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SIM-Karten

SIM-Karte im Röntgenbild

SIM-Karte

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Die SIM-Karte (vom englischen subscriber identity module für„Teilnehmer-Identitätsmodul“) ist eine Chipkarte, die in ein Mobiltelefoneingesteckt wird und zur Identifikation des Nutzers im Netz dient. Mit ihrstellen Mobilfunkanbieter Teilnehmern mobile Telefonanschlüsse undDatenanschlüsse zur Verfügung.

Das SIM ist ein kleiner Prozessor mit Speicher (üblicherweise im ID-000-Format, das aus einer ID-1-Format-Karte herausgebrochen wird).Durch eine veränderbare PIN kann es vor unbefugter Benutzunggeschützt werden. Mit Hilfe des SIM wird das Mobile Equipment (alsoüblicherweise das Mobiltelefon) einem Netz zugeordnet undauthentifiziert. Für diese Zwecke sind auf dem SIM geheime Nummernund Algorithmen gespeichert. Diese dienen auch der Verschlüsselung derSprach- und Signalisierungsdaten (Ciphering). Das SIM dient außerdemzum Speichern von temporären, netzbezogenen Daten sowie bevorzugtenund gesperrten Netzen. Darüber hinaus können ein Telefon- undNotizbuch, Speicher für Short-Message-Service-Mitteilungen (SMS)und Speicher der zuletzt gerufenen Telefonnummern integriert sein. SIMund Mobile Equipment bilden zusammen im GSM die Mobile Station.

Inhaltsverzeichnis

1 Technik

1.1 Kontakte

1.2 Schaltung

2 Lebensdauer

3 Formate

3.1 Micro-SIM

3.2 Nano-SIM

4 Beschneidung

5 Länderspezifika

6 Siehe auch

7 Einzelnachweise

8 Weblinks

Technik

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Illustration der SIM-Chip-Struktur und Verpackung

SIM-Kartenlesegerät

Die SIM-Karte wird häufig im großen ID-1-Format(85,6 mm × 54 mm) ausgeliefert. Der kleinere ID-000-Teil (25 mm × 15 mm) kann herausgebrochenwerden. Aufgrund der immer kleineren Mobilgerätewurde im Lauf der Zeit für D-Netz-Geräte das kleineID-000-Format eingeführt. Inzwischen gibt es einevielzahl von Geräten, die stattdessen die noch kleinereMicro-SIM verwenden. Im Apple iPhone 5 wirdsogar das kleinste Format, die Nano-SIM verbaut.

Ein sogenanntes SIM-Toolkit ermöglicht es, kleineProgramme auf einer SIM-Karte zu hinterlegen, beispielsweise Info-Services, mit denen man sich aktuelle Informationen über Politik, Sport,Wetter usw. zustellen lassen kann. Die Mobilfunk-Betreiber O₂, E-Plus,T-Mobile und Vodafone benutzen das, um ihren Homezone-Serviceanzubieten. Mit Hilfe des SIM-Toolkits wird dort angezeigt, ob sich dasMobiltelefon in der „Homezone“ befindet. Auch Funktionen wieAufladen oder Abfragen des Guthabens (bei vorbezahlten „Prepaid“-Karten) sind möglich. Der Vorteil von Anwendungen auf der SIM-Kartebesteht darin, dass diese unabhängig vom eingesetzten Gerät benutztwerden können (somit kann ohne ersichtliche Funktionalitätsänderungdas Handy gewechselt werden).

Verschiedene Hersteller arbeiten derzeit an der Entwicklung einer SIM-Karte mit größerem Speicherplatz, ähnlich den bekannten Speicherkartenwie SD-Karten. Dieser Speicher, bislang bis zu 64 GB, kann dann frei,z. B. für MP3-Audio oder andere Dokumente genutzt werden.

Als SIM Access Profile wird eine Technik bezeichnet, mit der z. B. imAuto die SIM-Daten eines mit Bluetooth ausgestatteten Mobilgeräts von einem fest installierten Gerät gelesenwerden und dieses selbst die Funkverbindung aufbaut. So lässt sich die Datenübertragung durch die festinstallierteAußenantenne verbessern und der Stromverbrauch des Mobiltelefons reduzieren.

In Dual-SIM-Handys oder mit Hilfe von Dual-SIM-Adaptern können zwei oder mehr SIM-Karten in einem Gerätuntergebracht werden, die dann entweder simultan (gleichzeitig) oder alternativ (wechselweise) aktiv sind.

Kontakte

Auf einer SIM-Karte befinden sich acht Kontaktflächen. Verschiedene Karten variieren in der Anzahl undAufteilung, spezifiziert wurden jedoch nur diese acht Kontakte mit folgender Belegung:

Vcc – Versorgungsspannung C1 C5 GND – Masse

Reset – Reset für Sim-CPU C2 C6 Vpp – Programmierspannung

CLK – Takt C3 C7 I/O – Daten

reserviert C4 C8 reserviert

Über Vcc und GND wird der SIM-Karte die Betriebsspannung zugeführt. Es gibt SIM-Karten mit einer

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Funktionsschema

Betriebsspannung von 1,8 Volt, 3 Volt und 5 Volt, wobei 5 Volt der älteren Generation angehört. Die jeweiligeSpannung wird in der Regel auf der SIM-Karte aufgedruckt. Wird eine SIM-Karte mit einer „falschen“ Spannungin einem Mobiltelefon bzw. Handy verwendet, kann es zu Fehlermeldungen, Abstürzen oder ungewöhnlich schnellerAkku-Entladung kommen.

Sollte eine SIM-Karte nicht mehr auf Anfragen des Mobilgerätes reagieren, kann sie über den Reset-Kontakt neugestartet werden. Über CLK wird der Takt des Mobilgeräts zur Synchronisation des über den I/O-Kontaktstattfindenden Datentransfers übertragen.

Die optionale Programmierspannung Vpp wird nur bei der Herstellung benötigt, um die interne Software der Karte

zu initialisieren oder zu löschen. Die normalen Lese- und Schreibvorgänge auf den Anwenderbereich einer SIM-Karte (z. B. im Rahmen der Nutzung in einem Handy) kommen ohne diese Spannung aus.

Die beiden zusätzlichen Kontaktpins sind für derzeit noch rare achtpolige SIM-Karten reserviert, wie sie inzukünftigen mobilen Geräten Verwendung finden sollen – derzeit gibt es mehrere konkurrierende Entwürfe, wofürdiese Kontakte verwendet werden sollen, u. a. sind SIM-Karten mit sehr hohen Speicherkapazitäten im Gespräch,die über eine Variante des USB-Protokolls angekoppelt werden könnten. Weitere Ideen betreffen spezielleKryptofunktionen oder Nahfeldkommunikation (NFC). Aktuelle europäische Mobilfunktelefone verwenden jedochnach wie vor nur sechspolige SIM-Karten.

Schaltung

Die I/O-Einheit regelt den Zugriff auf die SIM-Karte. Sie ist dieSchnittstelle der CPU zum Mobilgerät. Die CPU dient hauptsächlich derSpeicherverwaltung, sie kann allerdings auch kleine Programmeausführen. Der Speicher besteht aus einem ROM, einem RAM undeinem EEPROM. Im ROM ist das Betriebssystem der Karte abgelegt.Auch werden dort Brandings der Mobilfunkunternehmen gespeichert(z. B. Startlogos). Das RAM beinhaltet die gerade gebrauchten Daten, esist flüchtig. Im EEPROM werden Benutzerdaten abgelegt.

Lebensdauer

SIM-Karten haben eine begrenzte Lebensdauer. Mit jedem Lösch-Schreibzyklus des nichtflüchtigenKartenspeichers (z. B. bei einer Authentifizierung im Netz) „altert“ der entsprechende Speicherbereich.Ursprünglich garantierten die Hersteller der SIM-Chips 100.000 solcher Zyklen. Bei aktuellen Chips beträgt dieserWert 500'000 bis 1 Mio. Um diesen Prozess zu entschärfen, bauen die SIM Hersteller im Betriebssystem

Schutzmechanismen ein[1].

Unabhängig davon werden ältere SIM-Karten teilweise von aktuellen Mobiltelefonen nicht erkannt. Ein Grund kannsein, dass die SIM-Karte mit der vom Gerät zur Verfügung gestellten Spannung nicht mehr funktioniert. Ein anderer

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Vergleich zwischen den verschiedenen SIM-Karten-Größen: Full-size

SIM (Scheckkarten-groß), Mini-SIM, Micro-SIM und Nano-SIM

Grund kann darin liegen, dass das Gerät zwingend eine USIM-Karte verlangt.

Formate

SIM card sizes

SIM Karte Standard Länge (mm) Breite (mm) Dicke (mm)

Full-size ISO/IEC 7810:2003, ID-1 85,60 53,98 0,76

Mini-SIM ISO/IEC 7810:2003, ID-000 25,00 15,00 0,76

Micro-SIM ETSI TS 102 221 V9.0.0, Mini-UICC 15,00 12,00 0,76

Nano-SIM ETSI TS 102 221 TS 102 221 V11.0.0 [2] 12,30 8,80 0,67

Embedded-SIM JEDEC Design Guide 4.8 , SON-8 6,00 5,00 <1,0

Micro-SIM

Die Micro-SIM, auch Third Form Factor-Karte (Abk. 3FF) ist eine kleinere Version der Mini-SIM-Karte. Dieaktuell noch übliche Mini-SIM-Karte ist 25 × 15 mm groß, bei der Micro-SIM betragen die Außenlängen nur 15 ×12 mm. Was die technischen Daten des Schaltkreises anbelangt, gibt es keine Unterschiede. Mit einem speziellen

Lochgerät kann aus einer SIM oder Mini-SIM eine Micro-SIM gemacht werden.[3]

Seit Entwicklung des UMTS-Standards durch das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen Ende der1990er Jahre wird davon ausgegangen, dass mobile Endgeräte in Zukunft kleiner sein oder jedenfalls weniger Platzim Inneren haben werden und daher SIM-Karten mit geringer Größe erforderlich sind. Daher wurde neben derUMTS-fähigen Chipkarte (Universal Integrated Circuit Card, Abk. UICC) auch eine kleinere Variante, die Mini-UICC, berücksichtigt. Die UICC wird landläufig wie ihr Vorläufer aus der GSM-Netze als SIM-Karte bezeichnet,und die Mini-UICC erlangt aufgrund der medienwirksamen Inszenierung des Markteintritts des Apple iPad alsMicro-SIM-Karte größere Bekanntheit. Dabei ist die Einführung einer kleineren SIM-Karte nichts neues: Beimersten Wechsel des SIM-Karten-Formates, als von SIM-Karten in Scheckkartengröße zu den heute verwendetenMini-SIM-Karten gewechselt wurde, gab es wie heute Anleitungen zum Selbstbau.

Eines der ersten Geräte, das eine Micro-SIM-Karte verwendete, war das iPad im Jahr 2010, gefolgt vom AppleiPhone 4. Aber auch Nokia setzt diesen Kartentyp ein, so beim Nokia N9 oder dem Nokia Lumia 800. AuchMotorola setzt beim Motorola Droid Razr auf Micro-SIM Karten. Viele weitere Hersteller sind dem Trend gefolgt

und verwenden bei Ihren Smartphones nun Micro-SIM Karten.[4]

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Nano-SIM

Die Nano-SIM (4FF) „Fourth Form Factor“-Karte ist eine kleinere Version des Micro-SIM. Diese ist mit12,3 mm × 8,8 mm × 0,67 mm nochmals 40 % kleiner als ein Micro-SIM und soll somit wertvollen Platz inkompakten Geräten einsparen. Karten im Nano-SIM-Format werden dieselbe Funktionalität wie größere Kartenbieten. Der Standard umfasst auch eine mechanische Abwärtskompatibilität, wodurch eine vereinfachte Verteilung

möglich sein soll.[5]

Apple wie auch Nokia wollten zunächst ihre Version als jeweils besser standardisieren lassen.[3] Die ETSIentschied sich im Juni 2012 schließlich für den Design-Vorschlag von Apple. Dieser ist kompatibel zu den bereits

genutzten Micro-SIM-Karten.[6] Aktuell wird diese SIM-Version im iPhone 5 und iPad mini[2] genutzt.

Beschneidung

Viele Mini- und Micro-SIMs haben acht Kontaktflächen, von denen zwei Kontakte nur in Reserve vorgehaltenwerden und nicht angeschlossen sind. Daher ist es möglich, eine Standard-SIM nicht nur auf das Micro-Format zubeschneiden, sondern auch auf die Größe einer Mini-/Nano-SIM. Häufigster Fehler solcher manuellen Zuschnitteist, dass entstandene Späne eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren Kontakten herstellen, welche die SIM

beim ersten Einsatz beschädigt beziehungsweise zerstört.[7]

Länderspezifika

Am 13. Februar 2009 stimmte der deutsche Bundesrat einer Verordnung des Bundesministeriums für Wirtschaftund Technologie zu, nach der zukünftig Notrufe (110 und 112) nicht mehr ohne SIM-Karte gewählt werden

können.[8][9] Da immer häufiger grundlos Notrufe von Mobiltelefonen ohne Karte gemacht wurden, sollen nun nurnoch durch SIM-Karten identifizierbare Kommunikationsteilnehmer diese Möglichkeit haben.

Siehe auch

SIM-LockAlternate Line Service

Einzelnachweise

1. (anti tearing (http://www.freepatentsonline.com/6727802.html) )2. New SIM card format for slimmer, smaller phones.

(http://www.etsi.org/WebSite/NewsandEvents/2012_06_New_SIM_Card_Format.aspx) ETSI,

1. Juni 2012, abgerufen am 3. Juni 2012 (englisch).

3. Apple will eigenes Format für Nano-SIM gratis anbieten(http://www.teltarif.ch/arch/2012/kw13/s12200.html) , 30. März 2012

4. Nokia Österreich - Nokia N9 - Technische Daten. (http://www.nokia.at/produkte/alle-modelle/nokia-

n9/technische-daten) Nokia, abgerufen am 16. August 2011.5. New SIM card format for slimmer, smaller phones.

(http://www.etsi.org/WebSite/NewsandEvents/2012_06_New_SIM_Card_Format.aspx) ETSI,

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1. Juni 2012, abgerufen am 3. Juni 2012 (englisch).6. iPad Modelle vergleichen. (http://www.apple.com/de/ipad/compare/) Abgerufen am 23. Oktober 2012.

7. Sébeastien Bonset: Zuschneiden auf neues Format klappt. (http://t3n.de/news/nano-sim-selbst-gemacht-415339/) In: t3n Magazin. 18. September 2012, abgerufen am 18. September 2012.

8. Drucksache 967/08. (http://www.bundesrat.de/cln_090/SharedDocs/Drucksachen/2008/0901-1000/967-

08,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/967-08.pdf) In: Bundesratsdrucksachen. Bundesrat,17. Dezember 2008, abgerufen am 19. Juni 2009 (PDF): „Diese Rechtsverordnung dient in Verbindung mit

§ 108 des TKG diesem Ziel und stellt klar, wer von den Beteiligten für welche Bereiche verantwortlich ist.

Ferner dient sie auch der Umsetzung von Artikel 6 Absatz 3 und Artikel 26 der Richtlinie 2002/22/EG des

Europäischen Parlamentes und des Rates vom 7. März 2002 über den Universaldienst und Nutzerrechte beielektronischen Kommunikationsnetzen und –diensten (Universaldienstrichtlinie, ABl. EG L 108 vom 24.

April 2002 S. 51) und der Empfehlung der Kommission vom 25. Juli 2003 zur Übermittlung von Angaben

zum Anruferstandort in elektronischen Kommunikationsnetzen an um Standortangaben erweiterte

Notrufdienste (ABl. EG L 189 vom 29. Juli 2003 S. 49).“9. Volker Briegleb: Kein Notruf ohne SIM-Karte. (http://www.heise.de/newsticker/Kein-Notruf-ohne-SIM-

Karte--/meldung/132539) In: heise online. 13. Februar 2009, abgerufen am 3. Juni 2012.

Weblinks

Commons: SIM-Karte (//commons.wikimedia.org/wiki/Category:SIM_cards?uselang=de) – Sammlung

von Bildern, Videos und Audiodateien

Specification of the Subscriber Identity Module – Mobile Equipment (SIM-ME) Interface(http://webapp.etsi.org/workprogram/Report_WorkItem.asp?WKI_ID=26480)

Machine to Machine UICC (3GPP TS 102 671 version 9.0.0) (http://pda.etsi.org/pda/home.asp?

wki_id=6a3SHu4@VSorrtpozyJ@m)

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