eSIM

Um Zugang zu Mobilfunknetzen zu erhalten, vergeben Mobilfunkprovider sogenannte SIM-Karten (Subscriber Identity Module Card) an ihre Kunden. Dabei vergibt jeder Provider eigene und individuelle SIM-Karten pro Kunde. Die SIM-Karten bestehen aus einem Träger aus Plastik und einem Sicherheitschip mit entsprechenden Sicherheitsschlüsseln, die Zugang zum Mobilfunknetz gewähren. Möchte ein Kunde den Provider wechseln, musste der Kunde die alte SIM-Karte gegen eine SIM-Karte des neuen Providers im Gerät austauschen. Die SIM-Karten werden vom Provider in der Regel auf dem Postweg versendet, die der Kunden nach einigen Tagen nach Abschluss des Vertrags erhält.

Eine eSIM ist vereinfacht gesprochen die digitale Version der klassischen SIM-Karte. Diese besteht aus einem Chip (z. B. im M2FF-Formatfaktor), der fest im Mobiltelefon oder Router verbaut ist und einer Lösung zur Verwaltung von Mobilfunkprofilen bzw. der Technologie, auch als eUICC (embedded Universal Integrated Circuit Card), bezeichnet. eUICC-Funktionaliät kann auf unterschiedlichen Formfaktoren bereitgestellt werden. Im Folgenden werden die Begriffe eSIM und eUICC zur Vereinfachung synonym verwendet.

Grundsätzlich existieren drei verschieden Typen bzw. Lösungsarchitekturen von eSIMs:
  1. M2M-eSIM: Machine-to-Machine (M2M) eSIMs sind für Maschinen und Gerätetypen entworfen ohne Benutzeroberfläche oder die Interkation eines Benutzers am Gerät. Dabei werden die M2M eSIMs zentral von einem Verwaltungsportal bzw. Provisierungssystem gesteuert und können Over-the-Air (OTA) per SMS an das Endgerät übertragen werden. In der Regel handelt es sich hierbei geschlossene Systeme von Lösungsanbietern für Kunden mit vielen Endgeräten. M2M-eSIMs sind nach dem Standard SGP.02 spezifiziert.
  2. Consumer-eSIMs: Consumer eSIMs werden von Mobilfunkprovidern herausgegeben und werden in Mobiltelefonen, Smartwatches oder Routern verwendet. In der Regel stellt der Provider einen QR-Code oder Aktivierungscode zur Verfügung mit denen der Kunde die eSIM bzw. das Profil auf dem Endgerät installieren kann. Weiterhin existieren geschlossene bzw. proprietäre Provisierungssysteme von bestimmten Smartphone-Herstellern, mit denen der Mobilfunkprovider den Kunden benachrichtigen kann, dass die eSIM zur Abholung bereit ist. Im Unterschied zur M2M-eSIM muss der Endkunde das Installieren der eSIM starten. Endgeräte besitzen eine Software, den sog. Local Profile Assistant (LPA), der die verschlüsselte Kommunikation zwischen dem verbauten eSIM-Chip/Mobilfunkchip und dem System des Mobilfunkproviders herstellt. Der Download des eSIM-Profils muss dabei immer über eine vorhandene Internetverbindung, z.B. über das integrierte WLAN im Mobiltelefon, hergestellt werden. Consumer-eSIMs sind nach dem SGP.22 Standard definiert.
  3. IoT-eSIM: IoT-SIMs sind für eine große Menge an IoT-Geräten entworfen worden und kombinieren die Teilfunktion eines LPAs auf dem Endgerät mit einem Server zur Verwaltung der eSIMs. IoT-eSIMs sind im Standard SGP.32 definiert und zeitlich gesehen die neuste der Lösungsarchitekturen.

In LANCOM Routern ist eine eSIM-Chip im M2FF-Formfaktor mit eUICC-Funktionalität verbaut. Dabei handelt es sich um eine Consumer-eSIM nach dem SGP.22 Standard. Diese Lösung ist kompatibel mit gängigen eSIMs wie sie von Mobilfunkprovidern für Mobiltelefone vergeben werden. Die eSIM ist nutzbar mit allen Mobilfunkprofilen für Consumer eSIMs nach dem SGP.22 Standard und wird nicht technisch eingeschränkt. Grundsätzlich müssen eSIMs vom Mobilfunkprovider unterstützt werden und dürfen nicht auf bestimmte Endgeräte bzw. Gerätetypen vom Provider begrenzt sein.

Ab LCOS 10.94 unterstützen LANCOM Router neben klassischen Plastik-SIM-Karten auch eine eSIM-Lösung in Mobilfunkroutern. Dazu sind mehrere Voraussetzungen notwendig:
  1. Mindestens LCOS 10.94 Firmware
  2. Mobilfunkrouter mit verbauten eSIM-Chip on Board
  3. Ggf. Update der WWAN-Firmware auf die Mindestversion zur Unterstützung der eSIM-Funktionalität
Der grobe Ablauf einer eSIM-Installation auf einem LANCOM Router ist wie folgt:
  1. Abschluss eines Mobilfunkvertrags bei einem Provider.
  2. Der Provider stellt einen QR-Code bzw. Aktivierungscode (beide Elemente enthalten die identischen Informationen nur in einem anderen Darstellungsformat) der eSIM zur Verfügung.
  3. Der Aktivierungscode wird über die WEBconfig oder Kommandozeile des Routers eingefügt. Der Router lädt im nächsten Schritt das entsprechende Profil vom Server des Providers über eine vorhandene Internetverbindung (z. B. DSL oder Glasfaser) auf den integrierten Chip herunter. Das Profil wird fest im Chip gespeichert. Im Aktivierungscode ist neben der Server URL auch ein Code zum Abruf der eSIM enthalten.
  4. Die erfolgreich heruntergeladene eSIM wird in der WWAN-Profiltabelle des Routers zur Verwendung konfiguriert.
Anmerkung: Zum Download der eSIM benötigt der Router eine vorhandene Internetverbindung, z. B. über DSL oder Glasfaser, ähnlich wie es bei einem Mobiltelefon erforderlich ist, so dass das Gerät eine WLAN-Verbindung hat. Es ist technisch nicht möglich die eSIM über das WWAN-Modem im selben Gerät herunterzuladen, da der Prozess der eSIM-Installation eine exklusive, zusammenhängende Operation im Mobilfunkchip ist und der Router dabei den Zugriff von der physischen SIM-Karte auf die eSIM umschalten muss.
Anmerkung: Weitere Hinweise zum Einsatz:

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