KR101006665B1 - Subscriber identity module simulator using programmable logic device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GSM 단말기에 삽입되는 SIM 카드의 기능을 가상으로 지원하는 SIM 시뮬레이터의 설계 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 신호 단자부(303)를 통해 입력되는 클럭신호를 소정의 주파수로 분주하는 클럭 분주기(401)와; 상기 분주된 클럭신호를 카운트하여 그 카운트 값을 ETU 처리부(405)에 전달하는 클럭 카운터(402)와; 상기 신호 단자부(303)를 통해 입력되는 각종 신호(CLK),(RST), (Vpp),(IO)를 체크하여 특정 조건을 만족하면 입출력 내용을 데이터 샘플링처리부(404)로 넘겨주는 입력 감도 처리부(403)와; 출력되는 내용을 스타트 플래그와 패리티 비트 및 가드 비트와 조합한 후 ETU 처리부(405)로부터 입력되는 ETU에 동기하여 상기 입력 감도 처리부(403)측으로 출력하는 데이터 샘플링처리부(404)와; SIM의 기본 타이밍인 요소시간 단위(ETU)를 출력하는 ETU 처리부(405)와; SIM 스펙상에 정의된 모든 커맨드가 정의되어 SIM 시뮬레이션에 필요한 모든 커맨드에 대해 적절한 응답을 하는 SIM 커맨드 처리부(406)에 의해 달성된다.The present invention relates to a design technique of a SIM simulator that virtually supports the function of a SIM card inserted into a GSM terminal. The present invention includes a clock divider 401 for dividing a clock signal input through the signal terminal unit 303 at a predetermined frequency; A clock counter 402 for counting the divided clock signal and transferring the count value to the ETU processor 405; An input sensitivity processor that checks various signals CLK, RST, Vpp, and IO input through the signal terminal unit 303 and passes the input / output contents to the data sampling processor 404 when a specific condition is satisfied. 403; A data sampling processor 404 for combining the output content with the start flag, the parity bit, and the guard bit and outputting the output flag to the input sensitivity processor 403 in synchronization with the ETU input from the ETU processor 405; An ETU processor 405 for outputting an element time unit (ETU) which is a basic timing of the SIM; All commands defined in the SIM specification are defined by the SIM command processing unit 406, which defines and responds appropriately to all commands necessary for SIM simulation.
Description
도 1은 종래 기술에 의한 심 시뮬레이터의 전체 개략도.1 is an overall schematic diagram of a shim simulator according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 의한 심 시뮬레이터의 상세 블록도.2 is a detailed block diagram of a shim simulator according to the prior art;
도 3은 본 발명에 의한 심 시뮬레이터의 개략 블록도.3 is a schematic block diagram of a shim simulator according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 심 시뮬레이터의 상세 블록도.4 is a detailed block diagram of a shim simulator according to the present invention;
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** *** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
301 : JTAG 포트 302 : CPLD301: JTAG port 302: CPLD
303 : 신호단자부 304 : 프로브303: signal terminal 304: probe
401 : 클럭 분주기 403 : 클럭 카운터401: Clock divider 403: Clock counter
403 : 입력 감도 처리부 404 : 데이터 샘플링처리부403: input sensitivity processing unit 404: data sampling processing unit
405 : ETU 처리부 406 : SIM 커맨드 처리부405: ETU processing unit 406: SIM command processing unit
407 : 출력 제어부 PT1-PT4 : 포트 407: output control unit PT1-PT4: port
본 발명은 GSM 단말기에 삽입되는 심(SIM : Subscriber Identity Module) 카 드의 기능을 가상으로 지원하는 SIM 시뮬레이터의 설계 기술에 관한 것으로, 특히 고가의 SIM 시뮬레이터를 대신하여 테스트 자료를 시기 적절하게 제공하여 시험할 수 있도록 한 피엘디(PLD: Programmable Logic Device)를 이용한 심 시뮬레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a design technology of a SIM simulator that virtually supports the function of a SIM (SIM) card inserted into a GSM terminal. In particular, the present invention provides timely test data in place of an expensive SIM simulator. It is about a sim simulator using a programmable logic device (PLD).
종래 SIM 카드 시뮬레이션 기술에 있어서는 SIM 시뮬레이터를 전문적으로 생산하는 업체의 시뮬레이터를 사용하여 SIM 카드를 시뮬레이션하도록 되어 있었다. 이 기술에서는 테스트 케이스(test case)에 명시된 모든 시나리오(scenario)가 입력되어 있으므로 사용자가 시나리오의 번호만 입력하면 일괄적으로 처리하여 그 결과를 출력하도록 되어 있는 것으로, 이의 작용을 첨부한 도 1 및 도 2를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.In the conventional SIM card simulation technology, a SIM card is simulated using a simulator of a company that specializes in producing a SIM simulator. In this technology, all the scenarios specified in the test case are entered, so when the user enters only the number of the scenario, the user processes the batches and outputs the results. A detailed description with reference to FIG. 2 is as follows.
종래 기술에 의한 SIM 카드 시뮬레이션 시스템은 도 1에서와 같이 크게, 피씨(101), SIM 시뮬레이터(102) 및 GSM 단말기(이하, "단말기"라 칭함)(103)으로 이루어진다. 그리고, 상기 피씨(101)에는 SIM 시뮬레이터(102)와 연결하기 위한 PC 슬롯 카드가 장착되어 있는데, 연결 케이블과 그 PC 슬롯 카드를 통해 SIM 시뮬레이터(102)로부터 전송되는 정보를 입력하게 된다. 또한, 상기 SIM 시뮬레이터(102)에는 상기 단말기(103)로부터 정보를 받아들이기 위해 SIM 카드 형상의 프로브(probe)가 연결되어 있고, 이 프로브가 단말기(103)의 SIM 어댑터 부분에 장착되어 가상의 SIM 카드 역할을 수행하게 된다.The SIM card simulation system according to the prior art is largely composed of a
상기와 같이 SIM 카드 시뮬레이션 시스템이 구축되면, 상기 피씨(101)에서는 상기 SIM 시뮬레이터(102)로부터 미리 정해진 시뮬레이션 시나리오를 파일 단위로 읽어내어 실행하고, 이렇게 실생된 파일은 SIM 시뮬레이터(102)를 통하면서 실제 SIM 카드에서와 같은 데이터 포맷으로 변환되어 단말기(103)에 전달된다. 이때, 상기 단말기(103)에서는 기 설정된 포맷의 데이터가 입력되면 이에 대한 응답(respone)이나 액션을 취하고, 이러한 모든 정보가 SIM 시뮬레이터(102)에서 추출되어 테스트 케이스와 비교된 후 그 결과가 상기 피씨(101)에 전송된다.When the SIM card simulation system is constructed as described above, the PC 101 reads and executes a predetermined simulation scenario from the
한편, 도 2는 종래의 SIM 시뮬레이터에 대한 동작 모델을 나타낸 것으로, 이 기술은 크게 3 부분으로 분류할 수 있으며, 여기서 PC 인터페이스는 제외된 것이다. 인터페이스부(201)는 단말기(103)와 인터페이스하는 부분으로서 이는 다시 측정 및 로드 모듈(Measurement and load module)(204), 측정 데이터부(205) 및 측정 파라미터부(206)로 세분화되고, 이에 대한 동작은 단말기(103)로의 송신과 단말기(103)로부터의 수신으로 분류할 수 있다. On the other hand, Figure 2 shows an operation model for a conventional SIM simulator, this technique can be largely divided into three parts, where the PC interface is excluded. The
먼저, 단말기(103)로의 송신 동작에 대하여 설명한다. 제일 먼저 피씨(101)에서 시나리오 파일이 요청되고, 이 내용이 인터페이스 카드를 통해 SIM 시뮬레이터(102)로 전송된다. 이렇게 전송된 내용은 전송 및 스위칭 레이어(Transmission and switching layer)(212)를 통하면서 시뮬레이터 포맷으로 전환되고, 시뮬레이션 애플리케이션부(210)에서 헤더 및 데이터가 추출되어 SIM(209)으로 출력된다. 이때, 상기 SIM(209)에서는 GSM 11.11 spec에 의해 단말기(103)로 전송되는 명령(command) 및 응답(response)이 결정되고, 제7 머니퓨레이션부(Layer 7 manipulation)(208)에서 그 내용을 제1레이어 콘트롤 및 머니퓨레이션(207)에 전송한다. 이후, 최종적으로 상기 측정 및 로드 모듈(204)을 통해 SIM 스펙에 맞는 전 기적 특성이 부여되어 단말기(103)로 전송된다.First, the transmission operation to the
한편, 상기 단말기(103)로부터의 수신 동작에 대하여 설명한다. 상기 단말기(103)에서 SIM 시뮬레이터(102) 쪽으로 명령을 하달할 경우 이는 다음과 같이 전달된다. 상기 단말기(103)에서 하달된 명령은 SIM 카드를 대신하는 더미 SIM 카드(203)를 통해 SIM 시뮬레이터(102)로 전달되고, 이때 상기 측정 데이터부(205)에서는 현재 수신된 데이터가 어떤 데이터인지 추출하게 된다. 또한, 프로토콜 애플리케이션부(210)에서는 프로토콜을 확인하게 되며, 그 확인 결과는 상기 전송 및 스위칭 레이어(212)를 통해 피씨(101)에 전송된다. 이와 같은 처리과정이 진행됨과 동시에 제1레이어 및 상위 레이어와의 통신도 이루어지고, GSM 11.11을 만족하는 프로토콜을 거쳐 피씨(101)에 전송된다. On the other hand, the reception operation from the
그러나, 이와 같은 종래의 SIM 시뮬레이터를 이용하는 경우 초기 설치비용(대당 가격이 억대) 많이 지출되는 문제점이 있었다. However, when using such a conventional SIM simulator, there was a problem in that the initial installation cost (price per unit of billions) is spent a lot.
또한, 계속 업데이트되는 SIM의 테스트 케이스에 대한 빠른 지원이 어렵고 이에 대한 소프트웨어 모듈의 업그레이드 비용이 많이 지출되는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that it is difficult to quickly support the test case of the SIM that is constantly updated, and the cost of upgrading the software module is high.
또한 테스트 케이스나 시나리오로 정의되지 않은 다른 시험 예를 들어, 개발자 입장에서 테스트 케이스 이외의 단말기의 성능을 시험할 수 없는 문제점이 있었다. In addition, other tests, which are not defined as test cases or scenarios, for example, have a problem in that developers cannot test the performance of terminals other than the test cases.
따라서, 본 발명의 목적은 고가의 SIM 시뮬레이터를 대신하여 테스트 자료를 시기 적절하게 제공하는 SIM 시뮬레이터를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a SIM simulator that provides test data in a timely manner in place of an expensive SIM simulator.
도 3은 본 발명에 의한 SIM 시뮬레이터의 일실시 구현예를 보인 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 가상의 SIM 시뮬레이션에 필요한 폼웨어(Firmware)를 다운로드 받기 위한 JTAG 포트(301)와; 가상의 SIM 시뮬레이션 역할을 수행하기 위해 VHDL 언어로 프로그래밍된 CPLD(302)와; 단말기와 송수신하기 위한 신호단자부(303)와; 마치 SIM와 같이 상기 신호 단자부(303)에 각종 신호(CLK), (RST),(Vpp),(IO)를 제공하는 프로브(304)로 구성하였다.Figure 3 is a block diagram showing an embodiment of a SIM simulator according to the present invention, as shown here,
도 4는 상기 도 3에서 CPLD의 상세 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 신호 단자부(303)를 통해 입력되는 클럭신호(CLK)를 소정의 주파수로 분주하여 클럭 카운터(402) 및 입력 감도 처리부(403)에 출력하는 클럭 분주기(401)와; 상기 분주된 클럭신호를 카운트하여 그 카운트 값을 ETU 처리부(405)에 전달하는 클럭 카운터(402)와; 상기 신호 단자부(303)를 통해 입력되는 각종 신호(CLK),(RST), (Vpp),(IO)를 체크하여 특정 조건을 만족하면 입출력 내용을 데이터 샘플링처리부(404)로 넘겨주는 입력 감도 처리부(403, 혹은 제1처리부)와; 출력되는 내용을 스타트 플래그와 패리티 비트 및 가드 비트와 조합한 후 ETU 처리부(405)로부터 입력되는 ETU에 동기하여 상기 입력 감도 처리부(403)측으로 출력하는 데이터 샘플링처리부(404, 혹은 제2처리부)와; SIM의 기본 타이밍인 요소시간 단위(ETU: Elementary Time Unit)를 출력하는 ETU 처리부(405, 혹은 타이밍 신호 생성부)와; SIM 스펙상에 정의된 모든 커맨드(command)가 정의되어 SIM 시뮬레이션에 필요한 모든 커맨드에 대해 적절한 응답을 하는 SIM 커맨드 처리부(406, 혹은 커맨드 제어부)와; 상기 SIM 커맨드 처리부(406)의 제어하에 상기 신호 단자부(303)와 상기 입력 감도 처리부(403)간의 신호 입출력 동작을 제어하는 출력 제어부(407)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 4 is a detailed block diagram of the CPLD in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the clock signal CLK inputted through the
먼저 도 3에서, JTAG 포트(301)는 필요한 폼웨어를 다운로드 받기 위한 포트이고, CPLD(302)는 가상의 SIM 역할을 수행하는 본 발명의 요지 부분이다. 또한, 신호 단자부(303)는 단말기와 송수신을 위한 것이고, 프로브(304)는 그 신호 단자부(303)의 신호들을 마치 SIM처럼 제공할 수 있는 프로브(probe)이다.First, in FIG. 3, the JTAG
상기 CPLD(302)의 작용을 도 4를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. The operation of the
CPLD(302)의 제어는 대부분 스키매틱(schematic)이나 특정 언어로 프로그래밍되는데, 본 발명에서는 그 중에서 가장 많이 사용되는 VHDL 언어로 프로그래밍하였다. 이때문에 VHDL 언어의 특성상 각 블록을 처리영역별로 나누어서 설명을 하며, 실제 VHDL 코드도 이러한 구조로 작성된다.The control of the
여기서는 모두 7개의 처리영역으로 세분화하여 기능을 설명한다. 상기 신호 단자부(303)를 통해 입력되는 신호들 중 통신에 필요한 것은 클럭신호(CLK), 리세트신호(RST), 프로그램 구동에 필요한 전압(Vpp), 입출력신호(IO)이다. 이러한 제어신호를 받아들이는 처리부가 입력 감도 처리부(Input sensitivity process) 즉, 신호 단자부(303)이다. Here, the functions are explained by subdividing them into seven processing areas. The signals input through the
상기 신호 단자부(303)를 통해 클럭신호(CLK)가 입력되면 클럭 분주기(401)에서 소정의 주파수(13/4MHz)로 분주하여 한편으로는 클럭 카운터(402)에 출력하 고, 다른 한편으로는 입력 감도 처리부(403)에 출력한다. When the clock signal CLK is input through the
이때, 상기 입력 감도 처리부(403)에서는 상기 클럭신호(CLK)와 리세트신호(RST), 전압(Vpp), 입출력신호(IO)를 비교하여 다음과 같은 경우에 초기화 시킨다.In this case, the input
이 조건이 만족되면 상기 입력 감도 처리부(403)는 입출력(IO) 내용을 데이터 샘플링처리부(404)로 넘겨준다.When this condition is satisfied, the input
이때, 상기 클럭 카운터(402)에서는 상기 클럭 분주기(401)에서 분주된 클럭신호를 카운트하는데, 초기에는 소정값(예: 372)을 카운트하게 되지만, 만약 좀더 향상된 스피드(enhanced speed)가 적용되면 64를 계수한다. 이렇게 계수된 값은 SIM의 기본 타이밍인 요소시간 단위(ETU: Elementary Time Unit)가 되며, 이 값이 ETU 처리부(405)로 전달된다. At this time, the
SIM 커맨드 처리부(406)는 본 발명의 주 요지 부분으로서, 여기에서는 SIM 스펙상에 정의된 모든 커맨드(command)가 정의되어 있으며 이 안은 다시 커맨드 처리부와 렝스 처리부(length process)로 분류된다.The SIM
상기 SIM 커맨드 처리부(406)는 모든 커맨드에 대해 적절한 응답을 하도록 구현할 수도 있으나, 본 발명의 요지가 가상 SIM을 구현하는 것이 아니라 테스트 케이스를 구현하는 것이므로 그 때 그 때 필요한 테스트 케이스를 프로그래밍하도록 하였다.The SIM
한편, 상기 도 4를 중심으로 특정 테스트 케이스에 대한 처리과정을 설명하 면 다음과 같다. 후술 할 테스트 케이스의 실시예는 GSM 27.11.2.6으로서 향상된 속도를 지원하는지에 대한 테스트 케이스이다. 이 테스트 케이스를 예로한 이유는 상용 SIM 시뮬레이터에 그 테스트 케이스가 아직 업데이트되지 않았기 때문이다. Meanwhile, a process for a specific test case will be described with reference to FIG. 4 as follows. An example of a test case to be described later is GSM 27.11.2.6, which is a test case for supporting enhanced speed. The test case is taken as an example because the test case has not yet been updated in the commercial SIM simulator.
단말기의 파워 스위치가 온되면 본 발명의 SIM 시뮬레이터가 구동되기 시작하고, 이때 상기 입력 감도 처리부(403)가 구동되어 입력 상태를 계속 체크하게 된다. 상기 체크 결과 "" 조건이 만족되면, 이는 콜드 리세트 조건이다. 이때, 상기 SIM 커맨드 처리부(406)에서는 ATR(ATR: Answer To Reset) 신호를 출력하는 모드로 진입하게 되는데, 이 모드는 전송모드로서 출력 제어부(407)로 하여금 출력 선택을 하도록 한다. 이때, 입출력신호를 받아들이는 양방향의 입출력포트(PT4)는 상기 출력 제어부(407)의 제어를 받아 출력포트로 전환된다. When the power switch of the terminal is turned on, the SIM simulator of the present invention starts to be driven. At this time, the input
이후, 상기 SIM 커맨드 처리부(406)에서는 ATR 신호를 출력하는데, 이때 주어진 스펙에 부응하여 우선 TS를 출력한 후 T0를 출력하고, 이어서 TA1을 출력하는데 이 TA1에 0x94를 싣도록 한다. 이렇게 출력되는 내용은 상기 데이터 샘플링처리부(404)에서 스타트 플래그(start flag)와 패리티 비트(parity bit) 및 가드 비트(guard bit)와 조합된 후 상기 ETU 처리부(405)로부터 입력되는 ETU에 동기하여 상기 입출력포트(PT4)로 출력된다. 여기서, TS, T0, TA1은 기 설정된 프로토콜이다. Thereafter, the SIM
이에 따라, 단말기가 상기 ATR 신호를 전송받으면 이에 대한 응답을 시작한다. TA1을 제대로 인식하고, 향상된 속도를 지원하는 단말기라면 PTS 프로시듀어(procedure)를 출력할 것이다. 만약, 제대로 된 PTS를 전송받으면 이 테스트 케이스는 합격으로 처리된다. 이때, 단말기로부터의 응답을 알아보고자 하는 경우에는 상기 신호 단자부(303)에 오실로스코프를 연결하여 데이터를 비교해 보면 된다.Accordingly, when the terminal receives the ATR signal, it starts to respond to it. Any terminal that correctly recognizes TA1 and supports increased speed will output a PTS procedure. If the correct PTS is sent, this test case is considered a pass. In this case, in order to find out the response from the terminal, an oscilloscope may be connected to the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 고가의 SIM 시뮬레이터를 대신하여, 피엘디에서 프로그램적으로 테스트 자료를 시기 적절하게 제공할 수 있도록 함으로써, SIM 시뮬레이션을 위한 비용을 대폭적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of significantly reducing the cost for SIM simulation by allowing test data to be provided in a timely manner in PDL in place of the expensive SIM simulator.
또한 어떠한 스펙일지라도 곧바로 적용하여 시험할 수 있는 효과가 있고, 상용 SIM 시뮬레이터의 보완적인 역할을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, any specification has the effect of being applied and tested immediately, and has the effect of performing a complementary role of a commercial SIM simulator.
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KR1020030094967A KR101006665B1 (en) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Subscriber identity module simulator using programmable logic device |
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KR1020030094967A KR101006665B1 (en) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | Subscriber identity module simulator using programmable logic device |
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Citations (2)
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JPH05249184A (en) * | 1990-03-08 | 1993-09-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Hardware simulator |
JP2002022806A (en) | 2000-07-10 | 2002-01-23 | Ricoh Co Ltd | Inspection apparatus for circuit board |
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2003
- 2003-12-22 KR KR1020030094967A patent/KR101006665B1/en not_active IP Right Cessation
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JP2002022806A (en) | 2000-07-10 | 2002-01-23 | Ricoh Co Ltd | Inspection apparatus for circuit board |
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