卡与终端标准进展及测试技术

SIM卡的演进 SIM卡的全称为用户身份识别模块（SubscriberldentityModule），SIM卡的首次出现是在1991年，总部位于德国幕尼黑的智能卡制造商捷德集团与芬兰的移动运营商Radiolinia合作推出第一张SIM卡，也称之为SIM标准卡，它的尺寸，和我们现如今使用的信用卡大小一致。 1996年标准SIM卡被MiniSIM卡取代，它的尺寸比第一代的标准卡至少小了12倍，新的SIM卡被使用在当时数于万部手机中，成为了主流的趋势，2003年，SIM卡再次推出了更小尺寸的MicroSIM，其尺寸得到了进一步的缩小，其长度从原来的25毫米缩短至15毫米。 2012年，SIM卡的技术规格在次得到了更新Nano卡诞生了，尺寸更小，在手机中所占的空间几乎可以忽略，其长度从原来的15毫米缩短至12.3毫米，宽带也从12毫米缩短至8.8毫米。 Full-SizeSIM86x54x0.84mm eSIM卡，即Embedded-SIM嵌入式卡，将eSIM的硬件部分eUIcc嵌入到eSIM产品的内部，通过远程管理的方式从运营商处下载eSIM的卡数据，实现传统SIM卡的所有功能。同时，与传统SIM卡相比： 终端方面，可增强产品设计的灵活性和创新性；运营方面，可促进创新业务和商业模式的开发、降低成本；卡商方面，可增加卡片出货量，同时开拓新的业务类型；用户方面，可提供灵活的用户服务，带来更好的用户体验；监管方面，可利于行业管控，对终端和用户的溯源更准确。 iSIM卡，即Integrated-SIM集成卡，将SIM卡功能集成到设备SoC中。iSIM除了支持eSIM的远程卡配置（RSP）功能，还具有更小的体积，更低的功耗。随着全球企业拥抱物联网，iSIM将得到广泛关注。 卡接口介绍 卡接口指的是终端（ME）与USIM卡之间的接口。USIM是通用用户身份识别模块（UniversalSubsciberldentityModule）的简称，其物理实体为通用集成电路卡UicC（UniversalIntegratedCircuitCard），而USIM实际上是建立在UICC上的一种主要用于终端用户身份识别的应用。USIM应用只是UICC平台上的第一个应用，而像电子签名一类的非电信应用或电信增值应用，均可以建立在此平台之上。除此之外，USIM中还存储着用于用户身份验证、鉴权加密等功能的重要信息，是实现通信服务的关键和安全的保障。随着USIM功能的不断增强，针对USIM以及卡接口的测试也变得日益重要和复杂，这方面的相关测试主要 卡接口介绍 USIM一致性测试 USIM/ME接口致性测试 USAT一致性测试 支持USIM应用的卡的物理特性电气性能、初始通信建立、传输协议、应用和文件结构、安全特性、命令和响应结构等测试 终端与USIM接口的USAT应用特性测试，包括Profile测试、主动式指令测试、ENVELOPE指令测试等 终端与USIM接口的电气性能测试和应用特性测试，包括签约相关和无关过程、安全相关、PLMN相关和USIM服务处理等测试 卡接口测试-USIM一致性测试 USIM一致性测试主要是对USIM卡的物理、电气、逻辑特性及应用特性进行的测试，其目的是验证USIM卡的基本特性是否与规范的要求一致，以保证USIM卡的适用性和可靠性 物理、电气、逻辑特性 应用特性 应用和文件结构测试安全特性测试命令和响应结构测试USIM卡命令测试 物理特性测试·电气性能测试初始通信建立传输协议测试 USIM/ME接口一致性测试，按照网络制式可以分为NR、LTE、NB-IoT、W-CDMA、cdma2000、TD-SCDMA,GSM USIM/ME接口一致性测试相关仪表都包含卡模拟器和对应制式的网络模拟器 USIM/ME接口一致性测试主要分为两个部分：电气逻辑特性和应用特性。其中： 电气逻辑特性包括UICC-ME接口的电气特性测试、初始通信测试、传输协议测试应用特性包括签约相关过程测试、安全相关过程测试和签约无关过程等测试 卡接口测试-USIM/ME接口一致性测试 下面是卡模拟器和网络模拟器搭建的LTE卡接口测试环境 卡模拟器：通过探针（Probe）向模拟卡里写数据，为不同测试例提供不同的卡文件：实时监控模拟卡与终端接口的信号和数据流以及终端对卡数据的读写操作；模拟测试卡各种正常或异常的操作过程、信号或数据输出 卡接口测试-电气和逻辑特性 电气和逻辑特性 对机卡接口各触点的电气特性，初始通信建立、传输协议等进行测试。保证卡的稳定性和可用性以及与终端的兼容性。 各触点的作用 I/O：双向数据端口，是与终端进行SIM卡内部信息传输的通信线RFU1/RFU2：可选触点，留作未来使用 CLK：时钟信号GND：参考地电压，供电负端VPP：编程供电，用于5V操作模式下，现在的卡一般与Vcc短接或者空脚 Vcc：提供工作电压，现在的卡一般是3V和1.8V RST：复位信号，用以对SIM卡内部处理器进行复位 传输协议测试 初始通信测试 电气特性测试 ·电压转换状态测试●终端每一触点的电气性能测试 ·ATR·1.8V技术的UICC时钟停止模式·3V技术的UICC时钟停止模式 ·字符传输·T=0协议测试·T=1协议测试 卡接口测试-TD-SCDMA/W-CDMA卡接口 TD-SCDMA/W-CDMA卡接口测试按照3GPP标准及国内行业标准可分为签约相关过程测试、安全相关过程测试、PLMN相关过程测试、签约无关过程测试、USIM服务处理 卡接口测试-cdma2000卡接口 cdma2000卡接口标准最开始由3GPP2制定，其物理、电气特性测试与其他制式卡接口测试一致。应用特性部分主要分为CSIM应用协议、安全、服务应用等 服务应用： CSIM应用协议： 安全： ·ME交互、初始化和会话终止MS标识）UIMID/ESNME选择CSIM存在与否的检测 ·电话本程序·SMS能力业务供应商名称紧急号码 安全相关的命令PIN的处理固定号码拨号（FDN）缩位拨号码（ADN) 3RD GENERATIONPARTNERSHIPPROJECT2"3GPP2" 卡接口测试-LTE/NB-IoT卡接口 与3G卡接口相比，LTE卡接口新增了部分EF文件，测试方面除了3G卡接口的签约相关、安全相关、PLMN相关、签约无关过程测试，还新增了CSG列表处理、NAS上下文参数处理。NB-IoT卡接口测试除了网络制式不同，用例流程与LTE一致。 卡接口测试-NR卡接口 5G新增的与SIM卡相关的功能包括5G接入控制、用户路由选择策略、用户身份隐私保护、网络安全认证密钥存储等，NR卡接口测试也是围绕这几个功能去验证， 参考标准：YD/T4002-20215G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备测试方法（第一阶段） 用户路由选择用户路由选择策略（URSP）：读取卡里的EF文件，确认URSP规则 用户身份隐私保护SUCI和SUPI的处理：通过读取卡里的EF文件，正确执行对SUCI的计算 eSIM接口 eSIM卡文件管理安全：包括卡文件的生成、下载、安装和存储 eSIM接口 eSIM分为RSP（RemoteSIMProvisioning）和M2M两种解决方案 其中RSP主要面向消费电子类产品，M2M主要面向物联网市场。 超级SIM 超级SIM卡指集合众多卡一身的多功能卡，既可以当饭卡、门禁卡、交通卡，也可以当做车钥匙或进行5G电子签名，大额转账等。 2021年5月12日，超级SIM卡乌兹别克斯坦UMS首发仪式举行。UMS是乌兹别克斯坦三大电信运营商之一 2022年2月11日，超级SIM卡在中国澳门正式上市了。此次率先上市的有32GB和128GB两种容量规格。 2022年3月14日，超级SIM卡全省首发仪式在渭南举行，渭南市是全国第一批、全省第一家投入使用超级SIM卡的城市。 2022年9月，据中国移动官方消息，中国移动超级SIM卡号码标记功能开启内测，通过标记功能，可拦截骚和促销广告来电。 超级SIM 超级SIM相关的测试： ●物理、电气特性测试：与传统SIM卡一致，需遵循ETSI102.221的要求，其中针对SIM卡和CLF芯片的接口电压，应保证至少支持ClaSsB和C。 ，终端与卡通信接口：SIM卡与外部终端设备进行通信的接口，应支持ISO7816和SWP两种接口。SO7816接口：指的是SIM卡与外部终端设备进行通信的接触式I/O接口，应遵循ETSI102.221的要求，SWP接口：指的是SIM卡与外部非接触终端设备进行通信，实现近距离通信相关业务的物理接口。应遵循ETSITS102.613V7.10（及以上）的要求。需保证SIM卡支持读卡器模式，支持CLF的卡模拟模式和可选支持点对点传输模式。中国移动招级SM 擦写寿命要求：片内存储空间容量为2.5MB以上（含），支持10方次擦写数据保持至少10年，支持对擦除后的空间进行字写或多字写。 ●多物理通道：保证对接触式应用和非接触应用处理间互不影响。 2G卡接口标准系列 2G3G4G YD/T2630900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网SIM-ME接口技术要求YD/T2631900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网SIM-ME接口测试方法 3G卡接口标准系列 YD/T1762TD-SCDMA/WCDMA数字蜂窝移动通信网通用集成电路卡（UICC)与终端间Cu接口技术要求YD/T2348-2011CDMA数字蜂窝移动通信网通用集成电路卡（UICC）与终端间接口测试方法 4G卡接口标准系列 YD/T2581LTE数字蜂窝移动通信网通用集成电路卡（UICC)与终端间Cu接口技术要求YD/T2582LTE数字蜂窝移动通信网通用集成电路卡（UICC)与终端间Cu接口测试方法 卡与终端标准进展 5G时代 已发布的与5G卡接口相关的行业标准为： YD/T4002-20215G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备测试方法（第一阶段）YD/T3627-20195G数字蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求(第一阶段） 该标准涵盖了6GHz以下频段5G增强移动宽带终端设备的基本功能、射频性能、无线资源性能、协议一致性、机卡接口等方面的测试方法和技术要求 女大容量卡标准 规定了UICC-终端间USB接口的基本特性，主要包括：系统架构、物理特性、电气特性、初始通信协议的建立、传输协议、通信层的定义，适用于支持ICUSB接口的UICC和终端： YD/T3036-2016通用集成电路卡(UICC)与终端间USB接口特性技术要求YD/T3037-2016通用集成电路卡(UICC)与终端间USB接口特性测试方法 卡与终端标准进展 UJeSIM标准国内外近况 eSIM证书和安全交互认证等方面都制定了要求。 国内相关eSIM技术的行业标准化工作由CCSA主导，其次还有一些TAF的联盟标准。主要采用GSMA/ETSI等国际标准组织的相应标准为参考依据，基本同步国际标准的架构和进程开展研究。物联网（M2M）领域eSIM相关标准主要在CCSATC1O组（物联网工作组），消费电子领域相关标准主要在CCSATC11组（终端技术工作组）。后续将继续依据国内需求开展新版本和新特性的标准修订和编制，完善eSIM技术标准体系建设。 国内eSIM标准 目前国内eSIM技术相关标准发布数量不多，大多还处于报批或在研阶段。以下为已发布的部分行业标准和团体标准：YD/T3515-2019支持远程管理的嵌入式通用集成电路卡（eUICC）测试方法（第一阶段）YD/T3198-2016支持远程管理的嵌入式通用集成电路卡（eUICC）技术要求（第一阶段）YD/T2926-2021嵌入式通用集成电路卡（eUICC）远程管理平台技术要求（第一阶段）YD/T3514-2019嵌入式通用集成电路卡（eUICC）远程