CN101257683A - 一种电信智能卡及与外部非接触卡信令交互的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电信智能卡，用以解决现有技术中手机电信智能卡无法与外部非接触式卡进行交互式通信的问题。该电信智能卡包括：控制单元，用于控制传输单元与外部非接触卡进行交互式通信，处理来自传输单元的信令数据；传输单元，用于与外部非接触卡进行交互式通信，将接收到的来自外部非接触卡的信令数据发送给所述控制单元。本发明实施例还公开了一种电信智能卡与外部非接触卡信令交互的方法。采用本发明，电信智能卡能够与外部非接触卡进行交互式通信，满足了用户使用手机访问外部非接触卡的需求，增强了用户的使用感受。

Description

一种电信智能卡及与外部非接触卡信令交互的方法

技术领域

本发明涉及移动通信设备领域，尤其涉及一种电信智能卡及与外部非接触卡信令交互的方法。

背景技术

目前，手机电信智能卡，如SIM卡、UIM卡、USIM卡等，可以完成基本的电信功能，例如，接入通信网络，用户认证等功能。

随着业务的增加和用户需求的不断增长，需要使用手机实现对外部非接触卡的交互式通信，例如对电子钱包智能卡进行扣款操作等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

目前手机电信智能卡还不具有与外部非接触卡进行交互式通信的功能。

发明内容

本发明实施例提供一种电信智能卡及与外部非接触卡信令交互的方法，用以解决现有技术中手机电信智能卡不能与外部非接触卡进行交互式通信的问题。

本发明实施例提供一种电信智能卡，该电信智能卡包括：

控制单元，用于控制传输单元与外部非接触卡进行交互式通信；处理来自传输单元的信令数据；

传输单元，用于与外部非接触卡进行交互式通信；将接收到的来自外部非接触卡的信令数据发送给所述控制单元。

本发明实施例提供一种电信智能卡与外部非接触卡信令交互的方法，该方法包括：

电信智能卡向外部非接触卡发送操作信令；

接收所述外部非接触卡返回的信令数据，并对该信令数据进行处理。

本发明实施例所提供的电信智能卡，通过在现有的电信智能卡中增加控制单元和传输单元，实现了通过电信智能卡与外部非接触卡进行交互式通信的功能，即实现电信智能卡的读写非接触卡的读写器功能，满足了用户使用手机访问外部非接触卡的需求，增强了用户的使用感受。

附图说明

图1为本发明实施例所提供电信智能卡的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供电信智能卡的具体示例图；

图3为本发明实施例所提供方法的流程示意图。

具体实施方式

为了实现手机电信智能卡与外部非接触卡的交互式通信功能，本发明实施例提供一种电信智能卡，本电信智能卡基于现有的电信智能卡，实现与外部非接触卡进行交互式通信，并能够对外部非接触卡传来的信令数据进行相应处理的功能。

参见图1，本发明实施例提供的电信智能卡，包括现有的电信智能模块10，还包括控制单元11和传输单元12，其中：

控制单元11，与传输单元相连，用于控制传输单元与外部非接触卡进行交互式通信；处理来自传输单元的信令数据；

传输单元12，用于与外部非接触卡进行交互式通信；将接收到的来自外部非接触卡的信令数据发送给所述控制单元。

具体的，所述控制单元11用于：向所述传输单元发送对外部非接触卡的操作信令；接收所述传输单元发来的信令数据，并对该信令数据进行处理。这里，控制单元向传输单元发送的操作信令可以是来自手机的应用软件，或来自电信智能模块，或者是控制单元自身产生的信令等。所述操作信令包括但不限于：读数据命令、写数据命令、复位命令等。

所述传输单元12包括编解码单元20、天线接口单元21，其中：

编解码单元20，与天线接口单元相连，用于将发送给外部非接触卡的信令进行编码，并将编码后的信令数据传送给天线接口单元；将接收到的来自天线接口单元的信令进行解码，并将解码后的信令数据传送给所述控制单元；

天线接口单元21，用于连接所述编解码单元和外部天线，即编解码单元与天线接口单元相连，同时外部天线也与天线接口单元相连；天线接口单元将编解码单元编码后的信令数据传送给外部天线发送给外部非接触卡；将收到的来自外部天线的信令数据发送给所述编解码单元；

这里，天线接口单元具体可以是电信智能卡现有的输出触点，该输出触点连接电信智能模块与所述外部天线，即电信智能模块和外部天线都与天线接口单元相连；现有的输出触点包括：C4触点、C8触点，即编解码单元通过C4触点、C8触点与外部天线连接。

外部天线将天线接口单元发送过来的信令数据传送给所述外部非接触卡，并将接收到来自所述外部非接触卡的信令传送给所述天线接口单元。

为了能够与手机进行交互，本发明实施例提供的电信智能卡还包括手机接口单元13，该手机接口单元与所述控制单元相连，用于接收来自手机的操作信令，将该操作信令发送给所述控制单元，控制单元将该操作信令发送给传输单元。

这里，手机接口单元具体可以是电信智能卡现有的用于接收手机软件输入信号和向手机软件发送信号的触点，现有的触点包括复位信号触点C2、时钟信号触点C3和输入输出触点C7。

这里，控制单元可以直接与手机接口单元相连，较佳的，为了使得控制单元与手机接口单元的连接的通断可控，还可以增加一个电路控制单元，用于接收建立或断开控制单元与手机接口单元之间连接的命令，并根据该命令建立或断开控制单元与手机接口单元之间的连接。所述电路控制单元具体可以采用通用的三极管开关控制电路。控制单元具体可以是一个主控单片机。

外部天线接收到外部非接触卡返回的信令数据后，将该信令数据通过天线接口单元传送给所述编解码单元；所述编解码单元将信令数据直接传送给所述控制单元进行处理，或者，所述编解码单元将信令数据发送到所述手机接口单元的线路上，由手机软件读取手机接口单元线路上的数据，因此，编解码单元还与所述手机接口单元进行连接。

本装置进一步包括：

供电接口单元14，与所述控制单元和传输单元相连，用于向所述控制单元和所述传输单元供电。

这里，供电接口单元具体可以是电信智能卡现有的供电触点，现有的供电触点包括：电源输入触点C1、电源地触点C5和控制触点C6。控制单元、传输单元可以直接与供电接口单元相连，较佳的，为了使得控制单元、传输单元与供电接口单元的连接的通断可控，还可以增加一个电源控制单元，用于接收建立或断开控制单元、传输单元与供电触点之间连接的命令，并根据该命令建立或断开控制单元、传输单元与供电接口单元之间的连接。所述电源控制单元具体可以采用通用的三极管开关控制电路。

电信智能卡现有的电信智能模块10，与所述手机接口单元、天线接口单元相连，用于存储手机用户相关信息，完成现有电信智能卡的通信功能；还可以与外部天线相连，电信智能模块支持非接触通信，这样，还可以接受外界通过所述外部天线的访问，使得电信智能卡具有了非接触电信智能卡的功能。

较佳的，将所述控制单元与所述电信智能模块相连，与所述控制单元之间进行命令交互。例如，控制单元可以访问电信智能模块中的验证信息或验证算法，对外部非接触卡与电信智能卡进行认证。

所述控制单元与所述手机接口单元相连，其连接线路可以独立于现有的电信智能模块与接口单元的连接线路，较佳的，控制单元复用电信智能模块与手机接口单元的连接线路，即，控制单元与电信智能模块通过总线复用方式与所述手机接口单元相连。

如图2所示，为本发明实施例所提供电信智能卡的详细示意图，图中控制单元(MCU)与编解码(RF)单元相连；通过复用现有的电信智能模块与输入输出(I/O)触点之间的I/O连接线路，MCU和RF单元与I/O触点相连，I/O触点包括C2、C3、C7触点；MCU、RF单元通过一个电源控制电路与供电触点C1、C5和C6相连，外部天线与输出触点C4和C8相连，RF单元通过C4和C8触点与外部天线相连。MCU还与现有的电信智能模块相连，可以与该电信智能模块进行通信。电信智能模块也与C4和C8触点相连，进而可以利用天线进行通信，形成非接触的通道。

需要说明的是，以上提及的各种触点并不是固定不变的，可以对现有的触点进行扩充或重新定义，例如将C1触点由原来的供电触点改为输入触点，或者，增加触点C9和C10，天线改为与C9和C10连接，那么射频模块也需要相应的改为与C9和C10连接。

下面以具体实例对本发明实施例提供的电信智能卡的工作流程进行说明：

实例一：

本实例中，电信智能卡向外部非接触卡发送复位命令，外部非接触卡根据该复位命令进行复位并向电信智能卡返回复位成功响应，具体如下：

步骤S00：手机应用软件触发电信智能卡向MCU和RF单元加电；

具体为，手机应用软件向电信智能卡的C6触点发送使能电平，电源控制模块开启后给MCU和RF单元加电；

步骤S01：手机应用软件触发电信智能卡上的MCU向外部非接触卡发送复位命令；

具体为，经过一段必要的上电延时后，手机应用软件向电信智能卡的C2、C3和C7触点发送复位命令，C2、C3和C7触点将复位命令发送给MCU；

MCU将复位命令发送给RF单元，RF单元将复位命令进行编码，通过天线向外部非接触卡发送复位命令的射频调制波形；

较佳的，在向C2、C3和C7触点发送复位命令时，由于电信智能模块和MCU均与C2、C3和C7触点连接，MCU和电信智能模块可能都会收到该复位命令，为了与电信智能模块的命令相区别，这里利用规范定义的“块帧”中的节点地址字节(NAD)来区分命令发给的对象，将送给MCU的命令帧中的NAD设置成与给电信智能模块的命令帧中的NAD相区别的数值，如将送给电信智能模块的命令帧的NAD设置为0，将送给MCU的命令帧的NAD设置为1。这样，一个命令出现在C2、C3和C7触点的线路上时，电信智能模块与MCU同时收到了命令，可以通过NAD标识来判断本条命令是否为对自己有效的命令，如为无效命令，则不予处理，如为有效命令，则做后续相应处理，并且，在收到应答信令时将具有对应NAD的命令帧传回到C2、C3和C7触点的线路上，手机软件从该线路读取到应答信息再做后续操作。

步骤S02：外部非接触卡根据复位命令进行复位后，向电信智能卡返回复位应答信令；

具体的，处于天线射频场中的外部非接触卡，通过电磁感应原理得到电能，上电后向电信智能卡发送复位应答的负载波；

步骤S03：电信智能卡的天线将收到的外部非接触卡返回的复位应答信令发送给RF单元，RF单元将复位应答信令进行解码，然后将解码后的信令数据发送到C2、C3和C7触点的线路上；

本步骤中RF单元将收到的复位应答信令解码后，还可以将解码后的信令数据发送给MCU，由MCU将该信令数据组织成规定的帧结构数据后发送到C2、C3和C7触点的线路上；

步骤S04：手机应用软件将从C2、C3和C7触点的线路上读取到的数据进行解析，得到复位应答数据，并做相应的屏显或声音提示等操作。

实例二：

本实例中，电信智能卡向外部非接触卡发送数据读取命令，外部非接触卡根据该数据读取命令将需要读取的数据返回给电信智能卡，具体如下：

步骤S10：手机应用软件向电信智能卡的C2、C3和C7触点发送数据读取命令；

步骤S11：C2、C3和C7触点将数据读取命令发送给MCU；

步骤S12：MCU将数据读取命令发送给RF单元；

步骤S13：RF单元将数据读取命令进行编码处理后通过天线发送给外部非接触卡；

步骤S14：外部非接触卡接收到数据读取命令后，根据该数据读取命令中的相关信息查询电信智能卡需要读取的数据，并将查询到的数据携带在读应答信令中返回给电信智能卡；

步骤S15：电信智能卡的天线将收到的外部非接触卡返回的读应答信令发送给RF单元，RF单元将读应答信令进行解码，然后将解码后的信令数据发送到C2、C3和C7触点的线路上；

本步骤中RF单元将收到的读应答信令解码后，还可以将解码后的信令数据发送给MCU，由MCU将该信令数据组织成规定的帧结构数据后发送到C2、C3和C7触点的线路上；

步骤S16：手机应用软件将从C2、C3和C7触点的线路上读取到的数据进行解析，得到需要读取的数据，并做相应的屏显或声音提示等操作。

当然，在步骤S10之前，若电信智能卡的MCU和RF单元还未上电，则需要进行同步骤S00的加电操作。

实例三：

本实例中，实现电信智能卡对外部电子钱包消费卡的扣款操作，电信智能卡的MCU与外部电子钱包消费卡和内部的电信智能模块均需要进行信令交互，具体如下：

步骤S20：手机应用软件向电信智能卡的C2、C3和C7触点发送扣款命令；

步骤S21：C2、C3和C7触点将扣款命令发送给MCU；

步骤S22：MCU将扣款命令发送给RF单元；

步骤S23：RF单元通过天线将扣款命令发送给外部电子钱包消费卡；

步骤S24：外部电子钱包消费卡向电信智能卡发送包含认证相关信息的认证请求；

步骤S25：电信智能卡的天线将收到的外部非接触卡返回的认证请求送给RF单元，RF单元将认证请求进行解码，然后将解码后的数据发送给MCU；

步骤S26：MCU将从RF单元收到的认证请求数据组织成规定的帧结构数据并发送到C3、C5、C7的线路上；电信智能模块从C3、C5、C7的线路上读取到认证请求数据，并根据该认证请求数据中包含的认证相关信息和自身存储的验证信息或验证算法，对外部电子钱包消费卡进行认证，并将认证结果发送给MCU，MCU再发送给RF单元；

步骤S27：RF单元通过天线将认证结果发送给外部电子钱包消费卡；

步骤S28：外部电子钱包消费卡根据认证结果向电信智能卡返回授权应答信令或拒绝信令；

步骤S29：电信智能卡的天线将收到的外部非接触卡返回的授权应答信令或拒绝信令送给RF单元，RF单元将授权应答信令或拒绝信令进行解码，然后将解码后的数据发给MCU；

步骤S30：若MCU从RF单元收到授权应答信令，则向RF单元发送携带认证通过标识的扣款命令；RF单元通过天线将扣款命令发送给外部电子钱包消费卡；外部电子钱包消费卡根据收到的扣款命令进行扣款操作后向电信智能卡发送扣款应答信令；电信智能卡的天线将收到的扣款应答信令送给RF单元，RF单元将扣款应答信令进行解码，然后将解码后的数据发送给MCU，MCU将该数据组织成规定的帧结构数据后发送到C2、C3和C7触点的线路上；手机应用软件将从C2、C3和C7触点的线路上读取到的数据进行解析，得到扣款应答数据，并做相应的屏显或声音提示等操作；

若MCU从RF单元收到拒绝信令，则结束本次扣款流程，或者，重新进行认证和扣款操作。

在上述步骤S25和步骤S29中，RF单元也可以直接将解码后的数据发送到C2、C3、C7触点的线路上，手机软件从C2、C3、C7触点的线路上读取到数据并将该数据组织成规定的帧结构数据后发送到C2、C3、C7的线路上，MCU再从C2、C3、C7的线路上读取数据，进行后续操作。采用该方案，需要手机与RF单元有一个新的通信协议，具体可以采用现有的规范协议，也可以进行重新定义。

需要说明的是，本发明提及的电信智能卡包括但不限于：用于GSM网络的SIM卡、用于CDMA网络的UIM卡、用于3G网络的USIM卡。本发明提及的外部非接触卡包括但不限于电子钱包消费卡等电子卡。

参见图3，基于上述手机电信智能卡，本发明实施例还提供一种手机电信智能卡与外部非接触卡信令交互的方法，该方法包括：

步骤30：电信智能卡向外部非接触卡的发送操作信令；

本步骤中，手机电信智能卡具体通过MCU、RF单元和天线将操作信令传送给外部非接触卡。

电信智能卡根据外部的指令或者内部的程序流程向外部非接触卡发送相应的操作信令。

所述操作信令来自手机应用软件或者现有的电信智能模块等，操作信令可以采用规范通信协议的数据格式，例如ISO7816协议；或者，操作命令还可以采用自定义的数据格式。所述操作信令中可以包含指示该操作信令对控制单元有效或电信智能模块有效的标识信息。所述操作信令具体包括但不限于：读数据命令、写数据命令、置位命令等。

在将所述操作信令传送给所述外部非接触卡之前，还可以将操作信令进行编码。

步骤31：外部非接触卡接收到所述操作信令，根据该操作信令进行相应数据处理，并向电信智能卡返回信令数据；

步骤32：接收所述外部非接触卡返回的信令数据，并对该信令数据进行处理。

本步骤中，具体由与电信智能卡连接的天线将接收到的外部非接触卡返回的信令数据发送给电信智能卡的RF单元，再由RF单元将信令数据直接发送给MCU进行相应处理，或者，RF单元将信令数据发送到输入输出触点的线路上，手机软件从输入输出触点的线路上读取信令数据，并相应处理。

电信智能卡对所述信令数据进行相应处理具体包括但不限于：将所述信令数据发送给手机软件，手机软件对所述信令数据进行处理，例如将信令数据进行屏显或声音提示等；或者，电信智能卡保存所述信令数据或根据该信令数据更新电信智能模块中的信息。

在将所述信令数据进行处理之前，根据需要可以将信令数据进行解码，得到规定格式的可识别的有效数据。

较佳的，在外部非接触卡根据操作信令进行数据操作前，外部非接触卡可请求电信智能卡进行身份认证，电信智能卡的电信智能模块根据自身存储的验证信息或验证算法，对外部非接触卡与电信智能卡进行认证，若认证通过，则外部非接触卡根据所述操作信令进行相应数据处理，否则返回拒绝应答。

综上，本发明的有益效果在于：

本发明实施例所提供的方案中，通过在现有的手机电信智能卡中增加控制单元和传输单元，实现了手机电信智能卡与外部非接触卡进行交互式通信的功能，即实现手机电信智能卡的读写非接触卡的读写器功能，满足了用户使用手机访问外部非接触卡的需求，增强了用户的使用感受。

同时，本发明中手机电信智能卡现有的电信智能模块与外部天线相连，使得手机电信智能卡能够作为非接触卡接受外部访问。

进一步的，本发明中的控制单元也与手机电信智能卡现有的电信智能模块相连，控制单元相对于电信智能模块来说是一个接触式的读写器，控制单元与电信智能模块之间可以独立于手机进行信令交互。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (23)

1、一种电信智能卡，其特征在于，该电信智能卡包括：

控制单元，用于控制传输单元与外部非接触卡进行交互式通信；处理来自传输单元的信令数据；

传输单元，用于与外部非接触卡进行交互式通信；将接收到的来自外部非接触卡的信令数据发送给所述控制单元。

2、如权利要求1所述的电信智能卡，其特征在于，所述控制单元用于：

向所述传输单元发送对外部非接触卡的操作信令；接收所述传输单元发来的信令数据，并对该信令数据进行处理。

3、如权利要求1所述的电信智能卡，其特征在于，所述传输单元包括：

编解码单元，与天线接口单元相连，用于将发送给外部非接触卡的信令进行编码，并将编码后的信令数据传送给天线接口单元；将接收到的来自天线接口单元的信令进行解码，并将解码后的信令数据传送给所述控制单元；

天线接口单元，用于连接所述编解码单元和外部天线，将所述编码后的信令数据传送给外部天线发送给外部非接触卡；将收到的来自外部天线的信令数据发送给所述编解码单元。

4、如权利要求2所述的电信智能卡，其特征在于，该电信智能卡进一步包括：

手机接口单元，与所述控制单元相连，用于接收来自手机的操作信令，将该操作信令发送给所述控制单元。

5、如权利要求4所述的电信智能卡，其特征在于，所述手机接口单元为所述电信智能卡接收手机软件输入信号和向手机软件发送信号的触点。

6、如权利要求5所述的电信智能卡，其特征在于，所述触点包括：具有交互式传输功能的复位信号触点C2、时钟信号触点C3、输入输出触点C7。

7、如权利要求4所述的电信智能卡，其特征在于，该电信智能卡的电信智能模块通过天线接口单元与外部天线相连，用于存储手机用户相关信息；接受外界通过所述天线的访问。

8、如权利要求4所述的电信智能卡，其特征在于，该电信智能卡的电信智能模块进一步与所述控制单元相连，与所述控制单元之间进行信令交互。

9、如权利要求4或7或8所述的电信智能卡，其特征在于，所述控制单元、该电信智能卡的电信智能模块通过总线复用方式与所述手机接口单元相连。

10、如权利要求3所述的电信智能卡，其特征在于，所述天线接口单元为所述电信智能卡与所述外部天线连接的输出触点。

11、如权利要求10所述的电信智能卡，其特征在于，所述输出触点包括：C4触点、C8触点。

12、如权利要求1所述的电信智能卡，其特征在于，该电信智能卡进一步包括：

供电接口单元，用于向所述控制单元和所述传输单元供电。

13、如权利要求12所述的电信智能卡，其特征在于，所述供电接口单元为所述电信智能卡的供电触点。

14、如权利要求13所述的电信智能卡，其特征在于，所述供电触点包括：

电源输入触点C1、电源地触点C5、控制触点C6。

15、如权利要求2所述的电信智能卡，其特征在于，所述操作信令包括下述信令的任意组合：

读数据命令、写数据命令、复位命令。

16、如权利要求1所述的电信智能卡，其特征在于，该手机电信智能卡为：客户识别模块SIM卡或用户识别模块UIM卡或通用用户识别模块USIM卡。

17、一种电信智能卡与外部非接触卡信令交互的方法，其特征在于，该方法包括：

电信智能卡向外部非接触卡发送操作信令；

接收所述外部非接触卡返回的信令数据，并对该信令数据进行处理。

18、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述电信智能卡根据外部的指令或者内部的程序流程向外部非接触卡发送相应操作信令。

19、如权利要求17所述的方法，其特征在于，

在向外部非接触卡发送操作信令之前，该方法进一步包括：

将所述操作信令进行编码；

在对所述信令数据进行处理之前，该方法进一步包括：

将所述信令数据进行解码。

20、如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述外部的指令包括：来自手机应用软件的指令。

21、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述操作信令采用规范通信协议的数据格式，或者，采用自定义的数据格式。

22、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述操作信令中包含指示该操作信令对控制单元有效或电信智能模块有效的标识信息。

23、如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述对该信令数据进行处理包括：

将所述信令数据发送给手机软件，手机软件对所述信令数据进行处理；或者，保存所述信令数据或根据该信令数据更新电信智能模块中信息。

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