4G用户不换卡不换号升级5G问题探讨*何伟俊桂烜卢燕青黄健文戴国华【摘要】蜂窝移动通信中的用户卡是网络与用户个性化信息的载体，协助用户享用运营商网络业务，而新一代5G网络对终端及用户卡提出了新的需求。如何使原4GLTE用戶不换卡不换号顺利升级使用5G网络业务是运营商进行5G部署时需考虑并解决的关键问题之一。针对此问题，结合国内外运营商在5G初期采用的主流组网架构，从选网接入、鉴权与密钥协商、移动性管理、用户隐私保护、机卡接口电压等方面，重点分析了4G用户卡使用5G终端接入5G网络所面临的问题，同时从终端、网络等角度提出了解决问题的具体方案建议。【关键词】无线通信;终端;用户卡;独立组网doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2019.09.002：TN929.5文献标志码：A：1006-1010（2019）09-0007-06引用格式：何伟俊，桂烜，卢燕青，等.4G用户不换卡不换号升级5G问题探讨[J].移动通信，2019，43（9）：7-12.DiscussiononUpgrading5GwithoutRenewingSubscriberIdentityModuleandIMSIfor4GCustomersHEWeijun1，GUIXuan2，LUYanqing1，HUANG激anwen1，DAIGuohua1（1.GuangdongResearchInstituteofChinaTelecomCo.，Ltd.，Guangzhou510630，China;2.ChinaTelecommunicationsCorporation，Bei激ng100031，China）[Abstract]Subscriberidentitymodule（SIM）cardinmobilecommunicationisthecarrierofpersonalizedinformationofnetworkanditscustomers，whichhelpscustomerstoenjoythenetworkservicesofoperators.Thenewgenerationof5GnetworkputsforwardnewdemandsforterminalsandSIMcards.Howtouse5GnetworkservicessmoothlywithoutrenewingSIMcardandIMSIfor4GLTEcustomersisoneofthekeyissueswhendeploying5G.Inordertosolvethisproblem，consideringthemainstreamnetworkingarchitectureofdomesticandforeignoperatorsintheearly5G，adetailedanalysisofthechallengesfacedby4GsubscriberSIMcardsaccessing5Gnetworkusing5Gterminalsisgivenfromtheaspectsofnetworkaccess，authenticationmechanismandkeyagreement，mobilitymanagement，userprivacyprotectionandinterfacevoltage.Furthermore，thespecificsolutionsareproposedfromthepointofviewofterminalsandnetworks.[Keywords]wirelesscommunication;terminal;subscriberidentitymodule;standalone1引言国外主流运营商普遍计划在2019～2020年进行5G商用部署，国内运营商计划2019年实现5G试商用，2020年实现规模商用。5G即将走进千家万户已是不争的事实。从2G到3G或从3G到4G，用户卡均承载着用户的选网、鉴权、位置等个人信息，用户通过把实体SIM（SubscriberIdentityModule，用户身份识别模块）卡插入移动终端，解决了终端的选网接入、身份认证、移动性管理等问题。从目前芯片与终端厂商的5G终端产品规划情况看，5G初期终端形态将以eMBB（enhanceMobileBroadband，增强移动宽带）场景下的手机为主，数据类终端和模组类终端为辅[1]。而5G终端仍将保留用户卡模块接口，用户仍可采用插入实体卡方式在5G终端上享用运营商的5G网络业务。运营商过去主要通过对存量用户升级解决其在新一代网络的选网、鉴权、移动性管理等问题，升级方案主要包括两种：即不换卡不换号和直接更换用户卡。不换卡不换号，即用户使用原用户卡通过新终端接入新网络同时码号保持不变，新网络若对用户卡存在新功能需求则尽量通过终端兼容或网络适配解决。此方案无需用户到营业厅更换或升级用户卡，用户升级体验较佳，同时有效降低运营商对存量用户的升级成本，然而部分新功能或因原用户卡中缺失文件、参数或指令而未能实现。直接更换用户卡，即运营商重新定制新用户卡，用户通过登录业务系统或营业厅办理更换用户卡。此方案虽可实现用户充分享用运营商在新一代网络部署的功能或业务，但增加运营商成本且影响用户升级体验。3GPP（3rdGenerationPartnershipProject）在研究制定5G终端相关标准时，已考虑终端继续支持UICC（UniversalIntegratedCircuitCard，通用集成電路卡）平台及该平台下的3GPP相关应用，如USIM（UniversalSubscriberIdentityModule，...