SWP接口及HCI协议技术分析.pdf

SWP 接口及 HCI 协议技术分析 中国泰尔实验室 刘晋兴 王鑫 潘娟 王征 摘 要：本文全面深入介绍了 UICC 与非接触通信模块（CLF）间的 SWP 通信接口，以 及上层 HCI 协议，包括国内外标准最新进展、SWP 和 HCI 技术特点、应用趋势等。 关键词：SWP 接口 HCI UICC 移动支付 1 引言 目前用于通信网的 UICC 卡与非接触通信模块（CLF）间 SWP 接口是移动支 付、物联网等近场通信新业务成功开展的关键接口，非接触通信完成后 CLF 所 得到的数据信息与UICC卡及通信网的交互全由此接口完成。 SWP 协议即单线协议（Single Wire Protocol），是目前 ETSI 已有成熟技 术要求和测试方法的一种用于在非接触通信模块(CLF)与 USIM 卡间传输信息的 接口协议，确切来说 SWP 协议定义了 CLF 模块和 USIM卡内的 SE芯片传输信息 的物理连接形式和底层信号传输要求等（包括物理层、数据链路层）。 HCI则定义了一种基于主机（HOST）、端口（GATE）和管道（PIPE）的逻辑 协议，在SWP协议各层之上负责逻辑传输管道建立和路由等。 2 标准体系 目前ETSI针对SWP和HCI已有成熟技术要求和测试方法，国内的行业标准 正在制定中。ETSI标准体系如图1： 图1 SWPHCI标准体系图 5 如图 1 所示，该系列标准共分为两类，技术要求以说明各种相关过程的原 理为主，测试方法以说明具体测试例的操作步骤和测试目的、判定要求等为主， 相同技术方面的技术要求和测试方法应配套参照。 3 技术分析 SWP及HCI协议栈如图2所示： 图2 SWPHCI协议栈示意图 SWP实现物理层和数据链路层的连接，通过UICC上的一个触点C6的电流电 压变化来传递信息，实现物理数据传输、数据链路层无误传输数据、对接收和 发送的数据排序、数据链路层流量控制等功能。 HCI协议（Host Controller Interface）与SWP接口关系可类比计算机网 TCP/IP协议与以太网、WIFI、ADSL等物理实体接口的关系理解，即HCI负责逻 辑地址和管道、端口的建立，不关注底层物理连接特性，且HCI协议不特定用 于SWP物理接口形式。 3.1 SWP接口 图3 非接前端—UICC卡物理连接 6 如图3，UICC的C6触点（SWIO）连接到CLF用来传输S1和S2信号。 SWP接口是UICC卡与非接触通信模块之间基于比特流、点对点通讯的协议， 交互原理如图4所示。其中CLF是主设备、UICC是从设备。 图4 SWP数据传输 SWP 协议是基于全双工数字传输的模式。S1 信号通过电压的数字调制（L 或 H）来传送从 CLF到 UICC 的信息，S2信号通过对电流的数据调制（L 或H） 来传送从UICC到CLF的信号。这样通过一个触点，单线连接即可完成信息的交 互，因此，该协议被称之为单线协议。 SWP接口可工作于两种功耗模式之下：低功耗模式和全功耗模式。如果UICC 卡处于低功耗模式，终端不应激活 YD/T1762.1-2008 的接口；如果 UICC 支持 3GPP TS 102 600中定义的USB接口，终端不应执行USB接口的附着。如果UICC 卡处于全功耗模式，终端可以独立激活任何其它UICC接口。 SWP接口物理层之上即是数据链路层，数据链路层管理LPDU如图5所示， 该层可被分解为两个子层。 数据包 LLC 层 LPDU