ES2279964T3 - Sistema de conexion como interfaz entre tarjeta sim y modem gsm. - Google Patents
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Abstract
Sistema de conexión como interfaz entre una tarjeta SIM (100) y un módem GSM (200) sin señal de control para la dirección de datos y sin función de acceso remoto Remote SIM Access, que presenta una línea de datos bidireccional (10), que conecta una entrada/salida de datos de la tarjeta (110) de la tarjeta SIM (100) con una entrada/salida de datos del módem (210) del módem GSM (200), caracterizado porque - la línea de datos (10) presenta una zona, en la que se ramifica en una primera y una segunda línea unidireccional de datos (30, 40) paralelas, en las que se prevé un primer y un segundo elemento de bloqueo en dirección contraria (130, 240), de forma que la primera línea unidireccional de datos (30) sólo en la dirección de la tarjeta SIM (100) al módem GSM (200) y la segunda línea unidireccional de datos (40) sólo deja pasar señales de datos en la dirección contraria, - un primer y segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos (123, 223) se conecta respectivamente en la primera y/o segunda línea unidireccional de datos (30, 40), que puede bloquear también, en cada caso, las señales de datos en polarización directa.
Description
Sistema de conexión como interfaz entre tarjeta
SIM y módem GSM.
La presente invención hace referencia a un
sistema de conexión según el concepto general de la Reivindicación
1 y un procedimiento para la especificación de la dirección de la
señal en una línea de datos entre estas interfaces.
Para la autentificación de un usuario de un
aparato de telefonía móvil GSM, se han establecido como estándar
las tarjetas SIM. En los aparatos GSM convencionales, como por
ejemplo un teléfono móvil, el lector de tarjetas para tarjetas SIM
se integra en el propio aparato. Con la creciente funcionalidad de
los aparatos GSM crece sin embargo también la importancia de la
tarjeta SIM, que ya no sólo se utiliza para la comprobación de la
autorización para telefonía, sino para diferentes aplicaciones, como
por ejemplo, autorización de acceso a zonas de seguridad y,
recientemente, como sustituto de la llave, o para funciones de
pago.
Se comprueba además, que en algunas aplicaciones
es deseable una separación espacial del lector de tarjetas SIM
respecto del aparato GSM. Por ejemplo, la tarjeta SIM puede
insertarse en un lector apropiado de tarjetas de un automóvil, para
autentificar a un usuario, por tanto, para un dispositivo GSM en el
vehículo. Adicionalmente, un usuario puede autentificarse, tanto en
el sector privado como también en el comercial, a través de un
lector de tarjetas SIM para instalaciones telefónicas, ordenadores,
piezas de red, cajeros automáticos o demás aparatos con
funcionalidad GSM. Si, además, se deseara establecer, por motivos de
seguridad, una conexión directa entre el lector de tarjetas y el
aparato GSM para la transmisión de los datos de autentificación,
que, en las citadas aplicaciones, tendría que ser a menudo de
varios metro de largo, debido a los condicionamientos
espaciales.
Los drivers electrónicos para la interfaz de las
tarjetas SIM en módems GSM son generalmente apropiados sólo para
separaciones menores de 50 cm.
Se comercializan, por cierto, circuitos
integrados, que posibilitan una "prolongación" de varios
metros. Como, sin embargo, la línea de datos se diseña
bidireccional respecto a la tarjeta SIM, estos circuitos necesitan
una señal de control para la dirección de la señal. Una señal de
este tipo no se encuentra, sin embargo, disponible externamente a
los módems GSM estándar. Estos circuitos están concebidos, por
tanto, sólo para la integración directa en módems GSM, y además son
extensivos en costes.
Otra posibilidad se ofrece con el empleo de
módems GSM con una función de acceso remoto para datos SIM (llamado
Remote SIM Access - RSA). Aquí se leen y seleccionan los datos de la
tarjeta SIM en un lugar remoto y se intercambian por comandos AT
(comandos estándar Hayes para módems, de ATtention) entre el módem
GSM y la tarjeta SIM. La transmisión de datos puede realizarse
además por cable o radio (por ejemplo, Blue Tooth). Esta solución es
asimismo extensiva en costes y supone, por otra parte, el empleo de
módems GSM con funcionalidad RSA, que, en el mercado, sólo se
venden por separado.
Otra posibilidad la ofrece el empleo de un UART
acorde a la US 6,584,326.
Es, por tanto, objetivo de la presente invención
producir la posibilidad de una conexión de un lector separado de
tarjetas SIM a un módem GSM estándar, que ni proporcione una señal
externa para la dirección de la señal de datos ni disponga de
funcionalidad RSA. Al mismo tiempo deberían establecerse con esto
los principios para poder prolongar la distancia de conexión
ventajosamente hasta varios metros.
La solución acorde a la presente invención para
el sistema de conexión se indica individualmente en la
Reivindicación 1 y, un procedimiento conforme a la presente
invención, para la especificación de la dirección se indica en la
Reivindicación 12.
La presente invención contiene los conceptos
sustanciales de, especificar un sistema de conexión para la conexión
entre las interfaces del lector de tarjetas SIM y del módem GSM,
que funciona sin una señal de dirección externa para la línea de
datos, reconociendo independientemente la dirección de la señal. Si
entonces debieran transmitirse señales a través de uno de los dos
interfaces, se bloquearía la línea de datos en la dirección
contraria. Por otra parte, los elementos del circuito se diseñan,
de forma que puedan dividirse en dos grupos, dependiendo de si
procesan las señales del lector de tarjetas SIM o las del propio
módem GSM.
Entonces, en un perfeccionamiento favorable, se
puede distribuir el circuito conforme a estos grupos sobre dos
chips y conectar entre los chips una línea de una longitud
deseada.
Ventajosamente, se conectan dispositivos de
acondicionamiento de la señal de datos, en cada caso, en las líneas
unidireccionales de datos. Por consiguiente, puede aumentarse la
calidad de las señales de datos, afectadas por la transmisión a lo
largo del largo interfaz.
El primer dispositivo de bloqueo de la señal de
datos, el primer dispositivo de acondicionamiento de la señal de
datos y el primer elemento de bloqueo en dirección contraria, por un
lado, y el segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos, el
segundo dispositivo de acondicionamiento de la señal de datos y el
segundo elemento de bloqueo en dirección contraria, por otro lado,
se configuran preferentemente como un único elemento lógico. Esto
proporciona un diseño compacto del circuito y una construcción más
sencilla y, por lo tanto, una fabricación simple y económica y con
menor propensión al fallo.
En un perfeccionamiento apropiado, la primera y
segunda línea unidireccional de datos presentan un primer y/o
segundo driver de línea, particularmente un driver
push-pull de línea con baja impedancia, que, en cada
caso, acopla las señales de datos a la línea unidireccional de
datos. Estos drivers de línea elevan la calidad de la señal de
datos y reducen la probabilidad de pérdidas de datos.
Preferentemente se conectan, además, una primera
y una segunda resistencia en serie con el primer y/o segundo driver
de línea. Estas resistencias sirven para el ajuste de la línea, es
decir, evitan y/o reducen la reflexión de ondas
electromagnéticas.
El primer y segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos, el primer y/o
segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos y el primer y/o
segundo dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección
se diseñan ventajosamente, en cada caso, como comparadores,
particularmente con una tensión umbral de 1,5 V. Esto es válido en
el caso de la tensión habitual de suministro de 3 V del estándar SIM
válido, y los comparadores son módulos de conexión muy sencillos,
que satisfacen los objetivos relevantes.
En otro modo de ejecución, los elementos que
aparecen, en cada caso, en parejas se dividen en dos grupos con,
respectivamente, un elemento de cada par, disponiéndose uno de los
grupos espacialmente cerca de la tarjeta SIM y el otro grupo
espacialmente cerca del módem GSM y pudiendo las líneas de conexión
entre elementos de diferentes grupos ser de hasta varios metros de
largo. De este modo puede realizarse la conexión de una tarjeta SIM
a un módem GSM separado de ella una distancia correspondiente, sin
que se requiera ninguna funcionalidad auxiliar del módem GSM para
un acceso remoto de este tipo.
Una línea de reloj conecta preferentemente una
salida de reloj del módem GSM con una entrada de reloj de la
tarjeta SIM. Aquí se intercalan un dispositivo de mejora de la señal
de reloj y un driver de la línea de reloj, particularmente un
driver push-pull de línea con baja impedancia, sobre
la línea de reloj, que acopla la señal de reloj a una línea de
prolongación de hasta varios metros de largo. El driver de la línea
de reloj y el dispositivo de mejora garantizan, que se compensen
las pérdidas de calidad de la señal de reloj a lo largo de una
línea de reloj de varios metros de largo, por tanto, la tarjeta SIM
y el módem GSM pueden disponerse correspondientemente separados una
de otro.
Ventajosamente se conectan un dispositivo de
producción y un dispositivo de terminación para una señal invertida
en paralelo con la línea de reloj. De este modo puede transmitirse
simétricamente la señal de reloj y, por consiguiente, se reduce la
radiación electromagnética. Una tercera y cuarta resistencias se
conectan preferentemente en serie al dispo-
sitivo de producción y al driver de la línea de reloj, respectivamente. Estas resistencias sirven para el ajuste de la línea.
sitivo de producción y al driver de la línea de reloj, respectivamente. Estas resistencias sirven para el ajuste de la línea.
Una línea de puesta a cero conecta
ventajosamente una salida de puesta a cero del módem GSM con una
entrada de puesta a cero de la tarjeta SIM, que intercala un
dispositivo de mejora de la señal de puesta a cero. Por tanto,
puede lograrse, que se compensen las pérdidas de calidad de la señal
de puesta a cero durante la transmisión, especialmente en el caso
de una línea más larga de puesta a cero.
A continuación se describe la invención en base
a un ejemplo de ejecución y con referencia a los diseños adjuntos.
Los diseños presentan en:
En la Fig. 1 se representa un diagrama de
bloques de un sistema de conexión conforme a la invención, que a
través de, en total, cinco líneas individuales, forma la interfaz
entre una tarjeta SIM 100 y un módem GSM 200: una línea de datos
10, una línea de masa 50, una línea de suministro 60, una línea de
reloj 70 y una línea de puesta a cero 80.
La línea bidireccional de datos 10 se ramifica
en una primera línea unidireccional de datos 30 con dirección de la
señal desde una entrada/salida de datos de la tarjeta 110 de la
tarjeta SIM 100 a una entrada/salida de datos del módem 210 del
módem GSM 200 y una segunda línea unidireccional de datos 40
paralela con la dirección de la señal desde la entrada/salida de
datos del módem 210 a la entrada/salida de datos de la tarjeta 110.
La dirección de transmisión de todas las líneas de dirección
específica 30, 40, 70, 80 se representa en la Fig. 1 con
flechas.
En la primera y la segunda línea unidireccional
de datos 30, 40 se disponen en serie un primer dispositivo de
identificación de la dirección 120, dispuesto más cerca de la
tarjeta SIM 100, y se conecta un segundo dispositivo de
identificación de la dirección 220, dispuesto más cerca del módem
GSM 200.
El primer dispositivo de identificación de la
dirección 120 es capaz de reconocer el envío de una señal de datos
en la entrada/salida de datos de la tarjeta 110 y, acto seguido,
bloquear el segundo dispositivo de identificación de la dirección
220 y la segunda línea unidireccional de datos 40 en su polarización
directa. Por lo tanto, sólo la primera línea unidireccional de
datos 30 permanece permeable durante el envío de una señal de datos
de la tarjeta SIM 100 al módem GSM 200, mientras que las señales de
datos se bloquean completamente en la dirección contraria.
Correspondientemente, el segundo dispositivo de identificación de la
dirección 220 es capaz de reconocer el envío de una señal de datos
en la entrada/salida de datos del módem 210 y, acto seguido,
bloquear el primer dispositivo de identificación de la dirección 220
y la primera línea unidireccional de datos 30 en su polarización
directa, de forma que sólo la segunda línea unidireccional de datos
40 del módem GSM 200 a la tarjeta SIM 100 sea permeable y las
señales de datos se bloqueen completamente en la dirección
contraria.
Puede conseguirse, por tanto, que la tarjeta SIM
100 y el módem GSM 200 no transmitan nunca señales de datos
simultáneamente a través de la línea de datos 10, sino que siempre
se verifica sólo una transmisión en una de ambas direcciones, ya
que durante esta transmisión se bloquea la dirección contraria.
La línea de masa 50 conecta tomas a masa de los
elementos lógicos, dispuestos cerca de la tarjeta SIM 100, con
tomas a masa de los elementos lógicos, dispuestos cerca del módem
GSM 200. Una línea de masa de la tarjeta 151 conduce hacia fuera el
potencial de masa de una punta de masa de la tarjeta 150 de la
tarjeta SIM, y una línea de masa del módem 251 conduce hacia fuera
el potencial de masa de una punta de masa del módem 250 del módem
GSM 200. En total, se asegura, por consiguiente, que en todo el
sistema de conexión y en la tarjeta SIM 100 y en el módem GSM 200
existe el mismo potencial de masa.
La línea de suministro 60 conecta una punta de
suministro de la tarjeta 160 de la tarjeta SIM con la punta de
suministro del módem 260 del módem GSM. Según el actual estándar SIM
se prevé una tensión de 3,0 V, aunque la invención no se restringe
a esta tensión. El módem GSM 200 alimenta normalmente la tarjeta SIM
100 con tensión.
La línea unidireccional de reloj 70 conecta una
salida de reloj del módem 270 del módem GSM 200 con una entrada de
reloj de la tarjeta 170 de la tarjeta SIM 100. Cerca de la tarjeta
SIM 100 se prevé un dispositivo de acondicionamiento de la señal de
reloj 171, y cerca del módem GSM 200 se dispone un driver de la
línea del reloj 272, para acondicionar antes y/o después la señal
de reloj, que pierde calidad durante la transmisión por la línea de
reloj 70, para la transmisión.
La línea unidireccional de puesta a cero 80
conecta una salida de puesta a cero del módem 280 del módem GSM 200
con una entrada de puesta a cero de la tarjeta 180 de la tarjeta SIM
100. Un dispositivo de acondicionamiento de la señal de puesta a
cero 181 cerca de la tarjeta SIM 100 acondiciona la señal de puesta
a cero tras la transmisión a la tarjeta SIM 100.
En la Fig. 1, con las dos líneas discontinuas
perpendiculares se sugiere una posible separación de los elementos
lógicos en dos grupos, asociándose el primer grupo espacialmente a
la tarjeta SIM 100 y el otro grupo, al módem GSM 200. Las líneas de
conexión, que se encuentran en la Fig. 1 en la zona entre ambas
líneas discontinuas perpendiculares, se pueden prolongar entonces
hasta varios metros, para disponer la tarjeta SIM 100 y/o el
correspondiente lector de tarjetas SIM, no representado, y el módem
GSM 200 hasta varios metros por separado uno de otro.
En la Fig. 2 se muestra un primer modo de
ejecución de la línea de datos 10 con los correspondientes elementos
lógicos como sección de la Fig. 1, representándose también los
detalles, que no se ven en la Fig. 1. Aquí, el primer y segundo
dispositivo de identificación de la dirección 120, 220 se desdoblan,
en cada caso, en tres subelementos, o sea, un primer y/o segundo
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
121, 221, un primer y/o segundo dispositivo de bloqueo del
reconocimiento de la dirección 122, 222 y un primer y/o segundo
dispositivo de bloqueo de la señal de datos 123, 223. En las líneas
unidireccionales paralelas de datos primera y segunda 30, 40 se
conecta el primer y/o segundo dispositivo de bloqueo de la señal de
datos 123, 223, que puede bloquear la transmisión de la señal de
datos también en la respectiva polarización directa.
La línea de datos 10 se ramifica desde la
entrada/salida de datos de la tarjeta 110 adicionalmente en una
tercera rama paralela, interconectada a una entrada del primer
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
121. Su primera salida está conectada a una entrada del segundo
dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección 222 y su
salida se conecta de nuevo a una entrada del segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 221. Una segunda
salida del primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de
la señal de datos 121 está conectada a una entrada del primer
dispositivo de bloqueo de la señal de datos 123.
De forma completamente análoga, la línea de
datos 10 se ramifica también de la entrada/salida de datos del
módem 210 adicionalmente en una tercera rama, paralela a las dos
líneas unidireccionales de datos 30, 40, interconectada a una
entrada del segundo dispositivo de reconocimiento de la dirección de
la señal de datos 221. Su primera salida se conecta a una entrada
del primer dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la
dirección 122 y su salida se conecta de nuevo a una entrada del
primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de
datos 121. Una segunda salida del segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 221 se conecta
a una entrada del segundo dispositivo de bloqueo de la señal de
datos 223.
Acorde a la Fig. 1, los elementos lógicos se
pueden clasificar en dos grupos, dispuestos cerca de la tarjeta SIM
100 y/o cerca del módem GSM 200, pudiendo ser las líneas que unen
los elementos de los diversos grupos, de hasta varios metros de
largo. Estas líneas se encuentran en la Fig. 2 en la zona entre
ambas líneas perpendiculares discontinuas.
A continuación se describe, cómo una señal de
datos de emisión ajustada a la entrada/salida de datos de la
tarjeta 110 se transmite a la entrada/salida de datos del módem 210
y, además, bloquea la línea en la dirección contraria. El caso
inverso de una transmisión del módem GSM 200 a la tarjeta SIM 100 no
requiere entonces ninguna otra explicación, debido a la simetría
del evento.
En estado de reposo, todos los elementos del
dispositivos de identificación de la dirección 120, 220 están
desactivados. Una señal de datos ahora ajustada en la entrada/salida
de los datos de la tarjeta 110 alcanza, a través de la tercera rama
paralela, la entrada del primer dispositivo de reconocimiento de la
dirección de la señal de datos 121, que reconoce una señal de datos
en la dirección de la tarjeta SIM 100 al módem GSM 200. A través de
una primera salida, se activa el dispositivo de reconocimiento de la
dirección de la señal de datos 121 y, acto seguido, el segundo
dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección 222. Al
mismo tiempo activa, a través de su segunda salida, el primer
dispositivo de bloqueo de la señal de datos 123. El segundo
dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección 221
bloquea, a través de su salida, el segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 222. Por tanto,
se evita también particularmente, que el segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 222 pueda
bloquear al primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de
la señal de datos 122 o al segundo dispositivo de bloqueo de la
señal de datos 223, si al mismo tiempo o después se ajusta también
una señal de datos de emisión en la entrada/salida de datos del
módem 210.
La señal de datos de emisión en la
entrada/salida de datos de la tarjeta 110 alcanza paralelamente
también las dos líneas unidireccionales de datos 30, 40. Se adapta
a la primera línea unidireccional de datos 30 en polarización
directa, y desactiva el segundo dispositivo de bloqueo de la señal
de datos 223. Por lo tanto, la señal de datos puede transmitirse
libremente a la entrada/salida de datos del módem 210. Para la
segunda línea unidireccional de datos 40 se ajusta en la dirección
de bloqueo y no puede, por lo tanto, reenviarse aquí.
Como a esta altura, el primer dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 121 y el primer
dispositivo de bloqueo de la señal de datos 123 están activados,
mientras que el segundo dispositivo de reconocimiento de la
dirección de la señal de datos 221 y el segundo dispositivo de
bloqueo de la señal de datos 223 están desactivados, una señal de
datos de emisión, a continuación aproximadamente ajustada a la
entrada/salida de datos del módem, no puede ni activar el segundo
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
221 ni transmitir mediante una de las dos líneas unidireccionales de
datos 30, 40. La primera línea unidireccional de datos 30 consigue
en dirección contraria, bloquear el primer dispositivo de bloqueo
de la señal de datos 123 en la segunda línea unidireccional de datos
40.
Si la transmisión de la señal de datos de
emisión ha finalizado, o sea, ninguna señal de datos de emisión más
se ajusta a la entrada/salida de datos de la tarjeta, se desactivan
todos los elementos lógicos activados en la línea de datos 10,
hasta que se ajuste nuevamente una señal de datos de emisión en la
tarjeta SIM 100 o en el módem GSM 200.
En conjunto, puede por tanto conseguirse que, la
tarjeta SIM 100 y el módem GSM 200 no transfieran nunca señales de
datos simultáneamente a través de la línea de datos 10. Si tuvieran
que ajustarse señales de datos de emisión casi simultáneamente
tanto en la entrada/salida de datos de la tarjeta 110 como también
en la entrada/salida de datos del módem 210, las diferencias
mínimas de tiempo o de velocidad transmisión siempre existentes
conducen al hecho de que uno de los dos dispositivos de
identificación de la dirección 120, 220 bloquea al otro y, por
consiguiente, la transmisión de señales de datos sólo puede
verificarse, no obstante, en una dirección, hasta que el proceso
actual de emisión de datos haya concluido.
En la Fig. 3 se muestra un segundo modo de
ejecución de la línea de datos 10 con los correspondientes elementos
lógicos, como muestra un detalle de la Fig. 1. sólo se describen
los elementos, que difieren de aquellos del primer modo de
ejecución representado en la Fig. 2:
En la primera línea unidireccional de datos 30
se conecta, cerca de la tarjeta SIM 100, un primer driver de línea
de datos 132 y, cerca del módem GSM 200, un dispositivo de
acondicionamiento de la señal de datos 231, designado en adelante
como "segundo". De manera análoga, en la segunda línea
unidireccional de datos 40, cerca del módem GSM 200, se conecta un
segundo driver de línea de datos 242 y, cerca de la tarjeta SIM 100,
un primer dispositivo de acondicionamiento de la señal de datos
141. Además, el primer y/o segundo dispositivo de acondicionamiento
de la señal de datos 141, 231 puede formar, en cada caso, con el
segundo y/o primer dispositivo de bloqueo de la señal de datos un
primer y/o segundo elemento integral de acondicionamiento/bloqueo
130 y/o 240.
La función del driver de línea de datos 132, 242
es transformar la señal de datos en una, apropiada para la
transmisión a través de una línea de datos más larga de hasta varios
metros longitud, mientras que los dispositivos de mejora de la
señal de datos 141, 231 reconvierten la señal de datos tras esta
transmisión, de nuevo, en un formato de la señal de datos
comprensible para la tarjeta SIM 100 y/o el módem GSM 200. Por
tanto, se resuelve el problema de que en los lectores habituales de
tarjetas SIM y módems GSM sólo es posible una transmisión de
señales de datos a lo largo de una corta distancia de hasta medio
metro.
La Fig. 4 presenta una sección del sistema de
conexión conforme a la Fig. 1, en el que el diagrama de bloques de
la línea de reloj se representa también con aquellos detalles, que
no se ven en la Fig. 1.
En la línea de reloj 70 se conectan en serie,
cerca del módem GSM 200, un driver de la línea de reloj 271, un
dispositivo de simetrización 272; y, cerca de la tarjeta SIM 100, se
conectan en serie un dispositivo de
simetrización-anulación 172, así como un dispositivo
de acondicionamiento de la señal de reloj 171. La función del
driver de la línea de reloj 271 y del dispositivo de anulación de la
señal de reloj 171 es la misma que la de los elementos apropiados
en la línea de datos 10, es decir, la preparación y
acondicionamiento de la señal de reloj para el puenteado de una
longitud de línea de varios metros.
El dispositivo de simetrización 272 simetriza la
señal de reloj para la transmisión a través de la línea de reloj,
mientras que el dispositivo de
simetrización-anulación 172 reconvierte la señal
simétrica de reloj de nuevo en una señal unidireccional de reloj.
La transmisión simétrica ofrece la ventaja de una menor radiación
electromagnética, ya que las ondas electromagnéticas se pueden
extinguir mutuamente, al menos parcialmente, fuera del conductor
del reloj.
En la Fig. 5 se representa un diagrama completo
del sistema de conexión conforme a la invención de la Fig. 1. Aquí
se muestran, en contraste con Fig. 1, no sólo los bloques
funcionales, sino los elementos individuales usuales de circuito
para la ilustración de una ejecución de ejemplo de la invención.
Donde quiera que sea posible, se utilizan en adelante los mismos
símbolos de referencia que hasta ahora, si los elementos lógicos
son componentes ya introducidos análogamente demasiado arriba.
Además, no se siguen adquiriendo elementos completamente
idénticos.
La estructura general en la línea de datos 10,
la línea de masa 50, la línea de suministro 60, la línea de reloj
70 y la línea de puesta a cero 80 se muestra también en la Fig. 5.
Las líneas se encuentran en la zona, limitada por ambas líneas
perpendiculares discontinuas, como líneas de prolongación, que
pueden ser de hasta varios metro de largo.
La entrada/salida de datos de la tarjeta 110 y
la entrada/salida de datos del módem 210 están implementadas en la
función como salida, siguiendo el estándar ISO, como colector
abierto (o como dren abierto). Se conecta, por tanto, una
resistencia del colector de la tarjeta 111 entre la línea de
suministro 60 y la entrada/salida de datos de la tarjeta 110, así
como una resistencia del colector del módem 211 entre la línea de
suministro 60 y la entrada/salida de datos del módem 210. Ambas
resistencias del colector 111, 211 tienen un orden de magnitud de
3-20k\Omega, estando la resistencia del colector
del módem 211, en la mayoría de los casos, ya integrada en el módem
GSM.
La línea de datos 10 se ramifica en las líneas
primera y segunda unidireccionales paralelas de datos 30, 40, así
como en una tercera rama paralela. Además, en las líneas
unidireccionales de datos 30, 40 se prevén, en cada caso, puertas
inversoras como primer y segundo driver de línea de datos 132, 242.
Los drivers de línea de datos 132, 242 pueden ser puertas con
tecnología HCMOS (High Performance Complementary Metal Oxid
Semiconductor), esta selección se rige por la capacidad de
conducción a accionar. Con el primer driver de línea de datos 132
se conecta una primera resistencia del driver de datos 133 en serie
y con el segundo driver de línea de datos 242, una segunda
resistencia del driver de datos 243. Estas resistencias del driver
de datos sirven para el ajuste de la línea, es decir, evitan y/o
reducen la reflexión de ondas electromagnéticas en el conductor, y
se encarga de una limitación de la transconductancia de los flancos
de la señal y, por consiguiente, de una reducida radiación, es
decir, un mejor comportamiento EMV (compatibilidad
electromagnética).
Como primer y segundo elemento integrado de
acondicionamiento/bloqueo 130, 240 se prevé, respectivamente, un
comparador conectado como comparador inversor de la tensión umbral,
que, por consiguiente, sirve simultáneamente como primer y/o
segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos 123, 223 y como
primer y/o segundo dispositivo de acondicionamiento de la señal de
datos 141, 231. Sobre una de las entradas inversoras de estos
comparadores 130, 240 se conecta respectivamente, a través de una
resistencia en serie 134, 244, la primera y/o segunda línea
unidireccional de datos 30, 40, sobre la segunda entrada no
inversora se ajusta la tensión umbral respectivamente a través de
dos resistencias 124a, 124b y/o 224a, 224a conectadas como divisor
de tensión con masa 50 y/o tensión de suministro 60. Si las
resistencias 124a, 124b y/o 224a, 224b son igual de grandes, ajustan
la tensión umbral a la mitad de la tensión de suministro,
particularmente en caso de una tensión de suministro de 3,0 V a 1,5
V. Si los comparadores poseen salidas del colector abierto, como
ocurre particularmente en el caso de los comparadores LP339, sus
salidas se pueden
conectar como se representa, directamente con las entradas/salidas de datos de la tarjeta y/o del módem 110, 210.
conectar como se representa, directamente con las entradas/salidas de datos de la tarjeta y/o del módem 110, 210.
Mediante los comparadores 130, 240 se especifica
simultáneamente también la polarización directa de las líneas
unidireccionales de datos 30, 40, es decir, sirven como primer y/o
segundo elemento de bloqueo en dirección contraria.
El primer y segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 121, 221 se
ejecutan, asimismo, como comparadores. La línea de datos 10 se
conecta, en cada caso, con la entrada no inversora del primer y
segundo dispositivos de reconocimiento de la dirección de la señal
de datos 121, 221 a través de una primera y/o segunda resistencia
del dispositivo de identificación 125, 225. Sobre la segunda entrada
inversora, la tensión umbral se ajusta a través de dos resistencias
respectivas 126a, 126b y/o 226a, 226a conectadas como divisor de
tensión a masa 50 y/o tensión de suministro 60. Si también estas
resistencias 126a, 126b y/o 226a, 226b son igual de grandes,
ajustan la
tensión umbral a la mitad de la tensión de suministro, particularmente con una tensión de suministro de 3,0 V a 1,5 V.
tensión umbral a la mitad de la tensión de suministro, particularmente con una tensión de suministro de 3,0 V a 1,5 V.
La línea de suministro 60 se conecta antes de la
entrada no inversora y tras la salida del primer y/o del segundo
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
121, 221, respectivamente, a través de una resistencia 127a, 127b
y/o 227a, 227b, así como 111, con la tercera rama de la línea de
datos 10. La salida del primer y/o segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 121, 221 se
conecta a través de un primer y segundo diodo 128, 228 con la
entrada inversora del primer y/o del segundo elemento integrado de
acondicionamiento/de bloqueo 130, 240 y a través de la línea de
prolongación con un segundo y/o primer dispositivo no inversor de
bloqueo del reconocimiento de la dirección 222, 122.
Además, también el primer y segundo dispositivo
de bloqueo del reconocimiento de la dirección 122, 222 se diseñan
como comparadores, y su respectiva segunda entrada inversora
obtiene, en cada caso, la tensión umbral a través del divisor de
tensión 124a, 124b y/o 224a, 224b, mientras que su salida conecta
con la entrada inversora del primer y/o segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos.
A continuación se describe la función del
sistema de conexión durante la transmisión de una señal de envío de
datos de la salida/entrada de datos del módem 210 a la
salida/entrada de datos de la tarjeta 110. Un proceso de
transmisión de datos en la dirección contraria no requiere, por
motivos de simetría operacional, ninguna explicación adicional. El
comportamiento en el envío simultáneo de datos en ambas direcciones
se describió ya antes, en conexión con la Fig. 2.
En estado de reposo, la salida/entrada de datos
del módem 210 está detenida debido a la resistencia de polarización
(pull-up) 211 integrada en el módem GSM 200 a nivel
HIGH. Tan pronto como el módem GSM 200 comienza a enviar, se
señaliza esto mediante un nivel LOW. Esto conlleva un nivel LOW a la
salida del segundo dispositivo de reconocimiento de la dirección de
la señal de datos 221. Esta señal LOW se hace efectiva a través del
segundo diodo 228 en la entrada inversora del segundo elemento de
mejora/de bloqueo 240 y conlleva un bloqueo de la primera línea
unidireccional de datos 30. Por consiguiente, puede no transmitirse
una señal de datos de la tarjeta SIM 100.
El nivel LOW a la salida del segundo dispositivo
de reconocimiento de la dirección de la señal de datos 221 opera
además a través de la línea de prolongación en la entrada no
inversora del primer dispositivo de bloqueo del reconocimiento de
la dirección y produce en su salida una señal LOW. Esto origina un
bloqueo de la entrada no inversora en la entrada inversora del
primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de
datos 121; la salida del primer dispositivo de reconocimiento de la
dirección de la señal de datos 121 permanece independiente de la
entrada no inversora a nivel HIGH. Por consiguiente, incluso si
ahora llega una señal de envío de datos de la entrada/salida de
datos de la tarjeta 110 a la entrada no inversora del primer
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
121, no puede poner la salida a nivel LOW:
El primer dispositivo de reconocimiento de la
dirección de la señal de datos 121 se bloquea.
El nivel HIGH a la salida del primer dispositivo
de reconocimiento de la dirección de la señal de datos 121 se guía
a través de la línea de prolongación a la entrada no inversora del
segundo dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección
222. Su salida permanece abierta (colector abierto). El segundo
dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección 222
puede, en consecuencia, no bloquear el segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos 221, que ha
implantado el proceso de especificación de la dirección.
Por consiguiente, la línea de datos 10 sólo es
permeable en la dirección del módem GSM 200 a la tarjeta SIM 100, y
los elementos lógicos de la línea de datos 10 tienen precisamente la
funcionalidad de especificación de la dirección y de las líneas
mejoradas de datos, que se describieron anteriormente en conexión
con las Figuras 1 a 3.
La línea de masa 50 no diverge de la
configuración descrita en conexión con los diagramas de bloques de
la Fig. 1.
En la línea de suministro 60 se prevé
adicionalmente sólo el condensador conectado a masa 61, que sirve
para el desacoplamiento de la tensión de operación de las
condiciones de la línea. La tensión de suministro se encuentra,
según el estándar SIM válido, a 3,0 V, aunque la invención no se
limita a esto. La resistencia óhmica de la línea de suministro 60
debería ser tan pequeña como sea posible.
El driver de la línea de reloj 271 de la línea
de reloj 70 se diseña como puerta simple. El dispositivo de
acondicionamiento de la señal de reloj 171 se diseña asimismo como
puerta, pudiendo suprimirse también esta puerta a menores
capacidades de conducción, aproximadamente en caso de una línea más
corta de prolongación,.
El dispositivo de simetrización 272 se diseña
como una rama paralela a la línea de reloj, invirtiéndose en una
rama la señal de reloj mediante una puerta 273. Sobre la cara
contraria, una resistencia 173a y un condensador 173b sirven como
terminación en la rama con la señal invertida de reloj, antes de que
ambas ramas paralelas se unan de nuevo. De esta forma se realiza
sobre la cara contraria el dispositivo de
simetrización-anulación 172. Como la señal de reloj
es de relativamente alta frecuencia (aprox. 1-4
MHz), resulta deseable una menor radiación electromagnética por
esta transmisión simétrica de la señal.
Una primera y segunda resistencia de la línea de
reloj 276, 277 se conectan en serie con el driver de la línea de
reloj 271 y/o con la puerta inversora 273 del dispositivo de
simetrización 272. Estas resistencias sirven para el ajuste de
la línea/de la línea, de manera completamente similar a las
primera y segunda resistencias del driver de datos 133, 243.
Sobre la línea de puesta a cero 80 se puede
transmitir la señal sin driver separado. El dispositivo de mejora
de la señal de puesta a cero 181 consiste en un comparador 182, que
obtiene su tensión umbral del divisor de tensión 124a, 124b y está
conectado por la salida con la línea de suministro a través de una
resistencia de puesta a cero 183. A continuación se conecta incluso
una puerta 184 en serie con la salida del comparador 182. El
dispositivo de mejora de la señal de puesta a cero 181 puede
suprimirse también a menores capacidades de conducción,
aproximadamente en caso de una línea de prolongación más corta.
El sistema de conexión conforme a la invención
procesa, por consiguiente, señales SIM en el módem GSM y la
transforma en el soporte de la tarjeta SIM de nuevo en señales
compatibles para la tarjeta SIM y a la inversa. En el
acondicionamiento de la señal se tienen en cuenta los intereses EMV,
particularmente respecto a las propiedades de irradiación.
Al mismo tiempo, el sistema de conexión
especifica durante el envío de una señal de datos la dirección de
emisión, de forma que no se envíe simultáneamente en ambas
direcciones: la cara, que se activa en primer lugar, se autobloquea
y neutraliza la cara contraria.
En el circuito no se tienen en cuenta medidas
preventivas contra daños electrostáticos (ESD o Electrostatic
Discharge). Para el experto resulta, sin embargo, corriente, cómo se
habrían de complementar los elementos para estas medidas
preventivas.
Claims (12)
1. Sistema de conexión como interfaz entre una
tarjeta SIM (100) y un módem GSM (200) sin señal de control para la
dirección de datos y sin función de acceso remoto Remote SIM Access,
que presenta una línea de datos bidireccional (10), que conecta una
entrada/salida de datos de la tarjeta (110) de la tarjeta SIM (100)
con una entrada/salida de datos del módem (210) del módem GSM
(200), caracterizado porque
- -
- la línea de datos (10) presenta una zona, en la que se ramifica en una primera y una segunda línea unidireccional de datos (30, 40) paralelas, en las que se prevé un primer y un segundo elemento de bloqueo en dirección contraria (130, 240), de forma que la primera línea unidireccional de datos (30) sólo en la dirección de la tarjeta SIM (100) al módem GSM (200) y la segunda línea unidireccional de datos (40) sólo deja pasar señales de datos en la dirección contraria,
- -
- un primer y segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos (123, 223) se conecta respectivamente en la primera y/o segunda línea unidireccional de datos (30, 40), que puede bloquear también, en cada caso, las señales de datos en polarización directa,
- -
- un primer y segundo dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos de la dirección (121, 221) está conectado con la entrada/salida de datos de la tarjetas y/o la entrada/salida de datos del módem (110, 210) y
- -
- el primer y/o segundo dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos de la dirección (121, 221) está conectado a través de un segundo y/o primer dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección (122, 222) al segundo y/o primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos de la dirección (221, 121),
pudiendo verificarse la transmisión
de señales de datos siempre sólo en una dirección, porque el envío
de señales de datos de la tarjeta SIM (100) es reconocido por el
primer dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de
datos de la dirección (121), que, a raíz de esto, bloquea, en la
dirección del módem GSM (200) a la tarjeta SIM (100), el segundo
dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de datos
de la dirección (221) por medio del segundo dispositivo de bloqueo
del reconocimiento de la dirección (222), así como la línea de
datos (40) por medio del primer dispositivo de bloqueo de la señal
de datos (123) y/o, a la inversa, el envío de señales de datos del
módem GSM (200) es reconocido por el segundo dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos de la dirección
(221), que, acto seguido, bloquea el primer dispositivo de
reconocimiento de la dirección de la señal de datos de la dirección
(121) por medio del primer dispositivo de bloqueo del
reconocimiento de la dirección (122) y la línea de datos (30) por
medio del segundo dispositivo de bloqueo de la señal de datos
(223), en la dirección de la tarjeta SIM (100) al módem GSM
(200).
2. Sistema de conexión acorde a la
Reivindicación 1, caracterizado porque en la segunda línea
unidireccional de datos (40) se conecta un primer dispositivo de
acondicionamiento de la señal de datos (141) y en la primera línea
unidireccional de datos (30) se conecta un segundo dispositivo de
acondicionamiento de la señal de datos (231).
3. Sistema de conexión acorde a la
Reivindicación 2, caracterizado porque el primer dispositivo
de bloqueo de la señal de datos (123), el primer dispositivo de
acondicionamiento de la señal de datos (141) y el primer elemento
de bloqueo en dirección contraria, por un lado, y el segundo
dispositivo de bloqueo de la señal de datos (223), el segundo
dispositivo de acondicionamiento de la señal de datos (231)y
el segundo elemento de bloqueo en dirección contraria, por otro
lado, se forman respectivamente como un único elemento lógico (130,
240).
4. Sistema de conexión según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la primera y
segunda línea unidireccional de datos (30, 40) presentan un primer
y/o segundo driver (controlador) de línea de datos (132, 242), que
es particularmente un driver push-pull de línea con
baja impedancia, que acopla, en cada caso, las señales de datos a
la línea unidireccional de datos (30, 40).
5. Sistema de conexión acorde a la
Reivindicación 4, caracterizado porque una primera y segunda
resistencia del driver de datos (133, 243) se conectan en serie con
el primer y/o segundo driver de línea de datos (132, 242).
6. Sistema de conexión según al menos una de las
Reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el primer y/o
segundo dispositivo de reconocimiento de la dirección de la señal de
datos de la dirección (121, 221), el primer y/o segundo dispositivo
de bloqueo de la señal de datos (123, 223), así como el primer y/o
segundo dispositivo de bloqueo del reconocimiento de la dirección
(122, 222) se conciben, en cada caso, como comparadores,
particularmente con una tensión umbral de 1,5 V.
7. Sistema de conexión según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, de los
elementos que aparecen en parejas, respectivamente, uno se dispone
espacialmente cerca de la tarjeta SIM (100) y el otro espacialmente
cerca del módem GSM (200) y, entre ellos, se prevén líneas de
conexión (10, 50, 60, 70, 80) con una longitud entre 20 cm y varios
metros.
8. Sistema de conexión según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque una línea de
reloj (70) conecta una salida de reloj del módem (270) del módem GSM
(200) con una entrada de reloj de la tarjeta (170) de la tarjeta
SIM (100), intercalándose un dispositivo de mejora de la salida del
reloj (171) y un driver de la línea de reloj (271), particularmente
un driver push-pull de línea con baja impedancia,
sobre la línea de reloj (70), que acopla la señal de reloj a una
línea de prolongación de hasta varios metros de largo.
9. Sistema de conexión acorde a la
Reivindicación 8, caracterizado porque a la línea de reloj
(70) se le conectan en paralelo un dispositivo de producción (272;
273) y un dispositivo de terminación (172; 173a, 173b) para una
señal invertida, para hacer posible una transmisión simétrica de la
señal del reloj.
10. Sistema de conexión acorde a la
Reivindicación 9, caracterizado porque al dispositivo de
producción (272; 273) y al driver de la línea de reloj (271) se
conectan en serie, respectivamente, una primera y segunda
resistencia de la línea de reloj (276, 277).
11. Sistema de conexión según al menos una de
las Reivindicaciones 1 bis 10, caracterizado porque una línea
de puesta a cero (80) conecta una salida de puesta a cero del módem
(280) del módem GSM (200) con una entrada de puesta a cero de la
tarjeta (180) de la tarjeta SIM (100), intercalándose un dispositivo
de mejora de la señal de puesta a cero (181; 182, 184).
12. Procedimiento para la especificación de la
dirección de la señal en una línea de datos entre las interfaces de
una tarjeta SIM (100) y de un módem GSM (200) sin señal de control
para la dirección de datos, caracterizado porque
- -
- las señales de datos de emisión se identifican en la tarjeta SIM (100) y en el módem GSM (200),
- -
- tras la identificación de una señal de datos de emisión en la tarjeta SIM (100), se bloquea la identificación posterior de una señal de datos de emisión en el módem GSM (200) y/o, por el contrario, tras la identificación de una señal de datos de emisión en el módem GSM (200), se bloquea la identificación adicional de una señal de datos de emisión en la tarjeta SIM (100) y
- -
- tras la identificación de una señal de datos de emisión en la tarjeta SIM (100), se bloquea la línea de datos (10; 30) en la dirección del módem (200) a la tarjeta SIM (100) y/o, a la inversa, tras la identificación de una señal de datos de emisión en el módem GSM (200) se bloquea la línea de datos (10; 40) en la dirección de la tarjeta SIM (100) al módem GSM (200).
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