多個通信終端無線共享sim卡的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信終端設(shè)備領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明涉及一種通過短距離的無線通信，在多個通信終端之間共用同一個用戶身份模塊(SIM卡)接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的方法，同時，也涉及實現(xiàn)這種方法的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]移動通信終端設(shè)備具有接入廣域網(wǎng)的蜂窩式移動通信網(wǎng)絡(luò)的功能。隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶需求的多樣化，移動通信終端設(shè)備具有多種形式，例如用戶通常隨身攜帶的手機(jī)，還包括可穿戴設(shè)備如手表式手機(jī)。更進(jìn)一步，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其它設(shè)備如移動固話，平板電腦，筆記本電腦，臺式電腦，智能家居設(shè)備如智能電視，家庭媒體中心如機(jī)頂盒，家庭網(wǎng)絡(luò)中心如路由器等都加入能夠接入蜂窩式移動通信網(wǎng)絡(luò)的功能。為簡便，以下把這些設(shè)備都一律簡稱手機(jī)，其核心的特點是能夠接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的功能，而不是局限于日常生活中通常所使用的手機(jī)。
[0003]為了完成接入移動通信網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)需要一個由移動通信營運(yùn)商提供的用戶身份模塊卡(SIM卡)，插入手機(jī)的SIM卡插槽，用于移動用戶的身份認(rèn)證和鑒權(quán)。這種用戶身份模塊包括GSM系統(tǒng)的SM卡，CDMA系統(tǒng)的UM卡，以及2G，3G和4G移動通信系統(tǒng)都可以使用的多應(yīng)用nCC卡即USIM卡。為簡便，以下都一律簡稱SIM卡，其核心功能是用于移動通信網(wǎng)絡(luò)對用戶身份認(rèn)證鑒權(quán)和用戶信息的安全存儲和傳輸，還可以用于完成對移動通信網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證，以防止手機(jī)接入冒充的虛假網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)用戶的通信安全。并且為了兼容不同的移動通信網(wǎng)絡(luò)，在USM卡中，通常都包括接入GSM網(wǎng)絡(luò)的SM應(yīng)用和接入3G和4G網(wǎng)絡(luò)的USM應(yīng)用(主要是不同基本文件系統(tǒng))。
[0004]手機(jī)和SM卡共同在一起組成一個完整的移動通信用戶設(shè)備，為用戶提供移動通信服務(wù)。在現(xiàn)有的技術(shù)實現(xiàn)中，手機(jī)內(nèi)部有一個SIM卡卡座，使得SIM卡插入卡座后通過引腳接觸和手機(jī)進(jìn)行通信。這種通信是一種有線通信形式，通過SIM卡的觸點和手機(jī)內(nèi)部的卡座引腳接觸，建立起有線的通信鏈路。然而，由于無線通信的方便性，這種有線通信也可以用一種方便的無線通信來連接手機(jī)和SIM卡。
[0005]在中國發(fā)明申請201410452312.6 “一種智能的分離式SM卡卡座設(shè)備及通信方法”中，公開了一種在手機(jī)和SIM卡之間的中間設(shè)備，智能型SIM卡卡座設(shè)備，來取代現(xiàn)有的固定在手機(jī)內(nèi)部的SIM卡卡座。智能型SM卡卡座設(shè)備和SIM卡之間的接口是現(xiàn)有的接觸式引腳(即手機(jī)式的卡座引腳)，而和手機(jī)的接口可以是無線傳輸接口。在該發(fā)明中，手機(jī)端有一個相應(yīng)的功能模塊(稱為通信終端接口設(shè)備)，配合智能型SIM卡卡座設(shè)備來完成手機(jī)和SM卡之間的無線數(shù)據(jù)通信。這樣，通過通信終端接口設(shè)備和智能型SIM卡卡座設(shè)備的連接轉(zhuǎn)發(fā)通信，在手機(jī)和SIM卡之間就建立起了一個無線鏈路，使得手機(jī)和SIM卡之間的數(shù)據(jù)交換就可以通過無線傳輸來完成。只要無線傳輸?shù)膫鬏敳铄e和傳輸時間延遲在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，在SM卡和網(wǎng)絡(luò)雙方看來，這個中間的通信終端接口設(shè)備和智能型SM卡卡座設(shè)備就是透明的，它們都不會覺察到其存在。對現(xiàn)有的移動用戶身份認(rèn)證鑒權(quán)過程和網(wǎng)絡(luò)接入安全控制機(jī)制沒有任何的影響，很好地兼顧了現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)的安全性以及手機(jī)和SIM卡之間無線傳輸接口的方便性。
[0006]在中國發(fā)明申請201410495484.1“一種通信終端設(shè)備和SM卡之間的無線接口及功能實現(xiàn)”中，更進(jìn)一步公開了一種無線傳輸協(xié)議，使得傳輸差錯和傳輸時間延遲都在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的容許范圍之內(nèi)。這樣，通過這個無線傳輸接口的通信協(xié)議，把現(xiàn)有在手機(jī)中通過SIM卡座的六個引腳的直接電路信號(主要是串口數(shù)據(jù)通信1接口涉及到數(shù)據(jù)信息交換)連接轉(zhuǎn)化成無線通信連接，極大地方便了用戶的使用。
[0007]在中國發(fā)明申請201410735422.3 “一種通信終端和SM卡無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端接口設(shè)備”中，公開了一種實現(xiàn)通信終端接口設(shè)備的方法，這種通信終端接口設(shè)備可以具有SIM卡的形狀，直接插入現(xiàn)有的手機(jī)SM卡插槽中，來完成手機(jī)和智能型SIM卡卡座設(shè)備的無線通信鏈路的建立。再通過插入智能型SIM卡卡座設(shè)備的SIM卡，進(jìn)行手機(jī)的蜂窩式移動通信網(wǎng)絡(luò)的接入，完成移動用戶的身份認(rèn)證和鑒權(quán)，為用戶提供移動通信服務(wù)。
[0008]本發(fā)明的主要目的就是公開了一種在多個通信終端之間，通過和智能型SM卡卡座設(shè)備的無線接口，共享同一個插入智能型SIM卡卡座設(shè)備的SIM卡，使得多個通信終端都可以接入蜂窩式移動通信網(wǎng)絡(luò)。避免了同一 SIM卡在多個通信終端的SIM卡插槽之間的拔出和插入過程，并且多個通信終端可以同時處于待機(jī)狀態(tài)，隨時準(zhǔn)備為用戶提供移動通信服務(wù)。這樣，在用戶的終端設(shè)備的使用選擇上，就可以更加方便和自由。用戶可以根據(jù)不同的使用場景的需求，選擇使用不同的通信終端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的方法主要是通過手機(jī)端的通信終端接口設(shè)備和SM卡端的智能型SM卡卡座設(shè)備的無線通信接口，完成多個手機(jī)的移動通信網(wǎng)絡(luò)的接入。其核心特點是在現(xiàn)有手機(jī)和SIM卡之間的通信鏈路中增加中間的無線轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且這種轉(zhuǎn)發(fā)功能在現(xiàn)有的手機(jī)、SIM卡、移動通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)三方看來，都是透明的，都不會覺察到這個SM卡數(shù)據(jù)的無線轉(zhuǎn)發(fā)通信存在。無線轉(zhuǎn)發(fā)通信的關(guān)鍵點是控制傳輸差錯和傳輸時間延遲，使得它們在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的容許范圍之內(nèi)。其詳細(xì)方法在在中國發(fā)明申請201410495484.1“一種通信終端設(shè)備和SIM卡之間的無線接口及功能實現(xiàn)”中公開。
[0010]如圖1所示，具有無線通信功能的通信終端接口設(shè)備有SM卡的形狀和大小，直接插入手機(jī)的SIM卡插槽中。在現(xiàn)有市場中，有些手機(jī)的SIM卡插槽設(shè)計在手機(jī)的側(cè)邊，并用抽屜式SM卡托插入SM卡。在這種情況下，通信終端接口設(shè)備就直接具有抽屜式SM卡托的形狀和大小，插入手機(jī)的側(cè)邊插槽中，不再需要抽屜式的SIM卡托。這種通信終端接口設(shè)備的無線通信可以是如藍(lán)牙通信模塊，或者無線WiFi模塊，具有數(shù)字信號通用輸入輸出接口(GP1接口)，用于和手機(jī)的SIM卡接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。為了敘述簡便起見，下面就以藍(lán)牙通信模塊為例進(jìn)行說明。
[0011]如圖1所示，在現(xiàn)有SIM卡的觸點位置，分別有觸點連接于藍(lán)牙通信模塊，使得通信終端接口設(shè)備插入手機(jī)后，通過這些觸點和手機(jī)的SIM卡插槽的觸點建立連接。其電源的正極(VCC)和負(fù)極(GND)分別連接于手機(jī)的SIM卡插槽的正極和負(fù)極，直接從手機(jī)的SM卡接口獲得電源供應(yīng)，使得藍(lán)牙通信模塊可以不需要另外的電源供應(yīng)就可以運(yùn)行。另外，藍(lán)牙通信模塊的三個GP1接口也分別連接于現(xiàn)有SIM卡的三個觸點位置，包括數(shù)據(jù)接口(10)，重置接口(RST)和時鐘接口(CLK)，使得這些GP1 口和手機(jī)的SM卡接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由于現(xiàn)有的SIM卡的編程電壓接口(VPP)都不再使用，所以在其位置可以不具有觸點連接于手機(jī)。
[0012]這樣，當(dāng)藍(lán)牙通信模塊插入手機(jī)的SM卡插槽后，通過其內(nèi)部的微控制器(MCU)的程序運(yùn)行，就充當(dāng)一個通常的SIM卡的功能。在手機(jī)和移動通信網(wǎng)絡(luò)看來，它和一個真正的SIM卡沒有任何區(qū)別，能夠完成移動用戶的身份認(rèn)證和鑒權(quán)。因為手機(jī)和移動通信網(wǎng)絡(luò)所需要的所有數(shù)據(jù)，都是通過無線通信接口，轉(zhuǎn)發(fā)給智能型SIM卡卡座設(shè)備，再由智能型SIM卡卡座設(shè)備從真正的SM卡中獲取的，并且這個過程是雙向通信的。
[0013]在智能型SM卡卡座設(shè)備中，其無線接口，也就是藍(lán)牙通信模塊，具有點對多點的通信功能。也就是說，它可以同時無線連接于多個通信終端接口設(shè)備，并且這多個通信終端接口設(shè)備分別插入多個不同手機(jī)的SM卡插槽中，和手機(jī)進(jìn)行通信。實際上，在任意時亥IJ，這種通信連接是一個點對點的連接，只不過是對多個通信終端接口設(shè)備進(jìn)行時分復(fù)用(TDMA)，由于這種時分復(fù)用的時間切換很短，所以在用戶看來，就好像是同時具有多個無線通信鏈路一樣。
[0014]圖2是以兩個手機(jī)為例說明。在兩個手機(jī)的SM卡插槽中，都分別插入一個通信終端接口設(shè)備，充當(dāng)SM卡的功能。而在智能型SIM卡卡座設(shè)備中，插入有SIM卡，存儲有用于用戶接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息。特別地，那些用于用戶身份認(rèn)證和鑒權(quán)的數(shù)據(jù)信息，只能存儲在SIM卡中，并且在每次網(wǎng)絡(luò)要求鑒權(quán)信息的時候，再在SIM卡內(nèi)部運(yùn)行鑒權(quán)算法，把鑒權(quán)結(jié)果返回給網(wǎng)絡(luò)，以供網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行身份認(rèn)證和鑒權(quán)。這樣，SM卡就和兩個手機(jī)能夠建立連接，只不過是通過無線接口，而不是通過現(xiàn)有的直接插入手機(jī)的SIM卡插槽的形式。
[0015]由于無線通信的方便性，這樣一來，SIM卡和兩個手機(jī)之間的通信就可以分時間片斷地進(jìn)行時分復(fù)用。當(dāng)手機(jī)I需要和SIM卡進(jìn)行通信的時候，就由手機(jī)I中的通信終端接口設(shè)備，無線連接于智能型SIM卡卡座設(shè)備，進(jìn)而和SIM卡進(jìn)行通信。同樣，當(dāng)