解读SIM卡、USIM卡、UICC卡、eSIM卡的区别

2017-12-11  美目扬

SIM的英文全称是“Subscriber Identity Module”,即“用户身份模块”。它的主要作用是在移动终端设备与网络通讯时提供身份识别信息及存储数据,大家比较容易理解的就是我们的电话号码(身份识别信息)是与SIM卡直接绑定的,还有SIM卡还可以存储电话号码、短消息等数据。


COMPRION公司的测试用SIM卡


现在的3G与4G移动系统里,准确地说SIM是一个应用的概念,承载SIM应用的这张物理卡的名称是UICC(Universal Integrated Circuit Card),一张UICC卡可以同时包括多种逻辑应用,例如用户标识模块(SIM)、通用用户标识模块(USIM),及其它应用(电子钱包等)。


USIM是UICC卡上的另外一种应用。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。下表列出了SIM与USIM的主要区别。



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。


辨识完SIM、USIM、UICC这几个名词之后,让我们回过头来再看看手机SIM卡本身的一些知识点(下文中还是继续使用SIM卡来指代所有的手机卡)。



SIM卡的结构与数据信息


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。



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。

  • 密钥、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卡技术与能力的变迁



SIM卡的尺寸变化


近年来,为了满足更小的手机空间要求,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。早期的GSM手机曾经使用全尺寸SIM卡,其大小与标准信用卡相同,后来由于其尺寸限制了手机的外形很快就被弃用,但大家从运营商拿到的SIM卡还是会嵌套在一个全尺寸的卡内,直到最近才陆续开始采用更小尺寸的卡。


采用全尺寸SIM卡的摩托罗拉GSM手机


Mini SIM卡是被使用的时间最久也是最广泛的类型,Micro SIM卡是2010年开始出现的更小尺寸的SIM卡,最早使用的智能手机是iPhone 4,Apple始终致力于推动SIM卡的小型化,2012年iPhone5又成为第一款支持Nano SIM卡的手机。不同尺寸的SIM卡的芯片部分其实都是一样的,这也就造就了剪卡器与卡托的流行。


SIM卡尺寸对比


SIM卡剪卡器与卡托


SIM卡尺寸类型详细信息


在物联网时代,传统SIM卡这种与终端设备物理插入式的结合缺点明显,因此eSIM卡的概念开始出现。所谓eSIM卡,即Embedded-SIM,嵌入式SIM卡,本质上还是一张SIM卡,只是它直接嵌入到终端设备的电路板上,其尺寸比目前最小的Nano-SIM还小很多,大大节省了传统SIM卡卡槽空间。下图最右侧就是eSIM卡的实际大小。



eSIM卡另一个关键优势是,它可通过远程编程的方式支持不同的运营商,可在不同运营商网络间切换,像选择WiFi网络一样选择运营商网络。在不远的将来,eSIM将成为物联网模块及设备不可缺少的组成部分之一。


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