5G终端机卡接口一致性测试研究与分析.pdf
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1、科技与创新Science and Technology&Innovation982023 年 第 18 期文章编号:2095-6835(2023)18-0098-035G 终端机卡接口一致性测试研究与分析师姣妍1,周士瑜2(1.电信科学技术研究院,北京 100089;2.博鼎实华(北京)技术有限公司,北京 100192)摘要:为了保障 5G 产业的正常发展,总结了当前 5G USIM/ME 机卡测试标准的国内外研究现状,包括 3GPP(ThirdGeneration Partnership Project,第三代合作伙伴计划)与 CCSA(China Communications Standa
2、rdsAssociation,中国通信标准化协会)当前的卡接口标准和搭建测试系统中卡模拟器与网络模拟器的仪器厂家情况。对 5G 终端机卡接口一致性测试进行了介绍,阐述了机卡接口一致性测试中物理电气逻辑特性、USIM(Universal Subscriber Identity Module,通用用户识别模块)特性和 USAT(USIM-Application Tookit,USIM 应用工具箱)特性的测试内容与相关测试例,最后对进行机卡接口测试的必要性做了总结和分析。关键词:5G 终端机卡接口;一致性测试;卡模拟器;网络模拟器中图分类号:TN929文献标志码:ADOI:10.15913/ki.k
3、jycx.2023.18.0285G 相比以往的蜂窝通信网络,有着更快的传输速度、更高的频谱效率和更大的用户容量。作为最新一代移动通信技术,其具有高带宽、低时延、大连接等优点,在技术上充分利用高低频段的资源,从而能够支撑更加多元化的场景,降低成本提升效率。5G 作为国家信息通信战略布局重点,在国内已经被商用,终端的性能质量是保证通信网络运营的坚实基础,因此对终端进行测试的重要性不言而喻。USIM/ME(UniversalSubscriberIdentityModule/MobileEquipment,通用用户识别模块/移动设备)机卡接口是终端和卡之间唯一的交互接口,卡内包含用户重要的信息,为保
4、证终端在移动通信网络下的正常使用,卡接口需要符合中国通信行业标准相关技术要求。有关卡接口的测试标准内容分为物理电气逻辑特性测试、USIM 应用特性测试和 USAT 特性测试 3 部分。5G 终端机卡接口一致性测试的测试标准制定和测试系统开发,对明确 5G 终端对机卡接口处理能力有着十分重要的作用。1国内外研究现状5G 机卡接口一致性测试系统旨在验证 5G 终端的机卡交互能力,在复杂的 5G 现行网络环境中,对各种的应用需求设计测试用例。针对这一目的,需密切关注现行的测试标准和测试环境。1.1标准化目前国内外有关的机卡接口标准组织包括 3GPP与 CCSA。标准分为技术要求和测试方法 2 部分,
5、主要明确机卡接口的技术要求、测试原理、测试方法和预期结果,规定终端设备的一致性,使得终端和卡能够安全进行交互。3GPP 发布的相关标准目前较为完善。USIM 测试部分的标准包括:3GPP TS 31.102 USIM 应用测试技术要求1、3GPP TS 31.121 USIM 应用测试测试方法2。3GPP TS 31.102 USIM 应用测试技术要求中规定了通用集成电路卡(UICC)与终端间 Cu 接口的 USIM 应用特性,其中包括 USIM 应用相关的文件结构和内容,终端、USIM 应支持的应用协议等方面。3GPP TS31.121 USIM 应用测试测试方法中阐述了签约相关和无关过程、
6、USIM 服务处理等方面的测试例。目前,3GPP TS 31.102 USIM 应用测试技术要求更新到V17.3.0 版本,3GPP TS 31.121 USIM 应用测试测试方法更新到V16.1.0版本。USAT部分相关测试标准包括:3GPP TS 31.111 USIM 应用程序工具包(USAT)3、3GPP TS 31.124 USAT 一致性测试规范4。3GPP TS31.111 USIM 应用程序工具包中介绍了 USAT 命令的内容,如主动式 UICC、数据下载等测试原理技术要求。3GPP TS 31.124 USAT 一致性测试规范中规定了测试设备、一般测试方法、隐式测试、测试不确
7、定度、测试格式等内容。目前 3GPP TS 31.111 USIM 应用程序工具包更新到 V17.1.0 版本,3GPP TS 31.124 USAT 一致性测试规范更新到 V16.5.0 版本5。CCSA是中国通信行业标准研究工作的组织机构,它制定的5G 数字蜂窝移动通信网 终端卡接口技术要求和测试方法标准目前已经通过了征求意见稿进入至送审稿阶段。其内容被主要是用于 5G 终端机卡接口 USIM 应用特性测试6,规定了 USIM 文件的内容,明确了测试环境与技术要求,主要的测试方法包括 5GScience and Technology&Innovation科技与创新2023 年 第 18 期
8、99隐私订阅标识符的处理、5G-NR 统一访问控制信息处理等。5G 数字蜂窝移动通信网 终端机卡接口技术要求和测试方法 应用工具箱(USAT)特性已经通过了行业标准项目建议书的审核。其内容被应用于 5G 机卡接口 USAT 特性测试,规定了 USAT 专有文件内容、主动式指令、终端响应要求以及 5G 终端能力信息下载测试、主动式指令测试、封装指令测试等的测试方法。1.2测试仪器搭建卡接口测试所需仪器包括7卡模拟器、网络模拟器、探针及搭配所需软件的电脑。具体的环境如图 1所示。其中卡模拟器用来模拟 USIM 测试卡的仪表,根据不同的测试需求对卡内参数进行配置,并对信令进行监控分析。网络模拟器模拟
9、网络环境,如核心网和接入网,来配置网络侧相关参数,例如 IMSI(International Mobile Subscriber Identity,国际移动用户识别码)、PLMN(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网络)等,支持对网络信令消息的下发和对终端上发消息的监控分析。图 15G 机卡接口一致性测试系统环境搭建目前使用最多的卡模拟器包括:德国 COMPRION公司生产的 UT3 Platform,能够满足机卡接口 UICC、USIM、USAT 等的测试需求;德国 7layers 公司生产的Interlab Test Solution,可满足机卡接口 USI
10、M、USAT、NFC UICC-SWP 的测试需求;美国 UL 的卡模拟器SmartStation3,主要支持开放接口和开发调试以及COMPRION 的卡测试平台 SpectroTP。目前市场上常见的网络模拟器包括日本 Anritsu 公司生产的 MD8470和MD8475,德国Rohde-Schwarz公司生产的CRTU-G、CRTU-W、CMW500,美国 Spirent 公司生产的 SR3452以及美国 Agilent 公司生产的网络模拟器系统等。2测试内容从第二代数字移动通信系统 GSM 开始,机卡分离的技术使用延续到了 5G,给运营商和客户在选择和使用方面都带来了极大的便利,机卡接口
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