CN102017785A - 通用集成电路卡检测 - Google Patents

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Abstract

一种用于自动确定通用集成电路卡(“UICC”)卡(110)使用的电气接口类型的系统和方法。在一个实施例中，无线设备(102)包括UICC卡端口(112)和UICC检测器(130)。所述UICC检测器确定耦合到所述UICC卡端口的UICC卡提供多个电气接口中的哪一个。所述UICC检测器根据所述UICC卡所提供的电气接口来配置所述UICC卡端口。

Description

通用集成电路卡检测
技术领域
本发明涉及用于确定和配置连接到蜂窝电话和其他无线设备的用户识别卡可用的接口的方法和装置。
背景技术
使用全球移动通信系统(“GSM”)的蜂窝电话和各种其他无线设备被广泛使用。这类设备使用包括用户识别模块(“SIM”)的智能卡，所述用户识别模块识别用户并且存储各种用户信息。在技术上，SIM是基于集成电路卡(“ICC”)的应用。然而，卡本身通常被称为“SIM卡”。SIM卡由无线网络互联公司发行，用于插入到在该公司的网络上使用的无线设备中。SIM卡的优势是，存储在其中的用户信息(例如联系信息、文本消息等)可以通过移动该SIM卡轻易地从一个设备转移到另一设备。
在通用移动电信系统(“UMTS”)中使用通用集成电路卡(“UICC”)。UICC类似于SIM卡，但是允许扩展的功能。UICC卡包括相当于GSM SIM卡的SIM的通用用户识别模块(“USIM”)和使无线设备能够经由UMTS无线网络被直接配置的USIM应用工具包。如同SIM一样，USIM存储能够进行网络访问的用户信息和验证信息。USIM还提供第三方应用程序的存储。
UICC卡通常使用由国际标准化组织(“ISO”)(具体为ISO 7816)规定的外部接口。ISO 7816标准的不同部分规定不同的物理和电气接口，用于各种智能卡(例如UICC卡)的使用。
发明内容
本文公开了用于检测连接到无线设备的通用集成电路卡(“UICC”)的接口类型的各种系统和方法。根据至少一些实施例，无线设备包括通用集成电路卡(“UICC”)卡端口和UICC检测器。所述UICC检测器确定耦合到所述UICC卡端口的UICC卡提供多个电气接口中的哪一个。所述UICC检测器根据所述UICC卡所提供的电气接口来配置所述UICC卡端口。
根据至少一些其他实施例，一种方法包括确定连接到无线设备的UICC端口的通用集成电路卡(“UICC”)卡是仅支持ISO 7816-3接口，仅支持根据对USB 2.0规范的芯片间USB补充所定义的通用串行总线(“USB”)接口，还是支持USB接口和国际标准化组织(“ISO”)7816-3接口两者。所述UICC端口被配置为以所述UICC卡所支持的最高数据率接口工作。
根据其他实施例，系统包括支持多个通用集成电路卡(“UICC”)接口的移动无线设备。所述移动无线设备包括用于自动确定所安装的UICC卡支持所述多个UICC接口中的哪一个接口的装置和用于根据所安装的UICC卡的确定的UICC接口来配置UICC端口的装置。
附图说明
为了更详细地描述本发明的示例实施例，现在参照附图，其中：
图1示出了根据各种实施例的包括无线设备的示例无线网络，所述无线设备自动检测通用集成电路卡(“UICC”)卡接口；
图2示出了根据各种实施例的无线设备的示例框图，所述无线设备自动检测UICC卡接口；
图3示出了根据各种实施例的部分UICC接口电路的示例图示；以及
图4A和4B示出了用于根据各种实施例自动检测无线设备中UICC卡接口的方法的流程图。
具体实施方式
本文所公开的是用于自动检测通用集成电路卡(“UICC”)卡的接口类型的系统和方法。为了满足移动无线设备日益增加的功能，必须增加UICC卡提供的数据和/或程序存储。例如，高密度用户识别模块(“HD-SIM”)UICC卡可以包括千兆字节的存储。为了便于访问这种大的存储量，高速接口正在被添加到UICC卡。例如，国际标准化组织(“ISO”)的ISO 7816-12规范定义了包括通用串行总线(“USB”)接口的智能卡。包含USB接口(例如允许多达每秒12兆比特(“Mb/s”)的全速USB接口)提供了超过原有接口(例如ISO 7816-3规定的接口，其可能被限制到每秒100千比特(“Kb/s”)的数据传输率)的实质改进。
虽然USB接口在访问速率方面有优势，但是至少在近期，UICC USB接口将与已建立的UICC接口标准(例如ISO 7816-3)共存。因此，移动无线设备可以从自动检测UICC卡支持哪个/哪些接口标准并且相应地配置无线设备的UICC端口的能力中获益。本公开的实施例提供了这种能力。
图1示出了根据各种实施例的包括无线设备102的示例无线网络100，所述无线设备自动检测(“UICC”)卡110接口。示例无线网络100包括基站104，虽然在实际中，无线网络可以包括比所示更多的基站。基站也可以被称为固定访问点、Node B、e-Node B等。移动无线设备102可以是蜂窝电话、计算机网络访问卡或用户用来经由无线网络100进行通信的任何其他用户设备(“UE”)。出于方便，仅示出了单个移动无线设备，然而在实际中，系统100可以包括任何数目的UE。移动无线设备102也可以被称为移动终端、移动站等。基站104经由下行链路108发送到移动无线设备102，并且经由上行链路106从移动无线设备102接收传输。
移动无线设备102被配置为接受UICC卡110。UICC卡110优选包括通用用户识别模块(“USIM”)，该USIM提供远程无线设备102的验证，从而便于访问无线网络。UICC卡110包括符合多种接口标准中的一个或更多个的接口。UICC卡110优选使用符合ISO 7816-12的USB接口和/或满足ISO 7816-3的接口。关于ISO 7816-3的信息可以在题为“Identification cards-Integrated circuit cards-Part 3：Cards with contacts-Electrical interface and transmission protocols”的ISO/IEC 7816-3规范中找到。关于ISO 7816-12的信息可以在题为“Identification cards-Integrated circuit cards-Part 12：Cards with contacts-USB electrical interface and operating procedures”的ISO/IEC 7816-12规范中找到。
UICC卡110的实施例包括一组触点，通过该组触点UICC卡110电连接到移动无线设备102。实现ISO 7816-3接口的UICC卡110的实施例优选包括触点114、116、118、120、122和124。注意到，虽然现在将描述优选的触点布置，但是本公开的实施例不限于任何特定的触点布置。
触点116和114优选地分别将电源电压和地参考提供到UICC 110。通过触点116提供到UICC卡110的电源电压可以变化。在一些实施例中(例如(“B类”))，优选的是在2.7伏(“V”)到3.3V(即大约3V)的范围内的电压。在一些实施例中(例如(“C”类))，优选的是在1.65V到1.95V(即大约1.85V)的范围内的电压。然而，本公开的实施例不限于任何特定的电压。
在实现ISO 7816-3接口的至少一些UICC卡110实施例中，触点120提供重置信号，触点118提供编程电压(例如用于写到非易失性存储器)，触点124提供时钟信号(例如用于同步数据输入/输出操作)以及触点122提供数据输入/输出信号。在实现ISO 7816-3接口的一些实施例中不使用触点126和128。
在实现USB接口的至少一些UICC卡110实施例中，触点128提供USB差分数据对的正信号，以及触点126提供该USB差分数据对的负信号。
UICC卡110的实施例可以实现USB接口、ISO 7816-3接口或USB和ISO 7816-3接口两者。
移动无线设备102包括将UICC卡110耦合到移动无线设备102的UICC端口112。移动无线设备还包括UICC端口检测器130，该UICC端口检测器自动确定UICC卡110支持可用接口(例如USB、ISO 7816-3等)中的哪一个，并且配置UICC端口112以便与UICC卡110进行操作。因此，本公开的实施例能够使用各种UICC卡而无需关于卡的接口规范的用户输入。
图2示出了根据各种实施例自动检测UICC卡110接口的无线设备102的示例框图。无线设备102包括UICC卡110、接口检测器130和UICC端口112。UICC端口112将无线设备102耦合到UICC卡110，该UICC卡优选地被安装在无线设备102中。UICC卡110支持若干电气接口规范中的一个或更多个，例如USB、ISO 7816-3等。无线设备102至少与USB和ISO 7816-3接口规范兼容。
UICC检测器130自动确定UICC卡110支持哪一个接口规范。在至少一些实施例中，UICC检测器130包括处理器202和存储在处理器可读存储装置(例如半导体存储器)中以执行检测的UICC检测器软件程序204。处理器202可以是在移动无线设备102中可用的任何处理器，例如通用处理器、微控制器或数字信号处理器。UICC检测软件程序可以被存储在处理器202可读的任何存储设备中，例如半导体存储器(例如只读存储器、随机存取存储器等)。在至少一些实施例中，UICC检测软件204实现下面图4中所描述的功能。
UICC端口112包括电源切换模块206，该电源切换模块根据所检测到的UICC 110卡接口来改变提供到UICC卡110的电源电压。在一些实施例中，电源切换模块206从多个电压中进行选择以将电源电压提供到UICC卡110。在一些实施例中，电源切换模块206包括可变输出电压调节器，该可变输出电压调节器根据所确定的UICC卡110接口来提供电源电压。如所示的，UICC卡110电源电压经由电源切换模块206的选择优选的是由UICC检测器130控制。UICC端口112的至少一些实施例包括电平转换器，该电平转换器将UICC卡110使用的信号电压转换成无线设备102使用的信号电压，或将无线设备102使用的信号电压转换成UICC卡110使用的信号电压。
移动无线设备102还包括用于在上行链路106上发送RF信号并且在下行链路108上接收RF信号的射频收发机电路206以及用于将数据提供到用户并且从用户接收数据的用户接口电路208(例如音频输入/输出、显示器、键盘、触摸屏等)。
图3示出了根据各种实施例的部分UICC 110接口电路的示例图示。UICC 110包括驱动和接收差分USB信号的收发机302、304。上拉电阻器RPU1 308和RPU2 306耦合到输出正侧收发机302，该收发机用于USB差分对的正信号。如所示的，RPU2 306可以被旁路，以允许RPU1独自上拉信号线。在一些实施例中，电阻器RPU1 308具有1-3千欧范围内的值，而电阻器RPU2 306具有30-150千欧范围内的值。
UICC端口112包括用于驱动和接收USB差分对的正信号和负信号的收发机314、316。下拉电阻器310、312以可切换的方式分别耦合到收发机314和316。下拉电阻器310、312允许UICC端口112在无USB驱动信号存在时(例如当非USB UICC连接到UICC端口112时)将收发机314、316的输入强制到地。在一些实施例中，下拉电阻器310、312各自具有30-50千欧范围内的值。
图4A和4B示出了用于根据各种实施例自动检测无线设备102中UICC卡110接口的方法的流程图。一些实施例将图4A和4B的功能实现为UICC检测程序204。虽然出于方便顺序地进行描绘，但是至少某些所示的功能可以以不同的顺序执行和/或并行执行。此外，一些实施例可以仅执行所示功能中的一些。
在框402中，UICC检测器130确定UICC卡110耦合到无线设备102。在框404中，UICC检测器130通过使电源切换模块206向UICC卡110提供电源电压来开始确定UICC卡110的接口参数。所提供的电源电压优选的是可应用到工作的UICC卡110的所有电源电压中的最低电源电压。在一些实施例中，在框404中可以施加大约1.8V以对UICC卡110加电。
USB接口检测操作开始于框406，这里禁用与USB接口无关的至少一些UICC操作和信号线。在一些实施例中，UICC端口112使重置信号有效(例如在UICC卡110的触点120上)并且防止时钟信号翻转(例如在UICC卡110的触点124上)以阻止UICC卡110执行ISO 7816-3操作。在框408中，UICC检测器130确定UICC卡110是否正在用电阻器RPU1 308上拉芯片间USB的正信号线，从而指示USB UICC。
在框408中，在检测到USB可用的UICC卡110之后，无线设备102使对USB UICC卡110的USB重置有效(使USB数据对的两个信号为低)，并且随后在框410中枚举USB UICC卡110。在USB重置的同时，无线设备102优选地将下拉电阻器310、312与芯片间USB数据线断开，同时UICC卡优选地用串联上拉电阻器RPU1 308和RPU2 306上拉正数据线。枚举包括分配地址并且确定UICC卡110的能力等。在枚举期间，UICC卡110可以报告与所提供的电源电压不同的优选工作电压。在框412中，如果UICC卡110不报告不同的优选电压，则在框414中，UICC卡110和无线设备102准备好USB工作在最初提供的电源(例如C类)电压。
在框412中，如果UICC卡110报告不同的优选电压，例如一些UICC卡实施例可能报告B类优选电压(大约3V)，则UICC卡110以优选电压被重新加电。在框416中，UICC卡110的电源被切断。在框418中，重建立对UICC卡110的电源，这里UICC检测器130使电源切换模块206将UICC卡110的优选电源电压(例如B类电压，大约3V)提供到UICC卡110。
在框420中，通过使到ISO重置触点的信号有效并且使ISO时钟信号无效来阻止非USB操作。在框422中，如果UICC检测器130确定UICC卡110正在用电阻器RPU1 308上拉IC USB的正信号线，从而指示USB UICC，则在框424中，在无线设备102经由USB重置已经重置USB UICC卡110之后，执行USB枚举。在重置的同时，无线设备102优选地将其下拉电阻器310、312断开，同时UICC卡110用RPU1 308与RPU2 306串联进行上拉。在框426中，UICC卡110和无线设备102准备好USB工作在UICC卡110的优选电压(例如B类电压)。
在框422中，如果IC_USB的正信号线没有用电阻器RPU1 308上拉，则UICC卡110接口检测已经失败，并且在框428中，UICC检测器130使电源切换模块206切断对UICC卡110的电源。
回到框408，如果IC_USB的正信号线没有用UICC卡110的电阻器RPU1 308上拉，则UICC检测器130尝试确定UICC卡110是否包括ISO7816-3接口。一些实施例可以使UICC卡110接口检测开始于框430中的ISO检测，而不是框406中的USB检测。在框429中，通过使到UICC卡110的重置信号有效并且将合适且稳定的时钟提供到UICC卡110来初始化ISO检测程序。根据ISO 7816-3，实现ISO接口的UICC卡110将提供重置应答(“ATR”)信号，该信号优选地包括初始字符、格式字符、可选接口字符、可选历史字符和校验字符。UICC检测器130的实施例优选地等待预定时间间隔，用于UICC卡110提供ATR。在一些实施例中，UICC检测器130等待大约16毫秒(“ms”)以接收ATR。
在一些实施例中，在框430中，如果UICC检测器130确定没有发送ATR，则在框437中，UICC检测器130检查用UICC卡110的电阻器RPU1 308上拉的IC_USB的正信号线。用RPU1 308的信号线上拉指示UICC卡110的存在。如果IC_USB的正信号线用UICC卡110的电阻器RPU1 308上拉，则USB接口检测在框406中开始。
在框430中，如果UICC检测器130确定UICC卡110发送了ATR，则在框432中，UICC检测器130分析ATR以确定UICC卡110是否是USB可用。如果ATR指示UICC卡110除了ISO 7816-3接口之外还包括USB接口，则USB接口检测在框406中开始。
如果ATR没有指示UICC卡110是USB可用的，则UICC检测器130分析ATR以确定UICC卡110是否优选与所提供的电源电压不同的工作电源电压(例如B类，3V)。在框434中，如果没有指示不同的电源电压，则在框436中，UICC卡110和无线设备102准备好ISO工作在当前(例如C类)的电源电压。
另一方面，如果UICC卡110优选与所提供的电源电压不同的电源电压，则在框438中，UICC检测器130使电源切换模块206切断UICC卡110的电源，并且在框440中，接通优选的UICC卡110的电源电压。
在框442中，如果UICC检测器130从重加电的UICC卡110中接收到ATR，则UICC检测器130分析ATR。在框446中，如果ATR指示UICC卡110是USB可用的，则在框420中，USB检测在优选电压下开始。如果在框446中没有指示USB接口能力，则在框448中，UICC卡110和无线设备102准备好在优选电源电压(例如B类)下使用ISO7816-3接口工作。
在框442中，如果UICC检测器130没有接收到ATR，则在框443中，UICC检测器130的一些实施例检查用UICC卡110的电阻器RPU1308上拉的IC_USB的正信号线。这种上拉指示UICC卡110的存在。如果IC_USB的正信号线用电阻器RPU1 308上拉，则在框420中，USB接口检测在优选电压下开始。如果在框442中没有检测到ATR，并且在框443中没有检测到用电阻器RPU1上拉的IC_USB的正信号线，则UICC卡110接口检测失败，并且在框444中，UICC检测器130使电源切换模块206从UICC卡110中除去电源。
本领域技术人员应理解，所主张的发明包括其他实施例和给定的实施例的修改。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
确定连接到无线设备(102)的通用集成电路卡UICC端口(112)的UICC卡(110)是仅支持国际标准化组织ISO 7816-3接口，仅支持ISO7816-12的通用串行总线USB接口，还是支持USB接口和ISO 7816-3接口两者；以及
将UICC端口(112)配置成以由所述UICC卡(110)支持的最高数据率接口工作。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将第一电源电压提供到所述UICC卡(110)；
确定所述UICC卡(110)优选第二电源电压；
禁用所述第一电源电压；以及
提供所述第二电源电压。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括至少部分基于通过所述UICC卡(110)的USB RPU1上拉电阻器施加到UICC端口数据(112)触点的电压的检测来确定所述UICC卡(110)是否支持USB接口。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括如果所述UICC卡(110)提供USB接口和ISO 7816-3接口两者，则将所述UICC端口(112)配置为USB操作。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括如果既没有检测到重置应答信号，也没有检测到由所述UICC卡(110)提供的电压上拉的数据触点，则禁用所述UICC卡(110)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定步骤包括用UICC检测器(130)自动检测所述无线设备(102)中的所述UICC卡(110)的接口能力，包括：
确定所述UICC卡(110)被耦合到所述无线设备(102)的UICC卡端口(112)；
使电源切换模块(206)向所述UICC卡(110)提供电源电压，所述电源电压是对所述UICC卡(110)可用的多个电源电压中的最低电源电压；
用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有USB接口能力，包括：
禁用与所述USB接口不相关的至少一些UICC操作和信号线；
使重置信号在所述UICC卡(110)上有效并且防止时钟信号在所述UICC卡(110)上翻转以阻止所述UICC卡(110)执行ISO 7816-3操作；
确定所述UICC卡(110)是否正在用第一电阻器(RPU1308)上拉芯片间USB连接的正信号线，从而指示所述USB接口能力的存在或缺乏；
如果检测到所述USB接口能力，则使USB重置信号有效，以将USB数据对的低信号带到所述USB UICC卡(110)，并且通过识别地址和所述卡的USB能力来枚举所述UICC卡(110)；以及
在使所述USB重置信号有效的同时，将下拉电阻器(310，312)与所述芯片间USB连接的数据线断开，同时所述UICC卡(110)用所述第一电阻器(RPU1308)与第二电阻器(RPU2306)的串联上拉正信号线；以及
用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有ISO7816-3接口能力，包括：
使所述重置信号有效并且将时钟提供到所述UICC卡110；
确定所述UICC卡(110)是否发送ISO 7816-3接口重置应答ATR信号；以及
如果检测到所述ATR信号的发送，则分析所述ATR信号同样对所述UICC卡(110)的USB接口能力的指示。
7.根据权利要求6所述的方法，其中用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有USB接口能力还包括：
如果所述UICC卡(110)将一个不同的可用电源电压指示为优选工作电压，则对所述UICC卡(110)重加电，使所述电源切换模块(206)向所述UICC卡(110)提供所述优选工作电压。
8.根据权利要求7所述的方法，其中用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有USB接口能力还包括：
如果没有检测到所述USB接口能力，则使所述电源切换模块(206)切断对所述UICC卡(110)的电源。
9.根据权利要求6所述的方法，其中用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有ISO 7816-3接口能力还包括：
如果检测到ATR信号的发送，则分析所述ATR信号，以确定所述一个不同的可用电源电压是否被指示为优选工作电压；以及如果指示了不同的电源电压，则对所述UICC卡(110)重加电，使所述电源切换模块(206)向所述UICC卡(110)提供所述优选工作电压。
10.根据权利要求9所述的方法，其中用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有ISO 7816-3接口能力包括在用所述优选工作电压重加电之后，分析所述ATR信号，所述ATR信号用于指示所述UICC卡(110)的USB接口能力。
11.根据权利要求6、9或10所述的方法，其中在已分析的ATR信号也指示所述USB接口能力之后，完成用所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)是否具有USB接口能力的步骤。
12.一种无线设备，包括：
通用集成电路卡UICC卡端口(112)；以及
UICC检测器(130)，所述UICC检测器确定耦合到所述UICC卡端口(112)的UICC卡(110)提供多个电气接口中的哪一个，并且根据所提供的所述UICC卡(110)的电气接口来配置所述UICC卡端口(112)。
13.根据权利要求12所述的无线设备，其中所述UICC检测器(130)确定所述UICC卡(110)的优选工作电压并且将所述UICC卡端口(112)配置成将所述优选电压提供到所述UICC卡(110)。
14.根据权利要求12所述的无线设备，其中所述UICC卡端口(112)与具有国际标准化组织ISO 7816-3接口的UICC卡(110)和具有ISO7816-12的通用串行总线USB接口的UICC卡(110)接合，并且所述UICC检测器(130)根据所检测到的接口来配置所述UICC端口(112)。
15.根据权利要求12所述的无线设备，其中所述UICC检测器(130)至少部分基于通过所述UICC卡(110)的USB RPU1上拉电阻器施加到UICC端口(112)数据触点的电压的检测来进行UICC卡(110)支持USB接口的检测。
16.根据权利要求12所述的无线设备，其中如果所述UICC卡(110)支持USB接口和ISO 7816-3接口两者，则所述UICC检测器(130)将所述UICC端口(112)配置成USB操作。
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