CDMA系統(tǒng)中的用戶識(shí)別卡（UIM）和空中激活技術(shù)（OTA）

CDMA系統(tǒng)中的用戶識(shí)別卡（UIM）和空中激活技術(shù)（OTA）

信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所
萬(wàn)屹

—— 今年4月，中國(guó)聯(lián)通公司宣布規(guī)模發(fā)展CDMA網(wǎng)絡(luò)，明確提出要在CDMA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)類似GSM系統(tǒng)的SIM卡的功能。此舉立即在國(guó)內(nèi)外引起強(qiáng)烈反響。在國(guó)內(nèi)，很多人對(duì)SIM卡（在CDMA系統(tǒng)中被稱為UIM卡）和CDMA系統(tǒng)中另外一種技術(shù)——空中激活技術(shù)(OTA)的優(yōu)劣爭(zhēng)論不休。

    我們知道，移動(dòng)臺(tái)是直接面向最終用戶的，普通用戶對(duì)移動(dòng)臺(tái)的性能、價(jià)格、款式，甚至顏色的需求是千差萬(wàn)別的。如運(yùn)營(yíng)者直接設(shè)立銷售網(wǎng)點(diǎn)銷售移動(dòng)臺(tái)，則需要在廣告、設(shè)立銷售網(wǎng)點(diǎn)、維修等方面投入大量的資金，并承擔(dān)移動(dòng)臺(tái)的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。在社會(huì)分工越來(lái)越明確的今天，運(yùn)營(yíng)者希望集中精力銷售移動(dòng)通信服務(wù)，而將移動(dòng)終端的銷售業(yè)務(wù)交給制造商或銷售商。CDMA系統(tǒng)中的用戶識(shí)別卡（UIM）和空中激活技術(shù)（OTA）就是為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的而產(chǎn)生的技術(shù)。

用戶識(shí)別卡（UIM）

    在CDMA系統(tǒng)的原始設(shè)計(jì)中，用戶識(shí)別信息是直接存儲(chǔ)在移動(dòng)終端中的，并沒(méi)有一個(gè)與移動(dòng)終端可以分離的存儲(chǔ)用戶信息的功能實(shí)體。雖然一些運(yùn)營(yíng)者和制造商希望在CDMA系統(tǒng)中也能有一個(gè)與GSM系統(tǒng)中的SIM卡類似的設(shè)備以實(shí)現(xiàn)機(jī)卡分離，但這種思想一直沒(méi)有成為主流思想。直到中國(guó)聯(lián)通公司聲明希望在CDMA手機(jī)上實(shí)現(xiàn)SIM卡的功能，才極大地加快了在CDMA系統(tǒng)中實(shí)施UIM卡的進(jìn)程。UIM卡的標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2（第三代伙伴計(jì)劃2）負(fù)責(zé)進(jìn)行。目前，這項(xiàng)工作已經(jīng)接近完成。

  根據(jù)UIM卡標(biāo)準(zhǔn)，CDMA系統(tǒng)的UIM卡將采用與GSM系統(tǒng)相同的物理結(jié)構(gòu)、電氣性能和邏輯接口,　并將在SIM卡的基礎(chǔ)上，根據(jù)CDMA系統(tǒng)的要求，增加相關(guān)的參數(shù)和命令，以實(shí)現(xiàn)CDMA系統(tǒng)的功能。換句話說(shuō)，UIM卡可以理解為是SIM卡針對(duì)CDMA系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。圖1描述了支持多種系統(tǒng)的UIM卡的文件結(jié)構(gòu)，通過(guò)這張圖，我們可以清楚地了解CDMA系統(tǒng)的UIM卡與GSM系統(tǒng)的SIM卡之間的關(guān)系。

  整個(gè)多模UIM卡的信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)非常類似于計(jì)算機(jī)的文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。圖1中，上面的兩個(gè)目錄文件是GSM系統(tǒng)使用的有關(guān)信息，其中包括ＰCS1900。下面右側(cè)是CDMA系統(tǒng)需要使用的信息件。這個(gè)協(xié)議經(jīng)過(guò)進(jìn)一步擴(kuò)展，也可以支持北美的其他蜂窩技術(shù)（例如：D-AMPS），如圖下層左側(cè)所示。換個(gè)角度來(lái)說(shuō)，無(wú)論是SIM卡還是UIM卡，都是基于IC卡技術(shù)的，不同的蜂窩系統(tǒng)就是在IC卡中存儲(chǔ)與自己系統(tǒng)有關(guān)的信息。

CDMA系統(tǒng)在UIM卡中存儲(chǔ)的信息可以分為三類：一是用戶識(shí)別信息和鑒權(quán)信息，主要是IMSI號(hào)碼和CDMA系統(tǒng)的專有的鑒權(quán)信息，其中包括A-Key、SSD-A和SSD-B。第二類是業(yè)務(wù)信息， CDMA系統(tǒng)中與業(yè)務(wù)有關(guān)的信息存儲(chǔ)在HLR中，這類信息在UIM卡中并不多，主要有短消息狀態(tài)等信息。第三類是與移動(dòng)臺(tái)工作有關(guān)的信息，包括優(yōu)選的系統(tǒng)和頻段，歸屬區(qū)標(biāo)識(shí)（SID、NID組）等參數(shù)。除上述保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的信息以外，用戶也可以在UIM卡中存儲(chǔ)自己使用的信息，如電話號(hào)碼本等。這樣，采用UIM卡以后，CDMA系統(tǒng)就可以象GSM系統(tǒng)一樣，放開(kāi)移動(dòng)臺(tái)的銷售，使用戶可以自由地選擇不同樣式的移動(dòng)臺(tái)。運(yùn)營(yíng)者的運(yùn)作方式也將與GSM的運(yùn)營(yíng)者一樣，僅需要設(shè)立銷售網(wǎng)點(diǎn)銷售UIM卡。

空中激活技術(shù)（OTA）

    空中激活技術(shù)是CDMA系統(tǒng)自身的原始設(shè)計(jì)之一。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，空中激活是一種空中寫(xiě)碼技術(shù)。這種技術(shù)通過(guò)空中接口將移動(dòng)臺(tái)正常工作所需要的信息輸入到移動(dòng)臺(tái)中。從服務(wù)角度來(lái)說(shuō)，空中激活技術(shù)是一種銷售電信業(yè)務(wù)的手段，采用這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)營(yíng)者允許用戶使用自備機(jī)入網(wǎng)。用戶自己購(gòu)買(mǎi)了移動(dòng)臺(tái)后，可以用這個(gè)移動(dòng)臺(tái)打電話接入運(yùn)營(yíng)者的中心，向服務(wù)人員說(shuō)明自己需要的業(yè)務(wù)種類等內(nèi)容，服務(wù)人員在確認(rèn)用戶需求以后，使用OTA技術(shù)通過(guò)空中接口向移動(dòng)臺(tái)寫(xiě)入必要的信息。然后，就可以正常使用新加入的業(yè)務(wù)了。圖2是一個(gè)簡(jiǎn)化的OTA執(zhí)行過(guò)程。

一個(gè)新用戶使用OTA技術(shù)開(kāi)通服務(wù)的基本過(guò)程包括以下步驟：

1.一個(gè)新的用戶首先使用自己購(gòu)買(mǎi)的手機(jī)撥打一個(gè)特殊的號(hào)碼（例如：*FC XX）。其中FC表示特定的業(yè)務(wù)號(hào)碼，這里是OTA。XX表示系統(tǒng)選擇碼，用戶可以通過(guò)它選擇一個(gè)運(yùn)營(yíng)者。

2.移動(dòng)臺(tái)分析號(hào)碼，根據(jù)FC確定用戶要求執(zhí)行OTA，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)XX重新搜索CDMA的導(dǎo)頻信道，在選定運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)中登記，并發(fā)起呼叫。

3.MSC將呼叫接到客戶服務(wù)中心。

4.服務(wù)人員應(yīng)答呼叫，并了解用戶的業(yè)務(wù)需求以及付費(fèi)方法。

5.確認(rèn)用戶信息以后，系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)向移動(dòng)臺(tái)輸入數(shù)據(jù)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程可能包括：了解移動(dòng)臺(tái)能力；啟動(dòng)加密過(guò)程，保證后面的數(shù)據(jù)傳輸安全；傳輸用戶識(shí)別信息；初始化鑒權(quán)信息；相關(guān)漫游信息和其他數(shù)據(jù)等。

6.在成功地傳輸了上述數(shù)據(jù)后，用戶可以結(jié)束這次呼叫，移動(dòng)臺(tái)重新激活，就正常使用了。

  OTA技術(shù)通過(guò)空中接口寫(xiě)入移動(dòng)臺(tái)的信息是保證蜂窩信息運(yùn)行所必須的信息。這些信息與UIM卡中存儲(chǔ)的信息基本相同。當(dāng)然，用戶自己存儲(chǔ)的信息（如電話號(hào)碼本等）是不可能通過(guò)OTA輸入移動(dòng)臺(tái)的，這也是OTA的一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)橛脩粼诟鼡Q手機(jī)時(shí)只好重新輸入自己的電話號(hào)碼本。

  總的說(shuō)來(lái)，用戶識(shí)別卡（UIM）和空中激活技術(shù)(OTA)都能實(shí)現(xiàn)電信服務(wù)與電信終端相分離。在這兩種技術(shù)支持下，用戶都可以在任意移動(dòng)終端銷售商處購(gòu)買(mǎi)手機(jī)，因而用戶可以按照自己的愛(ài)好自由選擇手機(jī)的功能、價(jià)格和外觀等特性；制造商可以直接面向用戶推銷產(chǎn)品，而不必經(jīng)過(guò)運(yùn)營(yíng)者的中介；運(yùn)營(yíng)者也可以降低手機(jī)銷售的成本和風(fēng)險(xiǎn)。這無(wú)疑對(duì)各方都是有好處的。另外，由于這兩種技術(shù)在實(shí)現(xiàn)方式上的不同，也就適合于不同的社會(huì)背景。

    中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通都已經(jīng)采用了GSM技術(shù)，雖然運(yùn)營(yíng)者仍然需要投資建立一定數(shù)量的銷售網(wǎng)點(diǎn)以銷售UIM卡，但運(yùn)營(yíng)者在運(yùn)營(yíng)GSM網(wǎng)絡(luò)時(shí)已經(jīng)建立了這些網(wǎng)點(diǎn)，所以這并不是新的投資。OTA技術(shù)雖然可以使運(yùn)營(yíng)者盡可能少地建立銷售網(wǎng)點(diǎn)，但它的實(shí)現(xiàn)是建立在高效的客戶服務(wù)中心的基礎(chǔ)上的。這也是我國(guó)運(yùn)營(yíng)者與美國(guó)運(yùn)營(yíng)者最大的區(qū)別之一，我國(guó)的運(yùn)營(yíng)者在客戶服務(wù)中心的建設(shè)方面還很薄弱。另外，由于用戶是通過(guò)電話接入客戶服務(wù)中心的，因此，只能使用信用卡作為付費(fèi)手段，而信用卡在我國(guó)普及率也不高。同時(shí)，UIM卡還有其他附加的功能，例如：存儲(chǔ)電話號(hào)碼本或短消息；更換手機(jī)特別方便，可以借用別人的手機(jī)等。這些特點(diǎn)大得人心，也符合我國(guó)用戶的習(xí)慣。因此可以說(shuō)，UIM卡比較適合我國(guó)的國(guó)情，而OTA技術(shù)比較適合于美國(guó)的運(yùn)營(yíng)者。