手机SIM卡知识

时间:2024-04-06 08:33:48

手机SIM卡知识
作者:AirCity 2019.11.2
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1 SIM

SIM是Subscriber Identity Modula的简称,最早用于GSM手机。早期我们用的大尺寸的手机卡就是SIM卡。下图是COMPRION公司的测试用SIM卡。
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2 USIM

USIM是Universal Subscriber Identity Module的缩写是升级版的SIM卡,3G网络时代开始出现的一种卡。USIM提供了不同于SIM的另外一组参数,用于3G移动系统中的WCDMA网络以及4G网络中。也就是说只包含SIM应用的2G手机卡是无法在3G/4G网络中工作的,这也是为什么我们要使用4G业务必须去运营商营业厅更换USIM手机卡的原因。下图列出了SIM与USIM的区别
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3 UIM

UIM是User Identity Model的简称,最早用于CDMA手机。CDMA终端原来不采用外置SIM卡,相关的电话号码标识信息存于终端内,北美运营商曾普遍采用这种方式,2000年TIA-820标准才定义了R-UIM(可移动用户识别模块),支持SIM卡的CDMA终端在亚洲最流行。
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4 UICC

UICC是Universal Integrated Circuit Card的简称,以上列出的SIM,USIM,UIM都可以认为是一种应用概念,UICC是一种物理卡,它可以承载任一种应用。我们通常把所有卡都叫SIM卡,其实准确讲应该叫UICC卡。只是SIM卡在2G时代最先出现,人们叫习惯罢了。下文我们也用SIM卡来统称UICC卡。下面做一个简单的汇总:
SIM: GSM
UIM: CDMAone
USIM: UMTS and GSM
RUIM: support GSM, CDMAone, CDMA2000
UICC: all supported, including SIM, USIM, CSIM(a port of R-UIM functionality to the UICC).

5 SIM卡原理

SIM卡的核心部分是一块芯片,内有5个模块:CPU、ROM、RAM、数据存储器EEPROM和串行通信单元,这5个模块集成在一块集成电路中。SIM卡插入手机后,电源端口提供电源给SIM卡内各模块。SIM卡的存储容量有8KB、16KB、32KB、64KB、甚至1MB等。
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SIM卡中主要包括下列信息:
IMSI:用户身份标识,用于接入鉴权。
MSISDN:移动用户的手机号码。
**、加密算法:用于鉴权,空中接口中数据的加密和完整性保护。
所属网络标识
短消息
个人识别号码及解锁号码
SIM卡的信号有VCC,GND,CLK,DATA,RESET。目前SIM卡有三类A类电压5V,B类3.3V,C类1.8V。手机芯片套片现在会支持3.3V和1.8V卡。5V卡基本没有在用。下图是MTK平台SIM卡时序要求:
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6 SIM卡尺寸

SIM卡也经历了全尺寸SIM、Mini-SIM、Micro-SIM、Nano-SIM的演变,而且演变的周期越来越短。不同的SIM卡尺寸也对应1FF,2FF,3FF,4FF的名称。
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7 SIM卡相关协议

不论是高通,展讯还是MTK,都在datasheet中声称支持ISO/IEC 7816-3协议,其实这个协议是规定智能卡的一个标准协议。其一个每个部分介绍如下:
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硬件工程师需要重点关注Part 3,这里列出了SIM卡信号的时序要求等电气特性。此外,国标也有与之对标的协议GB/T 16649,介绍如下,硬件工程师也只需要关注第3部分。很遗憾,无论是ISO还是国标协议,最新的版本下载都需要收费。
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