三架构全覆盖,德思特ALifecom基站模拟器精准赋能eSIM测试

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eSIM架构全解析与测试方案:德思特ALifecom基站模拟器赋能全场景验证

一、引言:eSIM的价值、趋势与挑战

eSIM(嵌入式SIM,通称eUICC)是将传统可插拔SIM卡功能嵌入设备的 可编程安全芯片 ,支持远程下发与管理运营商配置文件(profile),替代物理换卡模式。

1. 产业发展与标准演进

随着5G、车联网(V2X/T-Box)、NB-IoT/LTE-M等技术推广,eSIM应用场景快速扩展。GSMA发布的核心标准包括:

  • SGP.22(RSP技术规范):定义远程配置流程;
  • SGP.21(Consumer架构规范):面向消费终端的架构设计;
  • SGP.32(eSIM IoT规范):优化低带宽、无用户界面场景的远程配置体验。

2. 典型应用场景

  • 车载通信(T-Box) :车辆出厂集成eUICC,生命周期内远程切换运营商,支持车队管理、远程诊断、OTA、eCall等服务;
  • 无线通信终端 :消费产品支持“扫码+一键激活”自助入网;工业IoT设备(如NB-IoT传感器)强调批量下发与低维护成本;
  • 运营商与全球化部署 :运营商推出灵活套餐(短期漫游、MVNO快速上线);跨国车企通过eSIM实现全球统一管理。

3. 发展动因与核心挑战

发展动因核心挑战
降低制造/维护成本安全性要求高(密钥、签名管理)
提升用户体验(免换卡)互操作性与合规认证复杂
便于全球化部署Profile生命周期管理复杂
长周期设备可靠性要求苛刻

二、eSIM三大架构深度解析

根据设备类型与场景,行业形成M2M、Consumer、IoT三类远程配置架构,满足不同领域的技术需求。

2.1 eSIM M2M架构:无人值守场景的“Push”模式

面向车载T-Box、工业传感器等无人值守设备,核心特征是 运营商主动下发profile (“Push”模式)。

流程与优势

  1. 订阅准备:SM-DP生成并加密打包profile;
  2. 订阅路由:SM-SR管理安全传输与激活/禁用操作;
  3. eUICC安装:设备端自动完成解密、写入与激活;
  4. 运营管理:支持远程更新、切换,实现集中化运维。

典型应用 :车载T-Box的本地运营商接入、智慧电网设备的长期在线监控。

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2.2 eSIM Consumer架构:消费终端的“Pull”模式

面向智能手机、智能手表等消费设备,核心特征是 用户主动触发profile下载 (“Pull”模式)。

流程与优势

  1. 用户获取激活码:通过运营商渠道获取QR码或激活码;
  2. LPA发起请求:设备本地代理(LPA)向SM-DP+发起下载请求;
  3. 配置文件下发:SM-DP+加密下发签名的运营商配置;
  4. 用户管理:支持多profile切换、禁用与删除。

典型应用 :跨境旅行者快速接入本地网络、虚拟运营商MVNO的自助入网。

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2.3 eSIM IoT架构:物联网的轻量化方案

面向 海量IoT终端 (如传感器、智慧表计),在M2M架构基础上简化交互流程,适配低功耗、低带宽场景。

流程与优势

  1. 订阅准备:SM-DP+生成加密的profile;
  2. 订阅路由:通过IoT Profile Assistant(IPA)建立安全链路下发;
  3. eUICC管理:设备自动完成解密、存储,IPA控制profile启用/禁用;
  4. 运营管理:支持远程更新与切换,兼顾大规模部署与灵活性。

典型应用 :智慧城市传感器网络、工业物联网的批量设备管理。

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三、三类架构差异对比

维度M2M架构Consumer架构IoT架构
触发模式运营商Push用户Pull自动化Push(轻量化)
典型设备车载T-Box、工业传感器智能手机、智能手表智慧表计、IoT传感器
管理方运营商/设备服务商用户主导运营商/平台方
交互复杂度高(集中化运维)高(用户交互多)低(自动化流程)
适用场景无人值守、长周期设备消费终端、短期漫游海量IoT、低功耗场景

架构互补性 :M2M满足集中化管理,Consumer突出用户体验,IoT适配大规模物联网,三者共同支撑车联网、消费电子、工业IoT的融合需求。

四、德思特ALifecom基站模拟器:eSIM测试全场景方案

德思特ALifecom基站模拟器集成gNB/eNB与核心网功能,为eSIM三类架构提供精准测试支撑。

4.1 不同架构的测试实现

(1)M2M&IoT架构测试

需用户提供eSIM供应商或运营商的配置文件,提取PLMN ID、AKA Key、IMSI等鉴权参数,导入基站模拟器后即可开展测试。

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(2)Consumer架构测试

流程如下:

  1. 获取GSMA认证的CI(Certification Issuer)发行的eSIM配置文件;
  2. 提供QR码或激活码形式的eSIM下载包;
  3. 用户将eSIM添加至待测设备;
  4. 在基站模拟器中配置eSIM参数,启动测试。

4.2 Consumer架构的eSIM配置方式

(1)设备具备相机扫描功能(以智能手机为例)

操作路径: 设置→连接→SIM卡管理→新增eSIM ,扫描QR码完成添加;支持一键移除或单独删除某一eSIM。

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(2)设备不具备相机扫描功能(以模组为例)

操作路径: 模组连PC→安装驱动→网络设置→蜂窝网络→eSIM profile→Add profile ,输入激活码完成添加;支持重命名或删除。

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(3)通过AT命令配置(适用于无LPA的模组)

通过模组支持的AT指令集,直接下发eSIM配置文件,实现自动化管理。

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4.3 基站模拟器的eSIM参数设置

在德思特ALifecom配套CTS软件中,通过5GC Config模块设置PLMN ID、Auth Algorithm、AKA Key等参数,步骤如下:

  1. 点击“Edit→Add”添加eSIM配置文件;
  2. 选择目标eSIM,启动测试。

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4.4 德思特ALifecom基站模拟器核心优势

  • 全协议覆盖 :支持4G LTE、5G NR(FR1/FR2)及NR-NTN;
  • 高效并发 :单台设备支持DL 4×4 MIMO与16台DUT并发;
  • 高度集成 :内建gNB、eNB与5GC/EPC核心网,模拟真实商用网络。

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五、联系德思特与资源获取

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添加德思特小助手,加入测试测量行业群,获取:

  • eSIM测试方案细节;
  • 基站模拟器产品手册;
  • 行业最新技术动态。

往期回顾

  • [无线性能测试] 详解MAC吞吐量与IP吞吐量的差异和应用
  • [蓝牙测试] ACTiV非信令无线测试仪:射频测试与校准方案
  • [5G合作] 德思特与ALifecom战略合作,共拓5G测试市场
  • [波束成形] 从原理到实践,精准控制无线信号方向

关于德思特

广州德思特科技有限公司是虹科测试测量事业部孵化的独立公司,专注于 AI+测试测量解决方案 ,业务覆盖:

  • 无人驾驶/低空经济的GNSS仿真与EMC测试;
  • 半导体(AD/DAC/IGBT)测试;
  • 6G/NTN射频微波测试;
  • 量子通信与大物理测试。

拥有10余项知识产权,技术团队源自世界500强企业,服务客户包括华为、大疆、清华大学、合肥国家实验室等。

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审核编辑 黄宇

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