SIM卡是数字蜂窝移动电话的用户识别卡，在GSM数字移动电话系统中，SIM卡起着极其重要的作用，它既是手机的一个重要组成部分，又是为每一个GSM移动电话用户配备的身份卡，因此，SIM卡实现了认人不认机的构想。
SIM 卡是数字蜂窝移动电话的用户识别卡，在 GSM 数字移动电话系统中，SIM 卡起着极其重要的作用，它既是手机的一个重要组成部分，又是为每一个 GSM 移动电话用户配备的身份卡，因此，SIM 卡实现了认人不认机的构想。
SIM 卡存储的信息
(1)安全数据。SIM 卡中有安全数据和计数装置，这些数据如下：
①CHVl 用户个人通行字。
②CHVl 的激活或免激活指针。
③CHVl 的错误计数。
④CHVl 的解锁密钥。
⑤解锁密钥的错误计数。
⑥Ki，用户鉴权密钥。
(2)GSM 目录的强制性数据。好几个文件应强制性存在于 GSM 目录中，并由 SIM 卡管理，这些数据如下：
①管理信息，该参数允许好几种移动运算形式。例如，运营者可以做一些网络测试用的 SIM 卡。
②SIM 卡 GSM 阶段的识别。
③IMSI，用户身份的国际同一性。
④接入控制级别，该参数可以限制用户的接入(即在 RACH 信道上发出申请)，可限制在原始国内、原始网内或给他授权的范围内。
⑤命名网络的搜寻周期，该值用分钟表示，当移动台漫游到原始国之外时，该值用来强制移动台周期性地返回其命名网络。
⑥SIM 服务表，指示由中继授权选择的功能并由使用者激活。
下面的文件记录了移动台使用中最近发生的情况，一旦使用者进入了 CHVl 码，通过终端可修改以下数据。
①定位信息，该记录包括当日周期性定位记时和当日状态等。
②频率表，当移动台选择一个小区时，优先在表中寻找信标频道。该频率表包括有常用小区的相邻小区的信标频道，从而减少了搜寻时问。
③4 个网络表，是最近试图登录和被拒绝登录的网络表。
④密钥 Kc 和密钥号码。
(3)GSM 目录的可选性数据。有些数据可存储于 SIM 卡中，但不是强制性的，它们是：
①短消息类型，移动台可收到的短消息。
②运营商名(仅由管理模块修改)。好几个文件与收费通知单的附加业务有联系，如单位计数器、单价表等。
(4)电信目录的可选性数据。一定数量的数据与电信服务相联系或组合在电信目录中，下列文件记录了在用户终端上的新近活动：
①最近的被叫号码。
②缩位号码表和附加业务控制表。
③结构／容量参数，它给出了支持服务所必需的容量。
SIM 卡的结构
SIM 卡是带有微处理器的芯片，包括 5 个模块，每个模块对应一个功能：微处理器、程序存储器、工作存储器、数据存储器和串行通信单元。一般有 6 个端口：电源、时钟、数据、复位、接地端和编程端。如下图所示。
SIM 卡座在手机中提供手机与 SIM 卡通信的接口。通过卡座上的弹簧片与 SIM 卡接触，所以如果弹簧片变形，会导致 SIM 卡故障，如显示“检查卡”或“插人卡”等。卡电路中的电源 SIM Vcc、SIM GND 是卡电路工作的必要条件。卡电源可通过万用表检测到。SIM 卡插人手机后，电源端口提供电源给 SIM 卡内的单片机。检测 SIM 卡存在与否的信号只在开机瞬时产生，当开机检测不到 SIM 卡存在时，将提示“Insert Card”(插入卡)；如果检测 SIM 卡已存在，但机卡之间的通信不能实现，会显示“Check Card”(检查卡)；当 SIM 卡对开机检测信号没有响应时，手机也会提示“Insert Card”(插入卡)。SIM 卡的供电分为 5V(1998 年前发行)、5V 与 3V 兼容、3V、1．8V 等，当然这些卡必须与相应的手机配合使用，即手机产生的 SIM 卡供电电压与该 SIM 卡所需的电压要匹配。
对于卡电路中的 SIM I／O、SIM CLK、SIM RST，全部是由 CPU 的控制来实现的。虽然基站与网络之间的数据沟通随时随地进行着，但确定哪个时刻数据沟通往往很难。但当手机开机时刻与网络进行鉴权时必有数据沟通，尽管时间很短，测量一定有数据，所以在判定卡电路故障时，在这个时刻进行监测为最佳监测时间。正常开机的手机，在 SIM 卡座上用示波器可以测量到 SIM I／O、SIM CLK、SIM RST 信号，它们一般是一个 3V 左右的脉冲。若测不到，说明 SIM 卡座供电开关管周边电阻电容元件脱焊、SIM 卡座脱焊，也有可能是卡座接触不良，SIM 卡表面脏或使用废卡。使用 SIM 卡时要小心，不要用手去触摸上面的触点，以防止静电损坏，更不能折叠。如果 SIM 卡脏了，可用酒精棉球轻擦。
SIM 卡的存储容量有 3KB、8KB、16KB、32KB 和 64KB 等。
每当移动用户重新开机时，GSM 系统要自动鉴别 SIM 卡的合法性，GSM 网络的身份鉴权中心对 SIM 卡进行鉴权，即与手机对一下“口令”，只有在系统认可之后，才为该移动用户提供服务，系统分配给用户一个临时号码(TMSI)，在待机、通话中使用的仅为这个临时号码，这就增加了保密度。
目前，网络营运商在用户入网时没有对手机的国际移动设备识别码(IMEI)实行鉴别，如果实行鉴别，带机入网的用户数量可能会下降，不利于吸引更多的用户使用 GSM 手机。
SIM 卡的硬件组成
1．认卡不认机的道理
SIM 卡在 GSM 网络中代表用户，网络经营者对用户的管理实际上是对 SIM 卡的管理。手机开机后就将 SIM 卡内存储的本地系统信息、用户个人信息等发送到基站，然后由基站送到移动网络交换中心 MSC，移动网络交换中心的存储器中已存储的内容(相当于档案室)与用户个人 SIM 卡的信息是相对应的。MSC 将收到的信息与已存储的信息进行比较，这个过程实际上就是对 SIM 卡进行鉴权。因此，认卡不认机就是这个道理。
2．SIM 卡的个人化设置
为保护 SIM 卡不被他人随便挪用，可以在手机菜单内进行 SIM 卡的个人化设置，初始值为 1234，也可以设置其他的数码。以后每次把 SIM 卡插人手机中，用户必须在手机显示提示下键入正确的 PIN 码，如输入 PIN 码累计出错三次，SIM 卡将被闭锁，将会导致“锁卡”现象，这时 SIM 卡无法使用。如要使 SIM 卡解除闭锁，此时只能输入 PUK 码来解锁，使得 SIM 卡恢复正常工作。PUK 码累计输错十次会销卡，需要重新补卡。
3．SIM 卡的硬件组成
SIM 卡的硬件是一个单片微机，包括 CPU、ROM、RAM、EEPROM 和串行单元。在与外部连接时，最少要 4 个端口，即电源(SIM VCC)、时钟(SIM CLK)、数据(SIMDATA 或 SIM I／O)、复位(SIM RST)。
SIM 卡的工作情况
SIM 卡在电源开启后有两种方式：工作方式和空闲方式。工作方式时完成与手持机之间的信息传输；空闲方式时 SIM 卡将保持所有相关数据，并支持其内部处于全体眠、指令休眠或时钟休眠等方式，以有效地节省电能。记住测卡电源供电是否正常，应在开机过程机器自检时进行，否则，无法测到卡供电电压。
SIM 卡故障
若手机出现“插入 SIM 卡”、“SIM 卡被拒绝”的故障，可按如下所述的方法进行检修：
首先，通过 Phoenix 软件设置故障机进入测试模式，看手机是否正常。若不正常，检查 BSI 线路，包括 X100、C100、C240、R202、R206，或更换 D200。
若手机进入测试状态后看起来正常，检查 C390、R386、R388、C203，或更换 D200。
