一种基于一卡双网的USIM卡及其制卡、注册系统的制作方法

本发明涉及移动通信，具体涉及一种基于一卡双网的usim卡及其制卡、注册系统，具体为一种同时支持公共网络和专用网络通信的usim卡（universalsubscriber identity module，全球用户身份模块），以及具备物理隔离双数据、自动切换、以及相应安全制卡与注册系统。

背景技术：

1、随着信息化建设的发展，政府、交通、能源等多个行业对移动通信的需求日益多样化和专业化，出现了大量需要同时在公网和专用无线通信网络（如政务专网、轨道交通专用lte网络等）下工作的业务场景。为满足这类需求，用户通常需要携带两部或多部分别适配不同网络的终端设备，或者在单一终端内频繁手动更换usim卡，这种方式不仅给用户带来不便，也增加了设备成本和管理的复杂性。

2、为解决这一问题，现有技术中出现了一种技术方案：在单一usim卡中使用同一套通信鉴权数据，在公网和专网系统中分别注册。具体地，用户完成公网注册后，将公网鉴权数据下沉至专网系统，经专网系统使用特定密钥加密后，完成专网侧注册，从而实现一张卡在两个网络的接入切换。然而，这种方案存在显著的缺陷：

3、数据安全问题‌：公网的通信鉴权数据需要从公网系统传输、暴露给专网系统进行再次处理，脱离了公网运营商的安全监管体系，存在数据泄露和被恶意利用的风险，违背了专网本身高度安全、隔离的特性要求。

4、系统风险增大‌：为实现注册，需要在公网和专网之间建立数据接口或打通系统，这增加了网络暴露点和系统耦合度，提升了整个系统被攻击的风险。

5、切换依赖性和灵活性不足‌：现有方案的切换机制多依赖终端操作系统或应用软件实现，或基于一套数据的双网漫游逻辑，切换灵敏度、可靠性和独立性有限，尤其是在公专网信号边界区域，可能出现切换延迟或异常。

6、因此，本领域亟需一种能够在保障公网与专网数据安全绝对隔离的前提下，实现一张usim卡在双网中自动、稳定、高灵敏度切换，并配套安全制卡与注册流程的技术方案。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种基于一卡双网的usim卡及其制卡、注册系统。本发明的首要目的是通过在单张usim卡中实现两套物理隔离的通信鉴权数据及配套的卡端智能切换逻辑，从根本上避免双网鉴权数据的交叉暴露。其次，本发明旨在设计一套与之匹配的、系统层面隔离的安全制卡与注册流程，确保从卡到云的全链路数据安全。最终，实现用户在无感的情况下，设备能根据网络信号状况，在高安全性的基础上，自动、快速地在公网与专网间切换。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种基于一卡双网的usim卡，包括：

4、一个usim卡硬件载体，内预置两套物理隔离的通信鉴权数据，分别为用于接入公网通信的公网通信鉴权数据集和用于接入专网通信的专网通信鉴权数据集；

5、一个自动切换模块，用于执行基于当前网络信号强度的判断逻辑，实现在公网与专网之间的自动切换；

6、一个开机切换模块，用于在usim卡重启或插卡开机时，根据预设逻辑选择初始接入网络：当通过插卡手动开机时，默认初始接入公网网络；当通过自动切换模块发出的自动重启命令触发开机时，则依据切换逻辑切换接入码号网络。

7、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡，公网通信鉴权数据集存储于第一指定硬件安全区域，专网通信鉴权数据集存储于第二指定硬件安全区域，两套数据集在物理地址空间上彼此隔离，通过硬件安全机制确保访问权限独立，使得在任一网络环境下的鉴权数据读取与处理过程均无法越界访问或干扰另一网络的鉴权数据。

8、一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，该usim卡采用上述的usim卡，该系统包括：

9、公网业务系统，用于接收并处理用户的一卡双网业务公网注册请求，完成用户在公网的通信功能开通；

10、公网号卡资源系统，与公网业务系统连接，用于提供usim卡中公网部分的制卡资源、写卡资源及鉴权资源的管理与调用，并对资源的使用状态进行管理；

11、公网udm，与公网业务系统连接，用于接收公网注册指令，并对已开通一卡双网业务的用户进行公网侧的网络登录鉴权验证；

12、一卡双网平台，作为业务支撑与数据管理平台，用于生成、存储并管理usim卡中专网号码、专网号码资源、通信鉴权数据及加密密钥；

13、专网业务系统，与一卡双网平台连接，用于接收并处理用户的专网注册请求，完成用户在专网的通信功能开通；

14、专网udm，与专网业务系统连接，用于接收专网注册指令，并对已开通一卡双网业务的用户进行专网侧的网络登录鉴权验证。

15、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，公网号卡资源系统与一卡双网平台在数据传输与业务处理过程中保持系统级隔离，公网通信鉴权数据仅在公网侧的业务系统、号卡资源系统及公网udm内部流转，全程不下沉至专网系统；专网通信鉴权数据则由一卡双网平台独立生成、存储与管理，不直接暴露于公网业务系统的处理链路中。

16、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，在进行制卡时，专网业务系统接收制卡需求，生成包含制卡数量、指定到货时间、目标卡商标识的订单信息，并将制卡请求发送至一卡双网平台；

17、一卡双网平台根据制卡请求生成与订单信息一一对应的专网制卡数据，并使用卡商公钥对专网制卡数据进行加密后传输至公网号卡资源系统；

18、公网号卡资源系统生成公网制卡数据，并使用卡商公钥进行加密；

19、公网号卡资源系统将加密后的专网制卡数据与公网制卡进行封装组合，生成包含双网加密数据的统一制卡数据包；

20、公网号卡资源系统将统一制卡数据包发送至对应目标卡商的制卡终端，卡商使用自身私钥对数据包进行解密，提取双网制卡数据写入usim卡硬件载体，最终按订单信息完成usim卡的物理制作与物流交付。

21、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，在进行公网注册时，用户在公网业务系统选择一卡双网业务，由具备业务操作权限的营业员核验用户身份信息后，在公网业务系统中发起一卡双网业务对应的公网注册流程；

22、公网业务系统向公网号卡资源系统发送携带有用户身份标识与目标usim卡标识的公网注册指令请求，公网号卡资源系统调取对应usim卡的公网通信鉴权数据，通过预设加密算法对数据进行加密处理后，组装为符合公网udm通信协议规范的公网注册指令，将加密后的公网注册指令回传至公网业务系统；

23、公网业务系统将加密后的公网注册指令转发至公网udm，公网udm对指令进行解密校验，完成用户公网侧的身份鉴权与网络签约配置，配置完成后向公网业务系统返回公网注册成功的结果回执；

24、公网业务系统接收该注册成功回执后，将用户的公网号码状态标记为激活可用，同步更新至公网侧的业务数据库，完成一卡双网usim卡的公网侧全流程注册。

25、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，用户完成公网注册后，前往专网业务系统提交专网使用资质证明，由专网专属营业员核验用户身份与专网准入权限，核验通过后在专网业务系统中发起一卡双网业务对应的专网注册流程；

26、专网业务系统向一卡双网平台送携带有目标usim卡唯一标识与用户专网资质编号的专网注册指令请求，一卡双网平台调取对应usim卡的专网通信鉴权数据，对数据进行加密处理后，组装为符合专网udm通信协议规范的专网注册指令，将加密后的专网注册指令回传至专网业务系统；

27、专网业务系统将加密后的专网注册指令发送至专网udm，专网udm对指令进行解密校验，完成用户专网侧的身份鉴权与专属网络签约配置，配置完成后向专网业务系统返回专网注册成功的结果回执；

28、专网业务系统接收注册成功回执后，将用户的专网号码状态标记为激活可用，同步更新至专网侧的独立业务数据库，且不向公网侧系统同步专网鉴权核心参数，完成一卡双网usim卡的专网侧全流程注册。

29、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，usim卡的自动切换模块在正常通信使用过程中，以固定时间间隔向用户终端周期性发送status状态查询命令，对当前网络连接状态进行持续轮询；

30、对累计发送的status命令次数进行计数，当计数结果达到预设阈值时，时，自动切换模块向用户终端发送provide local information本地信息获取命令，暂停常规轮询流程，等待终端返回terminal response终端响应数据；

31、自动切换模块读取终端返回的terminal response数据，首先执行第一判定逻辑：若terminal response的数值大于第一预设阈值，或等于指定异常值，则直接判定当前网络信号质量不满足通信要求，立即触发码号切换操作；

32、若否，若第一层级判定不满足切换条件，则执行第二判定逻辑：进一步判断terminal response的数值是否小于第二预设阈值，且不等于指定异常值，若满足该条件，则启动网络标识校验流程，读取当前驻留网络的mcc移动国家码、mnc移动网络码和cell id小区标识信息。

33、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，对读取到的mcc移动国家码、mnc移动网络码和cell id小区标识信息进行有效性校验，若任意一项标识信息缺失或无效，则判定当前网络已脱离有效覆盖范围，自动切换模块向用户设备发送refresh刷新命令，触发usim卡内部的码号切换流程，完成公网与专网之间的网络重选与接入。

34、根据本发明提供的一种基于一卡双网的usim卡的制卡、注册系统，还包括开机切换机制：

35、usim卡的开机切换模块在上电启动瞬间，首先识别本次开机动作的触发类型，区分是用户手动插卡触发的冷启动，还是由自动切换模块发送refresh命令后触发的内部自动重启；

36、若识别到本次开机为用户手动插卡触发的冷启动，则执行默认接入逻辑，直接加载公网通信鉴权数据集，优先接入公网码号完成网络注册，实现常规场景下的开机即用；

37、若识别到本次开机为refresh命令触发的内部自动重启，则直接调用自动切换判定逻辑，根据重启前的网络信号检测结果，加载目标网络的通信鉴权数据集，直接切换接入对应专网或公网码号，无需重复执行全量信号检测流程，实现跨网切换动作的无缝衔接。

38、由此可见，与现有技术相比，本发明提出的基于一卡双网的usim卡及其系统，具有以下有益效果：

39、1、本发明通过在单张usim卡硬件中物理隔离存储两套鉴权数据，从根本上消除了双网鉴权数据在卡内层面互相泄露或篡改的可能性，实现了最高级别的硬件安全。

40、2、本发明公网和专网的数据生成、管理和注册流程在系统层面完全隔离，公网鉴权数据始终停留在公网系统内部，永不下沉到专网；专网数据则由独立的一卡双网平台管理。两套系统间仅通过加密的、单向的数据包进行流程协同（如制卡），从而最大程度减少了网络暴露面，提升了整体系统的安全性和健壮性。

41、3、本发明的卡端自动切换机制不依赖终端操作系统和应用软件，独立判断网络状况，通过定时检测、分级信号判读（terminal response）和网络标识（mcc/mnc/cell id）校验相结合的多重判定逻辑，能在公网和专网信号边缘地带或弱信号区域做出快速、准确的切换决策，实现高灵敏度、低延迟的无感网络切换，用户体验平滑。

42、4、本发明通过设计清晰的公网、专网先后或并行的独立注册流程，以及与安全制卡流程的衔接，为用户提供了既安全又便捷的业务开通体验。开机逻辑的智能设计（手动开机走公网、自动重启直接切）进一步优化了用户初次使用和日常切换的体验。

43、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。