專利名稱：服務器模式下的(u)sim卡與客戶端之間的通信方法
技術領域：
本發明涉及移動通信，尤其涉及利用移動終端中的芯片卡的通信領域。
背景技術：
例如己知的是，在GSM網絡中，用戶在他或她的移動終端中擁有包 括存儲器和微控制器的芯片卡，即所謂的用戶身份模塊(SIM)卡。 一般 而言，存儲器保存包括運營商標識符、網絡相關數據、緊急呼叫號碼和電 話號碼簿等的文件和目錄。
近來，SIM卡被提供了一種新的功能，在該功能中，可以通過利用短 信服務(SMS)由遠程服務器將某些文件的內容作為目錄來保護。最新趨 勢涉及期望SIM卡結合通用分組無線業務(GPRS)網絡(也稱為2.5G) 和通用移動電信系統(UMTS)(也稱為3G)所起的作用。在這種情形 下，SIM卡也被稱為通用集成電路卡(UICC)。在以下描述中，為了指示 包括SIM功能的卡片而不管其為第幾代，將采用綜合術語(U)SIM。在這種 范疇下，已提出了一種方案，在該方案中，不管移動終端的連接模式如 何，即，即使在線路切換模式(一般而言為GSM)或者在分組模式(一 般而言為GPRS)下，(U)SIM卡也可以訪問終端和網絡。該方案稱為縮略 符號BIP (載體無關協議)，(U)SIM卡可以利用邏輯電路與移動終端通 信。因此，其被稱為BIP信道。 一般而言，認為可以在卡片和終端之間設 置一個或多個BIP信道。該終端包括讓(U)SIM卡的應用程序與終端的應用 程序交互的中間件軟件(中間件)。該軟件也被稱為卡片應用工具包 (CAT)。
對于對BIP協議的詳細描述，參考文章ETSI TS102223，具體而言是 2005年10月所發表的其第七版V7丄0 (可在超鏈接http://www.etsi.orgwww.etsi.org的站點上得到)。
根據BIP協議，(U)SIM卡可以尤其作為客戶端來操作，以向遠程服務 器發送各種請求。近來，已經提出在(U)SIM卡中包含服務器。在這種情況 下，遠程客戶端或者本地客戶端(即，移動終端中的本地瀏覽器、上行小 程序(uplet)等)可以向卡片中所包含的服務器發送http請求以尤其獲取 其存儲器中所保存的網頁。不管(U)SIM卡操作于客戶端模式或服務器模式 的情形，移動終端都通過中間件軟件CAT將BIP協議轉換為TCP/IP協 議，或進行相反的轉換。
圖1示意性地示出客戶端與操作于服務器模式下的(U)SIM卡之間的通信。
已知，(U)SIM卡(該情形下為UICC卡)包括智能卡網絡服務器 (SCWS) 110、 CAT軟件模塊120、客戶端和服務器的TCP/IP棧130和 140以及客戶端150， CAT軟件模塊120在這種情況下被稱為SIM應用工 具包服務器(SATS)，用于針對BIP協議和TCP/IP協議來執行網關功 能。客戶端可以是本地客戶端(例如，終端瀏覽器或中間小程序 (midlet))或者遠程應用程序。
根據BIP協議的當前規范，BIP信道可接受單個客戶端連接；因此， 如果卡片服務器想要訪問另一個客戶端連接，則需要建立新的信道。由于 BIP信道的數目是受限的(盡管根據TS102223標準，最大數目是7，但是 移動終端可以支持7或更少)，因此操作條件是重要的。例如，如果在所 使用的BIP信道的數目達到最大值時，卡片想要打開一處于客戶端模式下 的BIP信道，則卡片需要預先關閉一BIP信道，例如處于服務器模式下的 BIP信道。
另外，如果設置了多個BIP信道，則無法經由多個信道同時交換數 據。換言之，以串行模式實現移動終端和卡片之間的從一個BIP信道到另 一個BIP信道的通信。
圖2示出卡片和客戶端(例如，作為本地瀏覽器)之間的服務器模式 通信的時序圖。為了簡單起見，未示出TCP/IP棧。
應當了解，服務器僅順次支持與客戶端的連接。因此，來自同一客戶端的兩個連接請求(例如，通過兩個連接請求HTTP GET)被相繼滿足。 從網關120向服務器110發送的用于通知與客戶端的連接的連接/斷開
的事件消息不包括所涉及連接的標識符。
根據協議規范HTTP 1.0和以前的規范，在請求和由缺省選項(請求
頭部中的"連接關閉")對請求的答復的通信之后關閉TCP連接。然
而，通過指定請求中的頭部為"連接保持活躍"，可以請求保持連接的
打開。在這種情形下，如果客戶端發送另一請求，則該請求使用先前形成
的連接。在協議規范HTTP 1.1中，通過缺省選項來保持連接的打開。
在例如想要下載第一HTML頁面并然后下載其他對象(視頻、音頻) 的情形下，如果客戶端以連續方式發送多個HTTP 1.1請求，則除第一請 求之外的請求不被接收。
圖3示出上述情形，g卩，從客戶端(瀏覽器150)到服務器110的連 續請求210。如果服務器操作于規范的第6.4.27.1條中規定的所謂"自動 重連"模式下，則可以通過服務器來處理這種連續請求。在步驟211中通 過客戶端來確認第一請求所請求的連接。由于單個TCP連接是可接受的， 因此第二請求被拒絕，這在步驟212中被通知給客戶端。在數據被經由客 戶端與服務器之間的TCP連接和BIP信道交換之后，客戶端發送斷開請求 213，這在步驟214中被確認。
瀏覽器重新啟動第二請求；在步驟212的第一次失敗之后設置的(客 戶端的瀏覽器或TCP/IP棧的)定時器215的超時發生時，瀏覽器在步驟 216中再次請求連接。實際上，可以將定時調整為10秒，這顯著地抑制了 下載；因此可能有若干對象未被下載。
圖4示出兩個客戶端與操作于服務器模式下的卡片110之間的通信嘗 試，所述兩個客戶端在該情形下是兩個本地客戶端，即，移動終端150中 的瀏覽器和Java (注冊商標)應用程序的中間小程序160 (例如，移動終 端中的一組(set))。
這里可以確認的是，在瀏覽器試圖在220中建立有利的連接之后，來 自中間小程序的連接請求在221中失敗。這是因為將與BIP信道耦合的 TCP端口是不可用的。另夕卜，在決定性情況下，如果瀏覽器的HTTP請求是保持活躍型(例如，HTTP 1.1請求)的，并且瀏覽器不再請求新數據， 則即使服務器不操作，服務器的TCP端口也繼續操作。例如，如果在下載 服務器的一個頁面之后，用戶確定啟動想要訪問服務器的新應用程序，則 可以在用于第一連接的(瀏覽器的)定時器的超時之后開發新應用程序。
畢竟，當前的BIP協議強行使卡片的服務器充當單個客戶端(至少僅 一個BIP信道可以被打開的情況)。
圖5示出客戶端與操作于服務器模式下的卡片110之間的通信。服務 器本身處于遵從第6.4.27.1條的所謂的"自動重連"模式。簡言之，在服 務器處于這種模式的情況下，如果與客戶端的TCP連接被斷開并且網關在 等待新連接，則BIP信道未被(通過關閉信道命令)關閉。在這種情況 下，服務器能夠從客戶端接收另一請求以設置新的TCP連接。該圖詳細示 出TCP/IP棧。
在第一步驟230中，通過BIP協議的命令"打開信道"來打開BIP信 道。移動終端通過承認答復"終端響應"來確認該情形。
在這種情況下，瀏覽器在步驟231發送第一請求，并且TCP連接在交 換232之后被設置。如步驟233所示，瀏覽器150可以與卡片110交換數 據。如果在交換233完成之前，在234中從瀏覽器發送第二請求，貝U網關 120在步驟235中拒絕連接請求，并且然后在步驟236中被重新設置為等 待新的連接請求的狀態。
發明內容
本發明解決的問題
本發明的一個示例性目的在于解決上述缺點，尤其使得從同一客戶端 或不同客戶端發送的多個同時請求可以由操作于服務器模式下的(U)SIM卡 來處理。
解決問題的手段
因此，本發明的特征在于，本發明由一個或多個客戶端與包括服務器 的芯片卡之間的通信方法來限定，其中，卡包括在移動終端中并且經由至 少一個BIP信道與終端通信；并且終端在BIP信道與用于上述一個或多個客戶端的多個TCP連接之間執行網關功能。
因此，BIP信道可以支持與一個或多個客戶端的多個TCP連接，并且 可以對同時的請求作出響應。
有利的是，服務器和網關之間的通信方法包括第一命令(打開信 道)，該命令包括向終端指示出針對BIP信道而將被打開的TCP連接的最 大數目的參數。
進一步有利的是，在所述通信方法中，請求終端從與BIP信道耦合的 TCP連接之一進行數據發送的服務器可以發送第二命令(接收數據)，并 且(如果服務器被通知這種數據可用)，該命令包括用于標識TCP連接的參數。
有利的是，所述通信方法可以被配置為使得服務器經由BIP信道向終 端發送數據，以通過第三命令(發送數據)請求終端向一個或多個客戶端 發送數據，所述命令包括用于標識將被終端用于發送的TCP連接的參數。
有利的是，所述通信方法可以被配置為使得服務器通過第四命令(關 閉信道)請求終端關閉將與BIP信道耦合的一個或多個TCP連接，所述命 令包括標識將被關閉的一個或多個TCP連接的參數。
有利的是，所述通信方法可以被配置為使得終端向服務器發送"事件 消息"(數據可用事件)，其中，所述消息指示一個或多個客戶端的數據 對BIP信道可用并且標識接收到了數據的將與所述信道耦合的TCP連接。
還有利的是，所述通信方法被被配置為使得終端向服務器發送"事件 消息"(信道狀態事件)，該消息指示將與BIP信道耦合的TCP連接已被 建立或關閉并且標識所述連接。
如上所述，芯片卡與網關之間的BIP協議可以支持對將與同一信道耦 合的多個TCP連接的管理。
本發明還配置 一種用于協議的消息的格式。
另外，為了允許上述方法的示例性實施例，本發明涉及一種芯片卡和 一種移動終端，所述芯片卡包括被構建用于生成命令消息的軟件單元，所 述移動終端包括被構建用于生成事件消息的軟件單元。
具體實施例方式
從利用附圖對示例性實施例的描述中將進一步理解本發明。 本發明的基本概念是使得可以將多個TCP連接與BIP信道耦合。為
此，網關與卡片中所包含的服務器之間的BIP協議被增強以判斷對于預定 的BIP信道，命令將被應用于那個TCP連接。
特別地，如稍后所述，本發明采用這樣的配置其中，在該時間點之
后，ETSI TS102223標準中規定的服務器的命令"接收數據"、"發送數 據"和"關閉數據"以及移動終端的事件消息"數據可用"和"狀態信 道"需要包括這些命令和消息所應用于的TCP連接的標識符。
圖6示出在本發明被示例性地實施時，客戶端(例如，移動終端)和 操作于服務器模式下的(U)SIM卡之間的時序方式的通信表。
如上所述，通過卡片和網關之間的交換240來設置BIP信道。在步驟 241中，通過瀏覽器發送連續請求。作為對此的響應，網關120設置兩個 TCP連接。也就是說，為這些連接打開兩個TCP端口。在步驟243中通過 瀏覽器來確認連接的建立，并且在步驟244中，這被通過事件消息"信道 狀態"通知給卡片的服務器。此后，從瀏覽器通過TCP連接向服務器發送 數據。
移動終端的網關120在步驟246和250中通過事件消息"數據可用" 向服務器通知在兩個相應TCP端口處的數據的可用性。每個消息"數據可 用"指示相關TCP連接。作為對此的響應，服務器在明確指示哪個TCP 連接(id-l、 id-2)與用于每個請求的操作相關的同時，通過"接收數據" 命令來請求網關發送數據。
應當了解，不同于圖6所示的時序表，第二連接請求未被拒絕，而是 直接被使用。
如果數據完全被從一個端口發送，則服務器能夠根據圖7所示的方案 來獨立斷開相應的TCP連接。
結果，通信資源被釋放并可用于另一請求。這在通信資源的數目已經 達到BIP信道的TCP連接的數目的情況下尤其有效。
在這種情形下，由于端口 id-l的所有數據都己被發送給服務器，因此服務器確定關閉該端口。為此，服務器在步驟258中發送命令"關閉信 道"，用于標識將被關閉的TCP連接。
圖8示出兩個客戶端(例如移動終端的瀏覽器和中間小程序)試圖與 (U)SIM卡的服務器連接的情形。通過設置兩個TCP連接，可以立即應對 兩個請求260和262。移動終端的網關120利用標識相關TCP連接的事件 消息"狀態信道"261和263來將此通知給服務器。類似地，在步驟265 和267中通過標識將要被斷開的TCP連接的事件消息"狀態信道"來通知 斷開請求。
圖9示出在(U)SIM卡的服務器處于自動重連模式時，(U)SIM卡與諸 如瀏覽器之類的客戶端之間的通信的時序表。
在這種模式下，卡片的服務器利用"打開信道"命令向移動終端請求 打開BIP信道，在"打開信道"命令中，BIP信道同時可支持的TCP連接 的最大數目(在所示的示例中是兩個)被明確指示。當第一請求被發送給 瀏覽器時，TCP連接被設置為交換280。在這種情況下，從瀏覽器發送第 二請求，并且將第二 TCP連接設置為交換282。 (U)SIM卡與服務器可以 通過利用兩個連接來彼此傳送數據。由于TCP連接的數目已經達到最大數 目，因此移動終端(網關)無需返回到偵聽模式并等待來自服務器的新的 連接請求。僅在步驟284中從瀏覽器通知斷開的情況下，網關才在步驟 286中返回到偵聽模式。
為了使得可以示例性地實施本發明，在該配置中修改了 ETSI TS102223 V7丄0標準中規定的BIP協議的若干命令。
更詳細而言，己經提出根據TCP連接的最大數目將命令"打開信道" 參數化。該數目由上述標準的第6.6.27條中規定的命令的TLV數據元素 "命令細節"的字段"命令限定符"來指示。
利用以下參數來將"關閉信道"命令參數化
一一第一參數，其指示(a)是否僅TCP連接之一將被關閉，或者 (b)是否所有的TCP連接都將被關閉；并且在(b)情況下，參數指示 BIP邏輯信道本身是否也將被關閉；和
——第二參數，其標識在(a)情況下將被關閉的連接。這兩個參數被放在上述標準的第6.6.28條中規定的命令的TLV數據元 素"命令細節"的字段"命令限定符"中。
終端對這種命令的答復(TR)包括依賴于情況的連接標識符。 "接收數據"命令被通過服務器想要的用于重新收集數據的TCP連接 (即，TCP端口)來參數化。
連接標識符由上述標準的第6.6.29條中規定的命令的TLV數據元素 "命令細節"的字段"命令限定符"來指示。
終端對這種命令的響應(TR)包括依賴于情況的連接標識符。 "發送數據"命令被通過服務器所使用的用于發送數據的TCP連接來 參數化。
連接標識符由上述標準的第6.6.30條中規定的命令的TLV數據元素 "命令細節"的字段"命令限定符"來指示。
終端對這種命令的答復(TR)包括依賴于情況的連接標識符。
事件消息(在有關標準中也被稱為"信封命令(ENVELOP命令)" 的消息)被通過數據可用的TCP連接(即，TCP端口)來參數化。該消息 被從移動終端發送到(U)SIM卡的服務器。因此，該消息包括上述標準的第 7.5.10條中規定的消息的TLV數據元素"信道狀態"的字段"信道狀態" 中的有關連接的標識符。
從終端發送到(U)SIM卡的服務器的事件消息"信道狀態"指示TCP 連接的狀態。因此，連接的標識符包括在上述標準的第7.5.11條中規定的 消息的TLV數據元素"信道狀態"的字段"信道狀態"中。
示出客戶端與操作于服務器模式下的(U)SIM卡之間的通信的示 意圖。示出卡片與客戶端之間的通信的示意性時序表。示出連續請求被從客戶端發送到(U)SIM卡的情形的示意圖。示出(U)SIM卡與兩個客戶端之間的通信嘗試的示意圖。示出客戶端與(U)SIM卡的服務器之間的通信嘗試的示意性時序圖，其中，客戶端處于"自動重連"模式。示出根據本發明示例性實施例的、(U)SIM卡與客戶端之間的通 信的示意性時序圖。示出根據本發明示例性實施例的、(U)SIM卡與客戶端之間的通 信斷開方案的示意性時序圖。示出在本發明被示例性地實施的范圍內、(U)SIM卡與客戶端之 間的通信嘗試的示意圖。示出在(U)SIM卡處于"自動重連"模式時，根據本發明示例性 實施例的、(U)SIM卡與客戶端之間的通信的示意性時序圖。
權利要求
1. 一種在一個或多個客戶端與設有服務器(sews)的芯片卡((U)SIM)之間的通信方法，所述卡被包含在移動無線終端中并且通過至 少一個BIP信道與所述移動無線終端通信，所述方法的特征在于，所述終 端在所述BIP信道與用于一個或多個客戶端的多個TCP連接之間執行網關 功能。
2. 如權利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述BIP信道被通過 來自所述服務器的第一命令(打開信道)打開，所述命令包括向所述終端 指示出針對所述BIP信道而將被打開的TCP連接的最大數目的參數。
3. 如權利要求2所述的通信方法，其特征在于，在獲悉來自與所述 BIP信道相關的TCP連接之一的數據可用之后，所述服務器向所述終端發 送請求所述數據的第二命令(接收數據)，所述命令包括標識所述TCP連 接的參數。
4. 如權利要求2或權利要求3所述的通信方法，其特征在于，所述服 務器經由所述BIP信道向所述終端發送數據，并且通過第三命令(發送數 據)請求所述終端向所述客戶端中的一個或多個客戶端發送所述數據，所 述命令包括標識將被所述終端用于發送的TCP連接的參數。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述服務器 通過第四命令(關閉信道)請求所述終端關閉將與所述BIP信道耦合的所 述TCP連接中的一個或多個TCP連接，所述命令包括標識所述TCP連接 中將被關閉的一個或多個TCP連接的參數。
6. 如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述服務器 通過第四命令(關閉信道)請求所述終端關閉將與所述BIP信道耦合的 TCP連接中的一個或所有TCP連接，所述命令包括向所述終端指示出下列 內容的參數a) 是否僅將與所述BIP信道耦合的所述TCP連接中的一個TCP連接 將被關閉；或者b) 是否將與所述BIP信道耦合的所述TCP連接中的所有TCP連接都將被關閉；在a)情況下，所述參數標識將被關閉的TCP連接。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于，在b)情況下，所述第四 命令還指示所述BIP信道是否也將被關閉。
8. 如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，所述終端向 所述服務器發送事件消息(數據可用事件)，所述消息指示來自所述客戶 端中的一個或多個客戶端的數據對所述BIP信道可用，并且標識通過其接 收所述數據的將與所述信道耦合的TCP信道。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述終端向 所述服務器發送事件消息(信道狀態事件)，該事件消息指示將與所述 BIP信道耦合的TCP連接已被建立或者已被關閉并且標識所述連接。
10. —種命令消息，該命令消息被設有服務器的芯片卡((U)SIM)發 送到移動終端以打開所述服務器與所述終端之間的BIP信道，其特征在 于，所述終端在所述BIP信道與多個TCP連接之間執行網關功能，所述消 息包括向所述終端指示出針對所述BIP信道而將被打開的TCP連接的最大 數目的參數。
11. 如權利要求10所述的命令消息，其特征在于，所述消息遵從ETSI TS 102223 V7丄0標準的"打開信道"命令的格式，并且所述參數被編碼 在所述消息的"命令限定符"字段中。
12. —種命令消息，該命令消息被設有服務器的芯片卡((U)SIM)發 送到通過BIP信道與所述卡通信的移動終端，其特征在于，所述終端在所 述BIP信道和多個TCP連接之間執行網關功能，所述消息包括向所述終端 指示出所述服務器想要從與所述BIP信道耦合的TCP連接中的哪個TCP 連接接收數據的參數。
13. 如權利要求12所述的命令消息，其特征在于，所述消息遵從ETSI TS 102223 V7丄0標準的"接收數據"命令的格式，并且所述參數被編碼 在所述消息的"命令限定符"字段中。
14. 一種命令消息，該命令消息被設有服務器的芯片卡((U)SIM)發 送到通過BIP信道與所述卡通信的移動終端，其特征在于，所述終端在所述BIP信道與多個TCP連接之間執行網關功能，所述消息包括向所述終端指示出所述終端應當將與所述BIP信道耦合的TCP連接中的哪個TCP連 接用于發送所述數據的參數。
15. 如權利要求14所述的命令消息，其特征在于，所述消息遵從ETSI TS 102223 V7丄0標準的"發送數據"命令的格式，并且所述參數被編碼 在所述消息的"命令限定符"字段中。
16. —種命令消息，該命令消息被設有服務器的芯片卡((U)SIM)發 送到通過BIP信道與所述卡通信的移動終端，其特征在于，所述終端在所 述BIP信道和多個TCP連接之間執行網關功能，所述消息包括向所述終端 指示出下列內容的參數c) 是否僅將與所述BIP信道耦合的所述TCP連接中的一個TCP連接 將被關閉；或者d) 是否將與所述BIP信道耦合的所述TCP連接中的所有TCP連接都 將被關閉；在c)情況下，所述參數標識將被關閉的TCP連接。
17. 如權利要求16所述的命令消息，其特征在于，在d)情況下，所 述參數還指示所述BIP信道是否也將被關閉。
18. 如權利要求15或權利要求16所述的命令消息，其特征在于，所 述消息遵從ETSITS 102223 V7丄0標準的"關閉信道"命令的格式，并且 所述參數被編碼在所述消息的"命令限定符"字段中。
19. 一種事件消息，該事件消息被移動終端發送到設有服務器的芯片 卡((U)SIM)，其特征在于，所述終端通過BIP信道與所述卡通信，所述 終端在所述BIP信道與多個TCP連接之間執行網關功能，所述消息通知客 戶端已經接收到數據并且包括標識已經接收到所述數據的TCP連接的參 數。
20. 如權利要求19所述的事件消息，其特征在于，所述消息遵從ETSI TS 102223 V7丄0標準的"數據可用事件"信封命令的格式，并且所述參 數被編碼在所述消息的"信道狀態"字段中。
21. —種事件消息，該事件消息被移動終端發送到設有服務器的芯片卡((U)SIM)，其特征在于，所述終端通過BIP信道與所述卡通信，所述 終端在所述BIP信道與多個TCP連接之間執行網關功能，所述消息指示將 與所述BIP信道耦合的TCP連接己被建立或者已被關閉，并且包括標識所 述連接的參數。
22. 如權利要求21所述的事件消息，其特征在于，所述消息遵從ETSI TS 102223 V7丄0標準的"數據狀態事件"信封命令的格式，并且所述參 數被編碼在所述消息的"信道狀態"字段中。
23. —種設有服務器(SCWS)的芯片卡((U)SIM)，其特征在于，所 述卡包括適于生成如權利要求10至18中任一項所述的命令消息的軟件單 元。
24. —種移動終端，其特征在于，所述終端包括適于生成如權利要求 19至22中任一項所述的事件消息的軟件單元。
25. —種在一個或多個客戶端與設有服務器(SCWS)的、包括SIM 卡功能((U)SIM)的設備之間的通信方法，其特征在于，所述設備與移動 無線終端連接并且通過至少一個BIP信道與所述移動無線終端通信，并且 所述終端在所述BIP信道與用于一個或多個客戶端的多個TCP連接之間執 行網關功能。
全文摘要
從一個或多個客戶端發送的多個同時請求被操作于服務器模式下的(U)SIM卡處理。本發明涉及一個或多個客戶端與設有服務器(SCWS)的芯片卡((U)SIM)之間的通信方法，其中，所述卡包括在移動無線終端中以經由至少一個BIP信道與終端通信，終端在BIP信道與用于上述一個或多個客戶端的多個TCP連接之間執行網關功能。
文檔編號H04Q7/38GK101313622SQ20068004359
公開日2008年11月26日 申請日期2006年11月16日 優先權日2005年11月21日
發明者休伯特·赫拉尼, 奧利維爾·董, 法布里斯·扎布拉 申請人:日本電氣株式會社