中国联通M2M车载UICC卡技术规范 v10 009-XXXX.docx

中国联通公司发布
2010-06-12实施
2010-06-12发布
中国联通M2M车载UICC卡技术规范

China Unicom Machine to Machine automotive equipment UICC Card Technical Specification

(V1.0)

（V 1.0）

QB/CU 009-2010
中国联通公司企业标准

目 次
目 次 I
前 言 1
1 范围 2
2 规范性引用文件 2
3 缩略语和定义 2
3.1 缩略语 2
3.2 定义 2
4 概述 3
5 使用环境定义 3
5.1 环境属性分类 3
5.2 工作和存储温度（TX） 3
5.3 湿度/回流焊 4
5.4 湿度（HX） 4
5.5 腐蚀（CX） 4
5.6 震动（VX） 4
5.7 接触腐蚀（FX） 5
5.8 冲击（SX） 5
5.9 数据保留时间（RX） 5
5.10 最小更新次数（UX） 5
6 M2M车载UICC物理特性 5
6.1 M2M车载UICC卡一般物理特性 6
6.2 M2M车载UICC卡特定物理特性 6
7 UICC和终端之间电气规格和逻辑规格 8
7.1 电压支持 9
8 设备匹配机制 9
8.1 安全通道匹配 9
8.2 CAT应用匹配 9
附录A：针对MFF的PCB布局 9

前 言
本标准是中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网M2M车载 UICC卡标准。本标准中，M2M 车载UICC卡要求能兼容2G业务,卡容量达到64k及以上。
本标准是在国际标准和行业标准的基础上，根据中国联通业务发展需要而制定的，是对国际标准和行业标准的扩展、加强和补充。随着业务对卡要求的拓展以及技术的发展，还会对本标准进行适时的补充和修订。

本标准由中国联通公司集团客户部提出。
本标准由中国联通公司技术部归口。
本标准主要起草单位：中国联通集团客户部 联通兴业公司
本标准主要起草人： 毛建庄 高丹枫 匡威 于胜军 刘骞 马志玲 顾菲 伏京生
本标准的修改和解释权属中国联通公司

中国联通M2M车载UICC卡技术规范 v1.0
1　 范围
本标准明确规定了中国联通的GSM/WCDMA M2M 车载UICC卡的物理特性、电气特性，并定义了M2M车载UICC卡外形尺寸、使用环境，并提供了与使用M2M车载UICC卡产品设备的配合机制。其中,UICC卡和GSM/WCDMA移动终端（Cu）的电气接口、初始通信的建立以及传输协议、UICC逻辑结构基础模型、通信命令和过程以及独立于应用的文件和协议等内容，已在《中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》做了详细描述，本规范所界定的M2M车载UICC卡产品需完全支持《中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》所规定的内容。
2　 规范性引用文件
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所使用标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
[1] 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范
[2] 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网USIM卡技术要求
[3] 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网USAT卡技术规范
[4] 中国联通GSM/WCDMA数字蜂窝移动通信网USIM/USAT生产技术规范
[5] ETSI TS 102 221: " Smart Cards; UICC-Terminal interface; Physicle and
logical characteristics
[6] ETSI TS 102 671: " Smart Cards;Machine to Machine UICC;Physicle and
logical characteristics
[7] ETSI TS 102 412: "Smart Cards; Smart Card Platform Requirements Stage 1".
[8] ETSI TS 102 613: "Smart Cards; UICC - Contactless Front-end (CLF) Interface; Part 1: Physical and data link layer characteristics".
[9] ETSI TS 102 600: "Smart Cards; UICC-Terminal interface; Characteristics of the USB interface".
[10] ETSI TS 102 484: " Smart Cards; Secure channel between a UICC and an end-point terminal".
[11] ETSI TS 102 223: "Smart Cards; Card Application Toolkit (CAT)".
[12] IPC/JEDEC J-STD-020D.1: "Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices".
[13] JEDEC JESD22-A104D: "Temperature Cycling".
[14] JEDEC JESD22-B103B: "Variable frequency vibration".
[15] JEDEC JESD22-B104C: "Mechanical Shock".
[16] JEDEC JESD22-A107B: "Salt Atmosphere".

3　 缩略语和定义
3.1　 缩略语
PCB：印刷线路板
M2M：设备到设备通信
MFF：设备到设备产品的外形尺寸

3.2　 定义
对于本规范，下列术语和定义适用
M2M车载UICC: 在M2M车载环境下使用的特定UICC卡，该UICC卡的封装形式含现有的外形尺寸和新的封装外形尺寸MFF1和MFF2。
MFF (M2M Form Factor): M2M封装外形尺寸
Machine to Machine (Communication): M2M通信。是一种需要很少或无需人工干预的设备之间的远程通信，设备通过移动网络建立连接，使得所有设备都具备联网和通信能力，。
M2M communication module: M2M通信模块。通常直接集成到目标设备，如自动抄表（自动抄表系统），自动售货机，报警系统，汽车设备或其他设备。

4　 概述
规范详细描述了如下内容：
· M2M车载UICC卡的现有的封装形式和特定的封装形式
· M2M车载UICC卡的使用环境的各个级别
· M2M车载UICC的物理特性
· M2M车载UICC逻辑特性
· M2M车载UICC电子特性
· M2M车载UICC与终端之间的匹配机制

5　 使用环境定义
5.1　 环境属性分类
下面给出用于M2M车载UICC的环境分类标准属性分类。环境属性定义顺序不分先后顺序。

表5.1 使用环境指标
环境属性
缩写字母
环境属性描述
详细描述章节
T
工作和存储温度
5.2
M
湿度/回流焊
5.3
H
湿度
5.4
C
腐蚀
5.5
V
震动
5.6
F
接触腐蚀
5.7
S
冲击
5.8
R
数据保留时间
5.9
U
最小更新次数
5.10

5.2　 工作和存储温度（TX）
TX属性定义了M2M车载UICC卡的工作和存储温度的性能。M2M车载UICC卡应能够适应在所要求的温度范围内如下操作：
· 500次温度循环测试
· 一小时2次温度循环测试
温度循环测试具体要求参见JESD22-A104
具体内容参见TS 102 221国际技术规范4.4节中的详细定义

5.2.1　 温度（TS）-25 to +85°C
M2M车载UICC卡在定义的TS工作和存储温度指标范围内的特性，应符合TS 102 221国际技术规范中的标准温度范围规定

5.2.2　 温度（TA）-40 to +85°C
M2M车载UICC卡在定义的TS工作和存储温度指标范围内的特性，应符合TS 102 221国际技术规范中的A级别温度范围规定

5.2.3　 温度（TB）-40 to +105°C
M2M车载UICC卡在定义的TS工作和存储温度指标范围内的特性，应符合TS 102 221国际技术规范中的B级别温度范围规定

5.2.4　 温度（TC）-40 to +125°C
M2M车载UICC卡在定义的TS工作和存储温度指标范围内的特性，应符合TS 102 221国际技术规范中的C级别温度范围规定

5.3　 湿度/回流焊
MX属性定义了M2M车载UICC通讯模块的生产湿度/回流焊的条件。

5.3.1　 湿度/回流焊条件（MA）
M2M车载UICC卡在定义的MA湿度/回流焊指标特性，应符合国际技术规范IPC/JEDEC J-STD-020 [12]中的如下规定：
· 温度260℃（Tc）支持无铅工艺;
· 湿度敏感等级3;
· 无铅装配回流标准曲线级别。

5.4　 湿度（HX）
HX属性定义了M2M车载UICC的湿度工作条件
5.4.1　 湿度（HA级别）-最大湿度
M2M车载UICC卡中定义的HA最大湿度指标，应符合TS 102 221国际技术规范中关于最大湿度的规定。参见TS 102 221中的4.4节的详细定义。

5.5　 腐蚀（CX）
CX属性定义了M2M车载UICC卡的抗腐蚀条件
5.5.1　 腐蚀（CA到CD）盐雾
M2M车载UICC卡定义的CA、CB、CC或 CD应通过JESD22-A107标准中规定的盐雾测试。
测试条件（持续暴露于盐雾环境）：

表5.5 环境属性指标
环境属性指标
JESD22-A107 中定义的测试条件
CA
A
CB
B
CC
C
CD
D
5.6　 震动（VX）
VX属性定义了M2M车载UICC卡的抗震动条件。
5.6.1　 震动（VA）-车载震动
M2M车载UICC卡中定义的VX震动属性，应通过JESD22-B103国际技术规范中关于震动
的测试。

5.7　 接触腐蚀（FX）
FX属性定义了M2M车载UICC卡在接口腐蚀条件。
5.7.1　 接触腐蚀（FA）-接口接触腐蚀
M2M车载UICC卡中定义的FX接口接触腐蚀属性，应通过JESD22-B103国际技术规范中关于接触腐蚀的测试。

5.8　 冲击（SX）
SX属性定义了M2M车载UICC卡的抗冲击条件。
5.8.1　 冲击（SA）-车载震动冲击
M2M车载UICC卡中定义的SA抗冲击属性，应通过JESD22-B104 国际技术规范中关于抗机械冲击的测试。

5.9　 数据保留时间（RX）
RX属性定义了M2M车载UICC卡的数据保留时间。
5.9.1　 数据保留时间（RA）-10年
M2M车载UICC卡定义了RA级别，该级别确定了从M2M车载UICC生产完成开始，针对M2M车载UICC卡中的数据存储，应保持10年以上的正常使用。因频繁擦写造成信息丢失不在此定义。

5.9.2　 数据保留时间（RB）-12年
M2M车载UICC卡定义了RB级别，该级别确定了从M2M车载UICC生产完成开始，针对M2M车载UICC卡中的数据存储，应保持12年以上的正常使用。因频繁擦写造成信息丢失不在此定义。

5.9.3　 数据保留时间（RC）-15年
M2M车载UICC卡定义了RC级别，该级别确定了从M2M车载UICC生产完成开始，针对M2M车载UICC卡中的数据存储，应保持15年以上的正常使用。因频繁擦写造成信息丢失不在此定义。

5.10　 最小更新次数（UX）
UX属性定义了M2M车载UICC卡中特定文件可擦写次数的最小值，该特定文件在TS 102 221国际规范中定义，该特定文件的更新活跃度(update activity)为高。

5.10.1　 最小更新次数（UA）-10万次
M2M车载UICC卡定义UA属性要求对特定文件的更新次数不低于10万次。由于信息存储的时间因素造成的数据丢失不在此定义。

5.10.2　 最小更新次数（UB）-50万次
M2M车载UICC卡定义UA属性要求对特定文件的更新次数不低于50万次。由于信息存储的时间因素造成的数据丢失不在此定义。

5.10.3　 最小更新次数（UC）-100万次
M2M车载UICC卡定义UA属性要求对特定文件的更新次数不低于100万次。由于信息存储的时间因素造成的数据丢失不在此定义。

6　 M2M车载UICC物理特性
M2M车载UICC卡除本规范规定外其他的物理特性，其他未规定的物理特性应符合TS 102 221国际规范中的定义。

6.1　 M2M车载UICC卡一般物理特性
本节定义为M2M车载UICC卡的一般物理特征，包括MFF1和MFF2

6.1.1　 触点
触点C1到C8的定义参见TS 102 221 国际规范。

6.2　 M2M车载UICC卡特定物理特性
本节定义了MFF的物理特性，定义两种外形MFF1和MFF2。
· MFF1适用于插接方式；
· MFF2可提供大的散热装置提供了可能。
注意：MFF1中央的触点也可提供散热功能。
6.2.1　 MFF1
MFF1的尺寸应按图6.1中所述制作，厚度0.50毫米或厚度0,65毫米。
图6.1 – MFF1
注：
· 用于与外部设备焊接引出连接点可以是矩形或者圆形

表 6.1 – 封装管脚和UICC触点对照图
封装管脚
UICC 触电

封装管脚
UICC触点
1
C5

8
C1
2
C6

7
C2
3
C7

6
C3
4
C8

5
C4

表 6.2 –MFF1尺寸参数
参数
描述
尺寸 (mm)
E
封装水平方向长度.
6,00 ± 0,10
D
封装垂直方向长度..
5,00 ± 0,10
L
封装外部管脚水平方向长度.
0,60 ± 0,15
s
封装内部散热片下边缘到下一个散热片上边缘的距离
min 0,20
w
封装中心线到封装内部散热片远端距离
min 1,75
z
封装外部管脚到内部散热片最近距离
min 0,20
t
连接外部管脚的延伸线的宽度
max 0,20
y
封装的中心到内部散热片近端距离.
0,20 ± 0,10
v
封装水平线到内部散热片边缘的最小垂直距离.
min 0,10
b
封装外部金属管脚的最小垂直距离
0,40 ± 0,10
b2
封装内部散热片的垂直方向长度
min 0,70
e
封装外部金属管脚的中心线到相邻金属管脚中心线的距离
1,27
公差参照bbb和ddd
bbb
中心线公差
0,10
ddd
触点间距离公差电udiankage izontaltal direction.
0,05
m
C5触点倒角的垂直长度和水平长度.
0,25 ± 0,05
6.2.1.1　 封装底部的方位标
封装底部方向标需在C5管脚处标示。

6.2.1.2　 封装顶部的方位标
封装顶部方向标与封装底部方向标位于同一位置，区别此方向标在封装顶部

6.2.2　 MFF2
下图是从底部看的MFF2的封装尺寸

图6.3 –MFF2尺寸

注：
· 内部接头可以是矩形或圆形。
· 封装管脚和UICC触点对照图见图6.1
表 6.4 –MFF2尺寸参数
参数
描述
尺寸(mm)
E
封装水平方向长度.
6,00 ± 0,15
D
封装垂直方向长度..
5,00 ± 0,15
L
封装外部管脚水平方向长度.
0,60 ± 0,15
B
封装外部金属管脚的最小垂直距离
0,40 ± 0,10
E2
封装内部散热片水平长度.
min 3,30
D2
封装内部散热片垂直长度.
min 3,90
K
封装外部管脚与内部散热片最近的距离
min 0,20
E
封装外部金属管脚的中心线到相邻金属管脚中心线的距离
1,27
公差见bbb和ddd中描述
Bbb
中心线公差
0,10
Ddd
触点间距离公差电udiankage izontaltal direction.
0,05

6.2.2.1　 封装底部的方向标
封装底部的方向标志，在相同的C5拐角处，应清晰可见。这个封装底部的方向标应该与6.2.1节中所描述的方向标形状不同。

6.2.2.2　 封装顶部的方位标
封装顶部方向标与封装底部方向标位于同一位置，区别此方向标在封装顶部。

7　 UICC和终端之间电气规格和逻辑规格
针对使用MFF1和MFF2封装方式的M2M车载UICC卡需要支持如下标准：
· 除非另有规定，在本规范定义的MFF的电气和逻辑特性，均需符合在TS 102 221国际技术规范和《010-2009 中国联通GSM WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》;
· 除非规范下面有定义，本规范定义的所有触点，均需符合TS 102 221、TS 102 600、TS 102 613国际技术规范和《010-2009 中国联通GSM WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》;
· 出现MFF不支持在TS 102 600中定义的功能时，管脚C4和C8不得绑定;
· 出现MFF不支持在TS 102 613中定义的功能时，管脚C6不得绑定;
· 除非另有说明，本规范定义的MFF应符合所有在TS 102 221国际技术规范和《010-2009 中国联通GSM WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》中定义的UICC逻辑特性。

7.1　 电压支持
本规范定义的M2M模块，不允许使用电压CLASS A级别的UICC芯片。
注：详细内容参见《010-2009 中国联通GSM WCDMA数字蜂窝移动通信网UICC卡技术规范》中第五章关于UICC-终端接口的电气特性详细描述。
8　 设备匹配机制
针对设备匹配的以下机制需支持：
· 安全通道匹配;
· CAT应用匹配。
当没有任何安全数据发送时，终端必须立刻终止建立的APDU安全通道，也就是安全通道过程结束。

8.1　 安全通道匹配
M2M车载UICC和终端可以通过建立一个平台到平台APDU的安全通道完成安全匹配和数据交互，TS 102 484国际技术规范中详细描述了如何建立安全通道和完成安全匹配。

当信息安全不是必需的，降低安全通道级别需要遵循如下程序：
· 在ATR复位应答的时候需要确认是否支持安全通道，并提供是否需要建立平台到平台的安全通道；
· 在终点上存在一个入口，此入口可从M2M车载UICC卡（与之适配的终端应用表示设为ASCI码“M2M pairing”）获得，如果有一个平台对平台安全通道的入口存在，那么后者的入口应该优先保护。
· 平台到平台APDU安全通道的设置过程即告完成，当没有任何安全的数据发送时，由终端终止。

8.2　 CAT应用匹配
M2M车载UICC可以使用UICC CAT-UICC卡应用工具箱（在TS 102 223 国际技术规范中定义）来获取终端的标识信息（如IMEI，IMEISV，ESN，MEID），并需求访问和拒绝访问M2M车载UICC文件和服务。

附录A：针对MFF的PCB布局
本节明确了PCB布局，依据该布局任意类型的MFF均可与PCB板连接.
图 A.1 – PCB设计建议

内部的C1 和 C8管脚的连接线是MFF1和MFF2的连接点。
外面的 C1 和 C8管脚的连接线是针对MFF插座的连接点
在C1和C8管脚中间的灰色连接点不是电气连接点(即他们是绝缘)，用于加强MFF和主板的贴合强度。
其他灰色的连接点用于加强MFF连接点的坚固。
图A.1的10.50*11.10毫米矩形框在是推荐的尺寸，为了能够兼容MFF各种插接方式。最小尺寸8.05*9.00毫米的接触面积是容纳MFF的最低尺寸。