CN112165709B

CN112165709B - 使用在另一装置上的用户识别模块(sim)卡的方法和系统

Info

Publication number: CN112165709B
Application number: CN202010961847.1A
Authority: CN
Inventors: 庄明沛; 苏智光
Original assignee: Pismo Labs Technology Ltd
Current assignee: Pismo Labs Technology Ltd
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: GB2536985B; GB201517501D0; WO2016051231A1; US20160094985A1; GB2536985A; US9807598B2; CN106605443B; CN106605443A; CN112165709A

Abstract

本发明提供用于在一段距离内载送SIM卡数据的电路和无线通信系统。所述无线通信系统包括第一网络节点和第二网络节点。SIM卡可以放入所述第一网络节点中。可以经由电缆通过第二节点从所述SIM卡检索SIM卡数据或将所述SIM卡数据写入所述SIM卡。通过另一电缆载送所述第一网络节点与所述第二网络节点之间的其它数据通信。在一个变型例中，另一电缆还将电从所述网络节点中的一个载送到另一网络节点。在一个变型例中，用于载送SIM卡数据的所述电路包括多个缓存器、电阻器、电容器和双向电平移位器。

Description

使用在另一装置上的用户识别模块(SIM)卡的方法和系统

本申请案是申请号为201480081532.0、名称为“用于在一段距离内交换用户识别模块(SIM)信息的电路和系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体而言涉及移动网络设备的领域。更具体来说，本发明涉及用于尤其使用RS-485标准以及使用CAT-5电缆在一段距离内载送SIM卡数据的电路。

背景技术

当无线通信设备不能够从蜂窝网络接收良好接收信号时，通常移动天线位置或将无线通信设备移动到可获得良好接收信号的位置。然而，在许多情况下，移动无线通信设备是不可行的。因此，一些无线通信设备能够耦合到外部天线且外部天线随后可以移动到接收信号好的位置。

天线电缆可能比较昂贵且易遭受信号丢失。另外，不同频带可能需要不同天线电缆。这样也会增加操作成本和资金成本。需要一种使无线通信设备能够在不移动无线通信设备或不使用一条长天线电缆的情况下通过蜂窝网络具有良好接收信号的解决方案。

图7A示出implementa有限责任公司出售的SIM卡模拟器用于连接蜂窝电话的SIM插座的现有技术。根据implementa有限责任公司的网站http://www.implementa.com/products/sim-emulators/，SIM卡模拟器可以：“使用具有存储于远程SIM存储装置中的SIM卡的现成移动终端”、“拟合大部分消费者电话和工业模块”以及“放置到SIM固定器中，而不是用软SIM操作现实SIM卡移动终端，同时使用来自SIM农场的任何SIM卡”。图7B示出implementa有限责任公司出售的另一SIM卡模拟器用于连接移动调制解调器的SIM插座的另一现有技术。用于图7A和图7B中所示的两个SIM卡模拟器中的电缆是USB电缆。

发明内容

本发明揭示一种包括第一网络节点和第二网络节点的无线通信系统。第一网络节点包括至少一个用户识别模块(SIM)插座、至少一个本地数据端口以及至少一个本地SIM端口。至少一个SIM插座连接到对应的本地SIM端口。第二网络节点包括至少一个SIM卡接口、至少一个远程数据端口以及至少一个远程SIM端口。至少一个SIM卡接口连接到对应的远程SIM端口。至少一个本地SIM端口和至少一个远程SIM端口能够耦合到电缆并且用于在SIM插座与SIM卡接口之间交换SIM卡信息。至少一个本地数据端口和至少一个远程数据端口用于在第一网络节点与第二网络节点之间交换数据包。

根据本发明的一个实施例，用于耦合至少一个本地SIM端口和至少一个远程SIM端口的电缆包括至少三条导线。电缆可以是RF-45电缆。根据本发明的一个实施例，第一网络节点和第二网络节点彼此隔开至少十厘米。

本发明进一步揭示一种第一网络节点，所述第一网络节点包括至少一个SIM插座、至少一个本地SIM端口、至少一个本地数据端口、至少一个处理单元、至少一个存储器、至少一个存储单元和至少一个局域网(LAN)接口。至少一个SIM插座连接到对应的本地SIM端口并且至少一个本地SIM端口能够耦合到电缆。根据本发明的一个实施例，第一网络节点进一步包括数据接口电路。至少一个SIM插座和对应的本地SIM端口经由数据接口电路连接。数据接口电路可以连接到至少一个SIM插座的数据引脚。

本发明进一步揭示一种第二网络节点，所述第二网络节点包括至少一个SIM卡接口、至少一个远程SIM端口、至少一个处理单元、至少一个存储器、至少一个存储单元、至少一个RF收发器和至少一个天线。至少一个SIM卡接口连接到对应的远程SIM端口并且至少一个远程SIM端口能够耦合到电缆。

本发明进一步揭示一种用于SIM卡接口与SIM插座之间的SIM卡数据通信的系统。系统包括第一缓存器、第二缓存器、第一双向电平移位器、第三缓存器、第四缓存器和第二双向电平移位器。第一缓存器连接到SIM卡接口，以提高用于传输SIM卡时钟信号的电压。第二缓存器连接到SIM卡接口，以提高用于传输SIM卡复位信号的电压。第一双向电平移位器连接到SIM卡接口，以提高用于载送SIM卡数据信号的电压并且降低用于接收SIM卡数据信号的电压。第三缓存器连接到SIM插座，以降低用于接收SIM卡时钟信号的电压。第四缓存器连接到SIM插座，以降低用于接收SIM卡复位信号的电压。第二双向电平移位器连接到SIM插座，以在传输SIM卡数据信号时提高电压并且在接收SIM卡数据信号时降低电压。

根据本发明的一个实施例，用于SIM卡接口与SIM插座之间的SIM卡数据通信的系统进一步包括第一插口和第二插口。第一插口具有至少八个引脚并且第二插口也具有至少八个引脚。第一插口和第二插口能够允许第5类别(CAT-5)电缆耦合。根据一个实施例，第一插口的至少八个引脚中的四个引脚以及第二插口的至少八个引脚中的四个引脚可以用于使用以太网协议的数据通信。根据一个实施例，第一插口的至少八个引脚中的四个引脚以及第二插口的至少八个引脚中的四个引脚可以用于以太网数据通信，而第一插口的至少八个引脚中的三个引脚以及第二插口的至少八个引脚中的三个引脚用于SIM卡数据信号、SIM卡复位信号和SIM卡时钟信号。

根据本发明的一个实施例，第一插口的第一引脚连接到第一缓存器的输出端，第一插口的第二引脚连接到第二缓存器的输出端，第一插口的第三引脚连接到双向电平移位器，第一插口的第四引脚连接到电源，并且第一插口的第五引脚接地。此外，第二插口的第一引脚连接到第三缓存器的输入端，第二插口的第二引脚连接到第四缓存器的输入端，第二插口的第三引脚连接到双向电平移位器，第二插口的第四引脚连接到电压调节器的输入端，并且第二插口的第五引脚接地。

附图说明

图1A说明根据本发明的各种实施例的网络环境。

图1B是说明在一个通信设备与一个蜂窝路由器之间的连接的网络图。

图1C是说明在一个通信设备与一个蜂窝路由器之间的连接的网络图。

图1D是说明在一个通信设备与两个蜂窝路由器之间的网络连接的网络图。

图1E是说明在一个通信设备与一个蜂窝路由器之间的网络连接的网络图。

图2A至2D是根据本发明的实施例的通信设备的说明性框图。

图3A是根据本发明的一个实施例的具有一个远程SIM端口、一个SIM卡接口和一个天线的蜂窝路由器的说明性框图。

图3B是根据本发明的一个实施例的具有两个远程SIM端口、两个SIM卡接口和一个天线的蜂窝路由器的说明性框图。

图3BC是说明在两个远程SIM端口、两个数据接口电路、一个SIM卡接口和一个RF收发器之间的连接的框图。

图3C是根据本发明的一个实施例的具有一个远程SIM端口、两个SIM卡接口和一个天线的蜂窝路由器的说明性框图。

图3CC是说明在一个远程SIM端口、一个数据接口电路、一个SIM卡接口和一个RF收发器之间的连接的框图，在所述连接中，SIM卡接口未连接到总线。

图3CD是说明在一个远程SIM端口、一个数据接口电路、一个SIM卡接口和一个RF收发器之间的连接的框图，在所述连接中，SIM卡接口连接到总线。

图3E是根据本发明的一个实施例的具有一个远程SIM端口、两个SIM卡接口和两个天线的蜂窝路由器的说明性框图。

图4AA是说明在一个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用五条导线的不具有数据接口电路的连接的图。

图4AB是说明在一个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用五条导线的具有十个数据接口电路的连接的图。

图4AC是说明在一个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用五条导线的具有两个数据接口电路的连接的图。

图4AD是说明在一个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用十条导线的具有十个数据接口电路的连接的图。

图4AE是说明在一个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用八条导线的具有六个数据接口电路的连接的图。

图4BA是说明在两个SIM插座与两个SIM卡接口之间使用十条导线的不具有数据接口电路的连接的图。

图4BB是说明在两个SIM插座与两个SIM卡接口之间使用十条导线的具有二十个数据接口电路的连接的图。

图4BC是说明在两个SIM插座与一个SIM卡接口之间使用十条导线的具有四个数据接口电路的连接的图。

图4CA是说明在两个SIM插座与两个SIM卡接口之间使用八条导线的不具有数据接口电路的连接的图。

图4CB是说明在两个SIM插座与一个SIM卡接口之间的连接的图，在所述连接中，SIM卡接口未连接到总线。

图4CCA是说明如图4CB中所示的数据接口电路的架构和操作的图。

图4CD是说明在两个SIM插座与一个SIM卡接口之间的连接的图，在所述连接中，SIM卡接口连接到总线。

图4E是说明在两个SIM插座与两个SIM卡接口之间使用八条导线的具有两个数据接口电路的连接的图。

图5是说明如图4AB中所示的数据接口电路的架构和操作的图。

图6A是说明如图4AD和图4AE中所示的数据接口电路的架构和操作的图。

图6B是说明如图4AB中所示的数据接口电路的架构和操作的图。

图7A说明SIM卡模拟器的现有技术。

图7B说明SIM卡模拟器的另一现有技术。

图8说明用于蜂窝路由器处的数据接口电路的电路。

图9说明用于通信设备处的数据接口电路的电路。

图10说明用于使用CAT-5电缆来载送电、以太网数据和SIM卡数据的电路。

具体实施方式

以下说明仅提供优选的示例性实施例且并不意图限制本发明的范围、适用性或配置。实际上，优选的示例性实施例的以下说明将为本领域技术人员提供实施本发明的优选示例性实施例的有利描述。应理解，在不脱离如在所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下可以对组件的功能和布置进行各种改变。

在以下描述中给出具体细节以提供对实施例的深入理解。然而，本领域技术人员应理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所述实施例。例如，可以用框图示出电路以免以不必要的细节混淆实施例。在其它情况下，可以在没有不必要的细节的情况下示出熟知的电路、过程、算法、结构以及技术以避免混淆实施例。

实施例或其各部分可以用程序指令来实施，所述程序指令可在处理单元上操作以用于执行如本文中所描述的功能和操作。构成各个实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。

为了便于阅读，存储在SIM卡处的信息称为SIM卡信息。SIM卡信息包含用于认证和识别网络上的用户的网络特定信息，例如，唯一序列号(ICCID)、国际移动用户识别码(IMSI)、认证密钥(Ki)、加密信息、局域标识(LAI)和运营商专有的紧急号码。SIM还存储其它载波特定的数据，例如，SMSC(短消息服务中心)号码、服务提供商名称(SPN)、服务拨号号码(SDN)、收费通知参数和增值服务(VAS)应用。SIM卡信息还可以包含消息和通讯录，例如，短消息服务(SMS)消息和电话本通讯录。

插入通信设备处的SIM卡的大小不受限制。例如，SIM卡可以是全尺寸的、微型SIM或嵌入式SIM。取决于网络的设定，通信设备和蜂窝路由器可以用作网络节点、网络主机或网络组件。

图1A说明根据本发明的一个实施例。通信设备101连接到两个蜂窝路由器102a和102b。对于本发明，通信设备101可以连接的蜂窝路由器的数目不受限制。通信设备101和蜂窝路由器102a通过电缆104a和105a连接。电缆104a和105a用于分别在通信设备101与蜂窝路由器102a之间传输数据和SIM卡信息。类似地，通信设备101和蜂窝路由器102b通过电缆104b和105b连接。电缆104b和105b用于分别在通信设备101与蜂窝路由器102b之间传输数据包和SIM卡信息。

电缆104a的一端耦合到蜂窝路由器102a的远程数据端口(RDP)110a，而另一端耦合到通信设备101的本地数据端口(LDP)106a。电缆105a的一端耦合到蜂窝路由器102a的远程SIM端口(RSP)111a，而另一端耦合到通信设备101的本地SIM端口(LSP)107a。电缆104b的一端耦合到蜂窝路由器102b的RDP 110b，而另一端耦合到通信设备101的LDP 106b。电缆105b的一端耦合到蜂窝路由器102b的RSP 111b，而另一端耦合到通信设备101的LSP 107b。

本发明不限于使用用于在蜂窝路由器102a、102b与通信设备101之间传输和接收数据包和SIM卡信息的电缆。可以使用其它通信技术，例如，点对点通信、局域网、WiFi、蓝牙、USB、紫蜂和红外线。当与其它通信技术中的实施方案相比，CAT-5电缆和相关电路实施起来更简单且较便宜时，优选使用CAT-5电缆在蜂窝路由器102a、102b与通信设备101之间传输SIM卡信息。

蜂窝路由器102a和102b能够无线连接到基站112。基站112a和112b可以由相同或不同的无线通信服务运营商操作。无线通信服务运营商提供无线通信服务以使电子装置能够通过互连网络113与其它主机(例如，主机114)传输和接收数据。因此，通信设备101可以经由互连网络113并且经由蜂窝路由器102a和基站112a和/或蜂窝路由器102b和基站112b中的一个或两个连接到主机114。

蜂窝路由器102a、102b能够通过不同蜂窝技术进行蜂窝连接，例如，先进的移动电话系统(AMPS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统

(GSM)、通用分组无线电服务(GPRS)、长期演进(LTE)或通用移动电信系统(UMTS)等。蜂窝连接可以用作广域网(WAN)连接。蜂窝路由器102a、102b可以具有网络接口，例如，以太网端口、USB LAN端口和用于局域网(LAN)的WiFi接口。蜂窝路由器102a、102b可以被装备成从各种源消耗电力。在一个实例中，蜂窝路由器102a、102b可以使用以太网供电(PoE)技术分别通过电缆104a、104b从通信设备101消耗电力。在一个实例中，蜂窝路由器102a、102b可以分别通过电缆105a、105b从通信设备101消耗电力。由于电缆105a和105b可以使用通常用于以太网连接的CAT-5电缆，因此可以将电力注入到可以用于电缆105a和105b的CAT-5电缆中。由于不存在电缆105a和105b中载送的以太网数据，因此用于将电力注入到CAT-5电缆中的技术不需要遵循PoE标准。本领域技术人员将理解，PoE使用的一些技术可以用于将电力注入到电缆105a和105b中。

蜂窝路由器102a、102b分别使用天线103a、103b与基站通信。

当存在插入到SIM插座108中的多个SIM卡时，SIM卡的SIM卡信息可以与对应的蜂窝路由器102a或102b交换。通信设备101接着可以使用蜂窝路由器102来连接到互连网络113。因此，例如，在蜂窝路由器102中的一个发生故障或SIM卡中的一个无法使用的情况下，通信设备101仍可以使用另一蜂窝路由器或另一SIM卡来连接到互连网络113。由于本发明的蜂窝路由器102的数目或SIM插座108的数目不受限制，因此蜂窝路由器102的数目越多或SIM插座108的数目越多，可以通过互连网络113实现更高可靠性和更高网络吞吐量。

通信设备101具有用于连接到一个或多个主机和/或节点的LAN接口115。例如，主机和节点可以经由LAN接口115与通信设备101形成LAN。通信设备101还可以执行为用于主机和/或节点的因特网路由器或网关。LAN接口115的数目不限于一个。例如，通信设备101可以具有两个或多于两个LAN接口115。LAN接口115可以是有线LAN接口或无线LAN接口。例如，LAN接口115可以是有线以太网接口。在另一实例中，LAN接口115可以是基于IEEE 802.11的LAN接口。

此外，通信设备101具有用于连接到互连网络113的WAN接口116。WAN接口116可以是有线WAN接口或无线WAN接口。例如，WAN接口116可以耦合到光纤以连接到互联网服务提供商(ISP)的网络。在另一实例中，WAN接口116可以耦合到USB 3G调制解调器，用于连接到蜂窝服务提供商的网络。

LDP 106a和106b可以执行为用于通信设备101的额外WAN接口。LDP 106a和106b可以分别连接到RDP 110a和110b。RDP 110a和110b可以分别执行为用于蜂窝路由器102a和102b的LAN接口，使得分别可以在RDP 110a、110b与LDP 106a、106b之间传送数据。蜂窝路由器102a和102b可以执行为用于通信设备101的网关，使得通信设备101可以通过LDP 106a、106b和WAN接口116与互连网络113通信。在一个变型例中，经由LDP 106a、106b和WAN接口116建立的逻辑连接可以集中在一起以形成集中连接。

存在可以用于连接LDP 106a和RDP 110a以进行数据交换的物理媒体和通信的多种选择。例如，LDP 106a可以使用以太网电缆和以太网协议连接到RDP 110a。因此，通信设备101可以通过以太网电缆将数据包传输到蜂窝路由器102a或从蜂窝路由器102a接收数据包。由于以太网电缆的长度可以大于十米，因此蜂窝路由器102a可以放置于具有良好接收信号的位置处。在另一实例中，LDP 106a可以使用WiFi和WiFi协议连接到RDP

110a。随后，通信设备101可以将数据包无线传输到蜂窝路由器102a或从蜂窝路由器102a无线接收数据包。在一个实例中，LDP 106a可以使用USB电缆和USB协议连接到RDP110a。随后，通信设备101可以通过USB电缆将数据包传输到蜂窝路由器102a或从蜂窝路由器102a接收数据包。USB电缆可以具有从两米到五米的最大长度。因此，USB电缆的长度可以限制通信设备101与蜂窝路由器102a之间的距离。在另一实例中，LDP 106a可以使用RS-232电缆连接到RDP 110a。随后，通信设备101与蜂窝路由器102a之间的数据传输可以是RS-232串行端口通信。与使用以太网电缆、WiFi和USB电缆的数据通信相比，使用RS-232电缆的数据通信可以具有较低传输速度。

此外，通信设备101具有用于固定SIM卡的SIM插座108a、108b。可以通过SIM插座108a、108b从SIM卡检索SIM卡信息以及将SIM卡信息写入到SIM卡。插入SIM插座108a中的SIM卡用于蜂窝路由器102a的使用，而插入SIM插座108b中的SIM卡用于蜂窝路由器102b的使用。SIM插座108a、108b分别连接到LSP 107a、107b。SIM插座108与LSP 107之间的连接可以是逻辑连接或电连接。例如，SIM插座108a和LSP 107a可以通过导线直接连接。在另一实例中，SIM插座108a和LSP 107a可以通过通信设备101的处理单元(在图1A中未示出)在逻辑上连接。在优选实施例中，SIM插座108a经由数据接口电路连接到LSP 107a并且SIM插座108b经由另一数据接口电路连接到LSP 107b。为便于阅读，如果处理单元不参与存储和转发SIM插座108a与LSP 107a之间的SIM卡信息，则SIM插座108a被视为电连接到LSP 107a。当处理单元参与存储和转发SIM插座108a与LSP 107a之间的SIM卡信息时，SIM插座108a被视为逻辑上连接到LSP 107a。电连接SIM插座108a和LSP 107a的好处包含更快响应以及减小处理单元的负载。逻辑上连接SIM插座108a和LSP 107a的益处包含在由通信设备101使用SIM卡信息时的灵活性。

在一个实施例中，当SIM插座108a和LSP 107a电连接时，电缆105a载送来自SIM卡的电信号中的SIM卡信息。因此，可以通过蜂窝路由器102a从经由RSP 111a、电缆105a、LSP107a和SIM插座108a插入SIM插座108a中的SIM卡检索SIM卡信息。类似地，还可以通过蜂窝路由器102a将SIM卡信息写入到经由RSP 111a、电缆105a、LSP 107a和SIM插座108a插入的SIM卡。

在另一实施例中，当SIM插座108a和LSP 107a逻辑上连接时，电缆105a载送由通信设备101的处理单元处理的数据。处理的数据基于从SIM卡检索的SIM卡信息。因此，可以通过蜂窝路由器102a从经由RSP 111a、电缆105a、LSP 107a、通信设备101的处理单元和SIM插座108a插入SIM插座108a中的SIM卡检索SIM卡信息。类似地，还可以通过蜂窝路由器102a将SIM卡信息写入到经由RSP 111a、电缆105a、LSP 107a、处理单元和SIM插座108a插入的SIM卡。

关于蜂窝路由器102a、RDP 110a、RSP 111a、电缆104a、电缆105a、LDP 106a、LSP107a和SIM插座108a的以上描述分别适用于蜂窝路由器102b、RDP 110b、RSP 111b、电缆104b、电缆105b、LDP 106b、LSP 107b和SIM插座108b。

图2A说明根据本发明的一个实施例的通信设备101的框图。通信设备101包括处理单元205、存储器206、存储单元207、系统总线210、LDP 106a和106b、LAN接口115、WAN接口116、LSP 107a和107b、数据接口电路208a和208b以及SIM插座108a和108b。处理单元205和存储器206直接彼此连接。LSP 107相应地连接到数据接口电路208。数据接口电路208相应地连接到SIM插座108。

处理单元205执行用于实施本发明的通信设备的实施例的程序指令或代码段。处理单元可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、那些装置的任何组合，或被配置成处理信息的任何其它电路。

构成各个实施例的程序指令可以存储在存储媒体中。此外，如本文所揭示，术语“存储媒体”可以表示用于存储数据的一个或多个装置，包含只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性RAM、磁芯存储器、硬盘、CD-ROM、闪存存储器装置、存储卡和/或用于存储信息的其它机器可读媒体。术语“机器可读媒体”包含但不限于，便携式或固定存储装置、光学存储媒体、磁性媒体、存储器芯片或盒式磁盘以及能够存储、容纳或载送指令和/或数据的不同其它媒体。

存储器206和存储单元207是存储媒体。存储媒体可以包含多个软件模块，所述软件模块可以实施为通过处理单元使用任何合适的计算机指令类型来执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令、或作为程序存储在存储媒体中。

在一个实施例中，存储器206可以被配置为易失性存储装置。易失性存储装置可以用于在通过处理器/处理单元执行指令期间存储临时变量或其它中间信息。处理单元205使用存储器206来存储数据和程序指令。程序指令可以控制通信设备的操作。存储器206还可以被配置成存储接收到的帧、绑定、保活状态、用于所监视会话帧的周期性信息、溢流和/或环流配置等。

在另一实施例中，存储单元207可以被配置为非易失性存储器。非易失性存储装置或静态存储装置可以用于存储用于处理器的静态信息和指令，以及各种系统配置参数。存储单元207可以被配置成存储固件。固件可以是通信设备的操作系统。

系统总线210将处理单元205直接或间接连接到存储单元207、LDP 106a和106b、LAN接口115和WAN接口116。使用系统总线210使通信设备101能够具有增加的模块性。系统总线210可以是包含存储器总线、外围总线以及使用各种总线架构中的任一个的本地总线的若干类型总线结构中的任一个。

图3A说明根据本发明的蜂窝路由器102的一个实施例。

为便于阅读，以下关于蜂窝路由器102a的论述也适用于蜂窝路由器102b。蜂窝路由器102a包括处理单元301、存储器303、存储单元304、总线310、RDP 110a、RSP 111a、数据接口电路307、SIM卡接口308、RF收发器302和天线103a。处理单元301和存储器303彼此直接连接。数据接口电路307连接到RSP 111a和SIM卡接口308。

RF收发器302连接到总线310、SIM卡接口308和天线103a。RF收发器302能够通过天线103a将经由总线310接收到的数据传输到基站。此外，RF收发器302连接到SIM卡接口308，所述SIM卡接口通过数据接口电路307连接到RSP 111a。因此，RF收发器302能够将SIM卡信息写入到通过电缆105a和RSP 111a插入SIM插座108a的SIM卡以及从所述SIM卡检索SIM卡信息。

存在可以用作RF收发器302的市场上可用的多种RF收发器。例如，司亚乐无线通讯(Sierra Wireless)MC7710嵌入式调制解调器和高通戈壁(Qualcomm Gobi)3000调制解调器可以用作RF收发器302。使用司亚乐无线通讯(Sierra Wireless)MC7710嵌入式调制解调器作为实例，其具有RF收发器和SIM卡接口两者。

处理单元301执行用于实施本发明的通信设备的实施例的程序指令或代码段。

存储器303和存储单元304是存储媒体。存储媒体可以包含多个软件模块，所述软件模块可以实施为通过处理单元301使用任何合适的计算机指令类型来执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令、或作为程序存储在存储媒体中。

天线103a直接连接到RF收发器302。天线103用于将电信号传输到基站以及从基站接收电信号。

RDP 110a用于将数据包传输到通信设备101以及从通信设备101接收数据包。RDP110a可以执行为用于蜂窝路由器102a的LAN接口。

基于从RSP 111a检索的SIM卡信息，蜂窝路由器102a能够用蜂窝网络认证并且经由基站112a与蜂窝网络通信。RSP 111a和LSP 107a两者可以使用RJ-45端口实施。因此，与天线电缆相比一般较便宜的以太网电缆可以用于将RSP 111a连接到通信设备101的LSP107a。

总线310将处理单元301直接地或间接地连接到存储单元304、RDP 110a和RF收发器302。使用总线310使蜂窝路由器102a能够具有增加的模块性。总线310将处理单元301耦合到存储单元304、RDP 110a和RF收发器302。总线310可以是包含存储器总线、外围总线以及使用各种总线架构中的任一个的本地总线的若干类型总线结构中的任一个。

数据接口电路208放置于SIM插座108与LSP 107之间并且用于允许SIM卡信息在更长距离内，具体来说在大于十厘米的距离内传输。由于经由导线传播的信号易于降级，因此数据接口电路208用于克服降级。优选的是，数据接口电路具有足够电力在通信设备中的SIM插座与蜂窝路由器中的SIM卡接口之间传输数据，以便保持数据完整性以在容许阈值内克服降级。由于需要在通信设备101与蜂窝路由器(例如，蜂窝路由器102a或102b)之间传送的SIM卡信息的量一般来说小于5Mbps，因此存在用于实施数据接口电路208的多种方法。在一个变型例中，数据接口电路208的实施方案的选择还取决于通信设备101与蜂窝路由器之间的预期距离。

在一个实施例中，当通信设备101与蜂窝路由器102a之间的距离小于十厘米时，可以通过将导线直接焊接在SIM插座108a与LSP 107a之间来实施数据接口电路208a。类似地，在蜂窝路由器102a中，可以通过将导线直接焊接在SIM卡接口308与RSP端口111a之间来实施数据接口电路307。例如，使用司亚乐无线通讯MC7710嵌入式调制解调器的蜂窝路由器的SIM卡接口引脚是引脚8、10、12和14。引脚8、10、12和14分别通过四条导线连接到电源引脚、输入/输出引脚、时钟信号引脚和RSP端口111a的复位引脚。RSP端口111a的接地引脚可以连接到蜂窝路由器102a的接地或司亚乐无线通讯MC7710嵌入式调制解调器的接地引脚中的任一个，例如，引脚4或引脚9。

在另一实施例中，当通信设备101与蜂窝路由器102a之间的距离大于十厘米或在部署之前未知时，将导线直接焊接在SIM插座108a与LSP 107a之间可能不适用于克服潜在降级。可以通过使用如图5所说明的信号放大器来实施数据接口电路208a。

图6A说明使用能够提供RS-485传输的电路作为数据接口电路208a的实施例。

图4AA说明根据一个实施例在SIM卡接口与SIM插座之间的连接。LSP

401、SIM插座402、RSP 403和SIM卡接口404分别是LSP 107a、SIM插座108a、RSP111a和SIM卡接口308的更详细说明。在此实施例中，当LSP 401和RSP 403两者由RJ-45实施时，LSP 401和RSP 403两者具有八个引脚。不存在LSP 401和RSP 403必须具有八个引脚的限制。SIM插座402的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到LSP 401的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。LSP 401的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND分别连接到RSP 403的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。SIM卡接口404的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到RSP 403的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。

SIM插座402的PWR经由RSP 403的引脚1/PWR且经由LSP 401的引脚1/PWR从SIM卡接口404的PWR引脚接收电力。SIM插座402经由其GND引脚、LSP 401的引脚8/GND、RSP 403的引脚8/GND和SIM卡接口404的GND引脚接地。LSP 401的引脚5、引脚6和引脚7可以打开或接地。SIM插座402的SIMclk经由LSP 401的引脚2和RSP 403的引脚2将来自SIM卡接口404的SIMclk的时钟信号提供到待插入到SIM插座402中的SIM卡。SIM插座402的SIMdata用于经由RSP 403的引脚3和LSP 401的引脚3将串行数据传输到SIM卡接口404的SIMdata以及从SIM卡接口404的SIMdata接收串行数据。SIM插座402的SIMrst用于经由LSP 401的引脚4和RSP403的引脚4将来自SIM卡接口404的SIMrst的复位信号提供到SIM卡。复位信号可以用于复位SIM卡。只要SIM卡接口404的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND可以分别电连接到SIM插座402的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND，那么对SIM卡接口404、RSP 403、LSP 401和SIM插座402的引脚必须如何连接的布置不存在限制。例如，SIM卡接口404的SLMclk可以经由RSP 403的引脚5和LSP 401的引脚5，而不是经由RSP 403的引脚2和LSP 401的引脚2连接到SIM插座402的SIMclk。

图4AB说明用于实施图1A中的系统的数据接口电路的本发明的一个实施例。图4AB类似于图4AA，但是数据接口电路435a-e被插入以将LSP 401连接到SIM插座402。数据接口电路436a-e被插入以将RSP 403连接到SIM卡接口404。数据接口电路435和436可以分别是数据接口电路208a和307的更详细说明。例如，当通信设备101与蜂窝路由器102a之间的距离大于十厘米时，通信设备101与蜂窝路由器102a之间的电信号的降低可能过高。数据接口电路435a-e可以放大到达SIM插座402的信号，以便减少降级。可以通过使用放大器、RS-232、RS-485的电路或可以减少信号降级的其它电路来实施数据接口电路436。

图5说明用于实施数据接口电路的本发明的一个实施例。可以通过放大器，例如，放大器501实施数据接口电路436a。由于写入SIM卡以及从SIM卡读取的带宽约为5Mbps，因此多个放大器，例如运算放大器、晶体管放大器和差分放大器可以用于实施放大器501。放大器501的规格在1.8V至5V的范围内。取决于使用的电缆以及RSP 403与LSP 401之间的距离，不同规格的放大器可以用作放大器501。436a的描述还适用于436c-d。

在一个变型例中，放大器502可以与放大器501相同并且用于增强到达SIM插座402的信号。在一个变型例中，不需要数据接口电路435a-435e，因为数据接口电路436a-e足以克服信号降级。在一个变型例中，不需要数据接口电路435a、435b、435d和435e，因为数据接口电路436a-e足以克服来自SIM卡接口404的用于电力、时钟、复位和接地的信号降级。当从SIM插座402发送数据时，需要数据接口电路435c减少信号降级。

在一个变型例中，由于数据接口电路435c和436c用于SIM插座402与SIM卡接口404之间的双向数据通信，因此放大器503和504可以用于实施数据接口电路435c中的双向放大器。类似地，放大器505和506可以用于实施数据接口电路436c中的双向放大器。

图4AC说明在SIM卡接口与SIM插座之间的连接的一个实施例。图4AC类似于图4AB，但是数据接口电路436a-e用数据接口电路423代替并且数据接口电路435a-e用数据接口电路422代替。数据接口电路422和423可以包括多个放大器以减少电信号的降级。数据接口电路422或423可以采用一个单个半导体封装的形式或在一个集成电路中。

图4AD说明在SIM卡接口与SIM插座之间的连接的一个实施例。SIM插座402和SIM卡接口404使用还称为TIA-485-A、ANSI/TIA/EIA-485、TIA/EIA-485或EIA-485的RS-485连接，以便在一段距离内保持数据完整性。取决于信号的功率，距离可以在几厘米与约两百米之间。LSP 405的引脚1经由数据接口电路427a连接到SIM插座402的PWR。LSP 405的引脚2和引脚3经由数据接口电路427b连接到SIM插座402的SIMclk。LSP 405的引脚4、引脚5、引脚6和引脚7经由数据接口电路427c连接到SIM插座402的SIMdata。LSP 405的引脚8和引脚9经由数据接口电路427d连接到SIM插座402的SIMrst。LSP 405的引脚10经由数据接口电路427e连接到SIM插座402的GND。类似地，RSP 407的引脚1经由数据接口电路428a连接到SIM卡接口404的PWR。RSP 407的引脚2和引脚3经由数据接口电路428b连接到SIM卡接口404的SIMclk。RSP 407的引脚4、引脚5、引脚6和引脚7经由数据接口电路428c连接到SIM卡接口404的SIMdata。RSP 407的引脚8和引脚9经由数据接口电路428d连接到SIM卡接口404的SIMrst。RSP 407的引脚10经由数据接口电路428e连接到SIM卡接口404的GND。因此，LSP405经由十个引脚连接到RSP 407。在图6A中进一步说明数据接口电路427b-d和428b-d。

图6A说明用于如图4AD和图4AE中所说明的数据接口电路427b-d和428b-d的本发明的详细实施例。由于在RS-485下，信号在SIM卡接口404与SIM插座402之间的双绞线上由差分平衡线载送，两条电缆用于将时钟信号从SIM卡接口404的SIMclk载送到SIM插座402的SIMclk；两条电缆用于将复位信号从SIM卡接口404的SIMrst载送到SIM插座402的SIMrst；四条电缆用于将双向数据信号从SIM卡接口404的SIMdata载送到SIM插座402的SIMdata/从SIM插座402的SIMdata载送到SIM卡接口404的SIMdata。对于电力和接地，各自可以由一条电缆载送。因此，总共十条电缆用于连接RSP端口407和LSP405。在此具体实施例中，RJ-45端口不具有足够数目的电缆并且不可以用于实施RSP 407或LSP 405。此外，RJ-45电缆不可以用于连接RSP端口407和LSP 405。

在此具体实施例中，通过使用放大器601实施数据接口电路428b。可以由一对绞合电缆实施的两条导线用于载送来自SIM卡接口404的SIMclk的时钟信号作为差分信号。在接收侧，包括放大器603的数据接口电路427b将差分信号转换回用于SIM插座402的SIMclk的时钟信号。

当复位信号从SIM卡接口404的SIMrst到SIM插座402的SIMrst单向传输时，对数据接口电路436b和435b的描述还可适用于数据接口电路436d和435d。

通过使用放大器605、放大器606和选择器607实施数据接口电路428c。当数据从SIM卡接口404的SIMdata发送到SIM插座402的SIMdata时，启用选择器607的启动线以选择连接到放大器605并且因此在连接到放大器605的一对绞合电缆上载送数据。启动线用于选择数据接口电路是处于接收模式还是处于发送模式。在接收侧，包括放大器608、放大器609和选择器610的数据接口电路427c经由放大器608和选择器610接收数据。当数据从SIM插座402的SIMdata发送到SIM卡接口404的SIMdata时，启用选择器610的启动线以选择连接到放大器609。在接收侧，SIM卡接口404的SIMdata经由放大器606和选择器607接收数据。因此，总共使用两对绞合电缆。

在一个变型例中，可以分别通过多路复用器和多路分用器实施选择器607和610。

在一个变型例中，可以通过使用线性技术LTC 1334来实施数据接口电路427以实现使用RS-485的数据传输。

图6B说明用于数据接口电路436c或428c和数据接口电路435c或427c的替代实施例。为便于阅读，参考数据接口电路436c和435c，但描述适用于数据接口电路428c和427c。在此具体实施例中，仅使用一对绞合电缆，而不是使用两对绞合电缆，如在图6A的实施例中所说明。仅使用一对双绞线的益处包含节省一对绞合电缆的使用，如在图6A的实施例中所说明。

通过使用放大器611、612实施数据接口电路436c并且通过使用放大器613、614实施数据接口电路435c。当数据从SIM卡接口404的SIMdata发送到SIM插座402的SIMdata时，启用436c的启动线来启用放大器611且停用放大器612，并且因此在连接到放大器611的一对绞合电缆上载送数据。在接收侧处，停用具有放大器613和614的数据接口电路435c的启动线以启用放大器613且停用放大器614。因此，SIM插座402的SIMdata能够经由放大器613接收数据。当数据从SIM插座402的SIMdata发送到SIM卡接口404的SIMdata时，启用数据接口电路435c的启动线来启用放大器614且停用放大器613，并且因此在连接到放大器614的一对绞合电缆上载送数据。在接收侧处，停用数据接口电路436c的启动线以启用放大器612且停用放大器611。因此，SIM卡接口404的SIMdata能够经由放大器612接收数据。

对于图6A和6B中所说明的两个实施例，需要用于数据接口电路435c、436c、427c和428c的启动线。由于在SIM卡以及用于选择SIMdata的数据接口电路处于发送模式还是接收模式的大部分RF收发器中不存在启动线，因此蜂窝路由器的处理单元必须提供启动线的信号。如果存在由RF收发器的供应商提供的合适的应用程序接口(API)，则蜂窝路由器的处理单元可以确定SIMdata的数据接口电路应处于接收模式还是发送模式，且随后相应地设定启动线。在不存在合适的API的情况下，蜂窝路由器的处理单元可以不使用启动线，并且图6A和图6B中所说明的实施例可以变得不可用。

图4AE说明在SIM卡接口与SIM插座之间的连接的一个实施例。图4AE类似于图4AD，使得SIM插座402和SIM卡接口404还使用RS-485连接，但是在图4AE中移除数据接口电路427a、427e、428a和428e。SIM插座402的PWR连接到电源并且SIM插座402经由其GND引脚接地。类似地，SIM卡接口404的PWR接地并且SIM卡接口404经由其GND引脚接地。

将图4AE中所说明的实施例与图4AD中所说明的实施例相比，LSP 405仅经由图4AE中的八个引脚，而不是经由图4AD中的十个引脚连接到RSP 407。因此，如果通过使用RJ-45接口实施LSP 405和RSP 407两者，则CAT-5电缆可以用于将LSP 405连接到RSP 407。

图1B说明本发明的一个实施例。通信设备121类似于通信设备101，但通信设备121能够通过LSP 127a和127b将SIM卡信息从两个SIM卡提供到一个蜂窝路由器。蜂窝路由器122类似于蜂窝路由器102a和102b，但是蜂窝路由器122能够分别经由RSP 131a和131b从两个SIM卡检索SIM卡信息并且将SIM卡信息写入到两个SIM卡，以连接到对应于SIM卡的蜂窝网络。两个SIM卡可以插入到SIM插座128a和128b中。因此，通信设备121可以通过蜂窝路由器122连接到互连网络。

通信设备121连接到蜂窝路由器122。对于本发明，通信设备121可以连接的蜂窝路由器的数目不受限制。通信设备121和蜂窝路由器122通过电缆124和125连接。电缆124用于在通信设备121与蜂窝路由器122之间传输数据。电缆125用于在通信设备121与蜂窝路由器122之间传输SIM卡信息。

电缆124的一端耦合到蜂窝路由器122的RDP 130，而另一端耦合到通信设备121的LDP 126。电缆125a的一端耦合到蜂窝路由器122的RSP 131a，而另一端耦合到通信设备121的LSP 127a。电缆125b的一端耦合到蜂窝路由器122的RSP 131b，而另一端耦合到通信设备121的LSP 127b。

蜂窝路由器122能够通过不同蜂窝技术进行蜂窝连接。蜂窝连接可以用作WAN接口。蜂窝路由器122可以具有网络接口，例如，以太网端口、USB LAN端口和用于LAN的WiFi接口。蜂窝路由器122可以被装备成从各种源消耗电力。在一个实例中，蜂窝路由器122可以通过电缆124使用PoE技术从通信设备121消耗电力。

蜂窝路由器122使用天线123来与基站通信。

通信设备121具有用于连接到一个或多个主机和/或节点的LAN接口135。通信设备121还可以执行为用于主机和/或节点的因特网路由器或网关。LAN接口135的数目不限于一个。此外，通信设备121具有用于连接到互连网络的WAN接口136。WAN接口136可以是有线WAN接口或无线WAN接口。

SIM插座128a和128b分别连接到LSP 127a、127b。SIM插座128与LSP 127之间的连接可以是逻辑连接或电连接。在优选实施例中，SIM插座128a经由数据接口电路连接到LSP127a并且SIM插座128b经由数据接口电路连接到LSP 127b。

尽管通过两个SIM插座和两个LSP说明通信设备121，同时通过两个RSP说明蜂窝路由器122，但是SIM插座、LSP和RSP的数目不限于两个。例如，通信设备121可以被修改成具有四个SIM插座和四个LSP以允许使用四个SIM卡。同样，蜂窝路由器122可以被修改成具有四个RSP以写入信息以及从插入修改后的通信设备121的SIM插座中的SIM卡中检索信息。连接蜂窝路由器的电缆的数目将变为五条，因为一条电缆用于连接RDP 131和LDP 126并且四条电缆用于连接四个LSP和四个对应RSP。

图2B说明根据本发明的一个实施例的通信设备121的框图。

由于通信设备121类似于通信设备101，因此通信设备121的块也类似于通信设备101的块。由于通信设备121能够将SIM卡信息从两个SIM卡发送到蜂窝路由器122并且接收SIM卡信息，因此两个数据接口电路228a和228b分别用于将SIM插座128a和128b与LSP 127a和LSP 127b连接。

通信设备121包括处理单元225、存储器226、存储单元227、系统总线230、LDP 126、LAN接口135、WAN接口136、LSP 127a和127b、数据接口电路228a和228b以及SIM插座128a和128b。处理单元225和存储器226彼此直接连接。LSP 127相应地连接到数据接口电路228。数据接口电路228相应地连接到SIM插座128。

处理单元225、存储器226、存储单元227、系统总线230、LDP 126、LAN接口135、WAN接口136、LSP 127、数据接口电路228和SIM插座128分别执行类似于处理单元205、存储器206、存储单元207、系统总线210、LDP 106a、LAN接口115、WAN接口116、LSP 107、数据接口电路208和SIM插座108的功能。

存储器226和存储单元227是存储媒体。系统总线230将处理单元225直接或间接连接到存储单元227、LDP 126、LAN接口135和WAN接口136。

数据接口电路228放置于SIM插座128与LSP 127之间并且用于允许SIM卡信息在更长距离内，具体来说在大于十厘米的距离内传输。由于需要在通信设备121与蜂窝路由器122之间传送的SIM卡信息的量一般来说小于5Mbps，因此存在用于实施数据接口电路228的多种方法。在一个变型例中，数据接口电路228的实施方案的选择还取决于通信设备121与蜂窝路由器122之间的预期距离。

图3B说明根据本发明的蜂窝路由器122的一个实施例。蜂窝路由器122包括处理单元321、存储器323、存储单元324、总线330、RDP 130、RSP 131、数据接口电路327、SIM卡接口328、RF收发器322和天线123。处理单元321和存储器323可以彼此直接连接。存储器323和存储单元324是存储媒体。

RDP 130用于将数据包传输到通信设备121以及从通信设备121接收数据包。

总线330将处理单元321直接地或间接地连接到存储单元324、RDP 130和RF收发器322。

天线123连接到RF收发器322并且天线123用于将电信号传输到基站以及从基站接收电信号。

RF收发器322连接到总线330、SIM卡接口328a、328b和天线123。RF收发器322能够通过天线123将经由总线330接收到的数据传输到基站并且从基站接收数据。SIM卡接口328a通过数据接口电路327a连接到RSP 131a。类似地，SIM卡接口328b通过数据接口电路327b连接到RSP 131b。因此，RF收发器322能够分别通过电缆125a、125b和RSP 131a、131b将SIM卡信息写入到插入SIM插座128a和128b的SIM卡并且从所述SIM卡检索SIM卡信息。由于存在可以用于实施RF收发器322的来自不同制造商的多个RF收发器，因此不是所有这些RF收发器能够使用多个SIM卡。因此，对于不能够使用多个SIM卡的那些RF收发器，可以需要额外的电路来选择SIM卡接口328a或328b。或者，SIM卡接口328a和328b可以具有用于选择SIM卡接口的多路复用器多路分用器。例如，多路复用器/多路分用器用于选择到达/来自SIM卡接口328a或328b的数据。多路复用器/多路分用器放置于SIM卡接口328a、328b与RF收发器322之间。多路复用器/多路分用器还可以连接到总线330。多路复用器/多路分用器可以通过总线330由处理单元321控制。或者，多路复用器/多路分用器可以在不使用总线330的情况下直接连接到处理单元321。

在实施例中，如图3BC中所说明，SIM卡接口328a和328b用SIM卡接口328c代替。SIM卡接口328c能够通过总线330从处理单元321接收指令以选择从数据接口电路327a或327b到达RF收发器322/从RF收发器322到达数据接口电路327a或327b的SIM卡信息。SIM卡接口328c可以具有用于选择数据接口电路327a或327b的多路复用器/多路分用器。与图3B中所说明的实施例相比，此实施例允许处理单元321选择SIM卡信息。

图4BA说明使用两个RSP的在两个SIM卡接口与两个SIM插座之间的连接的一个实施例。LSP 421、SIM插座422、RSP 423和SIM卡接口424分别是LSP 127、SIM插座128、RSP 131和SIM卡接口327的更详细说明。在此实施例中，当LSP 421和RSP 423由RJ-45实施时，LSP421和RSP 423具有八个引脚。不存在LSP 421和RSP 423必须具有八个引脚的限制。

为便于阅读，下文关于SIM插座422a、LSP 421a、RSP 423a和SIM卡接口424a的论述分别适用于SIM插座422b、LSP 421b、RSP 423b和SIM卡接口424b。

SIM插座422a的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到LSP 421a的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。LSP 421a的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND分别连接到RSP 423a的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。SIM卡接口424a的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到RSP 423a的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。

SIM插座422a的PWR经由RSP 423a的引脚1/PWR和LSP 421a的引脚1/PWR从SIM卡接口424a的PWR引脚接收电力。SIM插座422a经由其GND引脚、LSP 421a的引脚8/GND、RSP 423a的引脚8/GND和SIM卡接口424a的GND引脚接地。SIM插座422a的SIMclk将来自SIM卡接口424a的SIMclk且通过LSP 421a的引脚2和RSP 423a的引脚2的时钟信号提供到待插入到SIM插座422a中的SIM卡。SIM插座422a的SIMdata用于经由RSP 423a的引脚3和LSP 421a的引脚3将串行数据传输到SIM卡接口424a的SIMdata以及从SIM卡接口424a的SIMdata接收串行数据。SIM插座422a的SIMrst用于经由LSP 421a的引脚4和RSP 423a的引脚4将来自SIM卡接口424a的SIMrst的复位信号提供到SIM卡。复位信号可以用于复位SIM卡。

由于LSP 421a的五个引脚与RSP 423a的五个引脚连接，因此如果通过使用RJ-45接口实施LSP 421a和RSP 423a两者，则具有八条导线的CAT-5电缆可以用于将LSP 421a连接到RSP 423a。

图4BB说明使用两个RSP的在两个SIM卡接口与两个SIM插座之间的连接的一个实施例。图4BB类似于图4BA，但是数据接口电路插入SIM插座与LSP之间以及RSP与SIM卡接口之间。插入数据接口电路430a-e以连接LSP 421a和SIM插座422a。插入数据接口电路430f-j以连接LSP 421b和SIM插座422b。插入数据接口电路431a-e以连接RSP 423a和SIM卡接口424a。插入数据接口电路431f-j以连接RSP 423b和SIM卡接口424b。数据接口电路431a-e和431f-j可以放大来自SIM卡接口424a和424b的信号以减少信号降级。数据接口电路430a-e和430f-j可以放大到达SIM插座422a和422b的信号以减少信号降级。

在一个变型例中，当SIM插座422a从SIM卡接口424a接收信号并且数据接口电路431a-e可以提供足够电力来将信号从SIM卡接口424a传输到SIM插座422a时，不需要数据接口电路430a、430b、430d和430e并且仅需要数据接口电路431a-e和430c。此外，在SIM卡接口424a与SIM插座422a之间的通信可以双向时，需要数据接口电路430c来放大SIMdata信号。为便于阅读，上文关于数据接口电路430a-e、431a-e、SIM卡接口424a和SIM插座422a的描述适用于数据接口430f-j、431f-j、SIM卡接口424b和SIM插座422b。

图4BC说明使用两个RSP的在一个SIM卡接口与两个SIM插座之间的连接的一个实施例。图4BC类似于图4BB，但是数据接口电路430a-e和430f-j分别用数据接口电路432a和432b代替。数据接口电路431a-e和431f-j分别用数据接口电路433a和433b代替。此外，SIM卡接口424a和424b用一个SIM卡接口，即SIM卡接口425代替。

SIM卡接口425是图3BC中的SIM卡接口328c的更详细说明。SIM卡接口425连接到数据接口电路433a、433b和总线330。在SIM卡接口425连接到总线330时，SIM卡接口425能够通过总线330从处理单元321接收指令以选择从数据接口电路433a或433b到RF收发器322/从RF收发器322到数据接口电路433a或433b的SIM卡信息。SIM卡接口425可以具有用于选择到达/来自数据接口电路327a或327b的数据的多路复用器/多路分用器。

图1C说明根据本发明的一个实施例。通信设备141类似于通信设备121，但是通信设备141能够仅通过一个LSP端口，即LSP端口147将SIM卡信息提供到到达蜂窝路由器的两个SIM卡以及从所述两个SIM卡接收SIM卡信息。蜂窝路由器142类似于蜂窝路由器122，但是蜂窝路由器142能够仅经由用于连接到对应于SIM卡的蜂窝网络的一个RSP，即RSP 151从两个SIM卡检索SIM卡信息以及将SIM卡信息写入到两个SIM卡。两个SIM卡可以插入到SIM插座148a和148b中。因此，通信设备141可以通过蜂窝路由器142连接互连网络。

当两个SIM卡插入到SIM插座148a和148b时，通信设备141能够提供和接收两个SIM卡信息。可以使用电缆145，而不是电缆125a和电缆125b通过蜂窝路由器142检索这些SIM卡信息或从蜂窝路由器142写入这些SIM卡信息。在一个实施例中，到达/来自多个SIM卡的SIM卡信息以包的形式组合在一起并且通过电缆145传输/接收所述包。例如，结合图2C查看，与从插入到SIM插座148a中的SIM卡检索到的SIM卡信息对应的第一组包通过数据接口电路248产生，并且随后通过LSP 147、电缆145和RSP 151传输到蜂窝路由器142。由蜂窝路由器142产生的与SIM卡信息对应的第二组包被传输到通过RSP 151、电缆145、LSP 147、数据接口电路248和SIM插座148b插入到SIM插座148b中的SIM卡。在另一实施例中，使用时分多路复用(TDM)技术传输/接收SIM卡信息。例如，在第一时间段期间，从插入到SIM插座148a中的SIM卡检索到的SIM卡信息由数据接口电路248产生并且随后通过LSP 147、电缆145和RSP151传输到蜂窝路由器142。在第二时间段期间，由蜂窝路由器142产生的SIM卡信息被传输到通过RSP 151、电缆145、LSP 147、数据接口电路248和SIM插座148b插入到SIM插座148b中的SIM卡。通过使用TDM技术，随后可以在蜂窝路由器142与通信设备141之间传送来自/到达多个SIM卡的SIM卡信息。本领域技术人员将理解，可以需要蜂窝路由器142与通信设备141之间的同步来执行TDM。在另一实施例中，频分多路复用(FDM)技术可以用于允许来自/到达多个SIM卡的SIM卡信息在蜂窝路由器142与通信设备141之间传送。在另一实施例中，码分多路复用(CDM)技术可以用于允许从多个SIM卡接收/发送到多个SIM卡的SIM卡信息在蜂窝路由器142与通信设备141之间传送。

通信设备141连接到蜂窝路由器142。对于本发明，通信设备141可以连接的蜂窝路由器的数目不受限制。通信设备141和蜂窝路由器142通过电缆144和145连接。电缆144用于在通信设备141与蜂窝路由器142之间传输数据。电缆145用于在通信设备141与蜂窝路由器142之间传输SIM卡信息。

电缆144的一端耦合到蜂窝路由器142的RDP 150，而另一端耦合到通信设备141的LDP 146。电缆145的一端耦合到蜂窝路由器142的RSP 151，而另一端耦合到通信设备141的LSP 147。

蜂窝路由器142使用天线143来与基站通信。

通信设备141具有用于连接到一个或多个主机和/或节点的LAN接口155。通信设备141还可以执行为用于主机和/或节点的因特网路由器或网关。LAN接口155的数目不限于一。此外，通信设备141具有用于连接到互连网络的WAN接口156。WAN接口156可以是有线WAN接口或无线WAN接口。

SIM插座148a和148b连接到LSP 147。SIM插座148与LSP 147之间的连接可以是逻辑连接或电连接。在优选实施例中，SIM插座148a和148b经由数据接口电路连接到LSP 147。

图2C说明根据本发明的一个实施例的通信设备141。

通信设备141包括处理单元245、存储器246、存储单元247、系统总线250、LDP 146、LSP 147、数据接口电路248、SIM插座148、LAN接口155和WAN接口156。处理单元245和存储器246彼此直接连接。数据接口电路248连接到LSP 147和SIM插座148。系统总线250将处理单元245直接地或间接地连接到存储单元247、LDP 146、LAN接口155和WAN接口156。使用系统总线250使通信设备141能够具有增加的模块性。系统总线250可以是包含存储器总线、外围总线以及使用各种总线架构中的任一个的本地总线的若干类型总线结构中的任一个。

处理单元245、存储器246、存储单元247、系统总线250、LDP 146、LAN接口155和WAN接口156分别执行类似于处理单元225、存储器226、存储单元227、系统总线230、LDP 126、LAN接口135和WAN接口136的功能。

图3C说明根据本发明的蜂窝路由器142的一个实施例。

蜂窝路由器142包括处理单元341、存储器343、存储单元344、总线350、RDP 150、RSP 151、数据接口电路347、SIM卡接口348、RF收发器342a和天线143。处理单元341和存储器343可以彼此直接连接。存储器343和存储单元344是存储媒体。

RDP 150用于将数据包传输到通信设备141以及从通信设备141接收数据包。

总线350将处理单元341直接地或间接地连接到存储单元344、RDP 150和RF收发器342a。

天线143连接到RF收发器342a并且天线143用于将电信号传输到基站以及从基站接收电信号。

RF收发器342a连接到总线350、SIM卡接口348a、348b和天线143。RF收发器342a能够通过天线143将经由总线350接收到的数据传输到基站。SIM卡接口348a、348b通过数据接口电路347a连接到RSP 151。因此，RF收发器342a能够分别通过电缆145和RSP 151将SIM卡信息写入到插入SIM插座128a、128b的SIM卡以及从所述SIM卡检索SIM卡信息。

由于存在可以用于实施RF收发器342的来自不同制造商的多个RF收发器，因此不是所有这些RF收发器都能够使用多个SIM卡。因此，对于不能使用多个SIM卡的那些RF收发器，可以需要额外电路来选择SIM卡接口328a或328b。在一个实施例中，通过图3CC说明图3C的替代部分。SIM卡接口348c代替图3C中的SIM卡接口348a和348b并且数据接口电路347c代替数据接口电路347a。数据接口电路347c具有用于使处理单元341能够控制来自/到达插入SIM插座148a或148b处的SIM卡的SIM卡信息穿过SIM卡接口的电路。因此，仅需要一个SIM卡接口，即SIM卡接口348c。SIM卡接口348c直接连接到RF收发器342c。在一个实施例中，通过图3CD说明图3C的替代部分。SIM卡接口348d代替图3C中的SIM卡接口348a和348b。SIM卡接口348d具有用于选择SIM卡接口的额外电路。例如，SIM卡接口348d可以具有用于选择来自/到达插入SIM插座148a或148b处的SIM卡的SIM卡信息的多路分用器。SIM卡接口348d还连接总线350并且可以通过总线350由处理单元341控制。

或者，多路复用器或多路分用器可以在不使用总线350的情况下直接连接到处理单元341。

图4CA说明使用一个RSP的在两个SIM卡接口与两个SIM插座之间的连接的一个实施例。LSP 441、SIM插座442a和442b、RSP 443、SIM卡接口444a和444b分别是LSP 147、SIM插座148a和148b、RSP 151、SIM卡接口348a和348b的更详细说明。在此实施例中，当LSP 441和RSP 443两者由RJ-45实施时，LSP 441和RSP 443两者具有八个引脚。不存在LSP 441和RSP443必须具有八个引脚的限制。SIM插座442a的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到LSP 441的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。SIM插座442b的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到LSP 441的引脚1/PWR、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8/GND。LSP 441的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8/GND分别连接到RSP 443的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8/GND。SIM卡接口444a的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到RSP 443的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4和引脚8/GND。SIM卡接口444b的PWR、SIMclk、SIMdata、SIMrst和GND分别连接到RSP443的引脚1/PWR、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8/GND。

SIM插座442a的PWR经由RSP 443的引脚1/PWR和LSP 441的引脚1/PWR从SIM卡接口444a的PWR引脚接收电力。SIM插座442a经由其GND引脚、LSP 441的引脚8/GND、RSP 443的引脚8/GND和SIM卡接口444a的GND引脚接地。SIM插座442a的SIMclk将来自SIM卡接口444a的SIMclk且通过LSP 441的引脚2和RSP 443的引脚2的时钟信号提供到待插入到SIM插座442a中的SIM卡。SIM插座442a的SIMdata用于经由RSP 443的引脚3和LSP 441的引脚3将串行数据传输到SIM卡接口444a的SIMdata以及从SIM卡接口444a的SIMdata接收串行数据。SIM插座442a的SIMrst用于经由LSP 441的引脚4和RSP 443的引脚4将来自SIM卡接口444a的SIMrst的复位信号提供到SIM卡。复位信号可以用于复位SIM卡。

SIM插座442b的PWR经由RSP 443的引脚1/PWR和LSP 441的引脚1/PWR从SIM卡接口444b的PWR引脚接收电力。SIM插座442b经由其GND引脚、LSP 441的引脚8/GND、RSP 443的引脚8/GND和SIM卡接口444b的GND引脚接地。SIM插座442b的SIMclk将来自SIM卡接口444b的SIMclk且通过LSP 441的引脚5和RSP 443的引脚5的时钟信号提供到待插入到SIM插座442b中的SIM卡。SIM插座442b的SIMdata用于经由RSP 443的引脚6和LSP 441的引脚6将串行数据传输到SIM卡接口444b的SIMdata以及从SIM卡接口444b的SIMdata接收串行数据。SIM插座442b的SIMrst用于经由LSP 441的引脚7和RSP 443的引脚7将来自SIM卡接口444b的SIMrst的复位信号提供到SIM卡。

由于LSP 441和RSP 443经由八个引脚连接，因此可以通过使用RJ-45端口来实施LSP 441和RSP 443并且CAT-5电缆可以用于将LSP 441连接到RSP 443。

图4CB说明在RF收发器能够仅具有一个SIM卡时使用一个RSP的在两个SIM插座与一个SIM卡接口之间的连接的一个实施例。数据接口电路456和SIM卡接口444分别是数据接口电路347c和SIM卡接口348c的更详细说明。数据接口电路456连接到总线350，所述总线使处理单元341能够将SIM卡信息发送到插入到SIM插座148a或148b中的SIM卡/从插入到SIM插座148a或148b中的SIM卡接收SIM卡信息。

图4CCA说明用于实施图4CB中的系统的数据接口电路456的本发明的一个实施例。数据接口电路456包括三个选择器455a、455b和455c。选择器455中的每一个具有四个引脚，即I/O_A、I/O_B、I/O_C和Sel。根据Sel中的信号，I/O_A或I/O_B连接到I/O_C。仅出于说明的目的，如果Sel是0，则I/O_A连接到I/O_C。如果Sel是1，则I/O_B连接到I/O_C。

此外，选择器455可以充当连接在SIM卡接口444与RSP 443之间的多路分用器。由于来自SIM卡接口444的SIM卡信息可以仅写入到一个SIM卡，因此选择器455获取单个输入信号(I/O_C)并且选择两个输出(I/O_A和I/O_B)中的一个，并且将所选择输出切换到单个输入。

类似地，可以通过SIM卡接口444检索来自插入到SIM插座148a和148b中的SIM卡的仅一个SIM卡信息，选择器455获取单个输出信号(I/O_C)并且选择两个输入(I/O_A和I/O_B)中的一个，并且将所选择输入切换到单个输出。在此条件下，选择器455可以充当连接在SIM卡接口444与RSP 443之间的多路复用器。

选择器455可以经由Sel引脚和总线350由处理单元341控制。

数据接口电路456连接到SIM卡接口444、RSP 443和总线350。SIM卡接口444的PWR和GND经由数据接口电路456分别连接到RSP 443的引脚1/PWR和引脚8/GND。选择器455a、455b和455c的I/O_C分别连接到SIM卡接口444的SIMclk、SIMdata和SIMrst。RSP 443的引脚2和引脚5分别连接到选择器455a的I/O_A和I/O_B。RSP 443的引脚3和引脚6分别连接到选择器455b的I/O_A和I/O_B。RSP 443的引脚4和引脚7分别连接到选择器455c的I/O_A和I/O_B。

在一个实施例中，与多个SIM卡中的一个对应的SIM卡信息可以选择用于发送到一个SIM卡接口/从一个SIM卡接口检索。例如，两个SIM卡分别插入到SIM插座148a和148b中。RSP 443的引脚2、引脚3和引脚4的信号来自SIM卡A。RSP 443的引脚4、引脚5和引脚6的信号来自SIM卡B。由于RF收发器342c不能够使用多个SIM卡，因此选择SIM卡A或SIM卡B。如果选择SIM卡A，则选择器455会将I/O_C切换到I/O_A。因此，经由数据接口电路456、RSP 443的引脚2、引脚3和引脚4从SIM卡接口444检索SIM卡A的SIM卡信息。类似地，如果选择SIM卡B，则选择器455会将I/O_C切换到I/O_B。随后从SIM卡接口444检索SIM卡B的SIM卡信息。

图4CD说明使用一个RSP的在两个SIM插座与一个SIM卡接口之间的连接的一个实施例。数据接口电路458和SIM卡接口445分别是数据接口电路347d和SIM卡接口348d的更详细说明。与具有五个引脚的通用SIM卡接口不同，SIM卡接口445具有九个引脚。

SIM卡接口445的引脚1/PWR和引脚8/GND分别连接到数据接口电路458的引脚1/PWR和引脚8/GND引脚。SIM卡接口445的引脚2、引脚3和引脚4可以用于分别传输/接收来自插入到SIM插座442a中的SIM卡的SIMclk、SIMdata和SIMrst信号。引脚5、引脚6和引脚7可以用于分别传输/接收来自插入到SIM插座442b中的另一SIM卡的SIMclk、SIMdata和SIMrst信号。由于SIM卡接口445可以具有选择器，因此Sel引脚可以用于控制选择器的输入和输出。

与图4CB中所说明的实施例相比，通过SIM卡接口445，而不是数据接口电路458执行SIM卡信息的选择。例如，如果Sel是0，则选择SIM卡接口445的引脚2、引脚3和引脚4。因此，使来自插入到SIM插座442a中的SIM卡的SIM卡信息能够穿过RF收发器342d。

图1D说明根据本发明的一个实施例。通信设备161连接到两个蜂窝路由器102a和102b。电缆164a用于在通信设备161与蜂窝路由器102a之间传输数据包。类似地，电缆164b用于在通信设备161与蜂窝路由器102b之间传输数据包。对于本发明，通信设备161可以连接的蜂窝路由器的数目不受限制。

通信设备161类似于通信设备101，但通信设备161能够通过仅一个LSP端口，即167将SIM卡信息从两个SIM卡提供到两个蜂窝路由器。通信设备161能够将SIM卡信息组合在一起。当两个SIM卡插入到插座168a和168b中时，通信设备161可以通过蜂窝路由器102a和/或蜂窝路由器102b连接到互连网络。

电缆164a的一端耦合到蜂窝路由器102a的RDP 110a，而另一端耦合到通信设备161的LDP 166a。电缆164b的一端耦合到蜂窝路由器102b的RDP 110b，而另一端耦合到通信设备161的LDP 166b。电缆165的一端耦合到数据接口电路178，而另一端耦合到通信设备161的LSP 167。蜂窝路由器102a的RSP 111a和通信设备161的LSP 167经由电缆177a、数据接口电路178和电缆165连接。蜂窝路由器102b的RSP 111b和蜂窝路由器162b的LSP 167经由电缆177b、数据接口电路178和电缆165连接。

通信设备161具有用于连接到一个或多个主机和/或节点的LAN接口175。通信设备161还可以执行为用于主机和/或节点的因特网路由器或网关。LAN接口175的数目不限于一个。

通信设备161具有用于连接到互连网络的WAN接口176。WAN接口176可以是有线WAN接口或无线WAN接口。此外，LDP 166a和166b可以执行为通信设备161的额外WAN接口。

SIM插座168a和168b连接到LSP 167。SIM插座168与LSP 167之间的连接可以是逻辑连接或电连接。在优选实施例中，SIM插座168a和168b经由数据接口电路连接到LSP 167。

图2D说明根据本发明的通信设备161的一个实施例。

通信设备161包括处理单元265、存储器266、存储单元267、系统总线270、LDP 166a和166b、LSP 167、数据接口电路268、SIM插座168a和168b、LAN接口175和WAN接口176。处理单元265和存储器266彼此直接连接。数据接口电路268连接到LSP 167和SIM插座168a和168b。系统总线270将处理单元265直接地或间接地连接到存储单元267、LDP 166a和166b、LAN接口175和WAN接口176。

通信设备161类似于通信设备141，但通信设备161具有两个LDP。LDP 166a和166b可以执行为通信设备161的额外LAN接口。处理单元265、存储器266、存储单元267、系统总线270、LAN接口175和WAN接口176分别执行类似于处理单元245、存储器246、存储单元247、系统总线250、LAN接口155和WAN接口156的功能。

图1E说明根据本发明的一个实施例。图1E类似于图1C，但是蜂窝路由器182具有两个RF收发器。因此，蜂窝路由器182能够同时无线地与两个基站通信。

通信设备141连接到一个蜂窝路由器182。对于本发明，通信设备141可以连接的蜂窝路由器的数目不受限制。通信设备141和蜂窝路由器182通过电缆184和185连接。电缆184用于在通信设备141与蜂窝路由器182之间传输数据。电缆185用于在通信设备141与蜂窝路由器182之间传输SIM卡信息。

电缆184的一端耦合到蜂窝路由器182的RDP 190，而另一端耦合到通信设备141的LDP 146。电缆185的一端耦合到蜂窝路由器182的RSP 191，而另一端耦合到通信设备141的LSP 147。

蜂窝路由器182使用天线183来与基站通信。

图3E说明根据本发明的蜂窝路由器182的框图。

蜂窝路由器182包括处理单元381、存储器383、存储单元384、总线390、RDP 190、RSP 191、数据接口电路387、SIM卡接口388、RF收发器382和天线183。处理单元381和存储器383可以彼此直接连接。存储器383和存储单元384是存储媒体。RDP 190用于将数据包传输到通信设备141以及从通信设备141接收数据包。总线390将处理单元381直接地或间接地连接到存储单元384、RDP 190和RF收发器382。

SIM卡接口388a连接到数据接口电路387和RF收发器382a。类似地，SIM卡接口388b连接到数据接口387和RF收发器382b。

RF收发器382连接到总线390、SIM卡接口388和天线183。天线183用于将电信号传输到基站以及从基站接收电信号。RF收发器382a和382b能够分别通过天线183a和183b将经由总线390接收到的数据传输到基站。

在一个实施例中，蜂窝路由器可以具有多个射频收发器，但是仅使用一个RSP来将SIM卡信息传输到通信设备/从通信设备接收SIM卡信息。如图3E中所说明，蜂窝路由器182具有两个RF收发器382a、382b和一个RSP，即RSP 191。

RF收发器382a能够通过RSP 191、SIM卡接口388a和数据接口电路387将SIM卡信息写入插入SIM插座148a的SIM卡以及从所述SIM卡检索SIM卡信息。类似地，RF收发器382b能够通过RSP 191、SIM卡接口388b和数据接口电路387将SIM卡信息写入插入SIM插座148b的另一SIM卡以及从所述另一SIM卡检索SIM卡信息。由于蜂窝路由器182中仅存在一个RSP，因此随后以包的形式多路分用/多路复用到达/来自两个SIM卡的SIM卡信息，使得可以通过RSP 191传输/接收所述包。在此实施例中，蜂窝路由器中的RF收发器的数目不限于两个。

图4E说明使用一个RSP的在两个SIM卡接口与两个SIM插座之间的连接的一个实施例。SIM卡接口484a和484b、数据接口电路496分别是SIM卡接口388a、388b和数据接口电路387的更详细说明。数据接口电路495放置于SIM插座482与LSP 481之间。LSP 481的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7和引脚8/GND连接到RSP 483的引脚1/PWR、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7、引脚8/GND。RF收发器382a和382b分别连接到SIM卡接口484a和484b。

RF收发器382a和382b能够使用两个SIM卡信息同时与两个基站通信，所述两个SIM卡信息来自插入到SIM插座482a和482b中的两个SIM卡。在一个变型例中，如果RF收发器382a无法到达基站中的一个，则蜂窝路由器182仍可以通过RF收发器382b连接到互连网络。

图8和图9共同说明用于实施图4AB中所说明的电路的本发明的一个实施例。图8说明用于数据接口电路436b、436c和436d的详细电路，而图9说明用于数据接口电路435a、435b、435c和435d的详细电路。在可以直接接地时，也不需要数据接口电路436e和435e。为了使SIMclk、SIMdata和SIMrst信号能够使用CAT-5电缆载送大于50米时，优选高于1.8V或3.3V的电压用于传输信号以减少降级。例如，可以使用5V或12V。因此，部署电路以升高电压。当信号到达接收侧时，信号的电压需要降回1.8V或3.3V，以用于SIM插座或SIM卡接口。出于说明的目的，在SIM卡接口404与SIM插座402之间的数字通信中，1.8V表示1且零伏特表示0。数据接口电路436和435需要将电压从用于传输1的1.8V升高至5V且随后将电压降回1.8V。对于传输0，不需要升高电压且随后降低电压，因为零伏特表示0。

数据接口电路436b主要由电容器C2、C3、电阻器R1、R3和缓存器U2A组成。数据接口电路436c主要由电容器C4、C5、C6、电阻器R2、R4、R5、R6和FET Q1组成。数据接口电路436d主要由电容器C7、电阻器R7和缓存器U2B组成。

数据接口电路435a主要由电容器C10、C11和调节器U4组成。数据接口电路435b主要由电容器C14、C15、电阻器R13、R15、R16、R17和缓存器U3B组成。数据接口电路435c主要由电容器C12、电阻器R9、R10、R11和FET Q2组成。数据接口电路435d主要由电阻器R8、R12和缓存器U3A组成。

蜂窝路由器处的插口J1和通信设备处的J3用于CAT-5电缆耦合。插口J1和J3可以是RJ-45插口。存在可以用于插口J1和J3的插口的多种选择。具有内置LED灯的插口是优选的，因为LED灯可以用于指示SIM插座402与SIM卡接口404之间的连接的状态。例如，LED光可以用于指示是否存在供应到SIM插座402的电力。在另一实例中，LED光可以用于指示SIMrst是否设定成低。在另一实例中，快速闪烁的LED可以用于指示数据正在SIMdata上传输。然而，不存在LED灯必须内置的限制。

下表[表0001]示出根据优选实施例的用于插口J1中的引脚的布置。

[表0001]

表0001

引脚编号	连接
		引脚1	用于SIMrst且连接到缓存器U2A的输出端
引脚2	接地
		引脚3	电源
引脚4	用于SIMdata且连接到场效应管(FET)Q1的漏极
		引脚5	接地
引脚6	接地
		引脚7	用于SIMclk且连接到缓存器U2B的输出端
引脚8	接地
		引脚13	接地
引脚14	接地
		引脚15	接地
引脚16	接地

下表[表0002]示出根据优选实施例的用于插口J3中的引脚的布置。

[表0002]

表0002

不存在引脚的布置必须遵循以上布置的限制。由于存在CAT-5电缆中的四对双绞线和三个信号(SIMclk、SIMrst和SIMdata)、一个电源和一个接地，因此有三条导线没有使用。优选地将这三条导线接地以减小噪声。

下表[表0003]示出根据优选实施例的用于连接到SIM插座402的引脚的布置。

[表0003]

表0003

引脚1	将电力提供到SIM卡且连接到调节器U4的输出端
		引脚2	用于SIMrst且连接到缓存器U3A的输出端
引脚3	用于SIMclk且连接到缓存器U3B的输出端
		引脚4	不连接
引脚5	接地
		引脚6	不连接
引脚7	用于SIMdata且连接到FET Q2的源极
		引脚8	不连接
引脚9	接地
		引脚10	接地

下表[表0004]示出根据优选实施例的用于连接到SIM卡接口404的引脚的布置。

[表0004]

表0004

引脚1	不连接
		引脚2	用于SIMrst且连接到缓存器U2A的输入端
引脚3	用于SIMclk且连接到缓存器U2B的输入端
		引脚4	不连接
引脚5	接地
		引脚6	不连接
引脚7	用于SIMdata且连接到FET Q1的源极
		引脚8	不连接
引脚9	不连接
		引脚10	接地

为便于阅读，VCC是供应到缓存器U2A、FET Q1和缓存器U2B的输入电压；VCC_RX是在CAT-5电缆的接收端处的电源的电压；以及VCC_SIM是在SIM插座处的电源的电压。由于CAT-5电缆中的功率损耗，VCC_RX有可能低于由SIM卡接口供应的电力。此外，VS、VG和VD分别是晶体管的源极、增益和漏极处的电压。

出于说明的目的，当传输信号时，信号电压升高到5伏特。因此，当在SIMclk、SIMrst和/或SIMdata中传输1时，传输信号电压应为约5V。

SIM插座402从蜂窝路由器102a接收电力。为了使在CAT-5电缆中载送的电压高于供应到SIM卡接口404的电压，插口J1的引脚3可以直接连接到蜂窝路由器102a的电源，因为电源可以具有较高电压。如果蜂窝路由器102a的电源的电压不符合需要，则可以通过电压调节器调节电压。电压调节器随后被视为数据接口电路436a。在通信路由器101处，首先将由CAT-5电缆供应的电力的电压调节到SIM卡的操作电压。因此，分压器或电压调节器(例如，调节器U4)放置于插口J3的引脚3与SIM插座402的引脚1之间。在一个变型例中，为了调整用于在CAT-5电缆中载送的所供应电压，分压器或电压调节器放置于电源与引脚3之间。

在图8中，SIM卡接口404的SIMclk连接到缓存器U2B。缓存器U2B优选具有开漏输出，例如，由安森美半导体公司(ON Semiconductor)制造的NL27WZ07。由于SIMclk通过SIM卡接口404产生或经由SIM卡接口404传输，因此SIMclk是单向的。SIM插座402的SIMclk是时钟信号的接收器。缓存器U2B可以被视为电压比较器。电阻器R7和电容器C7共同用于减小在缓存器U2B输入端与SIM卡接口404的SIMclk之间的连接时的噪声。当缓存器U2B的输入电压小于其VCC功率的一半时，输出电压约为零伏特。当缓存器U2B的输入电压大于VCC电压的一半时，其输出是高阻抗输出。在SIM插座402处的缓存器U3B的输出端处的时钟信号终止时，缓存器U3B的输入端处的电压经由电阻器R15和R16上拉至约VCC_RX。上拉主要是为了补偿由于CAT-5电缆中的电容和电感而引起的干扰，尤其SIMclk信号可以高达4MHz。R17用于将缓存器U3B的输入端接地，以便减小噪声并且减小经由R15、R16和R17从VCC_RX流动到地面的电流。不存在必须具有两个电阻器R15和R16的限制。两个电阻器可以组合成一个。两个电阻器可以用于通过与使用一个电阻器相比允许技术人员更容易地校准符合需要的电阻值来减少用于找出正确电阻值的时间。C14和C15用于减小时钟信号中的噪声。当缓存器U3B的输入被上拉至VCC_RX时，U3B的输出变为高阻抗并且经由电阻器R13上拉至VCC_SIM。

SIM卡接口404的SIMrst连接到缓存器U2A。缓存器U2A优选具有开漏输出，例如，由安森美半导体公司(ON Semiconductor)制造的NL27WZ07。由于SIMrst通过SIM卡接口产生或经由SIM卡接口传输，因此SIMrst是单向的。SIM插座402的SIMrst是复位信号的接收器。当缓存器U2A的输入电压小于其VCC功率的一半时，输出电压为零伏特。当输入电压大于VCC电压的一半时，输出是高阻抗输出。在输出经由电阻器R1和电容器C3连接到5V电源时，电压被上拉至约5V。与SIMclk不同，对于SIMrst，由于变化的SIMrst信号的相对低的频率，因此可以在SIMrst的传输端或终止端执行电压上拉操作。因此，不存在电阻器R1和电容器C3必须连接到缓存器U2A的输出端的限制。例如，在一个变型例中，电阻器R1和电容器C3可以连接到VCC_RX和缓存器U3A的输入端。

在SIM插座402的SIMrst处的接收端处，SIMrst连接到U3A的输入端。如果SIMrst设定成零，则R8用于将SIMrst接地。当输入为0时，U3A的输出接地。当输入为1时，3A的输出经由电阻器R12拉至VCC_SIM。

SIM卡接口404的SIMdata连接到FET Q1。由于SIMdata是双向的，因此FET Q1可以被视为双向电压移位器，使得数据可以经由SIMdata传输和接收。由Fairchild半导体公司制造的BSS138 n沟道增强模式场效应晶体管可以用于FET Ql。然而，不存在必须使用BSS138的限制。可以使用FET Q1作为SIMdata的双向电压移位器的四个原因如下：

(a)当SIM卡接口404传输SIMdata中的信号并且如果信号是零时，SIMdata设定成接地到零伏特。因此，FET Q1的栅极-源极变成正向偏置，漏极与源极之间的沟道变为开放，且随后VD接近VS。由于电阻器R6具有相对较大电阻，因此流过电阻器R6的电流量应较小并且不会消耗太多功率。在插口J1的引脚4处的电压值随后应接近零伏特。

(b)当SIM卡接口404传输SIMdata中的信号并且如果信号为1时，SIM卡接口的引脚3设定成高并且具有约1.8伏特。因此，FET Q1的栅极-源极不正向偏置，漏极与源极之间的沟道闭合。漏极随后具有高阻抗。在插口J1的引脚4处的电压值随后被拉至约5伏特，所述5伏特经由电阻器R1供应。

(c)当SIM卡接口404接收SIMdata中的信号并且如果信号为0时，在插口J1的引脚4处的电压应处于约零伏特或由于跨越电阻器R6的压降而略微高于零伏特。如果FET Q1的VS处于约1.8V，则置于FET Q1内部的保护二极管变为正向偏置并且电流从源极流动到漏极。随后FET Q1的VS将下降到约FET Q1的VD(约为零伏特或略微高于零伏特)并且保持在所述电压电平。因此，SIM卡接口404可以经由SIMdata接收零。如果VS已处于约零伏特，则VS将保持在约零伏特。

(d)当SIM卡接口404接收SIMdata中的信号并且如果信号为1时，在插口J1的引脚4处的电压应处于约5伏特或由于经由CAT-5电缆的压降而略微低于5伏特。当FET Q1的VG低于VD时，FET Q1不导电并且源极变为浮动的。随后在SIMRst经由包括电阻器R2、电阻器R4和电容器C4的电阻器-电容器电路连接到VS时，FET Q1的VS被上拉至SIMRst的电压。本领域技术人员将理解，存在跨越R2和R4的较小压降。

由于当SIM插座402处的SIM卡设定成正常操作时SIMrst设定成1并且当SIM卡设定成复位模式时SIMrst设定成零，因此应仅当SIMrst设定成1时执行SIM卡接口404与SIM卡之间的数据通信。因此，SIM卡接口404的SIMrst和SIMdata经由电阻器R2、电阻器R4和电容器C4连接的另一益处是当一者来自SIMdata中的SIM插座402时减少瞬态响应。

在图9中，SIM插座402的SIMdata经由电阻器R10和FET Q2的漏极连接到调节器U4的输入端。可以使用FET Q2作为SIMdata的双向电压移位器的四个原因如下：

(a)当插入SIM插座402处的SIM卡传输SIMdata中的信号并且如果信号为0时，SIMdata设定成接地至零伏特。因此，FET Q2的栅极-源极变成正向偏置，漏极与源极之间的沟道变为开放，且随后VD接近VS。由于电阻器R10具有相对较大电阻，因此流过电阻器R10的电流量应较小并且不会消耗太多功率。在插口J3的引脚4处的电压值随后应接近零伏特。

(b)当SIM卡传输SIMdata中的1信号时，SIM插座402的引脚7通过SIM卡设定成高并且具有约1.8伏特。因此，FET Q1的栅极-源极不正向偏置，漏极与源极之间的沟道闭合。漏极随后具有高阻抗。在插口J3的引脚4处的电压值经由电阻器R10拉至约VCC_RX。

(c)当SIM插座402处的SIM卡接收SIMdata中的信号0时，在插口J3的引脚4处的电压应处于约零伏特或由于跨越R10的压降而略微高于零伏特。如果FET Q2的VS处于约1.8V，则置于FET Q2内部的保护二极管变为正向偏置并且电流从源极流动到漏极。随后VS将下降到约FET Q2的VD(约为零伏特或略微高于零伏特)并且保持在所述电压电平。因此，SIM插座402处的SIM卡可以经由SIMdata接收零。如果VS已处于约零伏特，则VS将保持在约零伏特。

(d)当SIM插座402处的SIM卡接收SIMdata中的信号1时，在插口J3的引脚4处的电压应处于约5伏特或由于经由CAT-5电缆的压降而略微低于5伏特。当VG低于VD时，FET Q2不导电并且源极变为浮动的。随后，VS经由电阻器R11上拉至约VCC_SIM的电压。本领域技术人员将理解，存在跨越R11的较小压降。

在一个变型例中，使用PoE技术将电源与以太网数据组合。因此，仅插口J1和J3的三个引脚用于SIM数据通信。以太网数据通信和电源使用其余引脚中的四个引脚。

根据本发明的一个实施例，一个CAT-12085电缆用于蜂窝路由器102a与通信设备101之间的SIM卡数据通信以及以太网数据通信。在此实施例中，RDP 110a和RSP 111a组合在一起以在蜂窝路由器102a处形成集成远程端口，并且LDP 106a和LSP 107a组合在一起以在通信设备101处形成集成本地端口。因此，蜂窝路由器102a和通信设备101通过一个CAT-5电缆，而不是两个CAT-5电缆连接。CAT-5电缆中的八条导线中的三条用于SIMclk、SIMrst和SIMdata。另外四条导线用于以太网供电(PoE)用途。本领域技术人员将理解，10/100BASE以太网仅使用四条导线。所述四条导线还可以用于当在PoE用途的情况下时载送功率。PoE的使用允许蜂窝路由器102a由通信设备101供电，同时使用以太网协议与通信设备101通信。因此，CAT-5电缆中的八条导线中的七条用于SIMclk、SIMrst和SIMdata以及PoE。其余一条导线可以用于其它目的，或者可以接地用于减小干扰。使用PoE的一个益处是简化为蜂窝路由器102a供电的任务。

图10是使用一个CAT-5电缆，即电缆1203将电从通信设备101载送到蜂窝路由器102a的更详细的图解说明。模块1201是通信设备101的一部分，并且模块1202与蜂窝路由器102a间隔开。图10中未示出通信设备101和蜂窝路由器102a的其它部分。电缆1203还用于模块1201与模块1202之间的以太网数据和SIM卡数据通信。模块1201具有将电力提供到模块1202的电源1208。电源1208可以从市电、电池、转换器或其它电源接收电力。电源1208通过连接1214将电力提供到电力注入器1205并且提供到电压调节器1209。电力注入器1205用于通过插口1204将电力注入到以太网电缆。电力注入技术中的一个是以太网供电(PoE)标准。以太网数据从数据模块1206接收或发送到数据模块1206。数据模块1206是能够发送和接收以太网数据的电路模块。数据模块1206可以是以太网芯片组。电力注入器1205通过四条导线1211a-1211d连接到插口1204。当SIM卡所需的电压可以不同于电源1208的电压时，电压调节器1213改变由电源1208供应到SIM插座1207以供SIM卡使用的电力的电压。SIM插座1207具有与插口1204的三个连接1212a-1212c，用于SIM卡时钟信号、数据信号和复位信号。SIM插座1207还接地。因此，SIM插座1207具有供SIM卡使用的电源、接地、SIMclk、SIMdata和SIMrst。

模块1201具有用于耦合到电缆1203的插口1216。从插口1216载送SIM卡时钟信号、数据信号和复位信号的三条导线连接到SIM卡接口1218。载送以太网数据和电的另外四条导线连接到电力接收器1217。电力接收器1217用于将电力提供到蜂窝路由器102a。电力接收器1217用于组合数据模块1219的四条导线以及从数据模块1219的四条导线提取。类似于数据模块1206，数据模块1219是能够发送和接收以太网数据的电路模块。来自电力接收器1217的两条导线1224a和1224b用于提供电力并且接地到SIM卡接口1218。如果来自电力接收器1217的电力的电压不同于SIM卡接口1218所需的电压，则电压调节器或转换器可以用于改变电压电平。

不存在对可以由通信设备101供电的蜂窝路由器102的数目的限制。例如，如果通信设备101具有用于十个SIM卡的十个SIM插座，具有十个集成本地端口并且具有足够电源，则所述通信设备可以通过十条CAT-5电缆连接到至多10个蜂窝路由器。可以在CAT-5电缆中载送SIM卡数据通信、数据通信和电力，所述CAT-5电缆耦合在通信设备101处的集成本地端口中的一个与蜂窝路由器102处的远程本地端口之间。因此，10个蜂窝路由器不需要用SIM卡插入并且不需要从电插座接收电力。这样会减小部署蜂窝路由器的复杂性。

Claims

1.一种使用多个SIM卡的系统，其包括：

第一通信设备，其中所述第一通信设备包括远程数据端口，远程SIM端口，至少三个多路复用器，至少一个SIM卡接口及至少一个RF收发器；

第二通信设备，其中所述第二通信设备包括本地数据端口，本地SIM端口及多个SIM插座；

其中所述至少三个多路复用器连接到所述至少一个SIM卡接口及所述远程SIM端口；

其中所述多个SIM卡中的每个插入到所述多个SIM插座中对应的SIM插座；

其中所述远程数据端口通过第一电缆连接到所述本地数据端口；

其中所述远程SIM端口通过第二电缆连接到所述本地SIM端口；

其中所述远程数据端口通过所述第一电缆从所述本地数据端口接收电力；

其中所述第一电缆用于传输及接收数据；以及

其中所述第二电缆用于传输及接收SIM卡信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少三个多路复用器的每个所接收到的输入信号是基于选择信号输出到第一输出及第二输出的其中一个。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少三个多路复用器的第一多路复用器用于多路复用SIM卡数据信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少三个多路复用器的第二多路复用器用于多路复用SIM卡时钟信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少三个多路复用器的第三多路复用器用于多路复用SIM卡复位信号。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二电缆包括至少五条导线；

其中所述至少五条导线的第一导线用于传输SIM卡数据信号；

其中所述至少五条导线的第二导线用于传输SIM卡时钟信号；

其中所述至少五条导线的第三导线用于传输SIM卡复位信号；

其中所述至少五条导线的第四导线用于提供电力；以及

其中所述至少五条导线的第五导线用于提供接地。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一电缆是CAT-5电缆。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一电缆包括八条导线。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述八条导线的其中四条导线用于传输数据。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述八条导线的第一导线用于传输SIM卡数据信号。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述八条导线第二导线用于传输SIM卡时钟信号。

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述八条导线第三导线用于传输SIM卡复位信号。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二通信设备进一步包括电力注入器。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述电力注入器通过所述本地数据端口及以太网供电标准将电力提供到所述第一通信设备。

15.一种使用SIM卡的系统，其包括：

第一通信设备，其中所述第一通信设备包括远程数据端口，远程SIM端口，

SIM卡接口及RF收发器；

第二通信设备，其中所述第二通信设备包括本地数据端口，本地SIM端口及至少一个SIM插座；

其中所述SIM卡插入到所述至少一个SIM插座中对应的SIM插座；

其中所述远程SIM端口通过第二电缆连接到所述本地SIM端口；

其中所述第一电缆用于传输及接收数据；

其中所述第二电缆传输及接收SIM卡信息；以及

其中所述第二电缆包括至少八条导线。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述至少八条导线的第一对导线用于传输SIM卡数据信号；其中所述至少八条导线的第二对导线用于传输SIM卡复位信号；其中所述至少八条导线的第三对导线用于传输SIM卡时钟信号；其中所述至少八条导线的第四导线用于传输电力；以及其中所述至少八条导线的第五导线用于接地。

17.根据权利要求16所述的系统，进一步包括第一组放大器，所述第一组放大器包括四个放大器；其中所述第一组放大器的其中两个放大器连接到所述第一对导线的一端；以及其中所述第一组放大器的另外两个放大器连接到所述第一对导线的另一端。

18.根据权利要求16所述的系统，进一步包括第二组放大器，所述第二组放大器包括四个放大器；其中所述第二组放大器的其中两个放大器连接到所述第二对导线的一端；以及其中所述第二组放大器的另外两个放大器连接到所述第二对导线的另一端。

19.根据权利要求16所述的系统，进一步包括第三组放大器，所述第二组放大器包括四个放大器；其中所述第三组放大器的其中两个放大器连接到所述第三对导线的一端；以及其中所述第三组放大器的另外两个放大器连接到所述第三对导线的另一端。