ts102613中文规范资料.docx

1、ts102613中文规范资料TS 102 613内容：主讲SWP（single wire protocol），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（Link Protocol Data Units）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： Medium Access Cont

2、rol（MAC）层：管理frames。 Logical Link Control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Logical Link Control层。4. Principle of the Single Wire ProtocolSWP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. System architectureNFC手机应用Car

3、d Emulation模式（Battery Off）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low power mode，C1（Vcc）的电气特性有所扩展。终端在terminal capability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TS 102 221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

4、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TS 102 221和TS 102 600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U

5、ICC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（SHDLC RESET）、激活及去活，同样也不会影响到其他接口。6. Physical characteristics6.1 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TS 102 221中定义的操作过程连接、激活和去活C2/C3/C7，依照TS 102 600中定义的

6、操作过程连接、激活和去活C4/C8，终端依照TS 102 221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。6.2.1 SWIO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。6.2.2 SWIO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。6.2.3 UICC去活

7、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：1UICC中ACT帧中不发送ACT_INFORMATION域。2CLF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

8、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SWP resume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（power state），各接口要符合以下条件：1如果UICC处于low power mode，终端将不激活TS 102 221接口，且如果UICC支持符合TS 102 600的USB接口，那么它不能执行对USB接口的连接

9、。（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full power mode，终端可以独立地激活UICC的任意接口。3如果UICC的TS 102 221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。6.4 UICC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

10、状态），或将在C6触点呈现一个高阻抗。7. Electrical characteristicsCLF（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TS 102 221中规定的B类和C类电压。7.2 Vcc（C1） low power mode定义当系统在low power mode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

11、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full power mode、C类low power mode。7.3 信号S1S1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S2S2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. Physical

12、 transmission layer8.1 S1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。8.2 S2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resuming SWP时（仅在S1为H状态且SWIO为SUSPENDED状态时，S2才可以被切换）。8.3 SWP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SUSP

13、END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

14、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master resume，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，master resume 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：1UICC指明支持extended resume2Master收

15、到的最后一条信息表明UICC没有进一步活动3SWP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：1Master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。2SWP在SUSPENDED状态P5时间，并且CLF 没

16、有检测到符合ISO/IEC 14443-2或ISO/IEC 18092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TS 102 223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TS 102 221 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low power mode1当初始SWP激活序列中

17、的power mode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power mode帧在以下情况下，UICC将进入full power mode1当初始SWP激活序列中的power mode帧中指示了此模式2当在其他接口上已完成了full power mode的条件如果终端的能量供应能提供足够电能时，CLF将指示full power mode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low power mode定义的值。从full power mode转换到low power mode需要去活Vcc（C1）

18、。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TS 102 221），当接口已激活（如果UICC在full power mode）2挂起（suspend）模式（符合TS 102 600），当接口已激活（如果UICC在full power mode）3以下条件有一项满足： SWP为DEACTIVATED 10ms 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TS 102 221中时钟停止定义的值，或不超过TS 102 600中suspend模式定义的值。当任意U

19、ICC接口从以上条件中唤醒时，UICC将退出省电模式。注意：在full power mode，终端的资源（例如：显示器、键盘等）对UICC的应用不可用。9. Data link layer如下图所示，数据链路层（Data link layer）管理LPDUs（Link Protocol Data Units）。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。9.1 Medium Access Control（MAC）层9.1.1 位序Bit orderSWP通信通道的位序是MSB first。9.1.2 结构Structure下图9.2描述了从master到sla

20、ve的帧格式SOF FLAG的值是“7E”，EOF FLAG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Wakeup sequence，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wakeup sequence，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Bit Stuffing为了更清楚地检测到SOF和EOF

21、，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。9.2 Supported LLC layerLogical Link Control（LLC）分为三种：SHDLC：在大多数非接触交易中最通用的一种LLC。S

22、HDLC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。Control field（控制域）是SWP frame payload（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9.59.2.1 Interwoking of the LLC layer（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，C

23、LT会话也不能开始。UICC及CLF将使用ACT LLC。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CLT LLC，那么将初始化一个CLT LLC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SHDLC LLC，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SHDLC context及SHDL

24、C连接建立期间协商的endpoint capabilities无效。从ACT LLC或SHDLC LLC进入CLT LLC时，CLT会话将会像11.6节描述的那样打开。只有当SHDLC I-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SHDLC LLC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ACT LLC进行错误处理。9.3 ACT LLC定义ACT LPDU的结构定义如下：ACT TYPE的编码：

25、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： CLF忽略FR位 UICC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： INF=1：ACT payload的最后一字节包含ACT_INFORMATION域 INF=0：ACT_INFORMATION域不可用 UICC接收到帧的INF位的意义： UICC将忽略INF位 CLF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

26、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（extended SWP bit durations）。9.3.1 SYNC_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（verification data）。 CLF将验证数据（verification data）与识别参照数据（identity reference data）对比。

27、identity reference data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verification data。 CLF评估verification data与identity reference data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

28、层（higher layer）中定义。10. SHDLC LLC定义10.1 SHDLC overview本文档所定义的SWP SHDLC层是ISOs High-level Data Link Control（HDLC ISO/IEC 132395）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

29、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。10.2 EndpointsSHDLC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。10.3 SHDLC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（ends of the communication channel）之间的通信管道： I-Frames（Information frames）：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（flow control）、错误检测（error d

30、etection）和错误恢复（recovery）。I-frame携带了发送和接收的序号。 S-Frames（Supervisory Frames）：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（Unnumbered Frames）：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Control FieldSHDLC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)：

31、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（modifier bits）。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。10.4.1 I-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（information field），根据数据连接情况，信息域可以是空的。10.4.2 S-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（temporary suspension of information transfer）、或错误恢复（error recovery）。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