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    如何使用多 IMSI SIM 為可管理的全球物聯網部署鋪平道路

    2021-07-21 09:11 千家網
    關鍵詞:通信5G物聯網

    導讀:本文介紹了蜂窩復雜性的挑戰,并展示了解決該挑戰的方法。

    您知道嗎,許多物聯網項目要么無法像預期的那樣快速達到其ROI,要么完全失敗了。事實上,只有26%的公司有一個他們認為完全成功的計劃,60%的計劃甚至沒有通過概念驗證階段。復雜性是罪魁禍首-復雜性源于需要應對成功部署物聯網的多個不同技術層,以及層內的復雜性,如連接本身。本文介紹了蜂窩復雜性的挑戰,并展示了解決該挑戰的方法。

    蜂窩復雜性挑戰

    我們稱贊全球蜂窩網絡的可用性,但每個網絡背后都有單獨的運營商,在大多數情況下,這些運營商是商業企業;互操作性、開放性或可訪問性不是他們最關心的問題,但任何計劃跨境部署的人都需要這些特性,才能使全球實施保持可管理性和可維護性。

    物聯網產品經理更愿意:

    通過單一連接提供商在全球部署,無需擔心與每個國家/地區的本地移動網絡運營商(MNO)達成協議。獲得一致的網絡行為(NAT、防火墻、無線電類型),無論他們將設備部署在哪里??梢钥刂泼總€國家/地區的每臺設備使用哪個網絡。運行單個連接管理平臺,以集中管理其所有SIM卡

    漫游SIM卡和eSIM的缺點

    有一段時間,漫游SIM卡似乎符合要求:與你“家鄉”的一家大型運營商合作,利用他們在國外的漫游合作伙伴關系來獲得國際連接。然而,人們很快發現這也有其自身的問題:你的設備將要“接入”的漫游網絡實際上可能與你的硬件不兼容,但你對這些網絡是什么沒有發言權。而且在你的國家,除非你給你的設備配備第二個或更多的實體SIM卡,否則你只能得到你本國運營商的網絡--這讓隨著產品SKU成倍增長而獲得“可管理和可維護”部署的想法落空了。

    近年來,表面上似乎解決了上述問題的技術正在涌現:ESIM/eUICC,這是GSMA標準,允許在標準硬件上基于云的空中加載和激活SIM配置文件,而不再需要在需要更換提供商時交換物理SIM卡;無論是為了在新地區獲得連接、更好的商業條件,還是從服務于同一地區的不同提供商那里獲得更好的技術支持。

    ESIM實際上并沒有可靠地解決任何問題,還增加了其他問題。在深入探討eSIM為什么不是蜂窩物聯網的最佳發展方向之前,讓我們先介紹一種方法,即多IMSISIMS。IMSI是您所在運營商的標識符,本質上是讓您進入特定網絡的密鑰。通常,一張SIM卡只能容納一個IMSI。然而,多IMSISIM卡--你猜對了--預裝了多個這樣的身份。此外,如果操作得當,這些SIM卡可以根據您的設備所在位置自動切換IMSI,并通過每個國家/地區的最佳網絡和無線電技術集提供具有連接能力的物聯網車隊。

    現在我們已經奠定了基礎,現在是深入了解什么是IMSI、為什么它與您的物聯網設備相關以及擁有多個IMSI意味著什么的時候了。

    什么是IMSI?

    IMSI代表國際移動用戶標識,唯一標識蜂窩用戶。IMSI的前6位代表MCC(移動國家代碼)和MNC(移動網絡代碼)。MCC+MNC組合可幫助任何網絡快速識別您所屬的家庭網絡。

    例如,如果您是美國AT&T用戶,在英國漫游,則SIM卡中的MCC將設置為310(“美國”),MNC將設置為410(“AT&T”)。當您連接到英國的本地網絡(如O2)時,提供商O2會查看MCC+MNC組合,立即知道您是AT&T用戶。然后O2會聯系AT&T所謂的移動核心,對你進行認證和授權,并給你手機接入。移動核心是任何無線網絡的關鍵部分,它控制誰可以連接以及數據如何從設備流向互聯網等網絡。

    IMSI中的其余(9或10)位數字唯一標識您在移動網絡運營商(MNO)內的訂閱。

    單IMSI SIM

    每個SIM通常具有一個IMSI和一組代表蜂窩訂閱簡檔的密鑰。當你從傳統的移動網絡運營商(MNO)那里獲得SIM卡時,你會得到一張上面只有一個訂閱配置文件的SIM卡,上面的訂閱配置文件由IMSI標識。

    當您在單個國家/地區部署時,大多數情況下,來自MNO的單個IMSI SIM卡是可行的解決方案。但是,當MNO在全國范圍內沒有很好的覆蓋或停電時,它就變得不那么理想了。

    使用單IMSI SIM進行全球部署

    當您想要使用單個IMSI SIM卡在多個國家/地區部署時,您有兩個選擇:

    區域關系

    你與多個MNO談判交易,最終每個MNO只有一個SIM卡。

    這種方法有幾個缺點:

    您必須為SIM使用多個SKU,這會使您的解決方案的可管理性變得復雜。您的設備必須安裝特定的SIM卡,具體取決于要在哪個國家/地區部署。您必須與多個連接管理平臺集成(無論是編程API,還是運營人員的Web控制臺)。您的應用程序/設備軟件必須處理不同的網絡特征并適應網絡行為。例如,MNO#1可以具有60秒的UDPNAT定時器,而MNO#2可以具有300秒的UDPNAT定時器。您的應用程序需要不同的行為來處理這些細微差別。

    使用單個MNO進行全球漫游

    全局部署的另一種選擇是使用來自一個MNO的單個IMSISIM,并利用該MNO的漫游關系。

    正如前面簡要提到的,這種方法還有幾個缺點:

    通過MNO漫游關系,每個國家通常只有一個網絡可用。當特定國家/地區的唯一可用網絡覆蓋范圍較差或出現故障時,您不會有后備。你可能會受到一種被稱為網絡控制的做法的影響:與你簽訂合同的家庭提供商可能會強迫你的設備停止使用一個網絡,并在特定國家切換到另一個網絡,而不考慮你的設備能力或你的偏好。這可能會導致實際的連接丟失。您可能會遇到高延遲,因為來自每個設備的流量必須通過MNO在特定國家的移動核心。例如,如果您在澳大利亞使用來自美國MNO的SIM進行部署,則您的設備和應用程序云之間的流量將始終使用美國的移動核心進行路由,從而導致較長的往返時間。

    什么是多IMSI SIM卡?

    多IMSI SIM卡與傳統的單IMSI SIM卡大不相同。多IMSISIMM可以存儲多個IMSI,并根據設備所在位置進行切換。

    每當您的設備啟動時,蜂窩調制解調器都會掃描可用的網絡,并將設備的位置作為國家代碼報告給SIM卡。SIM已經有了預先配置的信息,使其可以選擇在該國家提供最佳網絡集的IMSI,并使用IMSI進行響應。然后,您的設備使用該IMSI注冊到訪問的蜂窩網絡,以訪問互聯網并訪問您的應用程序云。蜂窩調制解調器和SIM之間的交互基于GSMA標準,因此可以輕松地將多IMSI SIM與各種蜂窩調制解調器一起使用。

    IMSI交換邏輯是SIM的本地邏輯;SIM不需要與連接提供商的后端通信來確定使用哪個IMSI。這使其成為設備在不同國家之間移動并在新國家啟動時的理想解決方案,或者您集中制造設備,然后將其發送到部署位置時使用。

    多IMSI SIM與eSIM/eUICC SIM

    現在讓我們再來回顧一下前面概述的eSIM想法。使用eSIM/eUICCSIMs是解決使用單個SIM全球部署問題的另一種方法。這里的想法是,您可以在您的設備中安裝符合GSMA“eUICC”標準的特定SIM卡,然后根據需要下載不同的SIM卡配置文件,具體取決于您的設備所在的位置。ESIM可以保留多個SIM卡配置文件作為休眠配置文件,但只能激活一個。

    EUICC SIM上的每個SIM簡檔代表對MNO的一個訂閱。

    乍一看,這似乎是解決復雜性挑戰的可行方案,但也存在幾個問題:

    EUICC SIM卡上仍存儲有多個SIM卡配置文件。每個SIM簡檔對應于對特定MNO的訂閱。這會導致您仍然必須使用多個連接管理平臺,并針對具有不同網絡特征的多個移動核心進行集成。如果設備在不同國家/地區首次啟動時,您必須下載SIM卡配置文件,則開箱即用體驗并不是很好。如果您選擇在SIM卡上存儲多個SIM卡配置文件的方法,您很可能最終會為每個SIM卡配置文件付費,即使它們不被使用。任何時候只能有一個SIM卡配置文件處于活動狀態,因此其他SIM卡配置文件會作為備份SIM卡配置文件出現在SIM卡上,但同時也會產生成本。

    現在應該很明顯,多IMSI SIM卡比eSIM SIM卡有明顯的優勢,最終有助于解決蜂窩復雜性的挑戰。

    如果您需要一種簡單的解決方案來獲得可靠的全球蜂窩連接,多IMSI SIM是您的最佳選擇。