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

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

信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所
萬屹

—— 今年4月，中國聯(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)中實現(xiàn)類似GSM系統(tǒng)的SIM卡的功能。此舉立即在國內(nèi)外引起強烈反響。在國內(nèi)，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(shù)——空中激活技術(shù)(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(shè)立銷售網(wǎng)點銷售移動臺，則需要在廣告、設(shè)立銷售網(wǎng)點、維修等方面投入大量的資金，并承擔(dān)移動臺的市場風(fēng)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(wù)，而將移動終端的銷售業(yè)務(wù)交給制造商或銷售商。CDMA系統(tǒng)中的用戶識別卡（UIM）和空中激活技術(shù)（OTA）就是為了實現(xiàn)這個目的而產(chǎn)生的技術(shù)。

用戶識別卡（UIM）

    在CDMA系統(tǒng)的原始設(shè)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2（第三代伙伴計劃2）負(fù)責(zé)進行。目前，這項工作已經(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(jié)構(gòu)，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(guān)系。

  整個多模UIM卡的信息存儲結(jié)構(gòu)非常類似于計算機的文件存儲結(jié)構(gòu)。圖1中，上面的兩個目錄文件是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。這個協(xié)議經(jīng)過進一步擴展，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。換個角度來說，無論是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卡中存儲與自己系統(tǒng)有關(guān)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(quán)信息，主要是IMSI號碼和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(guān)的信息，包括優(yōu)選的系統(tǒng)和頻段，歸屬區(qū)標(biāo)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(shè)立銷售網(wǎng)點銷售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)計之一。從技術(shù)角度來說，空中激活是一種空中寫碼技術(shù)。這種技術(shù)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(wù)角度來說，空中激活技術(shù)是一種銷售電信業(yè)務(wù)的手段，采用這項技術(shù)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(wù)人員說明自己需要的業(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(wù)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(shù)開通服務(wù)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(wù)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(dǎo)頻信道，在選定運營者的網(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)需求以及付費方法。

5.確認(rèn)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(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，移動臺重新激活，就正常使用了。

  OTA技術(shù)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(dāng)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(shù)(OTA)都能實現(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(chǎn)品，而不必經(jīng)過運營者的中介；運營者也可以降低手機銷售的成本和風(fēng)險。這無疑對各方都是有好處的。另外，由于這兩種技術(shù)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(jīng)采用了GSM技術(shù)，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(luò)時已經(jīng)建立了這些網(wǎng)點，所以這并不是新的投資。OTA技術(shù)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(wù)中心的基礎(chǔ)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(wù)中心的建設(shè)方面還很薄弱。另外，由于用戶是通過電話接入客戶服務(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(xí)慣。因此可以說，UIM卡比較適合我國的國情，而OTA技術(shù)比較適合于美國的運營者。