WO2015035825A1

WO2015035825A1 - 一种sim卡信号转换方法及装置

Info

Publication number: WO2015035825A1
Application number: PCT/CN2014/082124
Authority: WO
Inventors: 高春禹
Original assignee: 华为终端有限公司
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2015-03-19
Also published as: EP3032851A4; JP6267346B2; US10142831B2; CN104463304B; EP3032851A1; JP2016533137A; US20160234680A1; CN104463304A

Abstract

本申请公开了一种用户身份识别SIM卡信号转换方法及装置，该方法包括：获取SIM卡输出的原始信号；将原始信号转换成目标信号，目标信号在同等传输条件和/或同等传输距离下的信号衰减和/或失真小于原始信号的信号衰减或失真；向终端设备发送目标信号，终端设备通过信号传输线获取目标信号，SIM卡与终端设备独立存在。本申请还提供了一种信号转换装置。本申请中的SIM卡与终端设备可以分离，生成的目标信号可以通过信号传输线传输较远的距离，能够满足需要将SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

Description

一种 SIM卡信号转换方法及装置

本申请要求于 2013 年 09 月 16 日提交中国专利局、申请号为 201310422911.9、发明名称为 "一种 SIM卡信号转换方法及装置" 的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种 SIM卡信号转换方法及装置。背景技术

现有的用户身份识别（ Subscriber Identity Module, SIM )卡主要分为两种：集成电路（Integrated Circuit, IC )类型 SIM卡与芯片类型 SIM卡。

IC类型 SIM卡是一个装有微处理器的芯片卡，它的内部装有 5个功能模块，这些功能模块被胶封在 SIM卡铜制接口后，使用与普通 IC卡封装方式相同的方式进行封装。普通 IC卡封装方式为：将一个微电子芯片嵌入符合国际标准的卡基中，做成卡片形式。封装完成后，该 SIM卡被插在终端的卡座中，用户可以根据实际需要对该 SIM卡进行插拔，更换。这种 SIM 卡材质多为塑料或者普通铜金属。因此，这种 SIM卡表面受到高温后易产生形变， SIM卡变形后会影响用户的正常使用，这种 SIM卡可承受的温度范围： -25°C~70°C。

由于 IC类型的 SIM卡可承受的工作温度范围较窄，对于工业设备、车载设备上的应用需求无法满足，因此出现了一种芯片类型的 SIM卡。该类型 SIM卡将 IC类型的 SIM卡的 5个模块封装在芯片内部，可以使得其可靠性更高，可承受的温度范围也相对更大，一般的温度规格在 -40°C~85 °C。

无论是 IC类型 SIM卡还是芯片类型的 SIM卡，其对外的管脚功能，时序要求都是一致的，只是封装形式有所不同，主要的对外管脚为： VCC、 RST、 10、 CLK、 VPP、 GND, 电平范围在 1.8~5V之间，目前 SIM卡电平普遍都是 1.8V居多，对上电时序要求比较严格。

SIM卡输出的原始信号的传输距离比较小，通过在印刷电路板（ Printed Circuit Board, PCB)上进行走线仿真分析可知，一般 SIM卡输出的原始信号走线长度不宜超过 25cm, —旦超过此距离可能会出现概率性地无法读取 SIM卡信号的问题，所以一般会直接将 SIM卡放置在设备上使用。

但是，对于某些要求将 SIM卡放置在远离设备上的应用，例如：（1 ) 在车载娱乐系统中，部分的车型要求将 SIM卡放置在远离车机主通信系统上；（2 )在工业用通信模块中，由于周边环境的温度较高，需要将 SIM卡远离终端设备，从而避免 SIM卡长时间处于高温环境下而变形失效。在这些应用中，都无法直接将 SIM卡放置在设备上，但是如果将 SIM远离设备，以当前 SIM卡输出的原始信号的传输距离又无法满足这些应用。

因此，有必要提供一种方法解决上述问题。发明内容本发明实施例提供了一种用户身份识别卡信号转换方法及装置，生成的目标信号通过信号传输线可以传输较远的距离，能够满足需要将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

本发明实施例第一方面提供的 SIM卡信号转换方法，包括：获取所述 SIM卡输出的原始信号；

将所述原始信号转换成目标信号，所述目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于所述原始信号的信号衰减和 /或失真；

向终端设备发送所述目标信号，所述终端设备通过信号传输线获取所述目标信号，所述 SIM卡与所述终端设备独立存在。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，所述原始信号包括以下至少一种：逻辑门电路 TTL信号，或者互补金属氧化物半导体 CMOS信号；

所述目标信号包括以下至少一种： RS232 信号，或者低压差分信号 LVDS信号，或者通用串行总线 USB信号。

结合本发明实施例第一方面，或第一方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 RS232信号，包括

利用第一专用转换芯片或者利用可编程逻辑门阵列 FPGA将所述原始信号转换为通用异步收发器 UART信号；利用第二专用转换芯片或者利用可分离器件将所述 UART信号转换为所述 RS232信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：

向所述终端设备发送所述 RS232信号。

结合本发明实施例第一方面，或第一方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 LVDS信号，包括

利用第三专用转换芯片将所述原始信号转换成 LVDS信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：

向所述终端设备发送所述 LVDS信号。

结合本发明实施例第一方面，或第一方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 USB信号，包括

利用第四专用转换芯片将所述原始信号转换成 USB信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：

向所述终端设备发送所述 USB信号。

结合本发明实施例第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中，所述目标信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求低于所述原始信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求。

结合本发明实施例第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，所述终端设备为具有将所述目标信号还原成所述原始信号的能力的终端设备。

本发明实施例的第二方面提供了一种信号转换装置，所述信号转换装置包括：获取模块，用于获取用户身份识别 SIM卡输出的原始信号；

转换模块，用于将所述原始信号转换成目标信号，所述目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于所述原始信号的信号衰减和 /或失真；发送模块，用于向终端设备发送所述目标信号，所述终端设备通过信号传输线获取所述目标信号，所述 SIM卡与所述终端设备独立存在。

结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式中，所述原始信号包括以下至少一种：逻辑门电路 TTL信号，或者互补金属氧化物半导体 CMOS信号；

结合本发明实施例第二方面，或第二方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式中，所述转换模块包括：

第一转换子模块，用于利用第一专用转换芯片或者利用可编程逻辑门阵列 FPGA将所述原始信号转换为通用异步收发器 UART信号；

第二转换子模块，用于利用第二专用转换芯片或者利用可分离器件将所述 UART信号转换为所述 RS232信号；

所述发送模块包括：

第一发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 RS232信号。

结合本发明实施例第二方面，或第二方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第三种实施方式中，所述转换模块包括：第三转换子模块，用于利用第三专用转换芯片将所述原始信号转换成 LVDS信号；所述发送模块包括：

第二发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 LVDS信号。

结合本发明实施例第二方面，或第二方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第四种实施方式中，所述转换模块包括：第四转换子模块，用于利用第四专用转换芯片将所述原始信号转换成 USB信号；所述发送模块包括：

第三发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 USB信号。

结合本发明实施例第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，或第二方面的第三种实施方式，或第二方面的第四种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第五种实施方式中，所述目标信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求低于所述原始信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求。结合本发明实施例第二方面，或第二方面的第一种实施方式，或第二方面的第二种实施方式，或第二方面的第三种实施方式，或第二方面的第四种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第六种实施方式中，所述终端设备为具有将所述目标信号还原成所述原始信号的能力的终端设备。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中， SIM卡与终端设备独立存在，信号转换装置通过获取 SIM卡输出的原始信号，将原始信号转换成目标信号，目标信号具有的抗干扰性能优于 SIM卡输出的原始信号的抗干扰性能，或者目标信号传输功耗小于 SIM卡输出的原始信号的传输功耗，或者目标信号能够适应更复杂、更恶劣的传输环境，因此，目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，目标信号通过信号传输线可以实现更远距离的传输，因此，目标信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为本发明实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图；

图 2为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图；图 3为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图；图 4为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图；图 5为本发明实施例中一种信号转换装置示意图；

图 6为本发明另一实施例中一种信号转换装置示意图；

图 7为本发明另一实施例中一种信号转换装置示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种 SIM卡信号转换方法及信号转换装置，能够满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

图 1为本发明实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图，如图 1所示，本发明实施例中 SIM卡信号转换方法包括：

101、获取 SIM卡输出的原始信号；

本发明实施例中， SIM 卡输出的原始信号，可以为：逻辑门电路 ( Transistor-Transistor Logic , TTL)信号, 或互补金属氧化物半导体 ( Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS )信号，或其他类型的普通电平信号，这些信号的主要区别在于高低电平值不同，因此，这些信号间可以很容易地进行相互转换。信号转换装置获取 SIM卡输出的原始信号。

102、将原始信号转换成目标信号；

一般来说， SIM卡输出的原始信号只能实现的较短距离（几十厘米）的传输。因此，通常情况下，都是将 SIM插入卡槽中，然后直接将卡槽设置在终端设备上，这样一来，对于要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用， S IM输出的原始信号的传输距离将无法满足。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离，即 SIM卡与终端设备独立存在。 SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。

信号转换装置获取 SIM输出的原始信号后，将 SIM卡输出的原始信号转换成目标信号，目标信号可以为： RS232 信号，或者通用串行总线 ( Universal Serial BUS, USB )信号，或者低电压差分信号 ( Low- Voltage Differential Signaling , LVDS )。

具体信号转换装置需要将原始信号转换成哪一种目标信号，可根据终端设备的端口决定。例如：终端设备的能够识别 RS232信号，并且终端设备具有将 RS232信号还原成原始信号的能力，则信号转换装置将原始信号转换成 RS232信号；如果终端设备具有 USB接口，则信号转换装置将原始信号转换成 USB信号；如果终端设备的端口能够识别 LVDS信号，并且终端设备具有将 LVDS信号还原成原始信号的能力，则信号转换装置将原始信号转换成 LVDS信号。

目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，这里的同等传输条件主要指的是相同的温度及相同的传输干扰。

103、向终端设备发送目标信号。

终端设备具体可以为：手机、平板电脑（PAD )等移动终端设备。信号转换装置将 SIM卡输出的原始信号转换成目标信号后，通过信号传输线向终端设备发送目标信号，因目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，因此，目标信号可实现更远距离的传输。

具体地，例如目标信号为 RS232信号， RS232信号最大传输距离可达 15米，而 SIM卡输出的原始信号，如 TTL信号的最大传输距离仅为几十厘米， RS232信号的传输距离远大于原始信号的传输距离，且 RS232信号能够抵抗强烈的环境干扰，可适应更为复杂、更为恶劣的传输条件；或者目标信号是 LVDS信号， LVDS信号的传输距离可达几十米，远大于 SIM卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离，且 LVDS信号具有摆幅小，可使用低压幅和低电流驱动输出等特点，可以将功耗和噪声降低至最小化；如果目标信号为 USB信号， USB信号的最大的传输距离是 5米，如果使用内含芯片放大的 USB信号放大线传输 USB信号，则 USB信号可实现更远距离的传输，且 USB信号的抗干扰性能也优于 SIM卡输出的原始信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置通过获取 SIM卡输出的原始信号，将原始信号转换成目标信号，目标信号具有的抗干扰性能优于 SIM卡输出的原始信号的抗干扰性能，或者目标信号传输功耗小于 SIM卡输出的原始信号的传输功耗，或者目标信号能够适应更复杂、更恶劣的传输环境，因此，在同等传输条件及同等传输距离下目标信号的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，目标信号通过信号传输线可实现更远距离的传输，因此，目标信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

为便于理解，下面以一具体实施例对本发明实施例中 SIM卡信号的转换方法进行描述。下面主要描述将 SIM卡输出的原始信号转换目标信号 RS232信号的过程，图 2为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图，如图 2所示，本发明另一实施例中 SIM卡信号的转换方法包括：

201、获取 SIM输出的原始信号；

一般来说， SIM卡输出的原始信号传输距离较短，因此，通常情况下，都是将 SIM插入卡槽中，然后直接将卡槽设置在终端设备上，这样一来，对于要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用， SIM卡输出的原始信号的传输距离将无法满足。

本发明实施例中，可以先将 SIM卡与终端设备分离，即 SIM卡与终端设备独立存在。 SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置首先获取 SIM输出的原始信号。

202、将 SIM卡输出的原始信号转换成通用异步收发器 UART信号；由于制作 SIM卡使用的芯片类型的不同， SIM卡输出的原始信号的类型也可能不同。例如， SIM卡输出的原始信号可以为： TTL信号，或 CMOS 信号，或其他类型的普通电平信号，这些信号的主要区别在于高低电平的值不同。

因此，可以将 SIM卡输出的不同类型的原始信号进行相互转换，且转换的方法较为简单。例如，利用两个电阻对电平分压，即可实现 TTL信号与 CMOS信号之间的转换。因此，本发明实施例中，无论 SIM卡输出的是哪种类型的原始信号，信号转换装置均可先将 SIM卡输出的不同的原始信号转换成统一的某一类型的信号，例如 TTL信号，再将统一之后的信号利用第一专用转换芯片，例如 TDA8029, 或者利用可编程逻辑门阵列（Field - Programmable Gate Array, FPGA ) 转换成通用异步收发器 ( Universal Asynchronous Receiver/Transmitter , UART )信号。

UART信号具有检验纠错能力，对传输时序，信号传输线的材质，信号传输线的几何结构，以及信号传输线的技术工艺要求都低于所 SIM卡输出的原始信号对传输时序，信号传输线的材质，信号传输线的几何结构，以及信号传输线的技术工艺要求。

但是， UART信号传输的距离还是不够远，因此可以对 UART信号进行驱动增强处理。

203、将 UART信号转换成 RS232信号；信号转换装置利用第二专用转换芯片，例如 MAX3228, 或者利用可分离器件将 UART信号进行驱动增强处理转换成 RS232信号。

由于 RS232信号的电平幅度较高，抗干扰能力较强，因此信号传输衰减及失真较小，且 RS232信号最大传输距离可达 15米，而 SIM卡输出的原始信号的最大传输距离仅为几十厘米，本发明实施例极大地提高了传输距离。有利于将 SIM卡与终端设备分离，使 SIM卡与终端设备独立存在。从而满足 SIM卡与终端设备分离的应用需求。

204、向终端设备发送 RS232信号。

信号转换装置通过信号传输线向终端设备发送 RS232信号。因 SIM卡输出的原始信号已被转换成 RS232信号，因此，需要接收 RS232信号的终端设备具有信号还原功能，能够将 RS232信号还原成 SIM输出的原始信号，以便于终端设备能够使用信号转换装置发送的 RS232信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置通过获取 SIM卡输出的原始信号，将原始信号转换成 UART 信号， UART 信号具有检验纠错能力，对传输时序，传输条件的要求都低于 SIM卡输出的原始信号；信号转换装置在将原始信号转换成 UART信号后，再将 UART信号进行驱动增强处理转换成 RS232信号， RS232信号的电平幅度较高，抗干扰能力较强，能适应更复杂、更恶劣的传输环境，因此， RS232信号可实现更远距离的传输， RS232信号的最大传输距离可达 15米，信号转换装置通过信号传输线向终端设备发送 RS232信号。因此，目标信号 RS232信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用，且对传输环境的要求低于原始信号对传输环境的要求。

为便于理解，下面以另一具体实施例对本发明实施例中 SIM卡信号的转换方法进行描述。下面主要描述将 SIM卡输出的原始信号转换成目标信号低电压差分信号（ Low- Voltage Differential Signaling , LVDS ) 的过程，图 3为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图，如图 3所示，本发明另一实施例中 SIM卡信号的转换方法包括：

301、获取 SIM输出的原始信号；

因 SIM卡输出的原始信号传输距离较短，因此，通常情况下，都是将 SIM插入卡槽中，然后直接将卡槽设置在终端设备上，这样一来，对于要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用， SIM卡输出的原始信号的传输距离将无法满足。

302、将原始信号转换成 LVDS信号；

由于制作 SIM卡使用的芯片类型的不同， SIM卡输出的原始信号的类型也可能不同。例如， SIM卡输出的原始信号可以为： TTL信号，或 CMOS 信号，或其他类型的普通电平信号，这些信号的主要区别在于高低电平的值不同。

因此，可以将 SIM卡输出的不同类型的原始信号进行相互转换，且转换的方法较为简单。例如，利用两个电阻对电平分压，即可实现 TTL信号与 CMOS信号之间的转换。因此，本发明实施例中，无论 SIM卡输出的是哪种类型的原始信号，信号转换装置均可先将 SIM卡输出的不同的原始信号转换成统一的某一类型的信号，例如 TTL信号，再将统一之后的信号利用第四专用转换芯片转换成 LVDS信号。

标准 LVDS信号的传输距离可达几十米，远大于 SIM卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离，有利于将 SIM卡与终端设备分离，使 SIM 卡与终端设备独立存在。从而满足 SIM卡与终端设备分离的应用需求。且 LVDS信号具有摆幅小，可使用低压幅和低电流驱动输出等特点，可以将功耗和噪声降低至最小化，信号传输过程中信号的衰减较小。

303、向终端设备发送 LVDS信号；

信号转换装置将原始信号转换为 LVDS 信号后，利用信号传输线将 LVDS信号发送给终端设备，终端设备需具有将 LVDS信号还原成原始信号的功能，以便于终端设备能够使用信号转换装置发送的 LVDS信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置通过获取 SIM卡输出的原始信号，将原始信号转换成 LVDS 信号，通过信号传输线向终端设备发送 LVDS信号。因 LVDS信号的最大传输距离可达几十米，远大于 SIM卡输出的原始信号，且 LVDS信号具有摆幅小，可使用低压幅和低电流驱动输出等特点，可以将功耗和噪声降低至最小化，信号传输过程中信号的衰减较小，因此，目标信号 LVDS信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

为便于理解，下面以另一具体实施例对本发明实施例中 SIM卡信号的转换方法进行描述。下面主要描述将 SIM卡输出的原始信号转换成目标信号通用串行总线（ Universal Serial BUS , USB )信号的过程，图 4为本发明另一实施例中一种 SIM卡信号转换方法示意图，如图 4所示，本发明另一实施例中 SIM卡信号的转换方法包括：

401、获取 SIM输出的原始信号；

402、将原始信号转换成 USB信号；

因此，可以将 SIM卡输出的不同类型的原始信号进行相互转换，且转换的方法较为简单。例如，利用两个电阻对电平分压，即可实现 TTL信号与 CMOS信号之间的转换。因此，本发明实施例中，无论 SIM卡输出的是哪种类型的原始信号，信号转换装置均可先将 SIM卡输出的不同的原始信号转换成统一的某一类型的信号，例如 TTL信号，再将统一之后的信号利用第三专用转换芯片，例如 CP2102芯片，转换成 USB信号。

USB信号在不经过放大的情况下，最大的传输距离是 5米，大于 SIM 卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离，如果使用内含芯片放大的 USB信号放大线传输 USB信号，则 USB信号可实现更远距离的传输，有利于将 SIM卡与终端设备分离，使 SIM卡与终端设备独立存在。从而满足 SIM卡与终端设备分离的应用需求。且 USB信号具有较强的抗干扰能力，信号传输衰减及失真较小。

403、向终端设备发送 USB信号；

信号转换器通过信号传输线向终端设备发送 USB信号。

具体地，信号转换装置将原始信号转换为 USB信号后，可利用内含芯片放大的 USB信号放大线将 USB信号发送给终端设备，终端设备需具有 USB接口，能够识别信号转换装置发送的 USB信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置通过获取 SIM卡输出的原始信号，将原始信号转换成 USB信号，向终端设备发送 USB信号。 USB信号的抗干扰能力强于 SIM输出的 TTL信号、 CMOS信号等，因此， USB信号在传输的过程中，衰减及失真较小， USB信号的最大传输距离可达 5米，大于 SIM输出的原始信号几十厘米的最大传输距离，因此，目标信号 USB信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

下面对本发明实施例中的信号转换装置进行描述，图 5 为本发明实施例中一种信号转换装置示意图，如图 5 所示，本发明实施例中的信号转换装置 50包括：

获取模块 510, 用于获取 SIM卡输出的原始信号；

转换模块 520, 用于将原始信号转换成目标信号，目标信号在同等传输条件及同等传输距离下信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真；

发送模块 530, 用于向终端设备发送目标信号，终端设备通过信号传输线获取目标信号， SIM卡与终端设备独立存在。

为便于理解，下面以一个实际应用场景对本发明实施例中信号转换装置的各模块之间的交互方式进行描述，具体如下：

一般来说， SIM卡输出的原始信号传输距离较短，因此，通常情况下，都是将 SIM插入卡槽中，然后直接将卡槽设置在终端设备上，这样一来，对于要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用， SIM卡输出的原始信号的传输距离将无法满足。本发明实施例中，可以先将 SIM卡与终端设备分离，即 SIM卡与终端设备独立存在。 SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号装换装置的获取模块 510首先获取 SIM输出的原始信号。

本发明实施例中， SIM卡输出的原始信号，可以为： TTL信号，或 CMOS信号，或其他类型的普通电平信号，这些信号的最大传输距离只有几十厘米，这些信号的主要区别在于高低电平值不同，因此，这些信号间可以很容易地进行相互转换。

转换模块 520在获取模块 510获取 SIM卡输出的原始信号后，将 SIM 卡输出的原始信号转换成目标信号，目标信号可以为： RS232 信号，或者 LVDS信号，或者 USB信号。

具体转换模块 520需要将原始信号转换成哪一种目标信号，可根据终端设备的端口决定。例如：终端设备的端口能够识别 RS232信号，并且终端设备具有将 RS232信号还原成原始信号的能力，则转换模块 520将原始信号转换成 RS232信号；如果终端设备的端口能够识别 LVDS信号，并且终端设备具有将 LVDS信号还原成原始信号的能力，则转换模块 520将原始信号转换成 LVDS信号；如果终端设备具有 USB接口，则转换模块 520 将原始信号转换成 USB信号。

终端设备具体可以为：手机、 PAD等移动终端设备。

发送模块 530通过信号传输线向终端设备发送转换模块 520转换的目标信号，因目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 / 或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，因此，目标信号可实现更远距离的传输。

具体地，例如目标信号为 RS232信号， RS232信号最大传输距离可达 15米，而 SIM卡输出的原始信号，例如 TTL信号的最大传输距离仅为几十厘米， RS232信号的传输距离远大于原始信号的传输距离，且 RS232信号能够抵抗强烈的环境干扰，可适应更为复杂、更为恶劣的传输条件；或者目标信号是 LVDS信号， LVDS信号的传输距离可达几十米，远大于 SIM 卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离，且 LVDS信号具有摆幅小，可使用低压幅和低电流驱动输出等特点，可以将功耗和噪声降低至最小化；如果目标信号为 USB信号， USB信号的最大的传输距离是 5米，如果使用内含芯片放大的 USB信号放大线传输 USB信号，则 USB信号可实现更远距离的传输，且 USB信号的抗干扰性能也优于 SIM卡输出的原始信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置的转换模块通过在获取模块获取 SIM卡输出的原始信号后，将原始信号转换成目标信号。目标信号具有的抗干扰性能优于 SIM卡输出的原始信号的抗干扰性能，或者目标信号传输功耗小于 SIM卡输出的原始信号的传输功耗，或者目标信号能够适应更复杂、更恶劣的传输环境。因此，在同等传输条件和 /或同等传输距离下目标信号的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，即目标信号可实现更远距离的传输，因此，目标信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

为便于理解，下面以一具体实施例对本发明实施例中信号转换装置进行描述，图 6为本发明另一实施例中一种信号转换装置示意图，如图 6所示，本发明另一实施例中的信号转换装置 60包括：

获取模块 610, 用于获取 SIM卡输出的原始信号；

转换模块 620, 用于将原始信号转换成目标信号，目标信号在同等传输条件及同等传输距离下信号衰减及失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真；

发送模块 630, 用于向终端设备发送目标信号，终端设备通过信号传输线获取目标信号， SIM卡与终端设备独立存在。

其中，转换模块 620 可包括第一转换子模块 6201 及第二转换子模块 6202, 其中：

第一转换子模块 6201 , 用于利用第一专用转换芯片或者利用可编程逻辑门阵列 FPGA将获取模块 610 获取的原始信号转换为通用异步收发器 UART信号；

第二转换子模块 6202, 用于利用第二专用转换芯片或者利用可分离器件将 UART信号转换为 RS232信号；

对应地，发送模块 630利用其内的第一发送子模块 6301向终端设备发送 RS232信号。

转换模块 620还可包括第三转换子模块 6203;

第三转换子模块 6203 , 用于利用第三专用转换芯片将原始信号转换成 LVDS信号；

对应地，发送模块 630利用其内的第二发送子模块 6302向终端设备发送 LVDS信号。

另外，转换模块 620还可包括第四转换子模块 6204;

第四转换子模块 6024, 用于利用第四专用转换芯片将原始信号转换成 USB信号；

对应地，发送模块 630利用其内的第三发送子模块 6303向终端设备发送 USB信号。

本发明实施例中，可以先将 SIM卡与终端设备分离，即 SIM卡与终端设备独立存在。 SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置的获取模块 610首先获取 SIM输出的原始信号。

因此，可以将 SIM卡输出的不同类型的原始信号进行相互转换，且转换的方法较为简单。例如，利用两个电阻对电平分压，即可实现 TTL信号与 CMOS信号之间的转换。因此，本发明实施例中，无论 SIM卡输出的是哪种类型的原始信号，转换模块 620均可先将 SIM卡输出的不同的原始信号转换成统一的某一类型的信号，例如 TTL信号，再将统一之后的信号转换成目标信号。具体地的转换方法可如下：

第一种方式：

第一转换子模块 6201将统一之后的信号利用第一专用转换芯片，例如 TDA8029,或者利用可编程逻辑门阵列 FPGA转换为通用异步收发器 UART 信号；

第二转换子模块 6202将第一转换子模块 6201转换成的 UART信号利用第二专用转换芯片，例如 MAX3228, 或者利用可分离器件转换为 RS232 信号。

由于 RS232信号的电平幅度较高，抗干扰能力较强，因此信号传输衰减及失真较小，且 RS232信号的最大传输距离可达 15米，而 SIM卡输出的原始信号的最大传输距离仅为几十厘米，本发明实施例极大地提高了传输距离。

第二种方式：

第三转换子模块 6203将统一之后的信号利用第三专用转换芯片转换成 LVDS信号。

标准 LVDS信号的传输距离可达几十米，远大于 SIM卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离。

第三种方式：

第四转换子模块 6204将统一之后的信号利用第四专用转换芯片，例如 CP2102芯片，转换成 USB信号。

USB信号在不经过放大的情况下，最大的传输距离是 5米，大于 SIM 卡输出的原始信号的几十厘米的最大传输距离，如果使用内含芯片放大的 USB信号放大线传输 USB信号，则 USB信号可实现更远距离的传输，且 USB信号具有较强的抗干扰能力，信号传输衰减及失真较小。

上述三种方式，实际中具体釆用哪种方式，可根据终端设备的端口类型决定。例如：终端设备的端口能够识别 RS232信号，并且终端设备具有将 RS232信号还原成原始信号的能力，则可由第一转换子模块 6201及第二转换子模块 6202将原始信号转换成 RS232信号；如果终端设备的端口能够识别 LVDS信号，并且终端设备具有将 LVDS信号还原成原始信号的能力，则可由第三转换子模块 6024将原始信号转换成 LVDS信号；如果终端设备具有 USB接口，则可由第四转换子模块 6203将原始信号转换成 USB信号。

终端设备具体可以为：手机、 PAD等移动终端设备。

对应地，第一发送模块 6301向终端设备发送第二转换子模块 6202转换成的 RS232信号；

第二发送子模块 6302向终端设备发送第三转换子模块 6203转换成的 LVDS信号；

第三发送子模块 6303向终端设备发送第四转换子模块 6204转换成的 USB信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置的获取模块获取 SIM卡输出的原始信号，然后转换模块内的各转换子模块可以将原始信号转换成不同类型的目标信号，例如 RS232信号， LVDS信号， USB信号；这些目标信号具有的抗干扰性能优于 SIM卡输出的原始信号的抗干扰性能，或者传输功耗小于 SIM卡输出的原始信号的传输功耗，或者能够适应更复杂、更恶劣的传输环境，因此，在同等传输条件和 /或同等传输距离下目标信号的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，即目标信号可实现更远距离的传输，因此，目标信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

下面对本发明实施例中的信号转换装置进行进一步的说明，图 7 为本发明另一实施例中一种信号转换装置示意图，如图 7 所示，本发明另一实施例中的信号转换装置 70包括：用户接口 710, 转换器 720、用于对信号进行处理的处理器 730、以及用于存储緩存代码的存储器 740。

用户接口 710执行如下流程：

获取 SIM卡输出的原始信号；

向终端设备发送目标信号，终端设备通过信号传输线获取目标信号， SIM卡与终端设备独立存在。转换器 720执行如下流程：

将原始信号转换成目标信号，目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真；

原始信号包括以下至少一种：逻辑门电路 TTL信号，或者互补金属氧化物半导体 CMOS信号；

目标信号包括以下至少一种： RS232 信号，或者低压差分信号 LVDS 信号，或者通用串行总线 USB信号。

具体地，转换器 720可以包括第一专用转换芯片，或者转换器可以包括可编程逻辑门阵列 FPGA, 将原始信号转换为通用异步收发器 UART信号，转换器还可以包括第二专用转换芯片或者利用可分离器件将 UART信号转换为 RS232信号，向终端设备发送 RS232信号；

或者，转换器 720可以为第三专用转换芯片，将原始信号转换成 LVDS 信号，向终端设备发送 LVDS信号；

或者，转换器 720可以为第四专用转换芯片，将原始信号转换成 USB 信号，向终端设备发送 USB信号。

本发明实施例中，可以将 SIM卡与终端设备分离， SIM卡与信号转换装置之间及信号转换装置与终端设备间均可以利用信号传输线进行连接。信号转换装置的用户接口获取 SIM卡输出的原始信号，由转换器将原始信号转换成不同类型的目标信号，例如 RS232信号，或者 LVDS信号，或者 USB信号；这些目标信号具有的抗干扰性能优于 SIM卡输出的原始信号的抗干扰性能，或者传输功耗小于 SIM卡输出的原始信号的传输功耗，或者能够适应更复杂、更恶劣的传输环境，因此，在同等传输条件和 /或同等传输距离下的目标信号的信号衰减和 /或失真小于原始信号的信号衰减和 /或失真，即目标信号可实现更远距离的传输，因此，目标信号可以满足要求将 SIM卡放置在远离终端设备上的应用。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用 CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘， U盘、移动硬盘、只读存储器（ ROM, Read-Only Memory )、随机存取存储器（ RAM, Random Access Memory )、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上对本发明实施例所提供的一种 SIM卡信号转换方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

权利要求

1、一种用户身份识别 SIM卡信号转换方法，其特征在于，包括：获取所述 SIM卡输出的原始信号；

2、如权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述原始信号包括以下至少一种：逻辑门电路 TTL信号，或者互补金属氧化物半导体 CMOS信号；所述目标信号包括以下至少一种： RS232 信号，或者低压差分信号 LVDS信号，或者通用串行总线 USB信号。

3、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 RS232信号，包括

利用第一专用转换芯片或者利用可编程逻辑门阵列 FPGA将所述原始信号转换为通用异步收发器 UART信号；

利用第二专用转换芯片或者利用可分离器件将所述 UART信号转换为所述 RS232信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：

向所述终端设备发送所述 RS232信号。

4、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 LVDS信号，包括

利用第三专用转换芯片将所述原始信号转换成 LVDS信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：

向所述终端设备发送所述 LVDS信号。

5、如权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，所述将所述原始信号转换成目标信号具体为：将所述原始信号转换成 USB信号，包括

利用第四专用转换芯片将所述原始信号转换成 USB信号；

所述向终端设备发送所述目标信号具体为：向所述终端设备发送所述 USB信号。

6、如权利要求 1至 5中任一所述的方法，其特征在于，所述目标信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求低于所述原始信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求。

7、如权利要求 1至 5中任一项所述的方法，其特征在于，所述终端设备为具有将所述目标信号还原成所述原始信号的能力的终端设备。

8、一种信号转换装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取用户身份识别 SIM卡输出的原始信号；

转换模块，用于将所述原始信号转换成目标信号，所述目标信号在同等传输条件和 /或同等传输距离下的信号衰减和 /或失真小于所述原始信号的信号衰减和 /或失真；

发送模块，用于向终端设备发送所述目标信号，所述终端设备通过信号传输线获取所述目标信号，所述 SIM卡与所述终端设备独立存在。

9、如权利要求 8所述的信号转换装置，其特征在于，所述原始信号包括以下至少一种：逻辑门电路 TTL信号，或者互补金属氧化物半导体 CMOS 信号；

10、如权利要求 8或 9所述的信号转换装置，其特征在于，所述转换模块包括：

所述发送模块包括：

第一发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 RS232信号。

11、如权利要求 8或 9所述的信号转换装置，其特征在于，所述转换模块包括：

第三转换子模块，用于利用第三专用转换芯片将所述原始信号转换成 LVDS信号；所述发送模块包括：

第二发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 LVDS信号。

12、如权利要求 8或 9所述的信号转换装置，其特征在于，所述转换模块包括：

第四转换子模块，用于利用第四专用转换芯片将所述原始信号转换成 USB信号；

所述发送模块包括：

第三发送子模块，用于向所述终端设备发送所述 USB信号。

13、如权利要求 8至 12中任一项所述的信号转换装置，其特征在于，所述目标信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求低于所述原始信号对信号传输线的材质，或信号传输线的几何结构，或信号传输线的技术工艺要求。

14、如权利要求 8至 12中任一项所述的信号转换装置，其特征在于，所述终端设备为具有将所述目标信号还原成所述原始信号的能力的终端设备。