對(duì)于手持的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信電話機(jī)，我們俗稱為“手機(jī)”，采用的是機(jī)卡分離的工作模式，也就是說(shuō)，移動(dòng)電話的機(jī)體與用戶識(shí)別模塊卡共同構(gòu)成移動(dòng)通信終端設(shè)備，此時(shí)才能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)通信，兩者缺一不可。無(wú)論是2G時(shí)代（TDMA系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)），還是3G時(shí)代（UMTS系統(tǒng)和cdma2000系統(tǒng)），還是4G時(shí)代（TD-LTE系統(tǒng)和FD-LTE系統(tǒng)）都是采用的此模式。用戶在購(gòu)買手機(jī)以后，并不能夠正常意義上的通信，必須在運(yùn)營(yíng)商處辦理“入網(wǎng)”，入網(wǎng)時(shí)會(huì)得到一張用戶識(shí)別模塊卡，寫入相關(guān)數(shù)據(jù)信息后，插入機(jī)體便可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)（通話、短信、上網(wǎng)等）通信。

用戶識(shí)別模塊卡分為SIM（Subscriber Identity Module）卡和UIM（User Identity Model，用戶識(shí)別模塊）卡。在TDMA系統(tǒng)、UMTS系統(tǒng)和LTE系統(tǒng)中所使用的稱為SIM卡，在3G及4G后也稱為通用用戶識(shí)別模塊USIM（Universal SIM）卡；在CDMA系統(tǒng)和cdma2000系統(tǒng)中所使用的稱為UIM卡。無(wú)論用戶識(shí)別模塊卡怎么分怎么叫，其作用都是一樣的。下面主要以TDMA系統(tǒng)（即GSM系統(tǒng)）的SIM卡來(lái)對(duì)移動(dòng)電話的用戶識(shí)別模塊卡的相關(guān)信息做以介紹。

欲更多了解通用用戶識(shí)別模塊USIM卡介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

一、用戶識(shí)別模塊卡簡(jiǎn)介

SIM卡上存儲(chǔ)了所有屬于本用戶的信息和各種數(shù)據(jù)，每一張SIM卡對(duì)應(yīng)一個(gè)移動(dòng)用戶電話號(hào)碼。我國(guó)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)行的用戶號(hào)碼都是11位的，如13908354139、13032355168等。SIM卡的應(yīng)用，使手機(jī)終端不固定地“屬于”一個(gè)用戶，一個(gè)移動(dòng)用戶用自己的SIM卡可以使用任何不同的手機(jī)，實(shí)現(xiàn)“手機(jī)號(hào)碼隨卡不隨機(jī)的功能”。若將別人的“SIM”卡插進(jìn)手機(jī)打電話，營(yíng)業(yè)部門只收該卡產(chǎn)權(quán)用戶的話費(fèi)，換句話說(shuō)，就是插誰(shuí)的卡打電話，就收誰(shuí)的費(fèi)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)SIM卡來(lái)識(shí)別移動(dòng)通信用戶，而不是靠手機(jī)終端來(lái)識(shí)別用戶，實(shí)現(xiàn)了“認(rèn)人不認(rèn)機(jī)”的構(gòu)想。只有在處理異常的緊急呼叫（如撥打112）時(shí)可以不插入SIM卡操作手機(jī)。維修者也可以在無(wú)卡的情況下，通過(guò)撥打“112”來(lái)判斷手機(jī)發(fā)射是否正常。

SIM卡分為“大卡”和“小卡”，大卡尺寸54×84（mm），約為名片大小，小卡尺寸為25×15（mm），比普通郵票還要小。其實(shí)“大卡”上面真正起作用的還是它上面的一張“小卡”。在我國(guó)流行使用的樣式是“小卡”，小卡也可以換成大卡，只要購(gòu)買個(gè)卡托就可以了。大卡只在部分摩托羅拉手機(jī)中使用。下圖1為SIM卡外形。

圖1：SIM卡外形

二、SIM卡內(nèi)容

1、SIM卡數(shù)據(jù)

SIM卡是一張符合GSM規(guī)范的“智慧”卡，它內(nèi)部包含了與用戶有關(guān)的，被存儲(chǔ)在用戶這一方的信息，它內(nèi)部保存的數(shù)據(jù)可以歸納為原始數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)據(jù)、個(gè)人數(shù)據(jù)和過(guò)程數(shù)據(jù)共四種類型，其類別、屬性及寫入者等詳見(jiàn)下表2-1。SIM卡中的各種數(shù)據(jù)不是一成不變的，它與GSM系統(tǒng)的發(fā)展同步，分階段地增強(qiáng)新特性、新功能，逐步完善。

表2-1：SIM卡的數(shù)據(jù)類型

2、相關(guān)密碼

1）個(gè)人識(shí)別碼PIN（Personal Identification Number）：是SIM卡內(nèi)部的一個(gè)存儲(chǔ)單元，PIN密碼鎖定的是SIM卡。若將PIN密碼設(shè)置開(kāi)啟，則該卡無(wú)論放入任何手機(jī)，每次開(kāi)機(jī)均要求輸入PIN密碼，密碼正確后，才可進(jìn)入GSM網(wǎng)絡(luò)。若錯(cuò)誤地輸入PIN碼3次，將會(huì)導(dǎo)致“鎖卡”的現(xiàn)象，此時(shí)只要在手機(jī)鍵盤上按一串阿拉伯?dāng)?shù)字（PUK碼，即帕克碼），就可以解鎖。但是用戶一般不知道PUK碼。要特別注意：如果嘗試輸入10次仍未解鎖，就會(huì)“燒卡”，就必須再去買張新卡了。設(shè)置PIN可防止SIM卡未經(jīng)授權(quán)而使用。

2）用戶限制密碼：SIM卡在一部手機(jī)上可以用，而在另一部手機(jī)上不能用，有可能是因?yàn)樵谑謾C(jī)中已經(jīng)設(shè)置了“用戶限制”功能，這時(shí)可通過(guò)SPCK（用戶控制碼）取消該手機(jī)的限制功能。設(shè)置后的手機(jī)換用其他SIM卡時(shí)會(huì)被要求輸入密碼，密碼輸入正確方可進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。如果密碼忘記，則只能用軟件故障維修儀重寫手機(jī)碼片進(jìn)行解鎖。而設(shè)置后的SIM卡能在其他手機(jī)中正常使用，不會(huì)提問(wèn)密碼。即“用戶限制”功能用密碼鎖定的是手機(jī)。

3）網(wǎng)絡(luò)限制密碼：在我國(guó)，有一些手機(jī)生產(chǎn)商或經(jīng)銷商，把手機(jī)與“中國(guó)移動(dòng)”或“中國(guó)聯(lián)通”的SIM卡做了捆綁銷售（價(jià)格相對(duì)較便宜），那么，手機(jī)在使用時(shí)就只能使用“中國(guó)移動(dòng)”或“中國(guó)聯(lián)通”的SIM卡，這不是故障，而是使用了“網(wǎng)絡(luò)限制”功能，即“鎖網(wǎng)”。這時(shí)可通過(guò)16位網(wǎng)絡(luò)控制碼（NCK）來(lái)解除鎖定，但只有GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商才能解決。

4）話機(jī)鎖密碼：設(shè)置“話機(jī)鎖密碼”可防止手機(jī)未經(jīng)授權(quán)而使用。許多款手機(jī)出廠時(shí)的話機(jī)鎖密碼為“1234”，也有全是“0”的密碼等。

三、SIM卡的構(gòu)造

SIM卡是帶有微處理器的芯片，包括5個(gè)模塊，每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)功能：微處理器、程序存儲(chǔ)器、工作存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和串行通信單元。最少有5個(gè)端口：電源、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)、復(fù)位、接地端。下圖3表示SIM卡觸點(diǎn)端口功能和手機(jī)中SIM卡座示意圖。

圖3：SIM卡觸點(diǎn)端口功能和手機(jī)中SIM卡座示意圖

SIM卡座在手機(jī)中提供手機(jī)與SIM卡通信的接口。通過(guò)卡座上的彈簧片與SIM卡接觸，所以如果彈簧片變形，會(huì)導(dǎo)致SIM卡故障，出現(xiàn)“檢查卡”“插入卡”等提示。卡電路中的電源SIM VCC（電源）、SIM GND（地）是卡電路工作的必要條件。卡電源的檢測(cè)用萬(wàn)用表就可以檢測(cè)到。 SIM卡插入手機(jī)后，電源端口提供電源給SIM卡內(nèi)的單片機(jī)。SIM卡的供電分為5V（1998年前發(fā)行）、5V與3V兼容、3V、1.8V等，當(dāng)然這些卡必須與相應(yīng)的手機(jī)配合使用，即手機(jī)產(chǎn)生的SIM卡座供電電壓與該SIM卡所需的電壓要匹配。

對(duì)于卡電路中的SIM I/O（數(shù)據(jù)）、 SIM CLK（時(shí)鐘）、SIM RST（復(fù)位），全部是由CPU的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。SIM卡的存儲(chǔ)容量有3K，8K，16 K，32 K，64 K等。

四、關(guān)于TMSI碼與IMEI碼

每當(dāng)移動(dòng)用戶重新開(kāi)機(jī)時(shí)，GSM系統(tǒng)要自動(dòng)鑒別SIM卡的合法性，GSM網(wǎng)絡(luò)的身份鑒權(quán)中心對(duì)SIM卡進(jìn)行鑒權(quán)，即與手機(jī)對(duì)一下“口令”，只有在系統(tǒng)認(rèn)可之后，才為該移動(dòng)用戶提供通信服務(wù)，系統(tǒng)分配給用戶一個(gè)臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別（TMSI，Temporary Mobile Subscriber Identity）碼，在待機(jī)、通話中使用的僅為這個(gè)臨時(shí)號(hào)碼，這就增加了保密度。

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在用戶入網(wǎng)時(shí)沒(méi)有對(duì)手機(jī)的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別IMEI（International Mobile Equipment Identity）碼實(shí)行鑒別，如果實(shí)行鑒別，帶機(jī)入網(wǎng)的用戶數(shù)量可能會(huì)下降，不利于吸引更多的用戶使用GSM手機(jī)。

IMEI碼（俗稱電子串號(hào)、機(jī)身碼）是15位數(shù)字組成的，每部手機(jī)出廠時(shí)設(shè)置的該號(hào)碼是全世界惟一的，作為手機(jī)本身的識(shí)別碼。該號(hào)碼不僅標(biāo)示在機(jī)背的標(biāo)簽上，還以代碼方式存儲(chǔ)在手機(jī)中，具體地說(shuō)是在手機(jī)電路中的電可擦除存儲(chǔ)器（EEPROM）中。

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