BRPI0419189B1 - Integrated circuit card for a user terminal, and, multi-function communication terminal - Google Patents

Description

“CARTÃO DE CIRCUITO INTEGRADO PARA UM TERMINAL DE USUÁRIO, E, TERMINAL DE COMUNICAÇÃO DE MULTI-FUNÇÃO” Campo da Invenção 1001 ] A presente invenção diz respeito a cartões de circuito integrado (Cl), e, mais particularmente, diz a respeito de um cartão de circuito integrado para um terminal de usuário de um sistema de telecomunicação, cujo cartão é equipado com um módulo de transceptor para executar as transações sem fio, independentes do sistema de telecomunicação, e a um terminal de usuário incluindo dito cartão.

Fundamento da Invenção [002J Cartões de circuito integrado ou cartões inteligentes, isto é, cartões concretizando um circuito integrado (chip) para o processamento requerido por seu uso específico, é um meio extensamente difundido para armazenar informação e executar transações de natureza diferente.

[003] No campo de telecomunicação, cartões inteligentes são usados, por exemplo, no denominado de SIM (Módulo de Identidade de Assinante) de terminais móveis, ou na evolução de SIM, nomeada USÍM (SIM Universal), para os terminais de 3a geração. Por causa de simplicidade, o termo “SIM“ será usado ao longo da especificação para indicar o SIM e o USIM. O circuito integrado dentro de um cartão de SIM é substancialmente um microcontrolador com áreas de memória para programas e para dados (em particular, informação caracterizando um usuário), e uma unidade de processamento incumbida com a execução de várias funções relacionadas à segurança (tal como autenticação de usuário e criptografia de comunicação), [004] Há um interesse sempre crescente de operadoras e indústria de telecomunicação em oferecer aos clientes de redes móveis a possibilidade de usar seus terminais para uma variedade de aplicações e em uma variedade de ambientes, além das funções de comunicação convencionais. Algumas de tais aplicações requerem associar o cartão de SIM do terminal com transceptores permitindo uso do terminal para comunicações de rádio que não passam pela rede móvel, por exemplo para transações financeiras, escrita/leitura de etiqueta eletrônica e assim por diante. Exemplos de cartões de SIM usados ambos para comunicações móveis e para outras transações sem fio são expostos em EP 0 820 178 A e WO 01/80193 A.

[005] Associação do cartão de SIM de um terminal de usuário a um transceptor para aplicações de Rede de Área Pessoal (PAN) pode ser de real interesse particular. Os referidos transceptores são dispositivos que podem ser miniaturizados fortemente e que oferecem a possibilidade de habilitar novos serviços de valor agregado, e, portanto, eles são adequados para cooperação com um cartão de SIM. Exemplos de transceptores deste tipo são os que usam a tecnologia Bluetooth™, cujas características são expostas no Padrão IEEE 802.15.1. Estes transceptores permitem criar redes variadas dinamicamente de curto alcance, cada uma sendo capaz de se comunicar com uma rede adjacente do mesmo tipo para prover uma cobertura mais larga.

[006] Um exemplo desta associação é exposto em WO-01/95605. O documento expõe um sistema incluindo um módulo de SIM com um cartão de SIM de GSM convencional conectado a uma unidade escrava de Bluetooth™, e um terminal de GSM incluindo uma unidade mestre de Bluetooth™. Comunicação do SIM com o terminal acontece pelas unidades de Bluetooth™.

[007] Outra tecnologia para implementar PAN é a tecnologia de ZigBee™, cujas características são expostas nos padrões homônimos. O nível físico e de MAC (Controle de Acesso de Meio) de um protocolo de ZigBee™ também é exposto no Padrão IEEE 802.15.4.

[008] Qualquer que seja o tipo de transceptor a ser associado a um cartão de SIM para obter um cartão de SIM com múltiplas funções provendo o terminal de usuário com novas capacidades, as soluções da técnica anterior propõem pelo menos uma integração parcial das novas funções e das funções do SIM convencionais em um mesmo chip ad hoc, a fim de reduzir os custos do cartão de SIM com múltiplas funções (vide, por exemplo, EP-A-0820178 e WO-A-01/80193 acima mencionadas). Porém, contanto que os novos terminais de múltiplas funções não atinjam uma referida ampla difusão que os custos de desenvolvimento dos novos ehips sejam justificados, seria o mais conveniente manter os ehips de SIM existentes e os ehips de transceptor também nos cartões de SIM de múltiplas funções.

[009] A técnica anterior falha em tratar deste problema e não fornece qualquer ensinamento sobre como o terminal, o chip de SIM convencional e um transceptor adicionado ao cartão de SIM podem ser feitos se comunicarem de modo a integrar as novas e antigas funções no equipamento móvel.

[0010] Assim, é um objetivo da presente invenção prover um cartão de SIM acoplado e um módulo de transceptor sem fio para um terminal de usuário de um sistema de telecomunicação, no qual os mesmos ehips como seriam os usados convencionalmente para cartões de SIM não acoplados e transceptores podem ser ainda usados.

Sumário da Invenção [0011 ] A presente invenção provê um cartão de circuito integrado para um terminal de usuário, equipado com uma primeira unidade funcional a qual permite a operação daquele terminal num sistema de telecomunicação, e com uma segunda unidade funcional que executa as funções de um transceptor de rádio possibilitando a execução de transações sem fio, independentes daquele sistema de telecomunicação. Tais primeira e segunda unidades funcionais são feitas como unidades independentes, e ficam interconectadas por uma terceira unidade funcional, também feita como unidade independente, que estabelece conexão entre as ditas primeira e segunda unidades funcionais e dito terminal.

[0012] Vantajosamente, a terceira unidade funcional é uma unidade de arbitragem, implementada por uma máquina de estado finito, arranjada para permitir uma comunicação direta entre dita primeira e segunda unidades funcionais ou entre dita segunda unidade funcional e dito terminal, além da comunicação entre dita primeira unidade funcional e dito terminal requerido pela operação do terminal dentro do sistema de telecomunicação.

[0013] Cada unidade funcional pode ser tanto um chip ou conjunto de chips, ou todos blocos de biblioteca de Cl implementando a função específica (por exemplo, função de SIM, função de transceptor ou função de arbitragem).

[0014] De preferência, o transceptor é um transceptor para aplicações de rede de área pessoal, e, mais preferencial mente, um transceptor baseado na tecnologia de ZigBee™, e é concretizado no cartão de SIM (ou USIM) de um terminal móvel.

[0015] A invenção também é relacionada com um terminal de usuário incluindo um tal cartão de Cl, [0016] Provendo um chip adicional pelo qual um chip de cartão de Cl e um transceptor têm acesso a contatos de cartão para se comunicar com um terminal, chips existentes podem ser usados para ambos o chip de cartão de Cl (por exemplo, de SIM) e o transceptor, e fabricantes não serão compelidos a desenvolver novos projetos e novas disposições para um chip de cartão de Cl ad hoc e de chip de transceptor até isto se tornar economicamente viável. As mesmas vantagens são alcançadas quando as unidades funcionais são blocos de biblioteca independentes que poderão ser implementados em um mesmo chip. Além disto, com a estrutura proposta, cada uma das funções providas no cartão de Cl pode ser atualizada independentemente, enquanto deixando a interface para o terminal inalterada.

Breve Descrição dos Desenhos [0017] Objetivos, aspectos, e vantagens adicionais da invenção tomar-se-ão evidentes a partir da descrição a seguir de concretizações preferidas, dadas por meio de exemplo não limitante e mostradas nos desenhos acompanhantes, em que: Figura I mostra um terminal móvel com cartão de SIM portando um transceptor de chip único para aplicações de PAN;

Figura 2 é um diagrama em blocos de um cartão de SIM portando um transceptor de dois chi ps;

Figura 3 é um diagrama em blocos da máquina de estado finito que interconecta o chip de SIM e o módulo de transceptor;

Figura 4 é uma representação gráfica das comunicações que podem ser estabelecidas entre a unidade de SIM, a unidade de transceptor, e o terminal pela máquina de estado finito;

Figura 5 é um diagrama de estado da operação daquela máquina de estado finito;

Figuras 6 e 7 são diagramas ilustrando a geração dos pedidos para acesso pelo terminal à unidade de SIM ou o transceptor; e Figuras 8 e 9 são diagramas esquemáticos mostrando o chip que é montado no cartão, para as concretizações das Figuras 1 e 2, respectivamente. Pescricão das Concretizações Preferidas [0018J A invenção será agora descrita em maiores detalhes assumindo, por meio de exemplo não limitante, que o transceptor a ser montado no cartão de SIM é um transceptor de ZigBee™. Dispositivos de ZigBee™ são de interesse particular devido a suas características de baixo consumo de energia e a sua capacidade de auto-reconfíguraçâo em uma rede ad hoc, possibilitando uma transferência de informação indireta de um nó de rede (isto é, um transceptor) para outro. Tais características, juntamente com a possibilidade de se integrar ambas a função de transmissão análoga e o protocolo de comunicação inteiro sobre o mesmo chip, tornam a aplicação de tais componentes em dispositivos existentes, tais como os cartões de SIM, cada vez mais interessante. |0019j Referindo-se à Figura 1, um equipamento de telecomunicação, mostrado geralmente em l, inclui um terminal 2, por exemplo, um telefone celular, equipado com um cartão de SIM 3, que, de acordo com a invenção, é para executar ambas as funções de SIM padrão e um transceptor de ZigBee™. Por questões de clareza, cartão de SIM 3 é mostrado separado de telefone 2 e está grandemente aumentado.

[0020] Cartão de SIM 3 é equipado com chip de SIM 4 executando as funções de SIM padrão (substancialmente, identificação de usuário, segurança, criptografia, serviços providos pelo operador, etc.), e um módulo de transceptor de ZigBee™ 5 associado a um elemento irradiador (chip ou antena impressa) 7. Em seguida, quando for necessário, referência será feita, por meio de exemplo não limitante, a um transceptor e a uma antena operando a 2,45 GHz.

[0021] Nesta concretização, o transceptor 5 é um chip único incluindo a pilha de protocolo inteira, da camada física, para as funções de conexão de redes e aplicação.

[0022] Numa concretização alternativa, ilustrada na Figura 2, o cartão de SIM 30 podería ser equipado com um transceptor de ZigBee™ 50 feito de dois chips 51,52. Chip 51 é um microcontrolador dedicado incluindo software para a implementação de protocolo, e chip 52, por sua vez, executa as funções de recepção-transmissão, e também inclui a parte análoga do nó de ZigBee™.

[0023] Graças à presença de chip de transceptor de ZigBee™ 5 (50) e de sua antena 7, o referido terminal móvel 2 também pode ser utilizado como um transmissor-receptor para aplicações de rede de área pessoal (PAN) e assim pode trocar informação com nós adicionais da PAN, um dos quais é mostrado em 8 no desenho, sem utilizar a rede móvel. Um nó como o nó 8 pode então propagar a informação recebida por terminal 2 para outros nós da PAN, ou pode prover terminal 2 com informação gerada por outros nós da PAN.

[0024] Outrossim, nó 8 podería ser montado no cartão de SIM de outro terminal 2 semelhante, de tal modo que dois ou mais terminais equipados com cartão de SIM 3 possam usar transceptor de ZigBee™ para aplicações de PAN.

[0025] Em um uso prático típico de um equipamento 1 tendo cartão 3, um aplicativo residindo no terminal móvel 2 (por exemplo, um ‘applet’ de Java tirado de uma área dedicada do local de operador de rede móvel) é autenticado por SIM 4 e usa o transceptor de ZigBee™ 5 (50) para ativar serviços de valor agregado (por exemplo, jogos ad hoc, serviços de informações, tais como os serviços de informação turística, etc.).

[0026] Ambos transceptores de chip único e de ZigBee™ e dois chips já estão comercialmente disponíveis. Exemplos são componentes de Chipcon, série CC2X20 para sistemas de multi-chip (por exemplo, CC2420) junto com microcontrolador Atmega AVR 128L de Atmel, e série CC2X30 para aqueles transceptores de chip único. Outro componente para módulos de transceptor podería ser EM2420 de Ember Corporation.

[0027] Um componente apropriado para a antena 7 é um componente “minúsculo ANT-2.45-CHP” de Linx Technologies, o qual é substancialmente uma antena impressa.

[0028] Para permitir o uso de chips já existentes para funções de SIM e transceptor, respectivamente, sem necessidade de um novo projeto especial, completo, como seria pedido pelo emprego de um chip ad hoc integrando pelo menos em parte ambas as funções, cartão de SIM 3 é ainda equipado com um módulo 6, consistindo em uma máquina de estado finito (FSM), que proverá o acesso pelo chip de SIM e transceptor 5 ou controle de chip de transceptor 51, para os contatos de cartão.

[0029] Módulo de FSM 6 garante a comunicação padrão entre SIM 4 e o telefone 1 e administra a interoperabilidade de telefone 2 e SIM 4 com o transceptor de ZigBee™ 5 (50), como será discutido abaixo.

[0030] A estrutura geral do módulo de FSM 6 é mostrada na Figura 3. O módulo de FSM 6 inclui uma unidade lógica 10 que executa as funções de núcleo do FSM, e as interfaces 11, 12 e 13 que conectam o FSM às unidades diferentes de equipamento 1 entre as quais a comunicação será permitida.

[0031] Mais particularmente, interfaces 11, 12 conectam o módulo de FSM 6 com telefone móvel 2 e o chip de SIM 4, respectivamente, e garantem o uso convencional de SIM 4 pelo telefone 2. Elas poderão ser, por exemplo, interfaces complacentes ao padrão ISO 7816.

[0032] Tal interface 13 conecta o módulo de FSM 6 com o módulo de transceptor 5 (50), e pode ser, por exemplo, do tipo de SPI (Interface Periférica Serial). Tais interfaces 13 e 11 (ou 12, respectivamente) permitem que aquele módulo de FSM 6 estabeleça comunicação direta entre módulo de transceptor 5 (50) e o terminal 2 ou entre módulo de transceptor 5 (50) e o chip de SIM 4, respectivamente.

[0033] A capacidade da comunicação direta entre transceptor 5 (50) e o chip de SIM 4 pode ser explorada para administrar os assuntos de segurança referentes a comunicações de transceptor 5 (50), por exemplo, para a troca de chave de criptografia. Tal conexão direta permite manter todas as funções de segurança em chip de SIM 3.

[0034] Unidade de núcleo 10 administra comunicações pelas interfaces próprias, entre as várias unidades conectadas ao módulo de FSM 6, nomeando prioridades diferentes às comunicações diferentes, e arbitra, com base em tais prioridades, pedidos de comunicações simultâneos. Mais especificamente, a dita prioridade máxima será dividida na comunicação entre o terminal 2 e chip de SIM 4, isto é, na operação padrão de terminal móvel 2.

[0035] As possibilidades de comunicações diferentes são apresentadas graficamente na Figura 4, considerando-se, por exemplo, uma concretização de cartão de SIM mostrada na Figura 1. As mesmas referências como usadas nas Figuras 1 e 3 também são usadas nesta Figura.

[0036] Símbolos α, β, γ denotam as ligações para comunicações entre terminal móvel 2 e SIM 4, entre terminal móvel 2 e transceptor 5, e entre SIM 4 e transceptor 5, respectivamente. Essas ligações correspondem a conexões lógicas estabelecidas pelos pinos dos vários chips e os contatos do cartão de SIM.

[0037] Como dito acima, as três ligações são prioridades diferentes e respectivas divididas, a prioridade mais alta sendo dividida para ligações α e a mais baixa para ligações β.

[0038] Manter as funções convencionais de dito equipamento móvel 1 é certamente o assunto mais importante: isto é, por que a prioridade mais alta é dividida para ligações α. O segundo grau é dividido para ligações γ, a fim de permitir troca de chave de segurança entre SIM 4 e transceptor 5 antes de qualquer comunicação envolvendo o transceptor. Finalmente, a comunicação entre o transceptor 5 e o aplicativo residindo em um terminal 2 é dividida para prioridade mais baixa: uma tal comunicação pode ser paralisada e retomada, e aqueles dados de uma ligação de rádio interessando o transceptor 5 podem ser memorizados e recuperados.

[0039] Setas Req_x-y (x, y = 2, 4, 5) indicam os pedidos de acesso por qualquer uma de unidades 2, 4 e 5 para outra unidade, cujos pedidos serão interpretados por unidade de núcleo de FSM 10 que estabelecerá as conexões corretas.

[0040] Considerando-se em particular as comunicações entre terminal 2 e chip de SIM 4 na ocorrência de um evento de “telefone” padrão, tal como uma chamada telefônica ou um SMS. Se nenhuma comunicação estiver em desenvolvimento entre chip de SIM 4 e chip de transceptor 5 ou entre chip de transceptor 5 e terminal 2 quando o evento de telefone ocorrer, o terminal 2 acessará diretamente chip de SIM 4 por interfaces 11 e 12. Porém, transceptor 5, se estiver operando dentro da PAN, pode continuar sua operação atual (por exemplo, uma comunicação com nó 8) e fará disponível qualquer resultado de processamento para terminal móvel 2 assim que unidade 10 autorizar isto.

[0041] Se uma comunicação entre o chip de SIM 4 e o transceptor 5 estiver em desenvolvimento quando o evento de “telefone” padrão ocorrer, a unidade 10 a paralisará, “congelará” os estados correspondentes para retomada posterior da comunicação e conectará o terminal 2 e chip de SIM 4 como antes.

[0042] Por fim, se o terminal móvel 2 estiver executando um aplicativo usando o transceptor 5, o mesmo aplicativo adiará o processo em andamento. Depois de recepção do pedido correspondente, a unidade 10 estabelecerá a conexão direta entre terminal 2 e chip de SIM 4 e retomará o aplicativo de transceptor "congelado" quando o evento de telefone terminou.

[0043] A operação descrita acima de unidade de núcleo 10 de FSM 6 é mostrada também no diagrama de estado da Figura 5, onde os três estados a, β, γ correspondem àquelas ligações homônimas na Figura 4. Igualmente, os pedidos causando transições de estado estão indicados pelos mesmos símbolos como aqueles usados na Figura 3.

[0044] Na Figura 5, em uma fase de inicialização (que corresponde à ativação de equipamento 1), a unidade de núcleo de FSM 10 começa em um estado de COMEÇO que é deixado imediatamente passar para o estado a, no qual telefone 2 está conectado a chip de SIM 4. Desse modo, o equipamento 1 está pronto para sua operação convencional no sistema de comunicação móvel. Se um pedido para comunicação entre o telefone 2 e os chips de SIM 4 chegar (Req_2-4 ou Req_4-2 = 1), o módulo de FSM 6 permanece no mesmo estado.

[0045] Se nenhum pedido para comunicação entre o telefone e o SIM estiver presente (Req_2-4 e Req_4-2 = 0) e um pedido para uma conexão de tipo β (Req_2-5 ou Req_5-2 = 1) ou tipo γ chegar (Req_4-5 ou Req_5-4 = 1), tal FSM passa para o estado correspondente.

[0046] Qualquer pedido que chega, enquanto o módulo de FSM 6 está em estado β ou γ, é operado, levando-se em conta as prioridades mencionadas acima.

[0047] Assim, se Req_2-4 ou Req_4-2 se tomar 1, enquanto FSM está em qualquer estado acima, FSM suspende a operação em desenvolvimento e passa imediatamente para o estado a. Similarmente, se Req_4-5 ou Req_5-4 se tomar 1, enquanto o módulo de FSM 6 está em estado β, uma transição do estado β para o estado γ ocorre. Uma transição de estado γ para o estado β só é possível se o pedido correspondente (Req_2-5 Req_5-2=1) chegar na ausência de pedidos para comunicações de tipo oc ou γ.

[0048] As operações mostradas nas Figuras 4 e 5 são idênticas se o módulo de transceptor 50 da Figura 2 for considerado em lugar de módulo de transceptor 5 da Figura 1. Em tal caso, qualquer referência à unidade 5 será substituída por uma referência à unidade 51.

[0049] Para a geração dos sinais de pedido, o mecanismo mostrado nas Figuras 6 e 7 pode ser adotado.

[0050] Unidade de núcleo de FSM 10 inclui uma lógica de geração de pedido 14 arranjada para interpretar as instruções presentes em memória temporária 15 da interface preocupada e para gerar pedidos Req_x-y (x, y = 2, 4, 5).

[0051] Por exemplo, no caso de informação chegando de telefone 2, para distinguir informação dirigida a chip de SIM 4 daquela dirigida para transceptor 5 (50), é possível usar, para as APDUs posteriores (Unidades de Dados de Protocolo de Aplicativo) que não são usadas por padrão ISO 7816 e que são identificadas, de acordo com o padrão, por intervalos de RFU (Reservado para Uso Futuro). Por exemplo, como mostrado na Figura 7, a lógica de geração de pedido 14 lê os bytes próprios de cabeçalho de APDU, APDU-H e, usando por exemplo uma tabela de consulta 16, gera um pedido do tipo Req_2-4 se a APDU pertencer ao conjunto relativo ao SIM ou um pedido do tipo Req_2-5 se a APDU não pertencer a tal conjunto.

[0052] Um mecanismo alternativo podería fazer uso de APDUs padrão para ler de ou escrever em áreas de memória em chip de SIM 4, ou de APDUs que não pertencem ao espaço de endereçamento de SIM. Lógica de geração de pedido 14 podería interpretar essa informação para produzir Req_2-4/4-2 ou Req_2-5/4-5, respectivamente.

[0053] Um mecanismo semelhante de reconhecimento de APDU pode ser usado para informação vindo de chip de SIM 3 e da memória temporária de recepção de interface 12.

[0054] Como para chip de transceptor 5, interface 13 é tipicamente uma interface serial (SPI): dirigir informação para telefone 2 ou o chip de SIM 4 requer uso de um protocolo serial adequado (por exemplo, APDU de protocolo podería ser emulado).

[0055] O mecanismo de geração de pedido descrito acima podería ser administrado dinamicamente se o módulo de FSM 6 for feito reconfigurável. Em tal caso, APDUs reservadas para o módulo de transceptor 5 (50) poderíam ser variadas dependendo dos requisitos. Altemativamente, aquele endereço de memória associado à APDU de leitura/escrita podería ser reconfigurado, se tal técnica para acesso ao transceptor for usada.

[0056] Algumas considerações a respeito da fabricação de cartão de SIM seguirão agora. Referência adicional também é feita às Figuras 8 e 9, que dizem respeito às concretizações das Figuras 1 e 2, respectivamente. Aqui, o lado dianteiro (contato) e o lado traseiro de cartões 3, 30 são denotados por 3F, 30F ou 3R, 30R, respectivamente. Referência 31 denota os contatos de cartão, cujo desenho é mostrado em linha tracejada no lado traseiro do cartão.

[0057] Os presentes cartões de SIM convencionais incluem um único chip habitual completo correspondendo a chip 4, de qual os pinos de I/O estão interconectados com contatos 31. Como dito antes, reutilização de dito chip e dos chips de transceptor, sem qualquer modificação, é feita possível por chip de FSM 6, que provê acesso aos contatos de I/O do cartão de SIM. Mais particularmente, ambos o chip de SIM 4 e chip de transceptor 5 (ou chips 51, 52) se comunicarão com terminal 2 pelo contato de I/O convencional (interface T=0 ou T=l).

[0058] Para permitir isto, chip de SIM 4, chip de transceptor 5 (ou chips 51, 52) e chip de FSM 6 podem ser fabricados usando a técnica de módulo de multi-chip e o módulo de multi-chip pode ser localizado debaixo de contatos 31.

[0059] Nenhum problema de tamanho existe neste respeito. De fato, a área de chip 4 é cerca de 6,25 mm2 (2,5 x 2,5 mm) e a área de chip 6 é menos de 1 mm2; sobre o transceptor, a área de um transceptor de chip único comercialmente disponível é cerca de 9 mm2 (3x3 mm), e as áreas de chips comercialmente disponíveis atuando como chips 51 e 52 são cerca de 7 mm2 e menos de 1 mm2; respectivamente.

[0060] Isto permite a cartão 3 ou 30 manter seu tamanho padrão (por exemplo, tamanho de encaixe) e forma apesar das funções adicionais, de forma que cartão 3 ou 30 possa ser introduzido de fato em um terminal móvel em lugar do cartão de SIM convencional.

[0061] Sobre elemento irradiador 7, o componente mencionado acima é essencialmente uma antena impressa que pode ser formada sobre plano de cartão traseiro 3R (30R), que está no lado oposto ao plano de contato, de tal maneira que o radiador seja exposto na superfície de cartão.

[0062] Um assunto importante a ser levado em conta ao se integrar o transceptor de ZigBee™ num cartão de SIM é o limite inferior da corrente a ser entregue por terminal 2 ao próprio SIM. De acordo com os padrões de SIM presentes, o terminal móvel deve prover o SIM, quando necessário, com uma corrente excedendo certos valores pré-fixados assim para assegurar a operação de SIM correta. Adicionar novas funções ao SIM não deveria afetar a operação de SIM convencional, isto é, nenhuma situação deveria ocorrer em que a demanda atual pelo SIM de multi-função excede as correntes máximas entregues pelo terminal.

[0063] As correntes que podem ser entregues por um terminal padrão são indicadas na Tabela 1 abaixo para condições de fonte de energia diferentes. TABELA 1 [0064] Agora, é para ser apreciado que: o consumo de corrente típico Isim de um SIM é 7-8 mA, e está abaixo de 130 μΑ em modo de sono; e um transceptor de ZigBee™ típico, de acordo a tecnologia atual, tem um consumo de corrente Iz abaixo de 20 mA enquanto transmitindo e recebendo, e abaixo de 30 μΑ em modo de sono (note que tais valores ainda não estão otimizados e poderíam ser mais baixos para transceptores de nova geração).

[0065] Nitidamente, em todos os casos relacionados na Figura 3, a corrente máxima Imax que pode ser entregue pelo terminal sempre satisfaz a condição Imax > Isim + Iz e assim há uma margem de corrente compatível com a integração proposta do módulo de ZigBee™ sobre um cartão de SIM.

[0066] É evidente que a descrição anterior foi dada por meio de exemplo não limitante e que mudanças e modificações são possíveis sem partir da extensão da invenção.

[0067] Em especial, até mesmo se a descrição detalhada e os desenhos se referirem a chips separados para implementar as funções padrão do SIM, o módulo de transceptor e a máquina de estado finito, os qualificados na técnica apreciarão que as funções respectivas podem ser implementadas por blocos de biblioteca de Cl independentes que podem ser concretizados num chip único.

[0068] Ademais, a invenção foi exposta com referência em particular à integração de um transceptor de ZigBee™ no cartão de SIM: mas, o transceptor podería ser um transceptor diferente para aplicações de Rede de Área Pessoal, por exemplo um transceptor de Bluetooth™.

[0069] Além disto, em geral, a invenção pode ser utilizada não só com terminais móveis, mas com qualquer terminal de usuário equipado com um cartão SIM, e sempre que o cartão SIM de um terminal deste tipo for para ser equipado com um transceptor de rádio de circuito integrado para outros tipos de comunicações sem fio que não fazem uso da rede de telecomunicação, por exemplo, um transceptor para transações monetárias, leitura/escríta de etiqueta eletrônica, etc.

REIVINDICAÇÕES

Claims (24)

1. Cartão de circuito integrado (3; 30) para um terminal de usuário (2), cujo cartão (3; 30) é equipado com uma primeira unidade funcional (4) que permite a operação daquele terminal (2) num sistema de telecomunicação, e com uma segunda unidade funcional (5; 50) que executa as funções de um transceptor de rádio possibilitando funcionalidades sem fio, independentes daquele sistema de telecomunicação, caracterizado pelo fato de que aquelas primeira e segunda unidades funcionais (4, 5; 50) ficam interconectadas por uma terceira unidade funcional (6) que estabelece conexão entre aquelas primeira e segunda unidades funcionais (4, 5; 50) e aquele terminal (2), as ditas primeira, segunda e terceira unidades funcionais (4,5,6; 4,50,6) sendo feitas como unidades independentes.

2. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tal terceira unidade funcional (6) é uma unidade de arbitragem arranjada para permitir uma comunicação direta entre tais primeira c segunda unidades funcionais (4, 5; 50) ou entre tal segunda unidade funcional (5; 50) e tal terminal (2).

3. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que tal terceira unidade funcional (6) é arranjada para designar prioridades diferentes às comunicações entre aquela primeira unidade funcional (4) e aquele terminal (2), entre aquela primeira unidade funcional (4) e aquela segunda unidade funcional (5; 50), ou entre aquela segunda unidade funcional (5; 50) e aquele terminal (2), a prioridade mais alta sendo designada às comunicações entre aquela primeira unidade funcional (4) e aquele terminal (2), e a prioridade mais baixa sendo designada às comunicações entre aquela segunda unidade funcional (5; 50) e aquele terminal (2).

4. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que tal terceira unidade funcional (6) compreende uma unidade de núcleo (10) que executa, com base em tais prioridades, administração de comunicação e arbitragem entre os pedidos de comunicações simultâneos, e primeira, segunda e terceira interfaces (11, 12, 13) para conexão a tal terminal (2), tal primeira unidade funcional (4) e tal segunda unidade funcional (5; 50), respectivamente, dita unidade de núcleo (10) incluindo um circuito de geração de pedido (14) arranjado· para gerar pedidos de acesso para qualquer um dentre o dito terminal (2), dita primeira unidade funcional (4) e dita segunda unidade funcional (5; 50) com base numa análise de conteúdos de campos predeterminados (APDU-H) lidos a partir de memórias temporárias de recepção (15) das referidas interfaces (11, 12, 13).

5. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que tal circuito de geração de pedido (14) é arranjado para reconhecer, a partir dos conteúdos de campos predeterminados (APDU-H), se um padrão está definindo os conteúdos dos campos para a comunicação entre aquele terminal (2) e aquela primeira unidade funcional (4), ou não, sendo que o circuito de geração de pedido (14) inclui uma tabela de consulta (16) que associa tais conteúdos com um endereço de destino dos conteúdos dos campos, e que produz o dito endereço de destino como um pedido de acesso ao terminal (2) ou àquela primeira unidade funcional (4), se o conteúdo dos campos estiver definido pelo padrão, ou àquela segunda unidade funcional (5; 50), se aquele conteúdo dos campos não estiver definido pelo padrão.

6. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que tal circuito de geração de pedido (14) é arranjado para reconhecer, a partir dos conteúdos de campos predeterminados (APDU-H), se todo o conteúdo dos campos é um conteúdo de escrita/leitura para/de uma área de memória daquela primeira unidade funcional (4), ou um conteúdo que não pertence a uma área de endereçamento daquela primeira unidade funcional (4), e gerar um pedido de acesso ao terminal (2) ou à primeira unidade funcional (4) no caso anterior, ou à segunda unidade funcional (5; 50) no caso posterior.

7. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a terceira unidade funcional (6) é uma máquina de estado finito.

8. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a máquina de estado finito (6) é reconfigurável.

9. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que aquelas primeira, segunda e terceira unidades funcionais (6) são feitas como um módulo de multi-chip, e os chips (4, 5; 51, 52) daquelas primeira e segunda unidades funcionais têm acesso a contatos (31) do cartão (3; 30) pelo chip de tal terceira unidade funcional (6).

10. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de multi-chip fica localizado debaixo dos contatos (31) do cartão.

11. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que aquelas primeira, segunda e terceira unidades funcionais (6) são feitas de blocos de biblioteca separados concretizados em um chip único.

12. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que é um cartão que executa funções relacionadas com identificação e com segurança para aquele terminal de usuário (2).

13. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que é o cartão de SIM (Módulo de Identidade de Assinante) ou de USIM (Módulo de Identidade de Assinante Universal) de um terminal móvel (2).

14. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a segunda unidade funcional (5; 50) é um transceptor para aplicações de Rede de Área Pessoal.

15. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a dita segunda unidade funcional (5; 50) é um transceptor de acordo com padrão de ZigBee™.

16. Cartão de circuito integrado (3) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que tal segunda unidade funcional é feita de um chip único (5) que inclui a parte de radiofrequência do transceptor e a pilha de protocolo inteira, a partir da camada física até as funções de conexão em rede e aplicativo, de uma comunicação de acordo com o dito padrão de ZigBee™.

17. Cartão de circuito integrado (30) de acordo com a reivindicação 9 ou 15, caracterizado pelo fato de que tal segunda unidade funcional (50) inclui um chip de microcontrolador (51) para implementar protocolo de comunicação, e um chip de recepção-transmissão (52) incluindo a parte de radiofrequência do transceptor (5; 50).

18. Cartão de circuito integrado de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que aquela segunda unidade funcional (5; 50) está associada com um elemento irradiador impresso (7).

19. Cartão de circuito integrado de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o referido elemento irradiador impresso (7) é formado sobre uma superfície (3R; 30R) do cartão oposta à superfície portando os contatos (31) do cartão.

20. Terminal de comunicação de multi-função (1) para operação ambos como um terminal de usuário (2) em um sistema de telecomunicação, e como um terminal para executar funcionalidades sem fio, independentemente daquele sistema de telecomunicação, o terminal compreendendo um cartão de circuito integrado (3; 30) portando uma primeira unidade funcional (4), a qual permite operação do equipamento naquele sistema de telecomunicação, e uma segunda unidade funcional (5; 50) que executa as funções de um transceptor de rádio possibilitando tais funcionalidades sem fio, caracterizado pelo fato de que tal cartão de circuito integrado (3; 30) porta uma terceira unidade funcional (6) que estabelece conexão de tais primeira e segunda unidades funcionais (4,5; 50) entre si e com circuitos eletrônicos no terminal (2), primeira, segunda e terceira unidades funcionais (4, 5, 6; 4,50, 6) sendo feitas como unidades independentes.

21. Terminal de comunicação de multi-função de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que tal cartão de circuito integrado (3; 30) é um cartão que executa funções relacionadas com identificação e com segurança para aquele terminal de usuário (2).

22. Terminal de comunicação de multi-função de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que tal cartão de circuito integrado (3; 30) é o cartão de SIM ou USIM de um terminal móvel.

23. Terminal de comunicação de multi-função de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que tal segunda unidade funcional (5; 50) é um módulo de transceptor para aplicações de rede de área pessoal.

24. Terminal de comunicação de multi-função de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que tal segunda unidade funcional (5, 50) é o transceptor de um nó de ZigBee™.