技术摘要：
本发明公开一种具有两个iSIM的用于冗余通信的移动无线通信设备，用于经由移动无线网络(110)进行无线通信，其中，该移动无线网络(110)具有网络标识(111)，该移动无线通信设备包括：用于与移动无线网络(110)进行通信的移动无线通信接口(140)、数据存储器(180)和监测装置(  全部
背景技术：
具有一张或多张SIM卡的移动无线通信设备日益广泛用于IoT(Internet-of- Things，物联网)领域，以使机器联网。这类设备不仅能使机器联网，而且通常还能使物理和 虚拟对象彼此联网，并允许它们通过通信相互协作。利用“物联网”技术实现的功能允许人 与通过由此联网的任何电子系统之间以及系统自身之间进行交互。物联网的目标是，自动 从现实世界中收集相关信息，将这些信息相互关联，并可供网络使用。为此，例如参阅3GPP  TS  23.501标准概述，正越来越多地使用根据5G系统架构的通信网络。 在工业自动化领域和物联网通信领域中，故障转移日渐成为一项基本要求。在临 界控制中，电源采用冗余设计，即使在电源件故障的情况下也能保证运行。在IoT通信中，除 电源馈电以外，经由通信接口进行的数据传输也可能发生故障。尤其是在工厂自动化和诸 如自动驾驶车辆的自动控制系统领域中，需要安全通信以防可能造成的危害。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种故障转移式移动无线通信的概念，其在人人、人机和/或 机机通信中确保以低故障率进行通信。 具体而言，本发明的目的是提供一种移动无线通信设备，其能够经由移动无线网 络和网络技术、尤其是经由5G系统架构的网络切片进行故障转移式移动无线通信。 本文描述的移动无线通信设备和通信系统可以采用各种类型。所描述的各个元素 可以通过软件或硬件组件来实现，并且可以通过各种技术来制造。各个组件可以例如包括 微处理器、半导体芯片、ASIC、信号处理器、电光电路、集成电路和/或无源器件。 本文描述的移动无线通信设备和移动无线网络可以包括各种技术和网络标准，例 如符合5G系统架构。5G系统架构包括网络切片的概念，即将通信网络划分为单独的片段或 切片或者子网。在此，网络切片是一种虚拟网络架构形式，其中该网络架构被划分成可以相 互链接(也可通过软件)的虚拟元素。通过网络切片的概念可以在一个公共物理基础架构上 建立多个虚拟网络。这些虚拟网络则可以适应应用、服务、设备、客户或运营商的具体要求。 在此，每个虚拟网络(网络切片)均包括一组独立的逻辑网络功能，这些网络功能支持各自 应用情况的要求。 这些虚拟网络或网络切片中的每一个均为使用相应网段的特定服务和业务提供 资源和网络拓扑。这样就能分派诸如速度、容量、连通性和覆盖范围等功能来满足每种应用 情况的特殊要求，但功能组件也能在各种网络切片之间共享。为此，每个网络切片均能获得 管理能力，它们可以由网络运营商或用户根据应用情况来控制。可以独立地管理和组织网 络切片。 5 CN 111556484 A 说　明　书 2/12 页 按照5G系统架构，本文描述的移动无线网络可以基于5G网络。面向服务的5G网络 支持十分不同的服务，它们具有十分不同的性能要求。例如，5G支持三种不同的服务类别： 增强型移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC，又称IoT，即物联网)和超可靠与低延迟通 信(UR-LLC)。 下文描述的移动无线通信设备包括执行许多任务的移动无线通信接口或简称为 通信接口。这样的通信接口可以例如包括负责执行所述任务的处理器。在本文中，术语“处 理器”是指任何可用于处理特定任务的设备(或者区块或步骤)。处理器可以是单处理器或 多核处理器，或者可以包含一组处理器，或者可以包含处理机构。处理器可以处理软件或固 件或应用等。 根据第一方面，本发明涉及一种用于经由移动无线网络进行无线通信的移动无线 通信设备，其中，移动无线网络具有网络标识，该移动无线通信设备包括以下特征：用于与 第一移动无线网络进行通信的移动无线通信接口，其中，通信接口包括第一集成订户身份 模块(iSIM：Integrated  Subscriber  Identity  Module)和第二集成订户身份模块，其中， 第一集成订户身份模块实施为嵌入式集成电路，并永久性存储移动无线订户标识符、网络 标识和移动无线网络的网络地址，第二集成订户身份模块实施为嵌入式集成电路，并永久 性存储移动无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的网络地址，其中，移动无线订户标 识符在移动无线网络中标识第一集成订户身份模块和第二集成订户身份模块，其中，第二 集成订户身份模块构造为冗余模块并用于在第一集成订户身份模块发生故障的情况下代 替第一集成订户身份模块；监测装置，该监测装置配置成监测施加于第一集成订户身份模 块的操作电压，当操作电压的变化达到预定阈值时，识别第一集成订户身份模块的故障并 输出故障信号，其中，该监测装置配置成当操作电压的变化小于预定阈值时，输出操作信 号；以及数据存储器，该数据存储器配置成存储数据；其中，当存在操作信号时，通信接口配 置成：从第一集成订户身份模块读出移动无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的网 络地址，并将移动无线订户标识符连同网络标识、移动无线网络的网络地址以及数据一起 发送到移动无线网络的网络地址；其中，当存在故障信号时，通信接口配置成：永久性禁用 第一集成订户身份模块，激活第二集成订户身份模块；从第二集成订户身份模块读出移动 无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的网络地址，并将移动无线订户标识符连同网 络标识、移动无线网络的网络地址以及数据一起发送到移动无线网络的网络地址。 这种移动无线通信设备因两个iSIM模块的冗余设计而确保特别安全的通信。所述 移动无线通信设备允许故障转移式移动无线通信，并因两个iSIM模块的冗余而在人人、人 机和/或机机之间进行通信时保证低故障率。具体而言，该移动无线通信设备确保经由移动 无线网络和网络技术、尤其是经由5G系统架构的网络切片进行故障转移式移动无线通信。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，移动无线通信接口具有施加操作 电压的电源馈电接口，其中，第一集成订户身份模块经由可断熔丝连接到电源馈电接口，其 中，通信接口配置成熔断可断熔丝，以通过将第一集成订户身份模块与操作电压断开而永 久性禁用第一集成订户身份模块。 这些安全措施可确保在识别出故障的情况下，不再使用有故障的订户身份模块， 而是通过无故障的订户身份模块继续进行通信。这样就能可靠地限制错误率。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，可断熔丝是热熔断丝，其中，移动 6 CN 111556484 A 说　明　书 3/12 页 无线通信接口配置成发出电流经过可断熔丝，以热熔断该可断熔丝。 这样实现的技术优势在于，所述移动无线通信设备可以识别出故障时通过用电流 热熔断热熔断丝而自动排除故障。这样就能更加快速地完成对故障的反应，从而可以在很 短的时间内排除故障状态。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，移动无线通信接口配置成将第二 集成订户身份模块接到电源馈电接口，以激活第二集成订户身份模块。 这样提供的技术优势在于，通过在识别出故障时简单地进行切换，可以将移动无 线通信设备切换到冗余操作模式。通过移动无线通信接口完成切换到冗余操作模式，这样 就能由移动无线通信设备自动执行切换，或者根据经由移动无线通信接口接收的基于网络 的安全措施来启动。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，移动无线通信接口具有操作电 源，尤其是电池，用于在电源馈电接口处提供操作电压。 这样实现的技术优势在于，所述移动无线通信设备无需外部电源馈电即可启动切 换到冗余操作模式。这样移动无线通信设备就能自动启动冗余操作模式。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，移动无线通信接口具有转换开 关，该转换开关配置成将第一集成订户身份模块或第二集成订户身份模块接到电源馈电接 口，其中，当存在操作信号时，第二集成订户身份模块与电源馈电接口断开连接。 这样的技术优势在于，通过切换确保一次只能激活一个订户身份模块。这样就能 提高通信安全性，并防止两个iSIM同时出现误操作。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，该移动无线通信设备包括传感 器，该传感器配置成检测物理量的值并将该值作为数据存储在数据存储器中。 这样提供的技术优势在于，移动无线通信设备可以存储传感器数据并将其传输到 移动无线网络。这就允许将移动无线通信设备例如实现为记录传感器数据并可供网络使用 的IoT设备。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，通信接口配置成在数据存储器中 读出数据之后删除该数据。 这样提供的技术优势在于，如果每次传输后再对存储器进行删除，则会延长传感 器数据的记录时间，而通过上述技术手段，可避免数据存储器中存储任何已经传输的不必 要的数据。 在所述移动无线通信设备的示例性实施方式中，移动无线网络是5G移动无线网 络，移动无线通信设备是IoT通信设备，通过使用第一公共加密密钥将移动无线订户标识符 以加密编码方式存储在第一集成订户身份模块中，通过使用第二公共加密密钥将移动无线 订户标识符以加密编码方式存储在第二集成订户身份模块中，其中，第一公共加密密钥和 第二公共加密密钥与移动无线网络相关联。 这样提供的技术优势在于，能够在5G通信网络(尤其是网络切片)中使用这两个集 成订户身份模块或iSIM模块来采用冗余措施以较低的易出错性传输数据。这样就能利用5G 系统架构的优势，即公共物理基础架构上的虚拟网络架构具体适应应用、服务、设备、客户 或运营商的要求，支持逻辑网络功能，针对应用分派诸如速度、容量、连通性和网络覆盖范 围等功能来满足每种应用情况的特殊要求，以及跨各种网络切片共享功能组件等。基于两 7 CN 111556484 A 说　明　书 4/12 页 个iSIM模块的冗余实施方案，可以显著提高5G通信网络中的故障转移。 根据第二方面，本发明涉及一种通过移动无线通信设备经由移动无线网络进行无 线通信的方法，其中，移动无线网络具有网络标识，且其中，移动无线通信设备包括通信接 口以及设置用于存储数据的数据存储器，其中，通信接口包括第一集成订户身份模块和第 二集成订户身份模块，其中，第一集成订户身份模块实施为嵌入式集成电路，并永久性存储 有移动无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的网络地址，第二集成订户身份模块实 施为嵌入式集成电路，并永久性存储有移动无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的 网络地址，其中，移动无线订户标识符在移动无线网络中标识第一集成订户身份模块和第 二集成订户身份模块，其中，第二集成订户身份模块构造为冗余模块并用于在第一集成订 户身份模块发生故障的情况下代替第一集成订户身份模块，其中，该方法包括以下步骤：监 测施加于第一集成订户身份模块的操作电压；当操作电压的变化达到预定阈值时，识别第 一集成订户身份模块的故障；当识别出故障时，输出故障信号；当操作电压的变化小于预定 阈值时，输出操作信号；当存在操作信号时：从第一集成订户身份模块读出移动无线订户标 识符、网络标识和移动无线网络的网络地址，并将移动无线订户标识符连同网络标识、移动 无线网络的网络地址以及数据发送到移动无线网络的网络地址；当存在故障信号时：永久 性禁用第一集成订户身份模块；激活第二集成订户身份模块；从第二集成订户身份模块读 出移动无线订户标识符、网络标识和移动无线网络的网络地址，并将移动无线订户标识符 连同网络标识、移动无线网络的网络地址以及数据一起发送到移动无线网络的网络地址。 这种进行无线通信的方法因无线移动通信设备中两个iSIM模块的冗余设计而确 保特别安全的通信。该方法允许故障转移式移动无线通信，并因两个iSIM模块的冗余而在 人人、人机和/或机机之间进行通信时保证低故障率。具体而言，该方法可确保经由移动无 线网络和网络技术、尤其是经由5G系统架构的网络切片进行故障转移式移动无线通信。 附图说明 以下结合附图说明具体实施例。 图1示出根据示例性实施方式的移动无线通信系统的示意图，其包括根据本公开 具有两个集成订户身份模块的用于冗余通信的移动无线通信设备； 图2示出根据本公开具有两个集成订户身份模块的用于冗余通信的通信设备的框 图； 图3示出根据本公开具有两个集成订户身份模块的用于冗余通信的通信设备的通 信接口的框图； 图4示出根据本公开的用于冗余通信的移动无线通信设备在符合3GPP  TS  23.501 标准的根据示例性实施方式的5G通信系统中的示意图； 图5示出根据本公开的用于借助两个集成订户身份模块进行冗余移动无线通信的 方法的示意图。