eSIM-Konformität und Remote SIM Provisioning testen

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Embedded Subscriber Identity Modules (eSIM) haben seit längerem die herkömmlichen SIM-Karten, die in der Mobilfunkindustrie verwendet wurden, abgelöst. Integriert werden eSIMs in mobile Endgeräte, beispielsweise in Fahrzeug-Telematikeinheiten, in Machine-to-Machine-Geräte (M2M) wie industrielle Sensoren oder in Consumer-Produkte wie Mobiltelefone, Wearables und Tablets. Anbieter können eSIMs für die Optimierung ihrer Hardware-Designs nutzen. Dank des kleineren Formfaktors und der Verwendung eines kleinen Chips anstelle eines SIM-Kartenschlitzes sind Geräte mit deutlich kleineren Abmessungen möglich.

Ein großer Vorteil von eSIM gegenüber traditionellen SIM-Karten: Das SIM-Profil – insbesondere die vertragsrelevanten Daten in Bezug auf die Netzbetreiber – kann aus der Ferne geändert werden, ohne dass die eSIM selbst physisch ausgetauscht werden muss. Für den M2M-Markt ist dies von großer Bedeutung, da Geräteanbieter so mehrere Betreiberprofile gleichzeitig auf einem Gerät speichern und per Fernzugriff zwischen diesen umschalten können – auch wenn immer nur eines der Profile verwendet werden kann. Dies ist unerlässlich, da sich der SIM-Kartenwechsel an schwer erreichbaren Orten bei vielen industriellen Applikationen als problematisch erweisen kann.

Das Einlöten einer eSIM in ein M2M-Gerät oder eine Fahrzeug-Telematikeinheit bringt allerdings neue Herausforderungen mit sich. Sobald diese permanent installiert oder in das Gerät eingelötet wurde, sind für Modifikationen oder Aktualisierungen des Kartenprofils neue Verfahren erforderlich. Die Groupe Spécial Mobile Association (GSMA) brachte eine Initiative auf den Weg, um Spezifikationen für eSIM-Karten zu definieren.

Das Ziel besteht darin, weltweit gültige Standards für Remote Provisioning und die Verwaltung von M2M-Verbindungen einzuführen, mit denen ein OTA-Provisioning eines Neuvertrags mit einem Netzbetreiber und nachfolgende Wechsel von Verträgen zwischen unterschiedlichen Netzbetreibern möglich sind. Mit Kernspezifikationen (SGP.02) und Testspezifikationen (SGP.11) wird sichergestellt, dass eSIM-Karten nach der Anpassung im Feld eine robuste, sichere und umfassende Konnektivität bereitstellen.

Ab 2020 gehören in der Automobilindustrie Tests für das Notrufsystem ERA-GLONASS zum Standard. Eingeführt in der Eurasischen Wirtschaftsunion (EAWU), werden die Testanforderungen für eSIMs in den russischen GOST-Spezifikationen (Kapitel 9, GOST 33470) beschrieben. Somit werden für die Entwicklungsphase Testlösungen erforderlich, um die Konformität mit den Standards zu verifizieren und sicherzustellen, dass das Herunterladen, das Aktualisieren und das Löschen von Profilen ordnungsgemäß funktioniert.

Lösung von Rohde & Schwarz

Der Messtechnikhersteller COMPRION hat in Zusammenarbeit mit Rohde & Schwarz eine neue Testarchitektur entwickelt, um eSIM-Konformität und Remote SIM Provisioning zu testen. Diese eSIM-Testlösung kombiniert das Softwarewerkzeug eUICC Profile Manager von COMPRION mit dem R&S®CMW500 Wideband Radio Communication Tester oder alternativ mit dem R&S®CMW290 Functional Communication Tester.

Die Lösung legt den Fokus auf Qualitätssicherung, insbesondere im Bereich der Schnittstellenkonformität, sowie auf das Testen des System- und Plattformverhaltens gemäß GSMA-Spezifikationen. Die Tests verifizieren, dass das Remote Provisioning einer eSIM, z. B. das Herunterladen, das Aktualisieren und das Löschen eines Profils, ordnungsgemäß funktioniert.

Zusätzlich zu den eUICC-Konformitätsprüfungen bieten der eUICC Profile Manager und die RSP-M2M-Plattform von COMPRION hochmoderne Testfunktionen für anwendungsfallbasierte Remote-Provisioning-Szenarien. Die Kommunikationsschnittstelle zum Messobjekt bilden der R&S®CMW500 bzw. der R&S®CMW290. Diese unterstützen alle gängigen zellularen Funkstandards wie LTE, WCDMA und GSM sowie IoT-Standards wie NB-IoT in einem einzigen Gerät.

Die auf einem externen PC ausgeführte COMPRION-Software wird über Ethernet an den R&S®CMW Wideband Radio Communication Tester angebunden. Der R&S®CMW simuliert das entsprechend in der Software konfigurierte Netz und überträgt die Nachrichten von der COMPRION-Software an das Messobjekt. In Kombination mit der R&S®CMW-Z10 HF-Schirmkammer und dem R&S®CMW-Z11 Antennenkoppler stellt diese Lösung eine Simulation eines kompletten Mobilfunknetzes bereit, mit der Konformitätsprüfungen von Remote-SIM-Provisioning-Implementierungen durchgeführt werden können.

Fazit

Mobilfunkbetreiber, Testhäuser und Gerätehersteller, die sicherstellen müssen, dass Over-the-Air-Updates (OTA) reibungslos funktionieren, verfügen ab jetzt über eine Testlösung, die all ihre Anforderungen abdeckt. Mit der Möglichkeit, den Messaufbau mit dem R&S®CMX500 Radio Communication Tester für zukünftige Applikationen einschließlich 5G New Radio (5G NR) zu erweitern, repräsentiert die Testlösung eine Investition auf dem neuesten Stand der Technik.