郭 達 廖 軍 張智江

【摘要】文章剖析了迭層卡的原理,分析了迭層卡通過智能卡應用工具箱能夠實現(xiàn)的電信功能,并研究了迭層卡在使用中可能會遇到的各種問題。

【關鍵詞】智能卡 迭層卡 智能卡應用工具箱

1 引言

在移動通信技術大發(fā)展的今天,各種新技術、新應用層出不窮,特別是在移動通信終端側,有很多巧妙的應用,目前較受關注的迭層卡就是其中的一種。

電信行業(yè)使用的智能卡:GSM(Global System of Mobile)網(wǎng)絡中使用的智能卡被稱為SIM(Subscriber Identity Module)卡[1];CDMA(Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡中使用的智能卡被稱為UIM(User Identity Module)卡[2];UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)網(wǎng)絡中使用的智能卡被稱為USIM(Universal Subscriber Identity Module)卡[3],三種智能卡雖與網(wǎng)絡交互的流程以及內部實現(xiàn)上各有不同,符合不同的標準,但是在物理和電氣特性上都一樣,換句話說,目前移動通信網(wǎng)絡中使用的智能卡的外形、觸點、電壓等都是一樣的。

而迭層卡是一種經(jīng)特殊設計的智能卡,它是在一張普通智能卡卡上貼上一張相對很薄的智能卡,再插入手機,而這張薄膜狀的迭層卡中存儲著一張智能卡的所有信息,能實現(xiàn)一張智能卡的所有功能。當它貼在一張普通智能卡上并插入手機中后,這個手機就具備了兩個號碼;同時這張貼上去的卡能提供菜單,用戶可以通過手機調用這個菜單來更換當前使用哪張卡。這種卡的出現(xiàn),方便了用戶的使用:過去用戶需要把手機關機再更換卡片,現(xiàn)在只要通過在手機菜單中選取激活哪張卡就能實現(xiàn)。這種卡有很多叫法,如迭層卡、薄膜卡、雙集成電路卡等,但目前沒有統(tǒng)一名稱,本文將其稱為迭層卡。

本文將分析了這種迭層卡的實現(xiàn)原理;然后根據(jù)智能卡應用工具箱技術能提供的增值功能,分析迭層卡能提供的特色應用;最后分析迭層卡可能帶來的技術問題和監(jiān)管問題。

2 迭層卡原理

在迭層卡出現(xiàn)之前,有一種實現(xiàn)方案也能實現(xiàn)在一臺手機中容納兩張智能卡,其原理和迭層卡相似并易于理解。

如圖1所示,普通手機中只有一個智能卡插槽,但這種實現(xiàn)方案是在這個插槽中插入一個形如智能卡的卡片,將智能卡使用的觸點接出來到一個可以容納兩張甚至多張智能卡的卡槽,再通過控制開關,就可選擇使用其中的哪張智能卡與手機相連,從而達到一機多號的目的。

迭層卡比上述的方法有所改進,通過改裝其中一張智能卡,做到電路的邏輯連接與上面的方法一致。其中一張智能卡做成了雙面都有觸點,一面與手機相連,一面與另一張SIM卡貼在一起,由于工藝的進步,這種雙面都有觸點的卡可以做得非常薄,而且中間還能加入存儲與邏輯芯片,本身就擁有一張智能卡的全部功能。圖2中A卡為普通智能卡,B卡為迭層卡,A卡的下表面為有觸點的面,B卡的兩面都有觸點。

A卡和B卡通過某種方式迭在一起并保持緊耦合,就可以插入手機的卡槽中了,比如在A卡沒有芯片的塑料部分打一個孔,B卡對應該位置突起,就可以將A卡和B卡緊密地結合在一起了;或者通過圖3的方式也能將兩張卡結合在一起。

通過圖1～圖3的方式,都可以實現(xiàn)一機雙卡,但顯然圖2和圖3迭層卡的方式不用改動手機,具有較強的可實施性。一機雙卡的好處顯而易見:可以選擇資費優(yōu)惠的號碼撥打電話,區(qū)分工作與私人電話,根據(jù)網(wǎng)絡的好壞選擇號碼。但在同一時刻,只能有一張智能卡為激活狀態(tài)。

圖2和圖3中的迭層卡原理相同,只是物理形態(tài)有所不同。與圖1的方式相比,除了不用改動手機之外,選擇哪張卡作為當前激活的卡可以通過智能卡提供的菜單進行選擇,還可以使用智能卡應用工具箱開發(fā)一些相應的功能,方便用戶的使用,這在下一節(jié)中分析。

插入手機中的普通智能卡和迭層卡應該為同一制式,并與手機的制式相同,比如在圖2中,A卡和B卡應同為SIM卡插入GSM手機,或者同為UIM卡插入CDMA手機,而不能A卡為SIM卡而B卡為UIM卡。這里需要特別指出的是,SIM卡和USIM卡是兼容的,USIM卡能插入GSM手機,SIM卡也能插入UMTS手機[4],所以A卡和B卡的組合可以為SIM卡和USIM卡的組合。

3 迭層卡的增值功能分析

迭層卡一般通過智能卡的菜單來切換兩張SIM卡,選用其中的一張來作為當前激活卡片來使用。智能卡菜單基于智能卡應用工具箱,其中GSM的SIM卡基于STK(SIM ToolKit),UMTS的USIM卡基于USAT(Universal SIM Application Toolkit),CDMA 1X卡基于CCAT(CDMA Card Application Toolkit),這幾個應用工具箱基于不同的標準,但實現(xiàn)的功能類似,表1列出了這幾種制式的區(qū)別和遵循的標準。

迭層卡可以基于智能卡應用工具箱開發(fā)一些功能,來為迭層卡用戶提供較好的用戶體驗。智能卡應用工具箱(CAT,Card Application Toolkit)可以從智能卡發(fā)送主動式命令,讓終端執(zhí)行操作,在迭層卡的應用場景中,可以為用戶提供一些類似于呼叫轉接,顯示信息,發(fā)送短信等功能。

CAT的主動式命令DISPLAY TEXT可以實現(xiàn)在手機屏幕上顯示字符的功能,迭層卡可以利用這條命令顯示當前激活的智能卡的標識,比如當前激活的智能卡為運營商A的時候在手機屏幕上顯示運營商A的名稱,或者顯示這張卡對應的電話號碼,當用戶一看手機屏幕即知當前使用的是哪張智能卡。

CAT的主動式命令SET UP CALL可以發(fā)起語音呼叫,利用這條命令可以實現(xiàn)呼叫轉接的功能,表2是某運營商呼叫轉接與撥打號碼的對應關系,通過撥打這些特殊的號碼,可以實現(xiàn)呼叫轉接,這樣大大方便了用戶的使用,比如用戶使用一張智能卡的時候,可以把另外一張智能卡的呼叫轉移到當前激活的這張智能卡上。這些呼轉都可以預先在迭層卡上做好設置,當切換使用智能卡的時候做到自動呼轉到激活智能卡。

CAT的主動式命令POWER ON CARD和POWER OFF CARD可以實現(xiàn)重啟智能卡,通過這兩個命令,可以實現(xiàn)兩張卡之間的切換而不用關閉手機電源。

此外還可利用CAT主動命令中的其他命令,開發(fā)一些有用的功能。舉例來說,CAT只能解決呼叫的轉移,而不能解決短信的轉移,有些迭層卡中設計了一種機制,過一段時間會切換到非激活的這張卡,接收短信并通過SEND SS命令把短信轉發(fā)到經(jīng)常激活的這張卡上。

CAT還能使用SET UP MENU在手機上顯示字符菜單,用戶按下菜單,就能執(zhí)行上面描述的操作。

這里需要強調的是,手機對CAT支持的程度不一樣,有些手機可能因為不能識別某些主動式命令而導致對應的功能無法使用。

4 迭層卡尚待解決的問題

迭層卡的使用,可以實現(xiàn)一機雙卡,利用智能卡應用工具箱設計出適合用戶使用的電信功能以提升用戶體驗。但是迭層卡在使用中可能會帶來一些技術問題,此外相關的行業(yè)監(jiān)管措施也尚不明確。

在技術上,迭層卡會增加智能卡的厚度,而且迭層卡除了與手機觸點接觸,還和另外一張智能卡觸點接觸,如果電路設計不好,將會增大智能卡機卡傳輸接口的不穩(wěn)定性,增加耗電。

在技術上,有另外一種技術也能實現(xiàn)迭層卡的這種功能,這就是SIM卡復制。目前已經(jīng)存在將多張SIM卡的密鑰計算出來并復制到一張卡上[8],通過CAT也同樣能實現(xiàn)上一節(jié)所提到的功能,一張卡上可以容納的電話號碼更多,最多可達到12卡合1,而且市面上很容易買到這種卡和軟件程序,相比迭層卡,拋開相關的法律問題,這種方法其實更受到愿意嘗試新技術人群的青睞。

SIM卡復制利用技術的缺陷,這種行為顯然不是合法的行為。但是迭層卡是否合法,目前也沒有定論。舉個簡單的例子,如果運營商A發(fā)行迭層卡,覆蓋在運營商B的普通卡上,那么運營商B就有理由認為運營商A損害了其利益,一旦產(chǎn)生糾紛,在目前法規(guī)中尚未能找到適用的條款。

迭層卡是一種新技術,能夠提供一卡雙號,方便用戶使用。但技術有時候是一把雙刃劍,運營商選用這種技術,應充分考慮可能帶來的負面影響,電信監(jiān)管的措施也應該考慮給這些法律無法找到明確適用條款的應用,給出相關的政策。只有在這些問題都解決了的前提下,迭層卡的應用前景才能明朗。

參考文獻

[1]3GPP TS 51.011. Specification of the Subscriber Identity Module-Mobile Equipment(SIM-ME) interface[S].

[2]3GPP TS 31.102. Characteristics of the Universal Subscriber Identity Module(USIM) application[S].

[3]3GPP2 C.S0032. Removable User Identity Module for Spread Spectrum Systems[S].

[4]郭達,張尼,顧旻霞,等. 2G/3G共存時期終端與智能卡的兼容性分析[J]. 移動通信,2009年7月(上).

[5]3GPP TS 51.01. Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity Module-Mobile Equipment(SIM-ME) interface[S].

[6]3GPP TS 31.111. Universal Subscriber Identity Module(USIM)Application Toolkit(USAT)[S].

[7]3GPP2 C.S0035,CDMA Card Application Toolkit (CCAT)[S].

[8]郭達,張尼,張智江. SIM卡復制原理及防范措施研究[J]. 數(shù)字通信世界,2009(6).

【作者簡介】

郭 達:工學博士,畢業(yè)于北京郵電大學,中國聯(lián)通在站博士后,研究方向為移動通信終端與智能卡。

廖 軍:計算機應用技術博士,信息與通信系統(tǒng)博士后,研究方向為移動互聯(lián)網(wǎng),電信業(yè)務以及面向服務的計算。

張智江:中國聯(lián)通技術部總經(jīng)理,教授級高工,長期從事電信網(wǎng)絡規(guī)劃、建設、運營和管理工作。