中国移动手机支付2.4G全卡系统射频协议接口规范.doc

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1、中国移动通信企业标准QB-中国移动手机2.4G全卡系统射频协议接口规范版本号：0.2.0-实施-发布中国移动通信有限公司 发布目录1.范围22.术语、定义和缩略语22.1.缩略语22.2.符号33.协议层次33.1.协议划分33.2.协议关系44.物理层54.1.频道54.2.传输速率64.3.调制方式64.4.输出功率65.链路层65.1.帧格式65.1.1.帧结构65.2.组帧与解帧85.2.1.组帧85.2.2.解帧95.3.帧处理协议115.3.1.发送处理协议115.3.2.接收处理协议126.传输层126.1.包136.1.1.包协议格式136.1.2.包类型136.1.3.末帧标

2、识136.1.4.帧块号136.1.5.帧块136.2.组包与拆包146.2.1.组包146.2.2.拆包157.会话层157.1.消息167.2.消息格式167.2.1.层内消息167.2.2.层外消息217.3.会话建立227.3.1.寻卡和参数交换协商阶段227.3.2.连接控制阶段237.3.3.消息序列图231. 范围本标准规定了2.4G全卡的射频协议技术依据，详细规范了2.4G全卡的物理层、链路层、传输层、会话层的协议。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根

3、据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。序号标准编号标准名称发布单位122. 术语、定义和缩略语2.1. 缩略语ACK 确认APDU 应用协议数据单元ATR 复位响应BCCH 广播控制信道 BCD十进制数的二进制编码CCP性能配置参数CHV卡持有人校验信息；用来校验用户身份的存取条件CLA命令类CLK 时钟CRC 循环冗余校验DCS数字蜂窝系统IC集成电路ICC集成电路卡ID-1 插拔式（SIM卡）IEC国际电子技术委员会INS 命令报文的指令字节IMSI国际移动用户识别号ISO国际标准化组织IUT经测试实现LGTH数据单元的长度

4、ME移动设备MSB最高有效位RST 复位SIM用户识别模块TP传输层协议 TPDU传输协议数据单元2.2. 符号ACK 自动应答3. 协议层次3.1. 协议划分本协议根据OSI参考模型的原理压条法设计，需特别注意穿越边界的交互作用的最小限度。四层定义如下：对实现数据包传输载体的物理层。对数据包处理的数据链路层。为使系统开销最小而与数据链路层结合的传输层。与应用层接口的处理应用数据的会话层本规范规定的协议层次关系如图表 1协议层次划分。图表 1协议层次划分3.2. 协议关系本规范定义各层事务处理的单位，规定如下： 帧： 定义为链路层最小数据处理的单位，链路处理行为均基于帧进行处理，对有效数据进行

5、扩展，形成信道能够稳定传输的机制。 包： 定义为传输层处理的最小数据单位，传输层处理行为均基于包进行处理，对有效帧进行扩展，从而形成批量数据的传输机制。 消息：定义为会话层处理的最小数据单位，会话层处理行为均基于消息进行处理，对包进行扩展，从而能够支持业务与应用层处理相应业务的接口。 帧、包、消息的关系如下：图表 2协议单元关系4. 物理层物理层提供数据接收与发送的通道。 射频相关部分符合工信部无线电管理局微功率（短距离）无线电设备的技术要求相关要求。4.1. 频道 2.4G全卡采用2.4G ISM频段，分2种类型的频道：工作频道和信标频道。工作频道支持8个频点，信标频道1个频点。工作频道：主

6、要用于业务通信。信标频道频道具体定义：主要用于辅助询卡。4.2. 传输速率 本规范中在进行数据交互通信期间，近距离应用空中传输的数据波特率应为1Mbps。4.3. 调制方式 本规范中射频部分采用GFSK调制方式，在载频频点fc 基础上迭加调制频率fs 。即发送符号“1”的频率为fc+fs。发送符号“0”的频率为fc-fs。载频频点为本规范中4.1节所列频点。图表 3调制方式4.4. 输出功率 本规范中卡射频部分典型输出功率为0dBm，最大输出功率3dBm。5. 链路层 链路层规范对发送的数据进行组帧，对接收的数据进行解帧。5.1. 帧格式5.1.1. 帧结构表格 1帧结构前导地址域随机控制域防

7、冲突方法进行说明！数据域CRC校验域5.1.1.1. 前导本规范中定义前导为01010101或10101010序列，具体由地址域最高位决定，如果地址域的最高位为1，则前导为01010101，如果地址的最高位为0，则前导为10101010。5.1.1.2. 地址域 本规范中定义地址域为接收正确帧的识别地址，定义为5字节。5.1.1.3. 控制域 本规范中使用有效帧长度为6bits，则控制域长度为9bits。图表 4帧控制域信息有效帧长度帧标识应答标识6bits2bits1bit5.1.1.3.1. 有效帧长度 本规范中定义有效帧长度。 支持6bits有效帧长度。 设置含义如下： 0:0byte

8、1:1byte 32：32bytes 5.1.1.3.2. 帧标识本规范中定义为接收新的识别码，共2bits，相邻不同帧的帧标识不同。5.1.1.3.3. 应答标识 本规范中自动应答标识位为接收方接收到帧后，判断此标识为来确定是否发送一个应答帧。如果接收帧中该标志位为高，则接收方将自动发送一个应答帧。如果接收帧中该标志位为低，则接收方将不发送应答帧。5.1.1.4. 数据域 本规范中定义为所需要的传输数据。 本规范支持长度的数据如下：1） 有效帧长度为6bits，则支持最大32字节有效长度数据传输。5.1.1.5. CRC校验域本规范定义为帧的CRC校验，链路层以此判断帧帧的传输是否正确，并规

9、定CRC的校验域为可选： 1）0-2 字节宽度的CRC校验 2）8位CRC校验的多项式是 X8 + X2 + X + 1 3）16位CRC校验的多项式是： X16+ X12 + X5 + 1. 本规范定义CRC的计算包含了除帧的前导以及CRC域本身之外所有的域。5.2. 组帧与解帧5.2.1. 组帧本规范定义组帧的行为如下：将发送的数据按照帧规定的结构组织在一起形成一个帧，并按照先发送前导域,最后发送CRC校验域的方式经过物理层调制成高频信号发送出去.图表 5组帧过程5.2.2. 解帧将物理层接收到射频信号解调成数字单比特信号后按照帧结构解帧，解出有效的数据信号。图表 6解帧过程5.3. 帧处

10、理协议5.3.1. 发送处理过程本规范中发送处理帧协议为处理5.1节所规定的帧结构，主要分2部分：1） 组帧发送当前数据。2） 发送数据完毕后，接收对此帧发送数据的应答帧。图表 7发送帧处理 若收不到当前发送帧的应答帧，则按照预设的重发次数重新发送当前数据，在预设的重发次数内没有接收到应答帧，则规定此次发送的数据失败。 本规范定义重发次数不超过15次。 本规范定义发送新帧的Timeout时间最大8ms。5.3.2. 接收处理过程 本规范中接收处理协议为处理5.1节所规定的帧结构，主要分2部分：1） 接收当前数据。2） 发送接收到当前数据的应答帧。图表 8接收帧处理 本规范中发送当前接收到数据的

11、应答帧，应答帧的帧结构同本规范中5.1节所规定的帧结构。6. 传输层 本规范中传输层处理与会话层的接口协议。6.1. 包6.1.1. 包协议格式 本规范中消息由多个连续的包组成，包之间按照特定的协议格式组成一个完整的消息。 本规范中规定包协议格式如下：图表 9包协议格式包类型末包标识包号包数据块6.1.2. 包类型 本规范中定义包类型域长度为2bits，区分数据包和命令包，如下：00：数据包。01：命令包。其他：暂未定义。6.1.3. 末包标识 本规范中定义包类型域长度为1bit，区分是否为最后一个包，如下：0：非最末包，1：最末包。6.1.4. 包号 本规范中定义包号域为5bits，为包序列

12、的编号，最多支持32个，描述如下：00000：为第0个，00001：为第1个，00010：为第2个，11111：为第31个。6.1.5. 包数据块本规范中定义的包数据块为包中有效传输的数据。6.2. 分包与组包6.2.1. 分包发送 本规范中定义的分包是将消息划分多个包，然后将相应包分片依次发送出去。图表 10分包发送过程 本规范中发送端在发送消息的时候，会将消息拆分成规定的包，然后按照包定义的格式，包号从0开始，依次递增，逐次地发送出去，每一包都检查是否发送成功，如果成功，就继续发送，直到发送完成；如果其中任何一包没有发送成功，则认为整个消息发送失败。6.2.2. 接收组包 本规范中定义的接

13、收组包是将链路层收到的包还原成相应的消息。 图表 11接收组包过程7. 会话层 本规范定义了会话层消息类型、消息格式、消息交互流程。会话层主要功能是为应用层提供信息交换的可靠手段，为话层为应用层提供会话的建立，维护与断开功能，并可以对应用层数据进行进行加密，以保证会话的安全性。7.1. 消息本规范定义消息为层内处理以及应用层之间提供交互接口，分层内消息和层外消息。7.2. 消息格式 本规范定义消息编码格式如下：消息头msg_type（1字节）消息体（n字节，n卡片reader_type1XX读卡器类型reserved3XX保留 reader_type字段编码：reder_type字段为读卡器的

14、类型。0x00: 近距离读卡器其他：保留。7.2.1.2. ATR消息 本规范定义ATR消息为2.4G全卡收到INQUIRY消息后，向读卡器发送的应答消息。应答返回如下内容：1、 卡片类型，用于区别不同卡片的实现方法2、 卡片UID，卡片唯一序列号3、 当前卡片协议版本，读卡器通过此版本号判断卡片是否兼容4、 卡片随机生成私有地址，用于之后的通信字段长度（字节）值注释方向msg_type10x21消息类型卡片-读卡器 card_type1XX2.4G全卡类型protocol_ver1XX协议版本uid8XX2.4G全卡UID private_addr5XX卡片随机生成的私有地址reserved

15、1XX保留card_type字段编码：card_type字段定义了2.4G全卡的类型.0x01: 单芯片0x02: 双芯片0x03: 三芯片其它：保留protocol_ver字段编码：protocol_ver字段定义了会话层协议版本。高4位低4位协议主版本号协议辅版本号uid字段编码:uid字段为2.4G全卡uid，共8个字节，为卡片唯一识别号。private_addr字段编码：private_addr字段为5字节随机数，用于设置与读卡器通信的私有地址。7.2.1.3. RCREQ消息 本规范定义RCREQ消息为读卡器向2.4G全卡发送的连接请求。字段长度（字节）值注释方向msg_type10

16、x22消息类型读卡器-卡片 reserved4XX保留7.2.1.4. RCEND消息 本规范定义RCEND消息为读卡器向2.4G全卡发送的读卡器连接结果。字段长度（字节）值注释方向Msg_type10x23消息类型读卡器-卡片 reader_result1XX读卡器连接结果reserved3XX保留reader_result字段编码：0x05：连接成功，读卡器与卡之间连接成功。0x0A：连接失败，读卡器与卡之间连接不成功。7.2.1.5. CINFO消息 本规范定义CINFO消息为2.4G全卡向读卡器发送的连接回应的消息。字段长度（字节）值注释方向msg_type10x24消息类型卡片-读卡

17、器 card_return1XX连接结果reserved3XX保留字节card_result字段编码：card_result字段定义了2.4G全卡进行连接的返回结果。0x50：返回连接成功，卡与读卡器之间会话建立成功。0xA0：返回连接失败，卡与读卡器之间会话建立不成功。7.2.1.6. CLOSE消息 本规范定义CLOSE消息为读卡器向2.4G全卡发送的断开连接消息。字段长度（字节）值注释方向msg_type10x2B消息类型卡片卡片 payload最大272字节XX消息数据payload字段编码：payload字段承载消息数据。7.2.2.2. APDATA消息 本规范定义APDATA应用数据消息包含应用层之间传递的数据。字段长度（字节）值注释方向msg_type10x00消息类型读卡器-卡片 payload最大272字节XX消息数据payload字段编码：payload字段承载消息数据。7.3. 会话建立7.3.1. 消息序列图本规范定义的消息序列图描述Error! Reference source not found.复位应答和Error! Reference source not found.的序列组成。图表 12消息序列