CN101034431B - Icc上的协议选择的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于共同支持MMC和USB协议模式两者以在UICC中提供增强的服务及应用的方案。公开了UICC、用于动态选择UICC卡上的协议的方法和终端。本发明提供了至少可在UICC中操作MMC和USB而不需要在终端中多路复用或实现重过程。采用本发明，UICC可用在任何实现USB或MMC之一的主机中使用而无需添加任何新的协商阶段。

Description

ICC上的协议选择的方法和设备
技术领域
本发明涉及可基于诸如通用集成电路卡(UICC)等标准或与这些标准兼容的智能卡(SC)或集成电路(IC)卡，尤其涉及可适用IC卡的移动通信终端。
背景技术
集成电路(IC)卡具有可以是逻辑电路并且通常被耦合到物理接口的嵌入式集成电路(IC)，物理接口允许IC卡与主机或外部设备通信以执行各种功能。外部设备可包括移动通信终端、个人计算机、IC卡适配器-写/读器、数码相机、数码便携式多媒体播放器等等。
大多数IC卡或UICC除了支持原有的国际标准组织(ISO)协议(在ISO7816标准中规定)外，还可支持仅基于多媒体卡(MMC)、芯片间用的USB协议(USBIC)以及通用串行总线(USB)之一的高速协议。
当UICC或IC卡与可具有IC卡接口的SC写/读器或外部设备接合并通过诸如USB标准等高速协议接口连接到计算机时，UICC然后用USB协议将其自身配置成与计算机通信，并为用户提供便于使用和支持计算机的外部设备的“即插即用”功能的低成本、高速串行接口。
然而，常规的IC卡不能在没有采用相同协议模式的主机或外部设备中使用。例如，在计算机没有包括闪存的MMC模式的IC卡用接口和通信协议时，在MMC协议模式下工作的IC卡不能直接与个人计算机通信。
由于便携式设备的尺寸变得更小、更薄，所以非常需要使用能在多协议模式下工作而不是每种不同协议模式使用单独的卡或实现附加硬件以容纳终端在多协议模式下的工作的单IC卡设备。
当前没有开发出用于使UICC同在USB和MMC模式下工作而不用在移动通信终端中多路复用或实现重过程的实现。此外，要在终端(或PC)中实现的任何专用过程都把市场仅限于实现这些专用过程的新终端。
UICC与移动终端之间的物理接口基于八个触点模块。实现更多的触点是不太可能的。因此，所有的扩展必须基于以下要素来考虑：现有触点；最小后向兼容性，即如ISO 7816系列中所定义的在ISO T＝0协议上总可打开会话。另外，问题是UICC或IC卡上可用的电触点的数目通常被限定为八个。随着无线通信设备的功能和性能不断发展，增加电触点的总数可能是支持这些发展的一种方法。
然而，在UICC上添加新的物理电触点可能需要对UICC和任何需要与其通信的外部设备进行重大修改。
发明内容
本发明的一个方面涉及本发明人对上述背景技术问题的认识。即，保持IC卡的电触点的总数(例如，八个触点)不变，但以适当的方式动态地分配这些数目有限的触点以共同容纳和正确地支持多种功能和接口，尤其是处理高速数据通信将是有利的。
本发明提供了一种用于支持MMC，USB以及(芯片间用的USB协议)协议模式以在UICC中提供增强的服务和应用的方案，由此UICC(包括诸如用户身份模块(SIM)、通用SIM(USIM)、基于IP的多媒体子***SIM(ISIM或IMS SIM)等应用)需要使用新的接口。
由于所用的协议(T＝0和T＝1)不是为高速通信而设计，所以原有的ISO 7816协议提供有限的通信信道。增强的方案为高速协议模式提供新的接口和协议。
本发明的一个目的是提供当UICC被***移动终端时可使用的MMC协议模式以及在UICC与计算机通信时可使用的USB协议模式。
本发明的另一目的是提供一种基于卡的机制，其被允许检测卡写/读器的类型然后在检测到的类型的协议上(即MMC或USB)启动会话，并且所有的协议模式都在相同的物理接口上被使用。
本发明的另一目的是提供一种IC卡，其能确定IC卡是与使用MMC协议模式还是与使用USB协议模式与主机通信，并在该协议模式下配置IC卡。
本发明的一个目的是提供一种UICC，其包括多个电触点、用于存储信息的存储器，该存储器被允许通过这多个电触点与处理器进行通信，其中根据处理器检测到的特定模式，至少一组电触点被允许由处理器分配用于支持在至少一种协议模式下的工作。
本发明的另一目的是提供一种用于动态地选择IC卡上的协议的方法。当UICC连接到主机时，该方法始于在给主机和IC卡中的至少一个上电时根据从IC卡接收到的输入信号来检测IC卡的协议模式的类型，根据检测到的协议模式的类型分配IC卡上的多个电触点中的至少一组，并且在检测到的对应于主机的类型的协议模式下工作。
采用本发明，UICC可在任何实现USB或MMC的终端中使用而无需添加任何新的协商阶段。
本发明的其它方面、优点，以及各个方面的细节包括在以下本发明的示例性例子的描述中。
附图说明
图1是示出了根据本发明的UICC和UICC的电触点表的说明图。
图2是示出了用于MMC协议模式的UICC触点分配的说明图。
图3是示出了用于USB协议模式的UICC触点分配的说明图。
图4是根据本发明的包括UICC的移动通信终端的说明图。
图5是根据本发明的方法的第一实施例的协议的电检测流程图。
图6是根据本发明的方法的第二实施例的协议的电检测流程图。
图7是根据本发明的方法的第三实施例的协议的电检测流程图。
具体实施方式
总的看来，需要能够在任何实现USB或MMC的终端中使用而不必添加任何新的协商阶段、并且能为最佳的互用性实现各种协议以及协议选择过程的UICC。
如图1所示，集成电路(IC)卡10可有八个电触点。如图1所示它们被表示成C1到C8。这里，不是所有八个电触点都与处理器电接合，并且其中一些未使用。这些未使用的触点或可根据特定的协议的存在而被分配给特定的技术。
如图1所示，电触点中的五个可被分配给原有的ISO协议(ISO 7816)，而三个(C4、C6和C8可用)未使用的电触点可供诸如MMC或USB的UICC触点分配等进一步的开发使用。
UICC的每个触点的定义可说明如下：
I/O：串行数据向卡内的集成电路的输入或输出。
VPP：编程电压输入(已定义但未使用)。
GND：接地(参考电压)。
CLK：计时或定时信号。
RST：或单独使用(从接口设备提供的复位信号)或与内部复位控制电路组合使用(可由卡任选使用)。如果实现了内部复位，则Vcc上的电压供给是必须的。
VCC：电源输入。
ETSI SCP TS 102 221(UICC特性)为IC卡应用定义了通用的平台，并且为无线电信网络运作(例如，2G，3G等)规定了UICC或IC卡与移动通信终端之间的接口。需要注意的是ETSI代表负责UICC规范的欧洲电信标准协会。也考虑了UICC的其它细节、基于ETSI SCP TS 102 221(2005-06)的标准等。
根据本发明的实施例，UICC 10包括多个电触点和用于存储信息的存储器，存储器被允许通过触点与处理器通信，其中根据处理器检测到的高速协议或非接触协议的存在，至少一组电触点被允许由处理器分配用于支持在ISO 7816协议模式或非ISO模式下的工作。并不试图将本发明的范围限定于诸如上述存储器或处理器等任何特定要素。此外，本发明的范围不应被限定于任何特定种类的IC卡或智能卡，并且其它各种IC卡或智能卡可被认为包括在此所述的本发明的本质特征。本发明能应用于在智能卡的同一物理接口上的任何多协议的实现(而不是仅在UICC上)。
UICC 10可与用户身份模块(SIM)功能、通用用户身份模块(USIM)功能，以及基于IP的多媒体子***SIM(ISIM或IMS SIM)功能中的至少一种兼容。然而，显然本发明的特征也可支持其它类型的SIM卡或类似的操作。
图2示出了其电触点被分配用于MMC协议模式的UICC 10。UICC可包括多个电触点、用于存储信息的存储器(未示出)，该存储器被允许通过这多个电触点与处理器(未示出)通信，其中根据处理器检测到的特定协议模式的存在，至少一组电触点被允许由处理器分配用于支持在至少一种协议模式下的工作。这里，这多个电触点可包括依照国际标准组织(ISO)7816协议的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，以及C8八个电触点，并且C4/C6/C8触点可被分配用于实现MMC协议。当IC卡被置于移动通信终端中时，该移动终端可以检测和自动切换到MMC协议。当IC卡被***相机时，则相机可检测和自动切换到MMC协议以存储相机的数据。
图3示出了其电触点被分配用于USB协议模式的UICC 10。在该分配中，这多个电触点如图1和2所示同样包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，以及C8八个电触点，并且C4/C8触点被分配用于实现USB协议。IC卡被置于移动通信终端中，并且移动终端提供5V电流，IC卡检测到该电流并自动切换到USB协议以用于与外部设备的连接***。
另外，C4/C8触点可由处理器分配用于实现USB协议，而C6触点可由处理器分配用于实现非接触通信协议。
提及电触点C4/C6/C8或C4/C8的分配仅为说明本发明，并且如本领域的技术人员所理解的，也可使用除这些触点之外的其它触点。检测和实现协议模式类型的方法可随后在图5-7中解释。
图4示出了移动通信终端20的框图，其包括：被允许与IC卡或UICC 22接合的物理卡接口21；用于存储信息的存储器23；用于在终端20上电时访问IC卡22并从其中取回信息的模式感测模块24；用于为IC卡22检测特定协议模式的存在的协议辨别模块25；用于分配IC卡22的多个电触点中的至少一组的分配模块26；以及处理器27。这些模块可以是处理器的一部分，虽然图4显示它们是分离的实体。另外，该终端还可包括用户友好的输入单元28和输出单元29。
处理器27控制UICC22和移动终端20的基本操作。处理器27通过收发器30连接到无线网络。移动通信终端20不应被限定于包括上述要素，而是还可包括本领域所公知但没有在此示出或描述的许多其它要素。
处理器27被置于移动通信终端中来实现与用户身份模块(SIM)功能、通用用户身份模块(USIM)功能，以及基于IP的多媒体子***SIM(ISIM或IMS SIM)功能中的至少一种兼容的过程。处理器27可与卡接口21、存储器23、模式感测模块24、模式辨别模块25以及分配模块26合作以在给主机或IC卡22中的至少一个上电时根据从IC卡22接收到的输入信号检测IC卡22的协议模式的类型；根据检测到的协议模式的类型分配IC卡的多个电触点中至少一组；以及在检测到的类型的协议模式下工作。
本发明的范围可包括WI-FI、WLAN、WIBRO、WIMAX、BREW、3G网络等多种无线网络，因为它们的某些概念和特征与本发明是相通的，因此允许在不同类型的通信方案中的实现。就UICC而言，本发明与电信领域相关，但是该方案还可覆盖UICC在这个领域之外可能的应用。本发明的范围可涉及包括PDA、笔记本计算机、超便携式移动计算机(UMPC)等任何特定类型的移动终端或设备。
根据本发明的第一实施例的方法将参照图5进行描述。
如图5所示，在用于动态选择IC卡上的协议的方法中，该方法始于UICC被连接到主机并在给主机或IC卡中的至少一个上电时能根据从IC卡接收到的输入信号检测UICC的协议模式的类型(S50)。这里，根据输入信号检测协议模式的类型可包括检测提供给IC卡的电压等级，因为不同协议的电气规格是不同的。例如，USB协议可在5V(如在个人电脑(PC))中工作，而MMC协议在3V工作，并且不排除将来可实现的如1.8V等更低的电压等级。
该方法然后确定是否检测到5V(S51)。如果检测到5V，则在接口上启用USB协议，并可相应地分配电触点(例如如图3所述，C4/C8被分配给USB)(S52)。
如果检测到3V或更低的电压，可在接口上启用MMC协议，并可相应地分配UICC的电触点(例如如图2所述，C4/C6/C8被分配给MMC)(S53)。
图6示出了根据本发明的第二实施例的方法。因为图6中所示的步骤S60与图5中所示方法的第一实施例的步骤S50基本一样，所以步骤S60的具体解释可以不再重复。然后该方法检测UICC的电压等级(S61)。这里，该方法可包括对分配给不同协议的多个电压等级进行检测，例如，USB(5V)、MMC(3V)以及USB_IC(芯片间用的USB协议)(1.8V)。需要注意的是USB_IC可在诸如1.8V、1.2V或1.0V等不同的电压等级上工作。
如果检测到5V的电压等级，则在接口上启用USB协议，并可相应地分配电触点(例如如图3所述，C4/C8被分配给USB)(S62)。
如果检测到3V的电压等级，则在接口上启用MMC协议，并可相应地分配UICC的电触点(例如如图2所述，C4/C6/C8被分配给MMC)(S63)。
如果检测到1.8V或更低的电压等级，则可在接口上启用USB_IC协议，并可相应地分配电触点(S64)。
图7示出了根据本发明的第三实施例的方法，该方法包括在协议专用的会话打开的初始阶段(协商阶段)对协议模式进行检测。
因为步骤S70-S71-S72与图5中的步骤S50-S51-S52极其相似，所以步骤S70-S71-S72的详细解释可分别参见先前图5中所述的步骤S50-S51-S52。因此，步骤S70-S71-S72的详细解释可以不再重复。
该方法始于UICC被连接到主机，并且在给主机和UICC中的至少一个上电时根据从IC卡接收到的输入信号检测UICC的协议模式的类型(S70)。然后该方法开始确定是否检测到5V(S71)。如果检测到5V，则在接口上启用USB协议，并可相应地分配电触点(例如如图3所述，C4/C8被分配给USB)(S72)。
如果检测到低于5V的电流，则该方法在高速协议专用的初始阶段打开/协商阶段检测关于高速协议模式的信息(S73)。至少可有两种在打开会话后启动了协议检测/协商之后检测关于高速协议模式的信息的模式(S74)。
第一种检测模式可包括根据国际标准组织(ISO)7816协议检测包括在存储于UICC中的复位应答(ATR)中的关于高速协议模式的信息。
第二种检测高速协议模式的存在的模式还可包括根据UICC中的ETSI SCP TS102 221检测存储在IC卡中的服务表中的启用的协议模式的列表。
如果检测到MMC协议，可根据MMC协议模式分配IC卡的多个电触点中的至少一组，并且该方法在MMC协议模式下工作(S75)。如果检测到USB_IC协议模式，可根据USB_IC协议模式分配IC卡的多个电触点中的至少一组，并且该方法可在USB_IC协议模式下继续工作(S76)。
除MMC和USB协议模式之外该方法还可包括USB_IC的实现。需要注意的是USB_IC可在诸如1.8V、1.2V或1.0V等不同的电压等级工作。
虽然上述本发明是基于优选实施例，然而本发明并不限定于上述的实施例。需要注意的是可对其进行各种改动而不会背离本发明的一般概念。
例如，UICC可被***PC(使用USB物理无源适配器)。该卡处于从动模式并且由PC访问来读/写文件、执行操作等等。在会话打开之际，PC提供5V电流，UICC检测到5V电流并进而在USB模式下工作。另外，UICC可被***设计成具有正确卡格式读取器的相机。相机提供3V电流，UICC在接口上自动切换到MMC协议模式，并且相机可以在UICC上例如存储照片。
又如，UICC可被***到需要使用MMC协议(例如用于大容量存储)的移动通信终端。然后其提供3V的输入信号，而UICC在接口上自动切换到MMC协议。类似地，UICC可被***到需要使用USB协议(例如用于连接***)的移动通信终端。然后其提供5V的输入信号，而UICC在接口上自动切换到USB协议。本发明的应用的另一示例是UICC被***到既需要使用非接触协议(在一有线实现上)又需要使用高速协议的移动终端中。该移动终端可选择性地选用用于高速协议(在C4/C8电触点上启用)和非接触协议(在C6触点上启用)的USB。如果提供的输入信号为5V，则UICC能自动地在接口上切换到USB协议，并且释放C6电触点以便于使用非接触协议。
由于本发明可体现在多种形式中而不会背离本发明的精神实质和本质特征，所以还应理解除非另有指出，否则上述实施例不受以上描述的任何细节所限定，而是应该在如所附权利要求中所定义的精神实质和范围内广义地解释，因此落在权利要求的边界和范围或这些边界和范围的等效方案之内的所有变更和修改都旨在由所附权利要求所涵盖。

Claims (21)

1.一种配置成与具有处理器的移动终端进行通信的集成电路(IC)卡，包括：
多个电触点：
用于存储信息的存储器，所述存储器被允许通过所述多个电触点与所述处理器进行通信；
其中根据所述处理器检测到的高速协议模式的存在，所述电触点中的至少一组允许由所述处理器分配用于支持在至少一种协议模式下的工作；
所述处理器通过检测IC卡读取器的类型和在所述IC卡被上电时的电压等级来标识高速协议模式的类型，并在选定的协议模式下启动会话，
根据在所述IC卡被上电时检测到的所述电压等级，所述IC卡从第一高速协议自动切换到第二高速协议，
所述高速协议模式包括多媒体卡(MMC)、通用串行总线(USB)、以及芯片间通用串行总线(USB_IC)。
2.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，所述电触点中的至少一组根据国际标准组织(ISO)7816协议被分配，并且如果检测到5V则至少一个触点被分配用于USB协议。
3.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，如果检测到3V的电压则至少一个电触点被分配用于MMC协议。
4.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，如果检测到1.8V、1.2V或1.0V的电压则至少一个电触点被分配用于USB_IC。
5.如权利要求3所述的IC卡，其特征在于，所述多个电触点包括根据国际标准组织(ISO)7816的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，以及C8八个电触点，并且C4/C6/C8触点被分配用于实现MMC协议。
6.如权利要求2所述的IC卡，其特征在于，所述多个电触点包括根据国际标准组织(ISO)7816的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，以及C8八个电触点，并且C4/C8触点被分配用于实现USB协议。
7.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，所述IC卡被配置成与包括用户身份模块(SIM)功能、通用用户身份模块(USIM)功能、以及基于IP的多媒体子***SIM功能的组中的至少一个兼容。
8.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，所述处理器被配置成实现与包括用户身份模块(SIM)功能、通用用户身份模块(USIM)功能、以及基于IP的多媒体子***SIM功能的组中的至少一个兼容的过程。
9.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，当所述IC卡被***计算机时，所述IC卡处于从动模式并且由所述计算机访问以读/写数据和执行操作，并且在打开会话之际，所述计算机提供5V电流，所述IC卡检测到所述的5V电流，并进而在USB模式下工作。
10.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，当所述IC卡被***相机时，所述IC卡由设计成具有相应的高速协议格式读取器的相机访问，并且所述相机提供3V电流，所述IC卡检测到所述的3V电流，并自动地切换到MMC协议以存储所述相机的数据。
11.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，所述IC卡被置于移动通信终端中，并且所述移动终端提供3V电流，所述IC卡检测到所述的3V电流，并自动切换到所述MMC协议以便于进行大容量存储。
12.如权利要求1所述的IC卡，其特征在于，所述IC卡被置于移动通信终端中，并且所述移动终端提供5V电流，所述IC卡检测到所述的5V电流，并自动切换到所述USB协议以便于进行与外部设备的连接***。
13.如权利要求12所述的IC卡，其特征在于，所述移动终端被配置成同时支持在所述高速协议模式和非接触协议模式下的操作。
14.如权利要求13所述的IC卡，其特征在于，所述多个触点包括根据国际标准组织(ISO)7816协议的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7，以及C8八个电触点，并且C4/C8触点由所述处理器分配用于实现所述USB协议，而C6触点由所述处理器分配用于实现所述非接触通信协议。
15.一种用于动态地选择设置在具有处理器的移动终端中的IC卡上的协议的方法，包括：
当将所述IC卡连接到所述移动终端时，通过在给所述移动终端和所述IC卡中的至少一个上电时检测提供给所述IC卡的电压等级来检测所述IC卡的高速协议模式的类型；
根据所检测到的所述高速协议模式的类型来分配所述IC卡的多个电触点中的至少一组；
在所检测到的类型的所述高速协议模式下工作，
其中所述高速协议模式包括多媒体卡(MMC)、通用串行总线(USB)、以及芯片间通用串行总线(USB_IC)，以及
其中所述方法还包括：如果检测到5V则分配至少一个电触点用于所述USB协议；如果检测到3V的电压则分配至少一个电触点用于所述MMC协议；如果检测到1.8V、1.2V或1.0V的电压则分配至少一个电触点用于所述USB_IC。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
根据当所述IC卡被上电时检测到的所述电压等级，从第一高速协议模式自动地切换到第二高速协议模式。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
确定是否给所述IC卡提供了5V电流；
如果提供了所述5V电流则根据所述USB协议模式分配所述IC卡的多个电触点中的至少一组并且在所述USB协议下工作。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：
如果给所述IC卡提供了小于5V的电流，则在所述移动终端的会话打开的初始阶段根据国际标准组织(ISO)7816协议检测包括在存储于所述IC卡中的复位应答(ATR)中的关于所述高速协议模式的信息；
如果检测到所述MMC协议模式，则根据所述MMC协议模式分配所述IC卡的多个电触点中的所述至少一组，并在所述MMC协议模式下工作；以及
如果检测到所述USB_IC协议模式，则根据所述USB_IC协议模式分配所述IC卡的多个电触点中的所述至少一组，并在所述USB_IC协议模式下工作。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：
如果给所述IC卡提供了小于5V电流，则在所述移动终端上电时，根据所述IC卡中的ETSI SCP TS 102221检测存储在所述IC卡中的服务表中的启用的协议模式的列表，所述列表包括关于所述高速协议模式的信息；
如果检测到所述MMC协议模式，则根据所述MMC协议模式分配所述IC卡的多个电触点中的至少一组，并在所述MMC协议模式下工作；以及
如果检测到所述USB_IC协议模式，则根据所述USB_IC协议模式分配所述IC卡的多个电触点中的至少一组，并在所述USB_IC协议模式下工作。
20.一种用于动态地选择设置在具有处理器的移动终端中的IC卡上的协议的***，包括：
当将所述IC卡连接到所述移动终端时，通过在给所述移动终端和所述IC卡中的至少一个上电时检测提供给所述IC卡的电压等级来检测所述IC卡的高速协议模式的类型的装置；
根据所检测到的所述高速协议模式的类型来分配所述IC卡的多个电触点中的至少一组的装置；以及
在所检测到的类型的所述高速协议模式下工作的装置，
其中所述高速协议模式包括多媒体卡(MMC)、通用串行总线(USB)、以及芯片间通用串行总线(USB_IC)，以及
其中所述***还包括：如果检测到5V则分配至少一个电触点用于所述USB协议的装置；如果检测到3V的电压则分配至少一个电触点用于所述MMC协议的装置；如果检测到1.8V、1.2V或1.0V的电压则分配至少一个电触点用于所述USB_IC的装置。
21.如权利要求20所述的***，其特征在于，还包括：
根据当所述IC卡被上电时检测到的所述电压等级，从第一高速协议模式自动地切换到第二高速协议模式的装置。
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