一种具有嵌入式SIM卡数据无线传输功能的移动通信终端制造技术

本发明专利技术属于移动通信终端领域。本发明专利技术通过在具有嵌入式SIM卡的移动通信终端增加微控制器功能模块，无线通信接口以及移动通信终端SIM卡控制器，在不影响移动通信终端本身功能的情况下，使用SIM卡数据更加灵活和方便。移动通信终端除了可以使用嵌入式SIM卡的身份认证和鉴权数据接入蜂窝移动通信网络，还可以通过无线通信接口，远程地使用其它SIM卡的身份认证和鉴权数据接入蜂窝移动通信网络。与此同时，还可以通过无线通信接口，无线远程地提供嵌入式SIM卡的身份认证和鉴权数据给其它的移动通信终端，用以接入蜂窝移动通信网络，获得移动通信服务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动通信终端领域。具体地说，本专利技术涉及一种具有嵌入式SIM卡数据无线传输功能的移动通信终端，使得其它另外的移动通信终端可以通过无线的方式，远程地使用嵌入式SIM卡数据接入蜂窝移动通信网络。并且该移动通信终端还可以通过无线接收SIM卡数据，不使用固定在其中的嵌入式SIM卡，而远程地使用其它另外的SIM卡数据接入蜂窝移动通信网络。
技术介绍
随着手机特别是智能手机的功能变得越来越强大，其在人们的生活中也越来越重要。人们通过智能手机完成各种各样的移动应用，除了用于基本的语音通话和文字消息外，还用智能手机进行观看视频，浏览照片，浏览网页，移动支付等。智能手机正逐步成为人们日常生活中一个必需的个人设备。为了使智能手机(包括其它一些能够接入蜂窝移动通信网络的用户终端设备如移动固话，平板电脑，笔记本电脑等，以下都简称手机)接入蜂窝移动通信网络，每一个手机都需要一个从移动通信运营商处获得的SIM卡(用户身份识别卡，包括USIM卡，为简便以下都统一简称SIM卡)，得到适当的网络接入授权后，才能够使用移动通信服务。在现有的技术实现中，在手机的内部都有一个SIM卡卡座，当SIM卡插入卡座的卡槽后，卡座的触点就和SIM卡建立了电路连接，手机的无线基带模块就能够读取SIM卡中的数据，接入蜂窝移动通信网络。SIM卡和手机之间的接口是标准的智能卡一终端设备接口，满足国际标准ISO/IEC 7816定义的传输协议和ETSI TS 102 221，3GPP TS 31.102等定义的电信应用协议。这样的标准接口使得任何一个SIM卡都可以插入任何一个手机使用，方便了用户对使用手机的选择。但是在用户使用手机的过程中，SIM卡需要一直固定在手机内部，并且被一个手机独占使用。随着物联网技术技术的发展和物联网业务的开展，越来越多的物联网设备也接入了蜂窝移动通信网络，物联网设备之间的通信称为M2M通信(Machine to Machine)。这样，移动通信就不仅仅只是用于人们之间的通信，移动通信终端设备也不仅仅只是手机，也包括能够接入蜂窝移动通信网络的物联网设备。为了简便起见，在本专利技术中，以下都把它们统一简称移动通信终端(它们都是通过接入蜂窝移动通信网络而建立网络连接的)。接入蜂窝移动通信网络的物联网设备也需要一个SIM卡来对设备进行身份标识，以便得到移动通信网络的身份认证和接入授权。对于物联网设备，除了可以使用传统的和手机一样的可移动的独立SIM卡外，还可以使用嵌入式SIM卡(eSIM/eUSIM，embedded SIM/USIM)。嵌入式SIM卡和终端设备的物理电气连接和传统的可移动独立SIM卡是一样的，只不过嵌入式SIM卡是在设备的制造过程中固定在设备在内部，不能够在不同设备之间很容易地更换。嵌入式SIM卡这样的设计可以更好的适应不同的使用环境，例如在车载环境中，抗震动性能更好。另一方面，移动通信运营商还可以通过无线的方式，远程的更新嵌入式SIM卡内部的数据(remote provisioning)，使得多个运营商的网络数据(operator profile)都可以存储在同一个嵌入式SIM卡中。用户在更换移动通信服务提供的时候，只需要重新配置一下SIM的数据，就可以很方便的在多个运营商之间进行选择和更换，而不需要象传统的手机那样，物理地更换SIM卡。因为嵌入式SIM卡的方便性和灵活性，手机特别是智能手机也越来越多的使用嵌入式SIM卡。嵌入式SIM卡的技术细节在相关的国际技术规范中，例如ETSI TS 102 671等有详细的定义。无论是传统的可移动独立SIM卡还是固定在设备内部的嵌入式SIM卡，他们的功能是一样的，主要具有两种功能。第一个功能是移动用户(包括物联网设备)的身份标识作用。也就是说，SIM卡有一个唯一的参考号来标识SIM卡本身，从而标识与此SIM卡相关联的移动业务使用，使得移动业务的使用都被正确地授权和计费。由于这个身份标识对移动业务的使用是非常重要的，身份标识除了是唯一的外，还是不可更改的。第二个功能是身份鉴权认证的作用，使得移动通信终端对移动网络的接入和使用是安全而有效的。也就是说，要确保SIM卡所标识的身份是真实而可靠的，而不是虚假的身份。这个身份标识的真实性通常是通过只共享于移动通信网络和SIM卡之间的鉴权密钥和密码算法，并进行问题质询一回答响应的
方式来确保的。因为SIM卡的功能对于网络安全和业务使用安全来说是非常重要的，因此SIM卡的功能都是通过专用的硬件模块和与此专用硬件相应的软件功能模块来共同实现的，而不是仅仅只通过软件功能，在通用的硬件上与其它的软件功能模块共享硬件而实现其功能。SIM卡这样的实现方式充分确保了SIM卡的身份标识的真实性和身份鉴权认证的安全性。在移动通信终端在使用过程中，为了保持和网络的连接，SIM卡和移动通信终端需要始终在一起，成为一个完整的不可分割的用户设备整体供用户使用。移动通信终端只能使用固定在其内的SIM卡(插入SIM卡插槽的可移动式独立SIM卡或者固定在其中的嵌入式SIM卡)，并且SIM卡也只能被该移动通信终端独占使用。SIM卡和移动通信终端之间的连接是固定的电路连接，它们之间的数据交换是一种有线通信的方式。虽然嵌入式SIM卡中的运营商网络数据可以更改或者多个运营商网络数据共存，但是这种使用方式就限制了SIM卡和移动通信终端之间是固定的一一对应关系。实际上，SIM卡的主要功能是移动通信业务使用者和移动通信服务提供商之间的一种关系，当移动通信使用者需要更换移动通信服务提供商或者更改同一个移动通信服务提供商的不同服务类型时，就更换一个不同的SIM卡或者更新嵌入式SIM卡里面的运营商网络数据，与具体的移动通信终端设备没有关系。因此，对于移动通信终端来说，通过其它的方式，就可以使用一种更为简单，方便，灵活的方式来使用SIM卡的数据接入蜂窝移动通信网络，没有必要和一个固定的物理形态的SIM卡建立固定的一一对应关系。在中国专利技术申请201410653530.6“一种便携式UICC卡用户终端设备及其身份认证系统”中，公开了一种新的在UICC卡和读卡器之间的无线通信接口，使得读卡器在读取UICC卡中的用户身份数据时，可以使用它们之间的无线通信接口，从而避免了它们之间的触点接触式通信。这样，在用户使用业务过程中，UICC卡和读卡器可以物理地分离，极大地方便了用户对移动业务如移动通信、移动金融等的使用。因此，对于移动通信终端来说，就可以使用这个无线UICC传输接口，使用其它的SIM卡数据接入蜂窝移动通信网络，而不是局限于仅仅使用固定在其中的SIM卡。这种移动通信终端自由选择使用SIM卡数据的方式极大地方便了用户对移动业务的使用。在中国专利技术申请201510830053.0“一种具有无线SIM传输功能的手表手机”中，公开了一种共享手表手机中的SIM卡数据的方法。通过在手机无线基带模块的SIM卡接口和SIM卡卡座之间增加一个具有无线通信功能的微控制器(MCU，Micro-Controller Unit)模块，使得在不影响手表手机原来的蜂窝无线通信功能的情况下，其它的手机还可以通过微控制器的无线通信接口，远程地使用手表手机中SIM卡接入蜂窝移动通信网络。在这种情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有嵌入式SIM卡的移动通信终端，其特征在于，所述移动通信终端是在其无线基带模块的SIM卡接口和嵌入式SIM卡的连接之间，增加一个微控制器，它们之间具有如下所述的功能模块及连接，1)微控制器的电源接口正极VCC和负极GND直接连接于移动通信终端的电源供应接口，获得微控制器运行时所需要的电源供应，2)嵌入式SIM卡电源接口负极GND直接连接于移动通信终端的电源系统负极GND，3)微控制器的输入输出接口连接于移动通信终端无线基带模块SIM卡接口的相应接口，包括数据输入输出IO接口，时钟信号CLK接口，重置信号RST接口共三个接口，a)数据IO接口既可以作为微控制器的输入口，使得微控制器可以读取移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的数据，接收移动通信终端发给SIM卡的命令或者数据，也可以作为微控制器的输出口，使得微控制器可以给移动通信终端的无线基带模块回复数据，b)时钟信号CLK接口是作为微控制器的输入口，用于接收移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的时钟信号，c)重置信号RST接口是作为微控制器的输入口，用于接收移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的重置信号，4)微控制器的输入输出接口连接于嵌入式SIM卡的相应接口，包括电源供应VCC接口，数据输入输出IO接口，时钟信号CLK接口，重置信号RST接口共四个接口，a)电源供应VCC接口是作为微控制器的输出口，用于控制向嵌入式SIM卡供电，满足SIM卡接口的激活和去激活过程的电气时序要求，b)数据IO接口既可以作为微控制器的输出口，使得微控制器可以向嵌入式SIM卡直接发送控制命令或者数据，或转发无线基带模块向嵌入式SIM卡发出的控制命令或者数据，也可以作为微控制器的输入口，使得微控制器可以读取嵌入式SIM卡对控制命令的回复响应数据，c)时钟信号CLK接口是作为微控制器的输出口，用于向嵌入式SIM卡提供其运行时所需要的时钟信号，d)重置信号RST接口是作为微控制器的输出口，用于在需要的时候向嵌入式SIM卡发送重置信号。...

【技术特征摘要】
1.一种具有嵌入式SIM卡的移动通信终端，其特征在于，所述移动通信终端是在其无线基带模块的SIM卡接口和嵌入式SIM卡的连接之间，增加一个微控制器，它们之间具有如下所述的功能模块及连接，1)微控制器的电源接口正极VCC和负极GND直接连接于移动通信终端的电源供应接口，获得微控制器运行时所需要的电源供应，2)嵌入式SIM卡电源接口负极GND直接连接于移动通信终端的电源系统负极GND，3)微控制器的输入输出接口连接于移动通信终端无线基带模块SIM卡接口的相应接口，包括数据输入输出IO接口，时钟信号CLK接口，重置信号RST接口共三个接口，a)数据IO接口既可以作为微控制器的输入口，使得微控制器可以读取移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的数据，接收移动通信终端发给SIM卡的命令或者数据，也可以作为微控制器的输出口，使得微控制器可以给移动通信终端的无线基带模块回复数据，b)时钟信号CLK接口是作为微控制器的输入口，用于接收移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的时钟信号，c)重置信号RST接口是作为微控制器的输入口，用于接收移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口的重置信号，4)微控制器的输入输出接口连接于嵌入式SIM卡的相应接口，包括电源供应VCC接口，数据输入输出IO接口，时钟信号CLK接口，重置信号RST接口共四个接口，a)电源供应VCC接口是作为微控制器的输出口，用于控制向嵌入式SIM卡供电，满足SIM卡接口的激活和去激活过程的电气时序要求，b)数据IO接口既可以作为微控制器的输出口，使得微控制器可以向嵌入式SIM卡直接发送控制命令或者数据，或转发无线基带模块向嵌入式SIM卡发出的控制命令或者数据，也可以作为微控制器的输入口，使得微控制器可以读取嵌入式SIM卡对控制命令的回复响应数据，c)时钟信号CLK接口是作为微控制器的输出口，用于向嵌入式SIM卡提供其运行时所需要的时钟信号，d)重置信号RST接口是作为微控制器的输出口，用于在需要的时候向嵌入式SIM卡发送重置信号。2.根据如权利要求1所述的移动通信终端的微控制器，其特征在于，所述微控制器还还连接于一个无线通信接口，所述无线通信接口的功能在于，1)微控制器通过无线通信接口，无线远程地从其它的SIM卡中获得存储在其中的SIM卡文件系统的数据，2)微控制器通过无线通信接口，无线传输转发其从移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口读取的SIM卡控制命令和SIM卡命令程序运行所需要的输入参数，3)微控制器通过无线通信接口，无线接收SIM卡控制命令的回复响应数据，并转发给移动通信终端无线基带模块SIM卡接口，4)微控制器通过无线通信接口，无线传输其从嵌入式SIM卡读取的SIM卡文件系统的数据，5)微控制器通过无线通信接口，无线接收SIM卡控制命令和SIM卡命令程序运行所需要的输入参数，并转发给嵌入式SIM卡，6)微控制器通过无线通信接口，无线传输转发其从嵌入式SIM卡读取的控制命令的回复响应数据。3.根据如权利要求1所述的移动通信终端的微控制器，其特征在于，所述微控制器在移动通信终端无线基带模块的SIM卡接口和嵌入式SIM卡之间，在移动通信终端无线基带模块的SIM卡接口和如权利要求2所述的无线通信接口之间，在如权利要求2所述的无线通信接口和嵌入式SIM卡之间转发它们之间的数据交换，使得数据转发的时间延迟和传输差错都在SIM应用协议的范围内。4.根据如权利要求1所述的移动通信终端的微控制器，其特征在于，所述微控制器还连接于一个移动通信终端SIM卡控制器，所述移动通信终端SIM卡控制器向所述微控制器发送控制命令，控制所述微控
\t制器的工作状态，包括，1)向微控制器发送命令，使得移动通信终端接入蜂窝移动通信网络的SIM卡数据都是通过嵌入式SIM卡获得的，2)向微控制器发送命令，使得移动通信终端接入蜂窝移动通信网络的SIM卡数据都是通过如权利要求2所述的无线通信接口，从其它的SIM卡远程地获得的，3)向微控制器发送命令，读取嵌入式SIM卡的数据，并通过无线接口，远程地提供SIM卡数据给其它的移动通信终端使用，接入蜂窝移动通信网络，4)向微控制器发送命令，使得移动通信终端使用嵌入式SIM卡数据接入蜂窝移动通信网络的同时，也通过如权利要求2所述的无线通信接口远程地提供嵌入式SIM卡数据给其它的移动通信终端使用，5)向微控制器发送命令，使得移动通信终端通过如权利要求2所述的无线通信接口远程地使用其它的SIM卡数据接入蜂窝移动通信网络的同时，也通过如权利要求2所述的无线通信接口远程地提供嵌入式SIM卡数据给其它的移动通信终端使用。5.根据如权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述微控制器通过和嵌入式SIM卡之间的连接，向嵌入式SIM卡发送控制命令，读取嵌入式SIM卡文件系统的文件数据，存储在所述微控制器的存储器中，所述文件数据的读取是通过如下步骤进行的，1)微控制器在获得电源供应，运行其中的软件功能程序，2)微控制器按照智能卡上电激活时序，向嵌入式SIM卡提供电源供应，时钟信号，重置信号，上电激活嵌入式SIM卡，3)微控制器通过和嵌入式SIM卡的数据IO接口，读取嵌入式SIM卡的重置回复数据ATR(Answer To Reset)，存储在微控制器的存储器中，4)微控制器根据读取的重置回复数据内容，还可以和嵌入式SIM卡之间有一个协议参数选择过程PPS(Protocol Parameter Selection)，完成嵌入式SIM卡的初始化过程，5)微控制器作为一个读卡器，向嵌入式SIM卡发送控制命令，读取SIM卡文件系统的文件数据，6)微控制器把读取到的嵌入式SIM卡文件系统的文件数据存储在其存储器中。6.根据如权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述微控制器通过如权利要求2所述的无线通信接口，无线接收其它SIM卡文件系统的文件数据，存储在所述微控制器的存储器中，在存储器中的其它SIM卡文件系统的文件数据可以是多个不同的SIM卡的文件数据。7.根据如权利要求1所述的微控制器，其特征在于，所述微控制器向移动通信终端提供嵌入式SIM卡的数据，使得移动通信终端可以通过如下所述步骤接入蜂窝移动通信网络，1)微控制器监听移动通信终端的无线基带模块SIM卡接口，等待接收CLK接口的时钟信号，2)如果微控制器监测到无线基带模块的时钟信号，就启动和无线基带模块SIM卡接口的数据IO接口，重置RST接口，读取这些接口的输出信号，3)微控制器如果检测到和无线基带模块SIM卡接口的重置RST接口的重置信号，就通过和无线基带模块的数据IO接口，回复给无线基带模块SIM卡接口一个回复重置数据，4)微控制器在回复重置数据后从第1步骤开始，重新监听无线基带模块SIM卡接口的时钟信号CLK接口，等待接收时钟信号，5)微控制器如果没有检测到和无线基带模块SIM卡接口的重置RST接口的重置信号，就通过和无线基带模块的数据IO接口，读取无线基带模块SIM卡接口发给嵌入式SIM卡的控制命令，6)当微控制器读取到SIM卡控制命令后，根据该控制命令的类型，从不同的地方获取该控制命令的回复响应数据，7)如果SIM卡控制命令的回复响应数据是可以从嵌入式SIM卡中直接读取出来的数据，微控制器就直接从其存储器中读取这些数据并回复给无线基带模块，然后从第1步骤开始，重新监听无线
\t基带模块SIM卡接口的时钟信号CLK接口，等待接收时钟信号，8)如果SIM卡控制命令的回复响应数据只能通过在嵌入式SIM卡中内部运行程序才能得到，微控制器就把该控制命令和嵌入式SIM卡运行程序所需要的输入参数发送给嵌入式SIM卡，9)微控制器通过嵌入式SIM卡的时钟CLK接口，向嵌入式SIM卡输出时钟信号，10)微控制器通过嵌入式SIM卡的数据IO接口，向嵌入式SIM卡转发从无线基带模块SIM卡接口读取读的控制命令以及运行该控制命令所需要的输入数据，11)微控制器等待嵌入式SIM卡对控制命...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家城，
申请(专利权)人：王家城，
类型：发明
国别省市：北京;11