ts102613中文规范资料.docx

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ts102613中文规范资料

TS102613

内容：

主讲SWP（singlewireprotocol），SWP是UICC和CLF之间的接口。

主要定义了以下内容：

层1：

物理层。

负责UICC和CLF之间物理连接的激活、保持及去活。

定义了电特性的（电压及电流级别、时序、电压及电流编码）、机制性的（物理连接）和功能性的（数据速率）细则。

还定义了初始的通信建立和结束连接。

层2：

数据链路层。

负责通过frames和LPDU（LinkProtocolDataUnits）进行数据寻址。

并负责错误报告、按序发送frame及流控制。

数据链路层还可以分为以下两个子层：

●MediumAccessControl（MAC）层：

管理frames。

●LogicalLinkControl层：

管理LPDU，并负责数据在节点间的无错交换。

将介绍三种不同的LogicalLinkControl层。

4.PrincipleoftheSingleWireProtocol

SWP接口是UICC和CLF（非接前端）之间的基于位编码、点对点通信的协议。

CLF是master，UICC是slave。

SWP协议是全双工协议。

信号S1以电压传输，信号S2以电流传输。

S1是从master到slave，以脉冲宽度编码。

只有S1为H状态时，S2才有意义。

5.Systemarchitecture

NFC手机应用

CardEmulation模式（BatteryOff）

CLF-UICC间的物理连接。

UICC的触点C6与CLF连接用来传输S1及S2。

因为支持SWP的终端要利用C6触点，所以不支持A类操作。

（原因是在A类操作下，C6是提供编程电压的。

而在B类操作下，C6是RFU）。

为了支持lowpowermode，C1（Vcc）的电气特性有所扩展。

终端在terminalcapability中指示是否支持SWP接口，UICC在ATR的全局接口字节中指示是否支持SWP接口。

这些都在TS102221中定义。

当终端和UICC都支持SWP接口时，已经被不支持SWP接口和UICC的终端支持的模式之外的其他几个操作模式变得可能：

●仅SWP接口被激活。

这种情况发生在终端上电而其他接口未被激活，或终端的开关关闭时。

●SWP接口激活时其他terminal-UICC接口的会话正在进行。

这种情况下，不同的接口应该是并发的激活，SWP接口上的行为不会扰乱terminal-UICC接口上的数据交换。

对于支持SWP接口的终端和支持SWP接口的UICC，通信可能通过C6触点发生在SWP接口上，也可能发生在使用C2/C3/C4/C7/C8触点的其他接口上（如TS102221和TS102600中定义），为某接口分配的触点信号不能影响其他接口使用的触点的信号状态。

触点C1（Vcc）和C5（Gnd）上提供的能量，覆盖了UICC上所有活动的接口的能量消耗。

SWP接口在激活后的操作，将与UICC上实现的其他接口的操作独立。

任何复位信号只影响UICC协议栈相关的接口。

SWP相关的进程不受影响。

在SWP接口的数据链路层的逻辑复位信号（SHDLCRESET）、激活及去活，同样也不会影响到其他接口。

6.Physicalcharacteristics

6.1触点

UICC的Vcc（C1）和Gnd（C5）被终端重新利用来供电。

UICC的SWIO（C6）用来进行UICC和CLF间的数据交换。

6.2触点的激活和去活

终端依照TS102221中定义的操作过程连接、激活和去活C2/C3/C7，依照TS102600中定义的操作过程连接、激活和去活C4/C8，终端依照TS102221中的定义激活触点C1（Vcc）。

当在前一次会话中检测到UICC不支持SWP接口时，终端将不会使用触点及接口激活操作。

6.2.1SWIO触点激活

只要Vcc（C1）未激活，终端将保持SWIO（C6）去活（S1为L状态）。

终端激活Vcc（C1），要么是为了激活SWP接口，要么是UICC上其他接口要激活。

当终端将SWIO信号从L状态置为H时，SWIO（C6）被激活。

这表明UICC将要激活SWP接口。

6.2.2SWIO触点去活

为了去活SWIO（C6），终端按照8.3节定义的将SWP置为DEACTIVATED状态。

6.2.3UICC去活

终端将在去活Vcc（C1）之前对SWIO（C6）去活。

6.3接口激活

6.3.1初始接口激活

未按以上顺序出现的ACT帧，CLF都以坏帧来处理。

如果接口激活未成功，CLF认为UICC不支持SWP接口，此时，CLF将对SWIO（C6）去活。

初始接口激活期间UICC发送的ACT_SYNC帧都必须包含ACT_INFORMATION域。

6.3.2后序接口激活

初始接口激活序列也可以应用到S1从DEACTIVATED状态变到H状态时，但要做以下修改：

1　UICC中ACT帧中不发送ACT_INFORMATION域。

2　CLF接收到一个正确的ACT_SYNC帧时，CLF将立即认为后序接口激活成功，不再发送ACT帧。

6.3.3时间参数

系统的设计是：

CLF以第一条SYNC_ID的发送来保证时序的严格性。

如果失败，CLF应请求重发SYNC_ID来获得REQA或REQB。

CLF实现的Ts1_act_rep应当大于Ts1_act_frp和SWPresume的总和。

这是为了保证当UICC发送ACT响应帧的时候非接前端没有在发送ACT帧。

6.3.4对其他接口的影响

根据UICC的功耗状态（powerstate），各接口要符合以下条件：

1　如果UICC处于lowpowermode，终端将不激活TS102221接口，且如果UICC支持符合TS102600的USB接口，那么它不能执行对USB接口的连接。

（类似关机没电池的状态，所以不能打开其他接口？

？

？

）

2　如果UICC处于fullpowermode，终端可以独立地激活UICC的任意接口。

3　如果UICC的TS102221接口已经被激活，对SWP接口的激活将被认为是在UICC上已选择的应用。

6.4UICC在终端不支持SWP时的行为

UICC将使C6以低阻抗连接Vcc或与终端保持电隔离。

当UICC检测到C6触点未与Vcc连接，它将会在检测到终端不支持SWP接口后的2S内以低功耗连接到Gnd。

注意：

实现时要使SWP相关的功耗尽可能小。

6.5终端在UICC不支持SWP接口时的行为

当终端检测到UICC不支持SWP时，它将使SWIO处于去活状态（L状态），或将在C6触点呈现一个高阻抗。

7.Electricalcharacteristics

CLF（Master）和UICC（Slave）的电压水平，即信号S1，如下图：

SWP的使用从master到slave的电流表示它的第二个信号S2，并使数据从slave到master发送回来。

当S1为H时，S2值才被定义。

7.1提供的电压类别

支持SWP的UICC只支持TS102221中规定的B类和C类电压。

7.2Vcc（C1）lowpowermode定义

当系统在lowpowermode运行时，应遵循下表：

表7.1中的定义了UICC的最大电流。

终端可能提供更多。

不管表7.2中定义的瞬时能量消耗，电压值应维持在一个特定的范围。

根据以上规则，在测试时，将所有测试点都基于三类条件进行测试，即：

B类电压、C类fullpowermode、C类lowpowermode。

7.3信号S1

S1信号是在SWIO（C6）触点上以电压表示的，从CLF传输数据到UICC。

电特性如下两表。

流向UICC或流出CLF的电流为正。

7.4信号S2

S2信号是在SWIO（C6）触点上以电流表示的，从UICC传输数据到CLF。

S1与S2共用电触点C6。

当SWIO上的电流值在IHmin和IHmax之前时，S1为H状态。

当SWIO上的电流值在ILmin和ILmax之前时，S1为L状态。

8.Physicaltransmissionlayer

8.1S1位编码和采样时间

逻辑1的H状态保持时间是0.75T，逻辑0的H状态保持时间是0.25T

所有bit传输是连续的。

每一bit都有两个上升沿。

C6触点上，UICC（CLOAD）的输入电容不能超过10pF。

8.2S2切换管理

S1为H状态时，S1才有效。

UICC（slave）只有在S1为L状态时才切换S2，或当resumingSWP时（仅在S1为H状态且SWIO为SUSPENDED状态时，S2才可以被切换）。

8.3SWP接口状态管理

SWP有三个状态：

ACTIVATED：

在此状态下master和slave传输bits。

SWP一直保持此状态直到SUSPEND转换发生。

SUSPENDED：

在此状态下，S1处于H状态，S2处于L状态。

在激活SWP接口时，这个状态是SWP的初始状态。

SWP保持这个状态直到RESUME或DEACTIVATED转换发生。

DEACTIVATED：

在此状态下，S1处于L状态，S2处于L状态。

SWP保持这个状态直到ACTIVATED转换发生。

状态间的转换定义如下：

RESUME：

是从SUSPENDED到ACTIVATED状态的转换。

Master和slave都可以执行resume，以便将SWP转换到ACTIVATED状态。

Master执行的resume：

如果master收到的最后一条信息没有迹象表明UICC在接口上没有进一步的活动，master将通过发送P2个连续的空闲位来resume。

在这些空闲位的最后几个位时，SWP进入ACTIVATED状态。

如果masterresume，slave可以在P2个空闲位时就发送帧。

如果master发出的最后一条信息是SHDLC确认指示UICC在接口上没有进一步的活动，masterresume将SWP转换为DEACTIVATED状态，之后是将SWP转换为ACTIVATED状态。

?

?

?

?

Slave执行的resume：

通过拉电流，使S2为H状态。

如果以下条件都满足，master将在P6max时间内通过发送转换序列来响应：

1　UICC指明支持extendedresume

2　Master收到的最后一条信息表明UICC没有进一步活动

3　SWP在SUSPENDED状态至少已P7时间

否则，master将至少在P3max时间内通过发送转换序列来响应。

SUSPEND：

如果SWP上没有活动，且空闲位持续P1时间，master将通过维持S1为H状态使SWP切换至SUSPENDED状态。

DEACTIVATE：

如果以下条件都满足，master通过维持SWIO在L状态至少P4时间使SWP切换至DEACTIVATED状态：

1　Master发送的最后一条信息是SHDLC确认指示了UICC在接口上没有进一步活动，并且SWP进入了SUSPENDED状态。

2　SWP在SUSPENDED状态P5时间，并且CLF

●没有检测到符合ISO/IEC14443-2或ISO/IEC18092的RF场

●没有产生UICC请求的RF场

ACTIVATE：

如果SWP在DEACTIVATED状态，将使用6.2节描述的接口激活序列。

Slave将通过使用TS102223定义的ACTIVATE命令请求接口的激活。

8.4供电模式状态、状态转换及省电模式

当终端激活Vcc（C1），UICC将进入初始供电状态。

初始供电状态是以UICC的电流消耗遵循TS102221中“UICC在ATR期间4MHz外部时钟频率下的能量消耗”定义的值。

（来自221）

在以下情况下，UICC将进入lowpowermode

1　当初始SWP激活序列中的powermode帧中指示了此模式

2　当在初始SWP激活期间，UICC接收到的第一个non-ACT帧中没有接收到powermode帧

在以下情况下，UICC将进入fullpowermode

1　当初始SWP激活序列中的powermode帧中指示了此模式

2　当在其他接口上已完成了fullpowermode的条件

如果终端的能量供应能提供足够电能时，CLF将指示fullpowermode

在初始供电状态，当UICC检测到是ACTIVATED状态时，它会将电流消耗增加到lowpowermode定义的值。

从fullpowermode转换到lowpowermode需要去活Vcc（C1）。

对已激活的接口，当以下条件都满足时，UICC将进入省电模式：

1　时钟停止（符合TS102221），当接口已激活（如果UICC在fullpowermode）

2　挂起（suspend）模式（符合TS102600），当接口已激活（如果UICC在fullpowermode）

3　以下条件有一项满足：

●SWP为DEACTIVATED10ms

●SWP接收到最后一SHDLC确认显示UICC在接口上没有进一步的活动，且SWP在SUSPENDED状态10ms

当UICC在省电模式时，电流不能超过TS102221中时钟停止定义的值，或不超过TS102600中suspend模式定义的值。

当任意UICC接口从以上条件中唤醒时，UICC将退出省电模式。

注意：

在fullpowermode，终端的资源（例如：

显示器、键盘等）对UICC的应用不可用。

9.Datalinklayer

如下图所示，数据链路层（Datalinklayer）管理LPDUs（LinkProtocolDataUnits）。

这一层又被分为两个子层：

MAC层，负责管理帧。

LLC层，负责报错管理及流控制。

9.1MediumAccessControl（MAC）层

9.1.1位序Bitorder

SWP通信通道的位序是MSBfirst。

9.1.2结构Structure

下图9.2描述了从master到slave的帧格式

SOFFLAG的值是“7E”，EOFFLAG的值是“7F”。

两帧之间发送空闲位（逻辑0），帧之间至少有一个空闲位。

下图9.3描述了slave到master的帧格式

Wakeupsequence，就是在slave到master的每个帧前面加了一个逻辑值为1的位。

Master正要suspending接口时，slave正准备发送wakeupsequence，值为1的位将被slave转换为resume使SWP回到ACTIVATED状态。

Payload（负载）大小限制在30字节。

CRC域为16bits（2字节）。

9.1.3位填充BitStuffing

为了更清楚地检测到SOF和EOF，在发送payload及CRC时，传送体将使用0位填充。

在连续的5个bit的逻辑1之后，插入一个逻辑0。

如果在CRC的最后5个bit包含逻辑1，不再添加逻辑0。

接收方应该能够识别这种填充位并抛弃它们。

下图是填充位的一个例子。

9.1.4错误检测

对帧的错误检测是基于ISO/IEC13239中的16bit帧校验序列。

CRC多项式如下：

CRC初始值为0xFFFF。

参与CRC计算的bits是SOF和EOF之间，但不包含SOF和EOF的bits。

9.2SupportedLLClayer

LogicalLinkControl（LLC）分为三种：

SHDLC：

在大多数非接触交易中最通用的一种LLC。

SHDLC在第10章中定义。

CLF及UICC必须支持这种LLC。

CLT：

用来处理某些专有的协议。

CLT模式在第11章中定义。

CLF及UICC对CLT的支持都是可选的。

ACT：

包含了在接口激活时的帧。

CLF及UICC必须支持这种LLC。

Controlfield（控制域）是SWPframepayload（帧负载）的首字节。

表9.1定义了不同的LLC层的控制域。

LPDU的payload负载域结构如下图9.5

9.2.1InterwokingoftheLLClayer（LLC层的交互工作）

在SWIO（C6）激活后，或S1从DEACTIVATED状态转换为H状态后，SHDLC连接将不建立，CLT会话也不能开始。

UICC及CLF将使用ACTLLC。

成功激活SWP后，CLF将采取以下步骤：

●如果CLF有数据要发送给UICC（例如，一个非接交易），需要用到CLTLLC，那么将初始化一个CLTLLC会话。

●否则，一个SHDLC连接将尽快开始建立。

注意：

在激活SWP之后，CLF总是发送第一个Non-ACT帧。

在UICC和CLF建立SHDLC连接或开始CLT会话之后，就不能再发送ACT帧，接收到的ACT帧将被忽略。

SWP接口激活后首次进入SHDLCLLC，将使用10.7.2及10.7.3节描述的连接建立过程。

一旦SHDLC连接建立，CLT会话不能使SHDLCcontext及SHDLC连接建立期间协商的endpointcapabilities无效。

从ACTLLC或SHDLCLLC进入CLTLLC时，CLT会话将会像11.6节描述的那样打开。

只有当SHDLCI-Frames都被确认后CLF才会开始一个CLT会话。

如果CLF或UICC在CLT会话期间收到SHDLCLLC帧，将会使CLT会话结束。

如果UICC或CLF接收到一个坏SWP帧，接收实体会使用LLC定义的错误恢复过程。

在SWIO（C6）激活后或S1从DEACTIVATED状态到H状态后，将立即使用ACTLLC进行错误处理。

9.3ACTLLC定义

ACTLPDU的结构定义如下：

ACTTYPE的编码：

●UICC接收到帧的FR位的意义在6.2.3.1中描述。

●CLF接收到帧的FR位的意义：

ØCLF忽略FR位

ØUICC发送给CLF的帧，需将FR位设置为0。

●CLF接收到帧的INF位的意义：

ØINF=1：

ACTpayload的最后一字节包含ACT_INFORMATION域

ØINF=0：

ACT_INFORMATION域不可用

●UICC接收到帧的INF位的意义：

ØUICC将忽略INF位

ØCLF发送给UICC的帧，需将INF位设置为0。

表9.2给出了ACT_CTRL及ACT_DATA的意义：

ACT_INFORMATION：

将些域附加在ACT_SYNC帧中发送，UICC在此域中指示了如下表9.3的扩展能力：

在初始接口激活期间，CLF接收到带ACT_INFORMATION的ACT_SYNC帧后，CLF将使用ACT_INFORMATION域中指示的扩展SWP位持续时间（extendedSWPbitdurations）。

9.3.1SYNC_ID验证过程

对SYNC_ID验证的目的是检查UICC的身份。

SYNC_ID的验证过程包含以下步骤：

●UICC将SYNC_ID放在ACT_SYNC中发送给CLF。

SYNC_ID被命名为验证数据（verificationdata）。

●CLF将验证数据（verificationdata）与识别参照数据（identityreferencedata）对比。

identityreferencedata不在本文档讲。

为了进行SYNC_ID，须满足以下条件：

●CLF和UICC需支持SYNC_ID验证

●SYNC_ID验证总是发生在SWP接口被激活时

接收到从UICC发送的ACT帧后，CLF将执行SYNC_ID验证过程基于以下描述：

●一旦接收到ACT_SYNC帧，CLF将把ACT_DATA域作为verificationdata。

●CLF评估verificationdata与identityreferencedata的值，若一致则检查通过。

否则，识别检查失败，CLF将不会开始一个CLT会话。

注意：

在本文档只讲检查机制，检查失败后果及恢复过程将在更高层（higherlayer）中定义。

10.SHDLCLLC定义

10.1SHDLCoverview

本文档所定义的SWPSHDLC层是ISO’sHigh-levelDataLinkControl（HDLCISO/IEC13239[5]）的简化版本。

它负责网络结点间数据的无错传输。

SHDLC层保证将要发送到上层的数据与它接收到的完全一致（及：

无错、无损失、顺序正确）。

而且，SHDLC层负责流控制，保证数据尽快被接收方收到。

SHDLC保证以最小花费来管理流控制、错误检测及恢复。

如果数据流向是双方向的（全双工），数据帧本身将携带所有能保证数据完整性的信息。

滑动窗口的概念被用来在正确接收第一帧的确认前发送多个帧。

这就意味着在数据一直发送而不是停下来等待确认帧。

10.2Endpoints

SHDLC通信发生在两个端点（endpoints）之间。

这些端点可以认为是CLF和UICC。

端点之间的通信是平等的，没有优先级。

10.3SHDLC帧类型

SHDLC使用几种类型的帧来传输数据、管理或监管两个端点（endsofthecommunicationchannel）之间的通信管道：

●I-Frames（Informationframes）：

携带上一层信息和一些控制信息。

I-frame功能包括排序（sequencing）、流控制（flowcontrol）、错误检测（errordetection）和错误恢复（recovery）。

I-frame携带了发送和接收的序号。

●S-Frames（SupervisoryFrames）：

携带控制信息。

S-frame的功能包括请求和暂停传输、状态报告、对I-frame收条的确认。

S-frame只携带接收序号。

●U-Frames（UnnumberedFrames）：

携带控制信息。

U-frame功能包括连接建立和断开、错误报告。

U-Frames不携带序号。

10.4控制域ControlField

SHDLC控制域的结构如下表10.1，包含了负载域payload的首个bit。

其中：

●N（S）：

I-frame的编号。

即发送序号

●N（R）：

下一条待接收的I-frame的编号。

即待接收序号。

●TYPE：

S-Frame的类型。

●M：

U-Frame中的修改位（modifierbits）。

滑动窗口的大小默认是4个帧。

帧类型可以是交错出现的。

例如，两个I-Frames间可能被插入一个U-Frame。

10.4.1I-Frame编码

Information格式命令及响应的功能是传输有序的帧，每个都包含信息域（informationfield），根据数据连接情况，信息域可以是空的。

10.4.2S-Frame编码

Supervisory（S）格式命令及响应用来执行序号监管功能，比如确认（acknowledgment）、信息传输暂停（temporarysuspensionofinformationtransfer）、或错误恢复（errorrecovery）。

有S格式控制域的帧不包含信息域。

Supervisory（S）格式命令及响应如下：

RR：

Rece