個(gè)移動(dòng)電話包括專用于給用戶提供的不同功能的多個(gè)部件
(鍵盤/屏幕、麥克風(fēng)/揚(yáng)聲器、無線通信部件(如GSM型)等)。在 這些不同部件中存在著用戶芯片卡("智能卡")，該卡為大家所熟 知的名字是SIM卡(用戶識(shí)別模塊)或USIM卡(通用用戶識(shí)別模塊， 其也被稱作UICC卡即"UMTS集成電路卡")。
用戶芯片卡是由移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商發(fā)行的移動(dòng)電話的安全部件， 該移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商是卡的發(fā)行者("card issuer")。該卡包括處 理裝置(微處理器)和存儲(chǔ)裝置。典型的，該卡通過在移動(dòng)電話中產(chǎn) 生屬于每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)并與運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)一起允許認(rèn)證機(jī)制而實(shí)現(xiàn)了
移動(dòng)電話內(nèi)部的電話預(yù)訂。該卡還允許在"PIN碼"激活時(shí)認(rèn)證移動(dòng) 電話的持有者。對(duì)于目前的用戶芯片卡，未用的觸點(diǎn)總數(shù)有3個(gè)，其 涉及根據(jù)ISO 7816-2標(biāo)準(zhǔn)定義的觸點(diǎn)C4、 C6、 C8。
移動(dòng)電話的運(yùn)營(yíng)商目前正考慮通過用戶芯片卡的偏壓來極簡(jiǎn)單 地執(zhí)行，從而簡(jiǎn)化他們的業(yè)務(wù)開展，該偏壓不僅包括預(yù)訂的數(shù)據(jù)/算 法，還包括一旦將該卡插入到電話中，允許進(jìn)行操作者特有的電話定 制的數(shù)據(jù)和應(yīng)用。還可以預(yù)計(jì)通過使基本上所有的重要數(shù)據(jù)(大容量 的目錄、MMS、照片…)都可以包含在新一代的芯片卡中，而簡(jiǎn)化用 戶電話的更換。為了擁有滿意的服務(wù)質(zhì)量，需要給用戶芯片卡裝備一 個(gè)新的稱作HSP (高速協(xié)議)的高速通信接口，用于在移動(dòng)電話的應(yīng) 用程序處理器和用戶芯片卡之間通信。該協(xié)議可以是例如需要兩個(gè)電
5子觸點(diǎn)的USB協(xié)議(遇用串行總線)，或需要3個(gè)電子觸點(diǎn)的MMC 協(xié)議(多媒體卡)。
另外，移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商還考慮將NFC業(yè)務(wù)推薦給他們的用戶。 由此，移動(dòng)電話裝備了集成在移動(dòng)電話的殼體上并與可以實(shí)現(xiàn)NFC (近距離通信)技術(shù)的近距離通信電子模塊相連的專用天線(也稱作 線圈)。
NFC電子模塊特別包括如菲利普公司的PN531 TAMA的非接觸地 管理模擬接口的NFC調(diào)制解調(diào)器。在NFC技術(shù)所允許的不同運(yùn)行模式 中，被稱為"卡仿真"的模式特別指對(duì)被稱為安全(安全元件)附加 部件的實(shí)現(xiàn)，該安全附加部件與NFC調(diào)制解調(diào)器相連且基于可能由專 用于NFC的部件(例如菲利普公司的智能MX電路)來執(zhí)行的情形或 由條件是裝備了與NFC調(diào)制解調(diào)器通信的新通信接口的用戶芯片卡 來執(zhí)行的情形。
該NFC安全部件適用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并控制尤其是經(jīng)由NFC通信接 口的接入和播送(識(shí)別/認(rèn)證、加密)。
在"卡仿真"模式下，NFC移動(dòng)電話可以存儲(chǔ)和管理可以接入不 同業(yè)務(wù)本身(如，電子安全付費(fèi)業(yè)務(wù)、門或屏蔽的開放業(yè)務(wù))的虛擬 卡的集合。
終端通過接觸卡或非接觸卡代替了通常使用的物理卡。為使用 該業(yè)務(wù)，用戶將裝備了 NFC芯片的移動(dòng)電話靠近一個(gè)對(duì)應(yīng)于希望使用 的業(yè)務(wù)(付費(fèi)終端，接入設(shè)施等)的NFC芯片讀取器(或在基礎(chǔ)設(shè)施 已經(jīng)存在如城市交通中的非接觸卡的情況下的PCD "鄰近耦合設(shè) 備")。
為此，NFC安全元件在用戶芯片卡中執(zhí)行的情形下，被證實(shí)需要 在該用戶芯片卡中裝有新的機(jī)密和算法。并且，新通信接口的放置也 需要允許在用戶芯片卡和非接觸地管理模擬接口的NFC調(diào)制解調(diào)器 之間交換數(shù)據(jù)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同協(xié)議中， 一些需要2個(gè)觸點(diǎn)(例如 菲利普公司的S2C協(xié)議/接口)，其他的僅需要一個(gè)(例如Axalto 公司描述的SWP協(xié)議(single wire Protocol,單線協(xié)議))。
用戶芯片卡(SIM/USIM/UICC卡)的觸點(diǎn)數(shù)量被限定為8個(gè)(其中3個(gè)還未用)，請(qǐng)求使用卡的觸點(diǎn)的發(fā)展可能性將會(huì)受到限制。
所謂的多路復(fù)用技術(shù)是允許在單信道上對(duì)來自多條信道(多虧 由多路復(fù)用器來執(zhí)行)并且最終目標(biāo)各不相同的信號(hào)或信息進(jìn)行組合 的公知方法。但是，該機(jī)制必須用目標(biāo)識(shí)別符對(duì)被多路復(fù)用的數(shù)據(jù)"貼 標(biāo)簽"，使得接著能夠重新讀出這些識(shí)別符并給每一路賦予正確的數(shù) 據(jù)。另外，多路復(fù)用技術(shù)耗費(fèi)軟件和硬件資源，且看起來并不適合如 移動(dòng)電話尤其是用戶芯片卡那樣局限的環(huán)境。
目前考慮了這樣一種解決方案，其用于協(xié)調(diào)一方面是己有8個(gè) 觸點(diǎn)的用戶芯片卡與另一方面是使用HSP協(xié)議的應(yīng)用程序處理器和
使用其他協(xié)議的NFC模塊之間的通信，該解決方案包括執(zhí)行HSP協(xié)議 的USB鏈路(版本"Interchip")，即，使用兩根導(dǎo)線與一個(gè)NFC 單線接口。該方案同時(shí)允許了應(yīng)用程序處理器和NFC模塊與用戶芯片 卡交換數(shù)據(jù)。
但是，該解決方案的實(shí)現(xiàn)存在問題。實(shí)際上，在移動(dòng)終端中還 沒有出現(xiàn)USB "Interchip"型端口，其提出了實(shí)施問題。另外，與 雙線相比，以單線實(shí)現(xiàn)與NFC調(diào)制解調(diào)器的接口 (例如S2C接口)更 為復(fù)雜。
最后，該解決方案需要通過永久且固定方式使用用戶芯片卡上 的仍空閑的觸點(diǎn)，同樣也阻礙了卡使用中的未來發(fā)展的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
為了減少這種缺陷，本發(fā)明提出了可以在移動(dòng)終端的多個(gè)模塊 之間動(dòng)態(tài)分配用戶芯片卡的觸點(diǎn)且使移動(dòng)終端能夠可選地使用用戶 芯片卡的容量的解決方案。
結(jié)果，本發(fā)明提出了一種在配備有用戶芯片卡的移動(dòng)終端中分 配該卡的觸點(diǎn)的方法，該移動(dòng)終端至少包括一個(gè)第一電子模塊和一個(gè) 第二電子模塊，適用于分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡
進(jìn)行通信，其特征在于通過將所述卡的至少一個(gè)觸點(diǎn)選擇性地與所 述第一電子模塊或所述第二電子模塊相連，用戶芯片卡可選地連接到 第一電子模塊和第二電子模塊。此外，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)用戶芯片卡的觸點(diǎn)的動(dòng)態(tài)管理。實(shí)際上， 用戶芯片卡的一個(gè)同樣的觸點(diǎn)可以用來與多個(gè)電子模塊交換數(shù)據(jù)。在 這種方式下，添加需要與用戶芯片卡通信的電子模塊不意味著永久占 用卡的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)，其可以進(jìn)行卡的發(fā)展配置，且即使已存在的 模塊使用了卡的所有或部分可用觸點(diǎn)時(shí)，也可再添加其他電子模塊。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用戶芯片卡還接收一個(gè)命令來使用與 要連接到所述卡的電子模塊的通信協(xié)議相對(duì)應(yīng)的通信接口。當(dāng)電子模 塊使用不同的通信協(xié)議時(shí)，芯片卡實(shí)現(xiàn)了接口的動(dòng)態(tài)管理以使用與所 連接的模塊相適應(yīng)的接口。
為了選擇性地將第一和第二電子模塊與所述卡相連，最好使用
與用戶芯片卡的未用觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三個(gè)觸點(diǎn)(在IS0 7816-2中定義的 觸點(diǎn)C4、 C6、 C8)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一電子模塊是在至少兩條導(dǎo)線上使用高速 率的第一通信協(xié)議的應(yīng)用程序處理器，第二電子模塊是在至少一條導(dǎo) 線上使用第二通信協(xié)議的近距離通信NFC模塊，用戶芯片卡的至少一 個(gè)觸點(diǎn)選擇性地與所述處理器或所述模塊相連。
結(jié)果，正因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的芯片卡觸點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分配管理，可以 僅通過使用用戶芯片卡的兩個(gè)觸點(diǎn)來在同一個(gè)移動(dòng)終端上執(zhí)行應(yīng)用 程序處理器和NFC模塊。
當(dāng)應(yīng)用程序處理器使用一種在用戶芯片卡的第一和第二觸點(diǎn)上 傳輸數(shù)據(jù)而在所述卡的第三觸點(diǎn)上傳輸時(shí)鐘信號(hào)的MMC型通信協(xié)議 時(shí)，用戶芯片卡對(duì)在第三觸點(diǎn)上傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的周期比(cyclic ratio)的變化產(chǎn)生響應(yīng)，來使用與近距離通信NFC模塊的通信協(xié)議 對(duì)應(yīng)的通信接口。
即使卡的未使用的三個(gè)觸點(diǎn)被MMC通信占用，也總是可以指示 該卡在應(yīng)用程序處理器和NFC模塊之間切換，且可以與NFC模塊交換
卞/f數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還涉及一種移動(dòng)終端中的可編程切換設(shè)備，該移動(dòng)終端 包括用戶芯片卡和至少一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊，所述 電子模塊適用于分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡進(jìn)行通信，該切換設(shè)備特征在于該切換設(shè)備與所述卡和所述電子模塊相 連，且包括用于選擇性地將用戶芯片卡的至少一個(gè)觸點(diǎn)與第一電子模 塊或第二電子模塊相連的裝置。
該設(shè)置在電子模塊和用戶芯片卡之間的設(shè)備可以有選擇地控制 卡的觸點(diǎn)上的模塊的連接，結(jié)果，可以使同一觸點(diǎn)可選地與多個(gè)模塊 交換信號(hào)/數(shù)據(jù)。
該設(shè)備還包括用于在用戶芯片卡的觸點(diǎn)上發(fā)送一個(gè)指示了要使 用的通信接口并與要連接到用戶芯片卡的電子模塊的通信協(xié)議相對(duì) 應(yīng)的命令信號(hào)的裝置。
該設(shè)備優(yōu)選地連接到與用戶芯片卡未用觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的所述卡的 三個(gè)觸點(diǎn)。
本發(fā)明還涉及在如之前所描述的可編程切換設(shè)備上嵌入的程序 (可編程邏輯)，其特征在于所述程序包括用于選擇性地將用戶芯 片卡的至少一個(gè)觸點(diǎn)與第一電子模塊或第二電子模塊連接的指令。
正因?yàn)橛辛嗽摮绦?，切換設(shè)備可被配置為根據(jù)移動(dòng)終端中嵌入 的電子模塊，來管理卡的觸點(diǎn)分配。切換設(shè)備的配置是動(dòng)態(tài)的并且可 以在任何時(shí)候都自適應(yīng)。
本發(fā)明的目的還在于提供一種準(zhǔn)備裝載在移動(dòng)終端上的用戶芯 片卡，所述卡包括多個(gè)觸點(diǎn)且所述移動(dòng)終端還至少包括一個(gè)第一電子 模塊和一個(gè)第二電子模塊，所述電子模塊適用于分別根據(jù)第一和第二 通信協(xié)議來與用戶芯片卡進(jìn)行通信，該用戶芯片卡特征在于至少包 括分別對(duì)應(yīng)于第一和第二通信協(xié)議的兩個(gè)通信接口 ，并且包括按照在 這些觸點(diǎn)中的另一個(gè)觸點(diǎn)上接收的接口配置命令來在至少一個(gè)觸點(diǎn) 上使用所述接口中的任一個(gè)的裝置。
而且，根據(jù)本發(fā)明的用戶芯片卡包括可以與每個(gè)模塊交換數(shù)據(jù) 的通信接口，并且被編程來使用適應(yīng)于所連接模塊的接口。
當(dāng)?shù)谝浑娮幽K是使用一種在用戶芯片卡的第一和第二觸點(diǎn)上 傳輸數(shù)據(jù)而在所述卡的第三觸點(diǎn)上傳輸時(shí)鐘信號(hào)的MMC型通信協(xié)議 的應(yīng)用程序處理器，并且第二電子模塊是使用在該卡的至少一個(gè)觸點(diǎn) 上傳輸數(shù)據(jù)的第二通信協(xié)議的近距離通信NFC模塊時(shí)，所述卡包括一個(gè)按照在第三觸點(diǎn)上傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的周期比的變化來在第一和第 二觸點(diǎn)中的至少一個(gè)中使用與近距離通信NFC模塊的通信協(xié)議相對(duì) 應(yīng)的通信接口的裝置。
即使卡的未用的三個(gè)觸點(diǎn)被MMC通信所占用，也可以指示該卡 在應(yīng)用程序處理器和NFC模塊之間切換，并且可以與NFC模塊交換數(shù) 據(jù)。
本發(fā)明最后涉及一種移動(dòng)終端，包括如上所述的用戶芯片卡； 至少一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊，適用于分別根據(jù)第一和 第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡進(jìn)行通信；所述終端還包括如上所述的
可編程切換設(shè)備。
提議了一種移動(dòng)終端，其可以容納多個(gè)電子模塊，每個(gè)電子模 塊均可以使用用戶芯片卡的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)而不會(huì)永久占用該卡的 這些觸點(diǎn)且無需借助于多路復(fù)用技術(shù)。


參照附圖并通過下面象征性的且非限制性的描述，本發(fā)明的特
定特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中
圖1是基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)終端的功能結(jié)構(gòu)框圖2表示基于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用戶芯片卡的功能結(jié)構(gòu)；
圖3是圖1的結(jié)構(gòu)中分配用戶芯片觸點(diǎn)的方法的操作方式的流
程圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的移動(dòng)終端的功能結(jié)構(gòu)框
圖5是圖4的結(jié)構(gòu)中分配用戶芯片觸點(diǎn)的方法的操作方式的流
程圖6是描述根據(jù)MMC協(xié)議在時(shí)鐘信號(hào)中的周期比變化的示例的 曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明應(yīng)用于與用戶芯片卡一起作用的所有類型的移動(dòng)終端(移動(dòng)電話、通信PPA、智能電話等)。
圖1表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例來實(shí)施本發(fā)明的移動(dòng)終端100的功能 結(jié)構(gòu)。
圖1中，移動(dòng)終端(這里是移動(dòng)電話100)包括用戶芯片卡300、 允許通過移動(dòng)電話網(wǎng)(GSM/GPRS)來發(fā)送/接收數(shù)據(jù)/聲音的基帶處理 器120 (DDB:"數(shù)字基帶")、應(yīng)用程序處理器130、近距離通信模 塊NFC 140和切換控制器150。
出于簡(jiǎn)化的考慮，移動(dòng)電話中公知的其他軟件/硬件元件(用戶 接口 (鍵盤、屏幕、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、操作系統(tǒng)等))沒有在圖1 中示出。
用戶芯片卡300 (SIM卡(用戶識(shí)別模塊)或USIM卡(通用用 戶識(shí)別模塊)也稱作UICC卡即"麗TS集成電路卡")典型地包括所 分配的8個(gè)觸點(diǎn)Cl到C8，根據(jù)ISO 7816-2標(biāo)準(zhǔn)，該8個(gè)觸點(diǎn)以如 下方式來定義
Cl二卡的電源電路(VCC);
C2二初始化(Reset);
C3二時(shí)鐘(CLK);
C4二預(yù)備作將來使用(RFU)，未用； C5二地線(GND);
C6二編程電壓(可編程EEPROM)，未用； C7二串行連接入口/出口 (I/O ISO 7816); 08 =預(yù)留作將來使用(RFU)，未用。
基帶處理器120通過鏈路121與用戶芯片卡的觸點(diǎn)C7相連。 目前卡上沒有被使用的三個(gè)觸點(diǎn)是觸點(diǎn)C4、 C6和C8。 圖2表示允許在圖1的終端中實(shí)施本發(fā)明的用戶芯片卡300的 功能結(jié)構(gòu)。
用戶芯片卡300包括
與觸點(diǎn)C1、 C2、 C3和C5相連的時(shí)鐘和電源管理器301; 與觸點(diǎn)C3和C7相連的串口控制器UART 302 (通用異步接收器 一發(fā)送器)；處理器303 (32位處理器)； 計(jì)時(shí)器304;
加密加速器305; 安全控制器306;
隨機(jī)數(shù)生成器308;
高密度存儲(chǔ)器309;
隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器RAM 310;
靜態(tài)存儲(chǔ)器ROM 311;
NFC接口 312 (例如S2C接口)；
高速接口HSP 313 (例如USB或MMC);和
與觸點(diǎn)C4、 C6和C8相連的接口切換器314。
所有這些元件都可以通過總線307來相互交換數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明且如后面詳細(xì)描述的，接口切換器314可以根據(jù)由 切換控制器150發(fā)送的接口配置命令來可選地將觸點(diǎn)C4、 C6和C8 中的一個(gè)或多個(gè)切換到NFC接口 312上和高速接口 HSP313上。接口 切換器314可用于相對(duì)簡(jiǎn)單的ASIC (應(yīng)用程序?qū)Ｓ眉呻娐?型電 路中執(zhí)行。
圖1中，近距離通信NFC模塊140通過公知的方式由包括與NFC 天線142相連的電子電路141的芯片組成。電路141是管理NFC模擬 接口及與移動(dòng)電話通信的接口的NFC調(diào)制解調(diào)器。這里在用戶芯片卡 中執(zhí)行的NFC安全部件包括存儲(chǔ)器與專門編程以特別實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息 安全交換功能(如加密、個(gè)人身份驗(yàn)證碼和電子簽名的驗(yàn)證等功能) 的處理裝置(例如卡的高密度存儲(chǔ)器309和處理器303)。
電路141包括可以用公知方式通過天線142來發(fā)送/接收用戶芯 片卡中包含或生成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬元件。
近距離通信NFC模塊的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行部分基于所公知的非接觸卡 (參考近距離通信ISO 14443標(biāo)準(zhǔn))。NFC技術(shù)使得用戶可以僅通過 將其移動(dòng)終端靠近諸如交互設(shè)施之類的其他NFC兼容設(shè)備(即，配備 有NFC讀取器或者配備有與ISO 14443標(biāo)準(zhǔn)下稱作"卡仿真"的NFC 模式兼容的鄰近耦合設(shè)備)而無線接入業(yè)務(wù)或交換信息，NFC技術(shù)以其高傳輸率(高達(dá)424 Kbit/s)與低廉的價(jià)格而著稱。
作為專屬于本發(fā)明的部件的切換控制器150例如由這樣的微處 理器構(gòu)成，其專門編程以實(shí)現(xiàn)后面所要詳述的在一方面為用戶芯片卡
300與另一方面是應(yīng)用程序處理器130或NFC模塊140之間進(jìn)行可選 切換。如菲利普公司的微處理器80C51這樣的上市元件完全適用于切 換控制器150的執(zhí)行。在特別是特定的NFC調(diào)制解調(diào)器已包含微處理 器的情況下，在這種情況下，切換控制器可以通過在其微處理器中編 程附加的切換功能而直接在NFC調(diào)制解調(diào)器中實(shí)施。
為此，切換控制器150通過三條鏈路131到133與應(yīng)用程序處 理器130相連，并通過三條鏈路143到145與NFC模塊140相連。切 換控制器150進(jìn)一步分別通過鏈路151、153和152與用戶芯片卡300 的三個(gè)觸點(diǎn)C4、 C6和C8相連。鏈路151和152被預(yù)留用于在卡300 和應(yīng)用程序處理器130或NFC模塊140之間交換數(shù)據(jù)，而鏈路153 被預(yù)留用于當(dāng)按照如下描述這樣來進(jìn)行切換時(shí)將接口配置命令發(fā)送 到卡300。
在圖l的實(shí)施例中，通過使用例如USB (通用串行總線)協(xié)議， 準(zhǔn)備使用兩條導(dǎo)線在移動(dòng)電話的應(yīng)用程序處理器130和用戶芯片卡 300之間進(jìn)行高速HSP通信。同樣，通過使用例如NFCS2C協(xié)議，準(zhǔn) 備使用兩條導(dǎo)線在NFC模塊140和用戶芯片卡300之間進(jìn)行通信。在 這種情況下，NFC接口 312和卡300的高速接口 HSP 313分別對(duì)應(yīng)于 NFC S2C接口和USB接口，以使觸點(diǎn)C4和C8可以可選地支持基于S2C 協(xié)議和USB協(xié)議的通信。
圖3表示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在切換操作時(shí)實(shí)現(xiàn)的步驟。
作為默認(rèn)情況(步驟SO)，移動(dòng)電話IOO處于"非接觸"模式， 即，用戶芯片卡300的觸點(diǎn)C4和C8默認(rèn)通過切換控制器150與NFC 模塊140的NFC調(diào)制解調(diào)器相連。實(shí)際上，NFC模塊140需要極短的 響應(yīng)時(shí)間(在地鐵標(biāo)記的情況下小于140ras)，所以最好使移動(dòng)電話 默認(rèn)在非接觸模式。
一旦應(yīng)用程序處理器130想要與卡300進(jìn)行通信，其將請(qǐng)求通 過鏈路133傳到切換控制器150 (步驟S1)。控制器確認(rèn)此時(shí)是否有
13非接觸模式下的事務(wù)正在進(jìn)行(步驟S2)。若是該情形，則控制器 等待到事務(wù)的結(jié)束(步驟S3)。若沒有非接觸事務(wù)在進(jìn)行或該事務(wù)
已結(jié)束，則控制器150將應(yīng)用程序處理器與卡進(jìn)行連接(131與151、 和132與152的切換鏈接)，并且通過鏈路153將接口配置命令傳給 觸點(diǎn)C6(步驟S4)，該命令使用戶芯片卡300產(chǎn)生響應(yīng)來設(shè)置到"快 速接口"模式，即，在觸點(diǎn)C4和C8上使用USB接口 (步驟S5)。 更具體地說，當(dāng)接口切換器314接收到接口配置命令，則其將觸點(diǎn) C4和C8切換到使用USB協(xié)議的高速接口 HSP 313上。
一旦執(zhí)行了這些操作，則控制器150通過鏈路133將指示了用 戶芯片卡準(zhǔn)備交換數(shù)據(jù)的信息發(fā)送到應(yīng)用程序處理器(步驟S6)， 該應(yīng)用程序處理器將通過由鏈路131、 132、 151和152構(gòu)成的USB 總線來發(fā)送/接收數(shù)據(jù)(步驟S7)。
一旦應(yīng)用程序處理器130結(jié)束交換，其通過鏈路133將新消息 發(fā)送到切換控制器150 (步驟S8)，該新消息使用戶芯片卡恢復(fù)到非 接觸模式，即，將鏈路151、 152分別切換給鏈路143、 144，并通過 鏈路153來發(fā)送接口配置命令，其使卡300產(chǎn)生響應(yīng)以在觸點(diǎn)C4和 C8上使用S2C接口 (步驟S9)。更具體地說，當(dāng)接口切換器314接 收到接口的配置命令，其將C4和C8觸點(diǎn)切換到使用S2C協(xié)議的NFC 接口 312。
當(dāng)非接觸模式下的事務(wù)開始(檢測(cè)區(qū)域)而應(yīng)用程序處理器與 用戶芯片卡相連的情況下，NFC調(diào)制解調(diào)器通過鏈路145將中斷命令 發(fā)送到切換控制器，該切換控制器中斷卡和應(yīng)用程序處理器之間的通 信(通過把中斷消息轉(zhuǎn)達(dá)給應(yīng)用程序處理器)且將用戶芯片卡設(shè)置在 非接觸模式(與步驟S9中的方式相同)。應(yīng)用程序處理器可以之后 接著要求同樣情形(重復(fù)步驟S1到S7)。
與在應(yīng)用程序處理器端的大容量(最大1Mo)緩沖存儲(chǔ)器("緩 沖器")相結(jié)合的該解決方案可以滿足圖中的所有情形并且是對(duì)移動(dòng) 電話用戶完全透明的方式，進(jìn)一步，非接觸模式下的事務(wù)極其快捷且 中斷期間將會(huì)很短。
現(xiàn)在根據(jù)圖4所示的另一實(shí)施例來描述實(shí)施本發(fā)明的另一示例。
14移動(dòng)電話200的結(jié)構(gòu)與圖1中所示的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于其進(jìn)一步包括
廳C導(dǎo)頻器260，用于根據(jù)MMC (多媒體卡)協(xié)議與應(yīng)用程序處理器 230之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。移動(dòng)電話200的其他部件(用戶芯片卡210、 基帶處理器220、應(yīng)用程序處理器230、 NFC模塊240和切換控制器 250)與圖1中的移動(dòng)電話IOO相似，為了簡(jiǎn)化不再重新加以描述。 然而可以發(fā)現(xiàn)在該實(shí)施例中，由于根據(jù)MMC協(xié)議而不是USB協(xié)議來實(shí) 現(xiàn)用戶芯片卡210和應(yīng)用程序處理器230之間的通信，卡210使用 醒C接口來代替USB接口 。該協(xié)議需要使用三條導(dǎo)線(兩條用于數(shù)據(jù) 信號(hào)， 一條用于時(shí)鐘信號(hào))，MMC導(dǎo)頻器260通過三條鏈路261、 262 和263與切換控制器250相連。根據(jù)MMC協(xié)議，"MMC信號(hào)數(shù)據(jù)"數(shù) 據(jù)和"MMC的CMD信號(hào)"數(shù)據(jù)分別在兩條導(dǎo)線上發(fā)送，這兩條導(dǎo)線在 這里是鏈路261和262，時(shí)鐘信號(hào)CLX在第三條導(dǎo)線上傳送，這里第 三條導(dǎo)線是鏈路263。在快速接口模式下，"應(yīng)C信號(hào)數(shù)據(jù)"數(shù)據(jù)通 過鏈路251在卡210的觸點(diǎn)C4上交換，"MMC的C腦信號(hào)"數(shù)據(jù)通 過鏈路252在卡210的觸點(diǎn)C8上進(jìn)行交換，而對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)CLX來 說，通過鏈路253在觸點(diǎn)C6上傳輸?shù)娇?10。
除了其接口切換器還包括用于檢測(cè)觸點(diǎn)C6上的周期比改變并且 對(duì)這里與MMC接口對(duì)應(yīng)的高速接口 HSP 313的切換進(jìn)行管理的周期比 變化檢測(cè)器(在切換器中編程的功能)之外，用戶芯片卡210的功能 結(jié)構(gòu)與圖2中所示的卡300的功能結(jié)構(gòu)相似。
在控制器250和MMC導(dǎo)頻器260之間準(zhǔn)備了附加鏈路264，用來 允許將中斷請(qǐng)求發(fā)送到腿C導(dǎo)頻器260。
另外，切換控制器250這里編程為在快速接口模式下將三條鏈 路261到263分別切換到三條鏈路251到253且在請(qǐng)求進(jìn)入非接觸模 式的期間，通過鏈路245和264將由NFC模塊發(fā)送的中斷請(qǐng)求轉(zhuǎn)達(dá)到 應(yīng)C導(dǎo)頻器。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)在圖4的結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)切 換操作時(shí)實(shí)現(xiàn)的步驟。
作為默認(rèn)情況(步驟SIO)，移動(dòng)電話200在"非接觸"模式下， 即，用戶芯片卡210的觸點(diǎn)C4和C8默認(rèn)通過切換控制器250與NFC
15模塊240的NFC調(diào)制解調(diào)器相連。實(shí)際上，NFC模塊240需要很短的 響應(yīng)時(shí)間(在地鐵標(biāo)志的情況下小于UOms)，因此最好默認(rèn)移動(dòng)電 話在非接觸模式下。
一旦應(yīng)用程序處理器230想要與卡210進(jìn)行通信，其將請(qǐng)求通 過鏈路232傳到切換控制器250 (步驟Sll)?？刂破鞔_認(rèn)是否當(dāng)時(shí) 有非接觸模式下的事務(wù)正在進(jìn)行(步驟S12)。若是該情形，則控制 器等待到事務(wù)的結(jié)束(步驟S13)。
若沒有非接觸事務(wù)在進(jìn)行或其已結(jié)束，則控制器250通過鏈路 253將接口配置命令傳給觸點(diǎn)C6 (步驟S14)，用戶芯片卡210對(duì)該 命令產(chǎn)生響應(yīng)來把自身設(shè)置到醒C "快速接口"模式。更具體地說， 當(dāng)接口切換器314接收到接口配置命令，其將觸點(diǎn)C4、 C6和C8切換 到這里使用MMC協(xié)議的高速接口 HSP 313。通過將鏈路261切換到鏈 路251，將鏈路262切換到鏈路252并將鏈路263切換到鏈路253， 控制器250經(jīng)由麗C導(dǎo)頻器260來將應(yīng)用程序處理器230與卡210 相連(步驟S15)。 一旦執(zhí)行了這些操作，控制器250通過鏈路232 將指示了用戶芯片卡準(zhǔn)備交換數(shù)據(jù)的信息發(fā)送到應(yīng)用程序處理器 230 (步驟S16)，該應(yīng)用程序處理器230將根據(jù)MMC協(xié)議通過由鏈 路261到263以及251到253構(gòu)成的總線來發(fā)送/接收數(shù)據(jù)(步驟 S17)。
一旦應(yīng)用程序處理器230結(jié)束了交換，其通過鏈路232將新消 息發(fā)送到切換控制器250 (步驟S18)，該命令將用戶芯片卡恢復(fù)到 非接觸模式(即，通過將鏈路251、 252分別切換給鏈路243、 244， 并通過鏈路23來發(fā)送接口配置命令，卡210的接口切換器對(duì)該命令 產(chǎn)生響應(yīng)來切換在觸點(diǎn)C4和C8上使用S2C協(xié)議的NFC接口)(步驟 S19)。
當(dāng)用戶芯片卡210與應(yīng)用程序處理器230根據(jù)MMC協(xié)議在快速 接口模式下交換數(shù)據(jù)時(shí)(步驟S17)，通過MMC協(xié)議的CLX時(shí)鐘信號(hào) 來使用觸點(diǎn)C6。因此，需要定義合適的機(jī)制，以使用戶芯片卡210 可以在需要時(shí)重新回到非接觸模式。
當(dāng)非接觸模式下的事務(wù)開始(檢測(cè)區(qū)域)，而應(yīng)用程序處理器230與用戶芯片卡210相連時(shí)，NFC調(diào)制解調(diào)器240通過鏈路245經(jīng) 由切換控制器250將中斷請(qǐng)求發(fā)送到MMC導(dǎo)頻器260，該切換控制器 250通過鏈路264將請(qǐng)求發(fā)送到MMC導(dǎo)頻器。
一旦接收到中斷請(qǐng)求，則MMC導(dǎo)頻器260改變時(shí)鐘信號(hào)(CLX) 的周期比并終止在觸點(diǎn)C4 (MMC信號(hào)數(shù)據(jù))和C8 (MMC的CMD信號(hào)) 上發(fā)送數(shù)據(jù)。用戶芯片卡的接口切換器編程為檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)的周期比 的變化，并在檢測(cè)到這樣的一個(gè)變化時(shí)進(jìn)入到非接觸模式，即，將觸 點(diǎn)C4和C6切換到使用S2C協(xié)議的NFC接口。
例如，如圖6所示，對(duì)于20MHz的MMC時(shí)鐘信號(hào)，MMC標(biāo)準(zhǔn)允許 如下的值tr=10ns， thl = 10ns， tf=10ns， tll = 10ns (信號(hào)的高電 平狀態(tài)與信號(hào)周期的比值(占空比)=40%)的第一周期，接著是 tr=10ns， th2=20ns， tf二10ns， tl2=10ns (信號(hào)的高電平狀態(tài)與信 號(hào)周期的比值(占空比)=60%)的第二周期。其給出了用戶芯片卡 的接口轉(zhuǎn)換器可相當(dāng)容易檢測(cè)到的在60%到40%中變化的周期比。
用戶芯片卡在其觸點(diǎn)C6上檢測(cè)周期比變化并且重新回到非接觸 模式(即，當(dāng)切換控制器將鏈路251、 252分別連接到鏈路243、 244 時(shí)，接口切換器將使用S2C協(xié)議的NFC接口切換到觸點(diǎn)C4和C8)。
根據(jù)本發(fā)明，觸點(diǎn)C4、 C6和C8的其他分配管理也是可能的。 其一方面取決于用于在用戶芯片卡之間交換數(shù)據(jù)所使用的協(xié)議/接 口，另一方面，取決于移動(dòng)電話的其他部件(應(yīng)用程序處理器、NFC 調(diào)制解調(diào)器等)。
作為一個(gè)示例，當(dāng)應(yīng)用程序處理器根據(jù)MMC協(xié)議與用戶芯片卡 進(jìn)行通信，而NFC模塊根據(jù)僅需要一條導(dǎo)線的SWP ("單導(dǎo)線協(xié)議") 協(xié)議與卡進(jìn)行通信時(shí)，與圖4到6有關(guān)的上述實(shí)現(xiàn)可以除下述一個(gè)例 外地加以適用這里非接觸模式這次僅使用一條導(dǎo)線(比如取消圖4 中的鏈路244，而通過鏈路243和251在NFC模塊和卡之間傳輸數(shù)據(jù))。
權(quán)利要求
1. 一種在配備有用戶芯片卡(300)的移動(dòng)終端(100)中分配所述卡的觸點(diǎn)的方法，該移動(dòng)終端至少包括一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊(130，140)，所述電子模塊適用于分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡(100)進(jìn)行通信，所述方法的特征在于通過把用戶芯片卡(100)的至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4)選擇性地與所述第一電子模塊(130)或所述第二電子模塊(140)相連，所述卡可選地與第一電子模塊和第二電子模塊(130，140)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于用戶芯片卡(300) 還接收一個(gè)對(duì)與要連接到所述卡的電子模塊的通信協(xié)議相對(duì)應(yīng)的通 信接口 (312， 313)進(jìn)行使用的命令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的方法，其特征在于使用用戶芯 片卡(300)的三個(gè)觸點(diǎn)(C4， C6， C8)來選擇性地將第一和第二電 子模塊(130，140)連接到所述卡，該三個(gè)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)于用戶芯片卡(300) 中的未用觸點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于第一電子模 塊(130)是在至少兩條導(dǎo)線上使用高速第一通信協(xié)議的應(yīng)用程序處 理器，第二電子模塊(140)是在至少一條導(dǎo)線上使用第二通信協(xié)議 的近距離通信NFC模塊，用戶芯片卡(300)的至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4) 選擇性地與所述處理器或所述模塊相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于應(yīng)用程序處理器 (230)使用一種在用戶芯片卡的第一和第二觸點(diǎn)(C4， C8)上傳輸數(shù)據(jù)而在所述卡的第三觸點(diǎn)(C6)上傳輸時(shí)鐘信號(hào)的MMC型通信協(xié)議， 并且用戶芯片卡(210)對(duì)通過第三觸點(diǎn)(C6)傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的周 期比的變化產(chǎn)生響應(yīng)，來使用與近距離通信NFC模塊(240)的通信 協(xié)議相對(duì)應(yīng)的通信接口 (312)。
6. —種移動(dòng)終端(100)中的可編程切換設(shè)備(150)，該移動(dòng) 終端包括用戶芯片卡(300)以及至少一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二 電子模塊(130， 140)，所述電子模塊適用于分別根據(jù)第一和第二通 信協(xié)議來與用戶芯片卡(300)進(jìn)行通信，所述可編程切換設(shè)備特征 在于其與所述卡和所述電子模塊相連，并且包括用于選擇性地將用 戶芯片卡(300)的至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4)與第一電子模塊(130)或第 二電子模塊(140)相連的裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括用 于在用戶芯片卡(300)的觸點(diǎn)(C6)上發(fā)送一個(gè)命令信號(hào)的裝置， 該命令信號(hào)指示了要使用的通信接口 (312， 313)并與要連接到用戶 芯片卡的電子模塊的通信協(xié)議相對(duì)應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備連接 到與所述卡的未用觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的用戶芯片卡(300)的三個(gè)觸點(diǎn)(C4， C6， C8)上。
9. 在移動(dòng)終端(100)中的可編程切換設(shè)備(150)中嵌入的程 序，所述移動(dòng)終端包括用戶芯片卡(300)以及至少一個(gè)第一電子模 塊和一個(gè)第二電子模塊(130， 140)，所述電子模塊適用于分別根據(jù) 第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡(300)通信，所述程序特征在于所述卡和所述電子模塊與切換設(shè)備相連，并且所述程序包括用 于選擇性地將用戶芯片卡(300)的至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4)與第一電子 模塊(130)或第二電子模塊(140)相連接的指令。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的程序，其特征在于該程序包括用 于在用戶芯片卡(300)的觸點(diǎn)(C6)上發(fā)送一個(gè)命令信號(hào)的指令，芯片卡的電子模塊通信協(xié)議相對(duì)應(yīng)。
11. 一種準(zhǔn)備嵌入在移動(dòng)終端(100)中的用戶芯片卡(300)， 所述卡包括多個(gè)觸點(diǎn)(C1一C8)并且所述移動(dòng)終端還至少包括一個(gè)第 一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊(130， 140)，所述電子模塊適用于 分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡(300)進(jìn)行通信，所 述用戶芯片卡的特征在于至少包括分別對(duì)應(yīng)于第一和第二通信協(xié)議的兩個(gè)通信接口 (312， 313)，并且包括按照在觸點(diǎn)中的另一個(gè)觸點(diǎn)(C6)上接收的 接口配置命令來在至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4)上使用所述接口中的任一個(gè)的 裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的卡，其特征在于第一電子模塊是 使用了在用戶芯片卡(210)的第一和第二觸點(diǎn)(C4， C8)上傳輸數(shù) 據(jù)而在所述卡的第三觸點(diǎn)(C6)上傳輸時(shí)鐘信號(hào)的MMC型通信協(xié)議的 應(yīng)用程序處理器(230)，第二電子模塊是使用了在所述卡的至少一 個(gè)觸點(diǎn)上傳輸數(shù)據(jù)的第二通信協(xié)議的近距離通信NFC模塊(240)， 所述卡的特征在于所述卡包括這樣一個(gè)裝置其按照在第三觸點(diǎn)(C6)上傳輸?shù)?時(shí)鐘信號(hào)的周期比的變化來在第一和第二觸點(diǎn)(C4，C8)的至少一個(gè) 中使用與近距離通信NFC模塊(240)的通信協(xié)議相對(duì)應(yīng)的通信接口 (312)。
13. —種移動(dòng)終端(100)，其特征在于包括 根據(jù)權(quán)利要求11或12的用戶芯片卡(300， 210);至少一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊(130， 140; 230， 240)，所述電 子模塊適用于分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡進(jìn)行通 信；所述終端還包括根據(jù)權(quán)利要求6到8的其中之一的可編程切換設(shè) 備(150， 250)。
全文摘要
在移動(dòng)終端(100)中分配用戶芯片卡(300)的觸點(diǎn)的方法，該移動(dòng)終端裝有所述卡，該移動(dòng)終端至少包括一個(gè)第一電子模塊和一個(gè)第二電子模塊(130、140)，它們適用于分別根據(jù)第一和第二通信協(xié)議來與用戶芯片卡(300)進(jìn)行通信。為了能夠管理用戶芯片卡(300)的觸點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分配，用戶芯片卡通過選擇性地將所述卡的至少一個(gè)觸點(diǎn)(C4)與第一或第二電子模塊(130、140)相連，而可選地連接到第一和第二電子模塊(130、140)。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101473336SQ200780011839
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者奧利維耶·布里奧, 菲利普·莫加爾, 蒂埃里·莫雷爾, 阿朗·凱爾德勞恩 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司