CDMA系統(tǒng)中的用戶識別卡（UIM）和空中激活技術（OTA）

CDMA系統(tǒng)中的用戶識別卡（UIM）和空中激活技術（OTA）

信息產業(yè)部電信傳輸研究所
萬屹

—— 今年4月，中國聯(lián)通公司宣布規(guī)模發(fā)展CDMA網(wǎng)絡，明確提出要在CDMA系統(tǒng)中實現(xiàn)類似GSM系統(tǒng)的SIM卡的功能。此舉立即在國內外引起強烈反響。在國內，很多人對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——空中激活技術(OTA)的優(yōu)劣爭論不休。

    我們知道，移動臺是直接面向最終用戶的，普通用戶對移動臺的性能、價格、款式，甚至顏色的需求是千差萬別的。如運營者直接設立銷售網(wǎng)點銷售移動臺，則需要在廣告、設立銷售網(wǎng)點、維修等方面投入大量的資金，并承擔移動臺的市場風險。在社會分工越來越明確的今天，運營者希望集中精力銷售移動通信服務，而將移動終端的銷售業(yè)務交給制造商或銷售商。CDMA系統(tǒng)中的用戶識別卡（UIM）和空中激活技術（OTA）就是為了實現(xiàn)這個目的而產生的技術。

用戶識別卡（UIM）

    在CDMA系統(tǒng)的原始設計中，用戶識別信息是直接存儲在移動終端中的，并沒有一個與移動終端可以分離的存儲用戶信息的功能實體。雖然一些運營者和制造商希望在CDMA系統(tǒng)中也能有一個與GSM系統(tǒng)中的SIM卡類似的設備以實現(xiàn)機卡分離，但這種思想一直沒有成為主流思想。直到中國聯(lián)通公司聲明希望在CDMA手機上實現(xiàn)SIM卡的功能，才極大地加快了在CDMA系統(tǒng)中實施UIM卡的進程。UIM卡的標準化工作由3GPP2（第三代伙伴計劃2）負責進行。目前，這項工作已經接近完成。

  根據(jù)UIM卡標準，CDMA系統(tǒng)的UIM卡將采用與GSM系統(tǒng)相同的物理結構、電氣性能和邏輯接口,　并將在SIM卡的基礎上，根據(jù)CDMA系統(tǒng)的要求，增加相關的參數(shù)和命令，以實現(xiàn)CDMA系統(tǒng)的功能。換句話說，UIM卡可以理解為是SIM卡針對CDMA系統(tǒng)的功能擴展。圖1描述了支持多種系統(tǒng)的UIM卡的文件結構，通過這張圖，我們可以清楚地了解CDMA系統(tǒng)的UIM卡與GSM系統(tǒng)的SIM卡之間的關系。

  整個多模UIM卡的信息存儲結構非常類似于計算機的文件存儲結構。圖1中，上面的兩個目錄文件是GSM系統(tǒng)使用的有關信息，其中包括ＰCS1900。下面右側是CDMA系統(tǒng)需要使用的信息件。這個協(xié)議經過進一步擴展，也可以支持北美的其他蜂窩技術（例如：D-AMPS），如圖下層左側所示。換個角度來說，無論是SIM卡還是UIM卡，都是基于IC卡技術的，不同的蜂窩系統(tǒng)就是在IC卡中存儲與自己系統(tǒng)有關的信息。

CDMA系統(tǒng)在UIM卡中存儲的信息可以分為三類：一是用戶識別信息和鑒權信息，主要是IMSI號碼和CDMA系統(tǒng)的專有的鑒權信息，其中包括A-Key、SSD-A和SSD-B。第二類是業(yè)務信息， CDMA系統(tǒng)中與業(yè)務有關的信息存儲在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。第三類是與移動臺工作有關的信息，包括優(yōu)選的系統(tǒng)和頻段，歸屬區(qū)標識（SID、NID組）等參數(shù)。除上述保證系統(tǒng)正常運行的信息以外，用戶也可以在UIM卡中存儲自己使用的信息，如電話號碼本等。這樣，采用UIM卡以后，CDMA系統(tǒng)就可以象GSM系統(tǒng)一樣，放開移動臺的銷售，使用戶可以自由地選擇不同樣式的移動臺。運營者的運作方式也將與GSM的運營者一樣，僅需要設立銷售網(wǎng)點銷售UIM卡。

空中激活技術（OTA）

    空中激活技術是CDMA系統(tǒng)自身的原始設計之一。從技術角度來說，空中激活是一種空中寫碼技術。這種技術通過空中接口將移動臺正常工作所需要的信息輸入到移動臺中。從服務角度來說，空中激活技術是一種銷售電信業(yè)務的手段，采用這項技術的運營者允許用戶使用自備機入網(wǎng)。用戶自己購買了移動臺后，可以用這個移動臺打電話接入運營者的中心，向服務人員說明自己需要的業(yè)務種類等內容，服務人員在確認用戶需求以后，使用OTA技術通過空中接口向移動臺寫入必要的信息。然后，就可以正常使用新加入的業(yè)務了。圖2是一個簡化的OTA執(zhí)行過程。

一個新用戶使用OTA技術開通服務的基本過程包括以下步驟：

1.一個新的用戶首先使用自己購買的手機撥打一個特殊的號碼（例如：*FC XX）。其中FC表示特定的業(yè)務號碼，這里是OTA。XX表示系統(tǒng)選擇碼，用戶可以通過它選擇一個運營者。

2.移動臺分析號碼，根據(jù)FC確定用戶要求執(zhí)行OTA，移動臺根據(jù)XX重新搜索CDMA的導頻信道，在選定運營者的網(wǎng)絡中登記，并發(fā)起呼叫。

3.MSC將呼叫接到客戶服務中心。

4.服務人員應答呼叫，并了解用戶的業(yè)務需求以及付費方法。

5.確認用戶信息以后，系統(tǒng)開始自動向移動臺輸入數(shù)據(jù)的過程。這個過程可能包括：了解移動臺能力；啟動加密過程，保證后面的數(shù)據(jù)傳輸安全；傳輸用戶識別信息；初始化鑒權信息；相關漫游信息和其他數(shù)據(jù)等。

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

  OTA技術通過空中接口寫入移動臺的信息是保證蜂窩信息運行所必須的信息。這些信息與UIM卡中存儲的信息基本相同。當然，用戶自己存儲的信息（如電話號碼本等）是不可能通過OTA輸入移動臺的，這也是OTA的一個缺點，因為用戶在更換手機時只好重新輸入自己的電話號碼本。

  總的說來，用戶識別卡（UIM）和空中激活技術(OTA)都能實現(xiàn)電信服務與電信終端相分離。在這兩種技術支持下，用戶都可以在任意移動終端銷售商處購買手機，因而用戶可以按照自己的愛好自由選擇手機的功能、價格和外觀等特性；制造商可以直接面向用戶推銷產品，而不必經過運營者的中介；運營者也可以降低手機銷售的成本和風險。這無疑對各方都是有好處的。另外，由于這兩種技術在實現(xiàn)方式上的不同，也就適合于不同的社會背景。

    中國移動和中國聯(lián)通都已經采用了GSM技術，雖然運營者仍然需要投資建立一定數(shù)量的銷售網(wǎng)點以銷售UIM卡，但運營者在運營GSM網(wǎng)絡時已經建立了這些網(wǎng)點，所以這并不是新的投資。OTA技術雖然可以使運營者盡可能少地建立銷售網(wǎng)點，但它的實現(xiàn)是建立在高效的客戶服務中心的基礎上的。這也是我國運營者與美國運營者最大的區(qū)別之一，我國的運營者在客戶服務中心的建設方面還很薄弱。另外，由于用戶是通過電話接入客戶服務中心的，因此，只能使用信用卡作為付費手段，而信用卡在我國普及率也不高。同時，UIM卡還有其他附加的功能，例如：存儲電話號碼本或短消息；更換手機特別方便，可以借用別人的手機等。這些特點大得人心，也符合我國用戶的習慣。因此可以說，UIM卡比較適合我國的國情，而OTA技術比較適合于美國的運營者。