JP7070318B2 - Simルータ装置、及び通信端末装置 - Google Patents
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Description
特許文献2および3には、複数のSIMを用いた待ち受け方法が開示されている。
特許文献4には、SIMをソフトウェア化したバーチャルSIMとして通信端末にダウンロードすることが開示されている。
しかし、いずれの文献にも、1つのSIMカード又はバーチャルSIMで複数の回線の情報を有することを前提として、このSIMカードを用いてどのように通信端末装置で複数回線を同時に運用可能とするかについては開示されていない。
第1の認証アプリケーション(151)及び第2の認証アプリケーション(152)を格納している一つのSIM(Subscriber Identity Module)(150)にアクセスするためのSIMルータ装置(100)であって、
無線通信を行う無線ベースバンド部(12)と接続された第1の入力インターフェース(101)及び第2の入力インターフェース(102)と、
前記SIMから前記第1の認証アプリケーション及び前記第2の認証アプリケーションが挙げられている認証アプリケーションリスト(153)を取得し、前記第1の入力インターフェースと前記第1の認証アプリケーション、及び前記第2の入力インターフェースと前記第2の認証アプリケーション、とを対応付けたマッピング情報を記憶するマッピング情報記憶部(103)と、
前記マッピング情報に基づき、前記無線ベースバンド部から前記第1の入力インターフェースに受信した第1の命令は前記SIMの前記第1の認証アプリケーションに、前記無線ベースバンド部から前記第2の入力インターフェースに受信した第2の命令は前記SIMの前記第2の認証アプリケーションに、それぞれルーティングする制御部(104)と、
を備える。
なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、少なくともかぎ括弧内の語句は、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された語句を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。
特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法、従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、並びに特許請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明においては任意の構成及び方法である。特許請求の範囲の記載が実施形態の記載よりも広い場合における実施形態に記載の構成及び方法も、本発明の構成及び方法の例示であるという意味で、本発明においては任意の構成及び方法である。いずれの場合も、特許請求の範囲の独立項に記載することで、本発明の必須の構成及び方法となる。
実施形態に記載した効果は、本発明の例示としての実施形態の構成を有する場合の効果であり、必ずしも本発明が有する効果ではない。
複数の実施形態がある場合、各実施形態に開示の構成は各実施形態のみで閉じるものではなく、実施形態をまたいで組み合わせることが可能である。例えば一の実施形態に開示の構成を、他の実施形態に組み合わせても良い。また、複数の実施形態それぞれに開示の構成を集めて組み合わせても良い。
発明が解決しようとする課題に記載した課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の構成及び方法と共に発明の進歩性を肯定する事実である。
1.SIMルータ装置100、通信端末装置10、SIM150の構成
図1は、SIMルータ装置100、及びこれを含む通信端末装置10の構成を示している。
通信端末装置10は、アンテナ11、無線ベースバンド部12、SIMルータ装置100、及びSIMコントローラ13を備える。また、通信端末装置10は、SIMコントローラ13を介してSIM150に「アクセス」する。なお、通信端末装置10は、SIM150と接続されることにより、通信端末装置として動作する。
通信端末装置10は、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどの携帯情報端末装置の他、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステム、車両用電子制御装置など、通信回線と接続して用いられる機器を包含するものである。
ここで、本発明の「アクセス」とは、SIMに直接アクセスする場合の他、SIMコントローラ等を介して間接的にアクセスする場合も含む。
SIM150は、ハードウェアとしては、CPU、RAM、ROMなどが組み込まれたICチップを有している。
図2は、SIM150の構成を示している。
SIM150(本発明の「SIM」に相当)は、第1の認証アプリケーション151、第2の認証アプリケーション152、及び認証アプリケーションリスト153を格納している。なお、認証アプリケーションの数は、2以上であればよい。このように、1つのSIMに複数の認証アプリケーションを格納して複数のSIMの機能を発揮する状態を、SIMが論理的にマルチ化されていると表現するものとする。
ここで、本発明の「SIM」とは、SIMカードに代表されるような物理的に通信装置から切り離すことが可能なSIMの他、通信端末装置に設けられているメモリ等に展開されているような物理的に通信装置から切り離すことができない論理的なSIM(eSIM)も含まれる。
第1の認証アプリケーション151には、ネットワークに対してIMSIを識別子として通信回線を識別させる機能、ネットワーク側と事前に共有した鍵を用いた認証を行う機能、無線区間の秘匿性及び完全性に用いられる鍵を導出する機能、等がある。
ここで、本発明の「認証アプリケーション」とは、加入者を特定し認証に供される情報を含んでいれば足り、それ自体で実行可能か否かは問わない。
SIMルータ装置100は、第1の入力インターフェース101、第2の入力インターフェース102、マッピング情報記憶部103、制御部104、出力インターフェース105を備える。
SIMルータ装置100は、半導体チップや半導体モジュールで構成されることを想定しているが、その形態は問わない。携帯電話などの携帯情報端末装置も、「通信端末装置」としてはもちろん、SIMルータ装置100の機能を含んでいるのであれば、「SIMルータ装置」と読み替えることができる。
なお、第1の入力インターフェース101には、複数の入力論理チャネルを設けることができる。
ここで、本発明の「入力インターフェース」とは、物理的なインターフェースの他、論理的なインターフェースである論理チャネルも含む。論理的なインターフェースが複数ある場合は、論理的にマルチ化されていると表現するものとする。
また、本発明の「接続され」とは、無線ベースバンド部がSIMルータ装置と物理的に異なるチップに実装されている場合はチップ間で接続されていることはもちろん、無線ベースバンド部がSIMルータ装置と物理的に同一のチップに実装されている場合はチップ内で接続されていることも含まれる。
なお、入力インターフェースの数は、認証アプリケーションの数に応じて設けることができ、2つに限らない。
ここで、本発明の「対応付けた」とは、入力インターフェースと認証アプリケーションとが直接対応付けられている場合の他、識別子等他の情報を介して間接的に対応付けられている場合も含む。
ここで、本発明の「ルーティング」とは、SIMに存在する認証アプリケーションに命令を直接引き渡す場合はもちろん、SIMコントローラ等の他の機能部を介して間接的に命令を引き渡す場合も含む。
また、本実施形態のSIMルータ装置100においては、無線ベースバンド部12から送信された命令を複数ある認証アプリケーションのうち対応する認証アプリケーションにルーティングすることができる。
次にSIMルータ装置100の動作であるSIMルーティング方法を説明する。SIMルーティング方法は、起動動作、マッピング動作、及びルーティング動作からなる。
図3は、SIMルータ装置100及びSIM150の起動方法を示している。
無線ベースバンド部12は、SIMルータ装置100の第1の入力インターフェース101及び第2の入力インターフェース102をSIMとして認識している。そして、SIMルータ装置100の第1の入力インターフェース101に対して起動(給電)動作が行われる(S101)。なお、いずれの入力インターフェースも起動していない状態からいずれかの入力インターフェースが起動(給電)されたら、SIMルータ装置100はATR(Answer to Reset)の第1バイト部分を無線ベースバンド部12に送信してもよい。
図4は、SIMルータ装置100におけるマッピング動作を示している。
図5は、マッピング情報記憶部103に記憶されるマッピング情報の構成を示している。
SIMルータ装置100は、出力インターフェース105を介して、SIM150に対し、EF DIRに格納されている認証アプリケーションリスト153を読み出す読出命令を送信する(S201)。
マッピング情報153は、入力インターフェースと認証アプリケーションを特定する認証アプリケーションIDとが対応づけられている。
さらに、図5のように、入力インターフェースの入力論理チャネル、出力インターフェースの出力論理チャネル、EF DIR選択状態フラグが対応付けられていてもよい。
入力論理チャネルは第1の入力インターフェース101及び第2の入力インターフェース102で用いられる論理チャネルであり、それぞれの入力インターフェースにおいてデフォルトの論理チャネル0が設定されている。
出力論理チャネルは出力インターフェース105で用いられる論理チャネルであり、第1の入力インターフェース101の入力論理チャネル0に対応する出力論理チャネルにはデフォルトの0が設定されている。また、第2の入力インターフェース102の入力論理チャネル0に対応する出力論理チャネルには、SIM150に対して論理チャネルを開設する命令を送信し、返ってきた開設論理チャネル番号(本実施形態の場合は1)である1が設定されている。
この例の場合、出力側は論理的にマルチ化されているが、入力側は論理的にマルチ化されていない。これに代えて、入力側も論理的にマルチ化されるようにしてもよい。
EF DIR選択状態フラグは、当該入力インターフェース上でEF DIRが選択されていること識別するフラグである。例えば、何れかの入力インタフェース上でEF DIR選択コマンドを受信した場合、当該入力インターフェースと入力論理チャネルの組み合わせに相当するEF DIR選択状態フラグをONにする。そして、これとは異なる新たな入力インターフェースでDR DIR選択コマンドを受信した場合には、新たな入力インターフェースと入力論理チャネルの組み合わせに相当するEF DIR選択状態フラグをONにする。これにより、SIMルータ装置100側で、必要な認証アプリケーションに対応する情報のみを無線ベースバンド部12に送信することができる。
図6は、SIMルータ装置100におけるルーティング動作を示している。
SIMルータ装置100の制御部104は、マッピング情報記憶部103からマッピング情報を読み出す(S301)。
ただし、入力インターフェースと入力論理チャネルの組み合わせにおけるEF DIR選択状態フラグがONの場合で、かつ、EF DIR読み込みコマンドを受信した場合は、SIM150にはルーティングせず、マッピング情報記憶部103から当該入力インターフェースに対応したレコードのみを返送する。
なお、従来のSIMの外部インターフェースはISO7816で規定されている半二重通信インターフェースである。半二重通信インターフェースは、同時に複数の送信はできない、送信と受信は同時にできない、1つの命令に対するレスポンスが返るまでは次の命令は送れない、という制約がある。そこで、本発明のSIM150がこの半二重通信インターフェースを用いる場合はFIFOに類した処理を行う必要がある。つまり、制御部103は、第1の命令をSIM150の第1の認証アプリケーション151にルーティングした場合、第1の命令に対する応答をSIMから受信した「後に」、第2の命令を前記SIMの第2の認証アプリケーション152にルーティングする。
ここで、本発明の「後に」とは、第1の命令に対する応答を受信した後であれば足り、必ずしも直後とは限らない。例えば第2の命令をルーティングする前に無線ベースバンド部との通信等を挟んでもよい。
ベースバンド部12は、第1の命令をSIMルータ装置100の第1の入力インターフェース101に送信する(S311)。SIMルータ装置100の制御部104は、図示しない出力インターフェース105を通じて第1の命令をSIM150に送信する(S312)。
また、半二重通信インターフェースを用いたSIMであっても、誤動作することなくSIMの複数の認証アプリケーションにアクセスすることができる。
上述の通り、本実施形態のSIM150は、図2の通り、第1の認証アプリケーション151、第2の認証アプリケーション152、及び認証アプリケーションリスト153を格納している。本項では、かかるSIM150を生成する方法、すなわち本実施形態のSIMの製造方法を説明する。
まだ何も記録していないSIMから新規に本実施形態のSIMを生成する方法を説明する。
次に、第2の認証アプリケーションをSIM150に「書き込む」。
そして、第1の認証アプリケーション151及び第2の認証アプリケーション152が挙げられている認証アプリケーションリスト153を生成し、SIM150に「書き込む」。具体的には、第1の認証アプリケーション151及び第2の認証アプリケーション152に対し、それぞれ第1の認証アプリケーション151の第1のアプリケーションID(AID XXXXX)及び第2の認証アプリケーション152の第2のアプリケーションID(AID YYYYY)とを対応付け、認証アプリケーションリスト153としてSIM150のEF DIRに「書き込む」。
ここで、本発明の「書き込む」とは、SIMに対して情報を記録することができればよく、SIMに近接した装置で書き込む場合の他、SIMに対して遠隔地からの指示で書き込んでもよい。例えば、サーバ装置からの指示でSIMに情報を記録するような場合がある。
既存のSIM、すなわち認証アプリケーションが一つ格納されているSIMに対し、さらに別の認証アプリケーションを追記することにより本実施形態のSIMを生成する方法を説明する。
そして、第1の認証アプリケーション151及び第2の認証アプリケーション152が挙げられている認証アプリケーションリスト153を生成し、SIM150に「書き込む」。具体的には、第1の認証アプリケーション151及び第2の認証アプリケーション152に対し、それぞれ第1の認証アプリケーション151の第1のアプリケーションID(AID XXXXX)、及び第2の認証アプリケーション152の第2のアプリケーションID(AID YYYYY)とを対応付け、認証アプリケーションリスト153としてSIM150のEF DIRに「書き込む」。
なお、第1の認証アプリケーション151のみが格納されている時点でEF DIRが生成されている場合は、このEF DIRに対して第2の認証アプリケーション152と第2のアプリケーションIDとを対応付けて追記すればよい。すなわち、第1の認証アプリケーション151と第1のアプリケーションIDとを対応付けて認証アプリケーションリスト153として書き込む時と、第2の認証アプリケーション152と第2のアプリケーションIDとを対応付けて認証アプリケーションリスト153として書き込む時とは、必ずしも同時でなくてもよく、両者を合わせて一つの書き込みステップと把握できる。
また、これに加えて、第1の認証アプリケーション151や第2の認証アプリケーション152の配下にない情報、例えばSIM150に割り振られた固有識別番号(ICCID)等は、既存のSIMに当初書き込まれていた情報か追記される情報の何れかのみを用いるというマージ処理を行うことが望ましい。
上記(1)(2)のいずれの場合も、SIMに対して情報を書き込む書き込み装置を用いて実現することができる。例えば、SIMカードのような物理的に通信端末装置から切り離すことが可能な形態のSIMに対しては、ICカード書き込み装置にSIMカードを挿入して必要な情報を書き込むことができる。また、論理SIMのような通信端末装置のメモリで実現する形態のSIMに対しては、通信端末装置に備えられたインターフェースを通じて必要な情報を書き込むことができる。さらに、いずれの形態のSIMにおいても、また(1)(2)のいずれの場合においても、サーバから無線又は有線を通じて必要な情報を書き込むことができる。
なお、SIMカードについては、それ自体にCPUやメモリを備えることができるので、(1)(2)のいずれの場合においても、認証アプリケーションが書き込まれた後、自分自身で認証アプリケーションリストを生成し、EF DIRに書き込んでもよい。論理SIMについては、認証アプリケーションが書き込まれた後に、通信端末装置のCPUを用いて認証アプリケーションリストを生成し、EF DIRに書き込んでもよい。
図8は、SIMルータ装置100のパッケージの形態を示す図である。
本実施形態のSIMルータ装置100は、図1のブロックを一つのハードウェアと見立てた場合のように、それ自身1つの半導体パッケージで構成して無線ベースバンド部12やSIMコントローラ13と外部で接続されてもよいが、図8のように構成してもよい。図8のいずれの場合もSIM150は論理的にマルチ化されている。
ベースバンド部12を有するベースバンドプロセッサと分離して、SIMルータ装置100及びSIMコントローラ13を一つの半導体パッケージである中間チップとして構成する例である。
この例の場合、ベースバンドプロセッサがDSDA等をサポートしていれば、ベースバンドプロセッサには従来技術で説明した既存のベースバンドプロセッサを用いることができ、新たに中間チップのみを搭載するだけで本実施形態の通信端末装置を実現することができる。
ベースバンド部12、SIMルータ装置100、SIMコントローラ13を一つの半導体パッケージとして構成する例である。この例では、無線ベースバンド部12とSIMルータ装置100とは一つのインターフェースで接続されているが、論理チャネルを用いることにより論理的にマルチ化されている。もちろん、物理的に2つのインターフェースで接続してもよい。
この例の場合、1つの半導体パッケージで実現することができる。
上記(2)に加え、さらにSIM150も論理SIMとして一つの半導体パッケージとして構成する例である。
この例の場合、SIM150も含めて1つの半導体パッケージで実現することができる。
本実施形態の通信端末装置は、複数の通信回線と接続するいかなる通信端末装置にも用いることができその目的は問わないが、車両用の通信端末装置(車両用電子制御装置を含む)に用いる場合は以下のような構成とすることができる。なお、車両用とは、自動車の他、二輪車も含む。また、車両用とは、常時車両に搭載する車載用の他、常時搭載しない又は車両には搭載しないが車両を制御の対象とするものも含む。
一つは、例えば自動車メーカーが主導して行う案内や救助のサービスに用いる場合である。これらのサービスは緊急時に用いられることが多いという特質上、通信品質が保証された回線であることが望ましい。
あるいは、路車間通信や車車間通信のように、安全運行や自動走行に用いられる場合である。これらの用途においても、即時の判断や情報交換が求められるという特質上、通信品質が保証された回線であることが望ましい。
以上、本発明の実施形態における各装置及び方法の特徴について説明した。
Claims (7)
- 第1の認証アプリケーション(151)及び第2の認証アプリケーション(152)を格納している一つのSIM(Subscriber Identity Module)(150)にアクセスするためのSIMルータ装置(100)であって、
無線通信を行う無線ベースバンド部(12)と接続された第1の入力インターフェース(101)及び第2の入力インターフェース(102)と、
前記SIMから前記第1の認証アプリケーション及び前記第2の認証アプリケーションが挙げられている認証アプリケーションリスト(153)を取得し、前記第1の入力インターフェースと前記第1の認証アプリケーション、及び前記第2の入力インターフェースと前記第2の認証アプリケーション、とを対応付けたマッピング情報を記憶するマッピング情報記憶部(103)と、
前記マッピング情報に基づき、前記無線ベースバンド部から前記第1の入力インターフェースに受信した第1の命令は前記SIMの前記第1の認証アプリケーションに、前記無線ベースバンド部から前記第2の入力インターフェースに受信した第2の命令は前記SIMの前記第2の認証アプリケーションに、それぞれルーティングする制御部(104)と、
を有するSIMルータ装置(100)。 - 前記制御部は、
前記第1の命令を前記第1の認証アプリケーションにルーティングした場合、前記第1の命令に対する応答を前記SIMから受信した後に、前記第2の命令を前記第2の認証アプリケーションにルーティングする、
請求項1に記載のSIMルータ装置。 - 前記マッピング情報には、さらに出力インターフェースの出力論理チャネルが対応付けられている、
請求項1に記載のSIMルータ装置。 - 前記マッピング情報には、さらに前記第1の入力インターフェース及び前記第2の入力インターフェースの入力論理チャネルが対応付けられている、
請求項1又は3に記載のSIMルータ装置。 - 前記マッピング情報には、さらにEF DIR選択状態のフラグ情報が対応付けられている、
請求項1、3又は4に記載のSIMルータ装置。 - 第1の認証アプリケーション(151)及び第2の認証アプリケーション(152)を格納している一つのSIM(Subscriber Identity Module)(150)にアクセスするためのSIMルータ装置(100)を有する通信端末装置(10)であって、
高周波信号を受信するアンテナ(11)と、
前記アンテナで受信した高周波信号をベースバンド信号に変換する無線ベースバンド部(12)と、
前記ベースバンド信号から生成された第1の命令及び第2の命令を前記無線ベースバンド部から受信するSIMルータ装置(100)と、を有し、
前記SIMルータ装置は、
無線通信を行う前記無線ベースバンド部と接続された第1の入力インターフェース(101)及び第2の入力インターフェース(102)と、
前記SIMから前記第1の認証アプリケーション及び前記第2の認証アプリケーションが挙げられている認証アプリケーションリスト(153)を取得し、前記第1の入力インターフェースと前記第1の認証アプリケーション、及び前記第2の入力インターフェースと前記第2の認証アプリケーション、とを対応付けたマッピング情報を記憶するマッピング情報記憶部(103)と、
前記マッピング情報に基づき、前記無線ベースバンド部から前記第1の入力インターフェースに受信した前記第1の命令は前記SIMの前記第1の認証アプリケーションに、前記無線ベースバンド部から前記第2の入力インターフェースに受信した前記第2の命令は前記SIMの前記第2の認証アプリケーションに、それぞれルーティングする制御部(104)と、
を有する通信端末装置。 - 第1の認証アプリケーション及び第2の認証アプリケーションを格納している一つのSIM(Subscriber Identity Module)にアクセスするためのSIMルータ装置で実行されるSIMルーティング方法であって、
前記SIMルータ装置は、無線通信を行う無線ベースバンド部と接続された第1の入力インターフェース及び第2の入力インターフェースとを有し、
前記SIMから前記第1の認証アプリケーション及び前記第2の認証アプリケーションが挙げられている認証アプリケーションリストを取得し(S202)、前記第1の入力インターフェースと前記第1の認証アプリケーション、及び前記第2の入力インターフェースと前記第2の認証アプリケーション、とを対応付けたマッピング情報を記憶する(S203)マッピングステップと、
前記マッピング情報に基づき(S301)、前記無線ベースバンド部から前記第1の入力インターフェースに受信した第1の命令は前記SIMの前記第1の認証アプリケーションに、前記無線ベースバンド部から前記第2の入力インターフェースに受信した第2の命令は前記SIMの前記第2の認証アプリケーションに、それぞれルーティングする(S302)ルーティングステップと、
を有するSIMルーティング方法。
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