国际漫游时手机卡如何切换网络？运营商协议与信号搜索机制

确保数据漫游已开启：

• 这是国际漫游使用数据流量的前提。在手机的设置 -> 移动网络/蜂窝网络 -> 移动数据/蜂窝数据选项 -> 数据漫游中开启。（重要！不开这个，即使连上网络也无法上网）

进入网络运营商选择菜单：

• Android:
  • 路径通常为：设置 -> 网络和互联网 -> 移动网络 -> 高级 -> 运营商 或 自动选择网络。
  • 有时直接在 设置 -> SIM卡和移动网络 -> 选择你的SIM卡 -> 运营商 或 网络运营商。
• iOS:
  • 设置 -> 蜂窝网络/移动数据 -> 蜂窝数据选项/移动数据选项 -> 网络选择。
  • 关闭 自动 开关。

搜索并选择网络：

• 关闭“自动选择”后，手机会开始扫描当前区域可用的所有移动网络运营商。
• 稍等片刻，会显示一个列表，列出所有检测到的运营商名称（如“Vodafone UK”, “Telefonica O2 UK”, “EE”, “3 UK” 等）或它们的网络代码（如“23410”, “23415”）。
• 手动选择： 从列表中选择你想要连接的运营商名称。手机随后会尝试注册到该网络。
• 重新开启自动选择： 如果想恢复让手机自动选择网络，只需回到这个菜单，重新打开“自动选择”开关。

这是手机能够在国外使用网络服务的基础前提和规则。

PLMN 与漫游协议：

• 每个移动网络运营商在全球范围内都有一个唯一的标识符，称为PLMN（Public Land Mobile Network），由MCC（国家代码，如中国是460）和MNC（运营商代码，如中国移动是00, 中国联通是01，中国电信是03）组成。
• 你的归属运营商（HPMN - Home Public Mobile Network，如中国移动）必须与访问地运营商（VPMN - Visited Public Mobile Network，如英国的Vodafone UK）签订双边漫游协议。
• 这个协议规定了：
  • 技术互联互通： 确保双方的网络设备（HLR, VLR, GGSN/PGW等）能够互相通信，完成用户认证、位置更新、呼叫路由、短信传递、数据业务开通等。
  • 资费结算： 访问地运营商向你的归属运营商收取你在其网络上产生的流量、通话、短信等费用（批发价），归属运营商再根据你的套餐或标准资费向你收费（零售价）。协议中会详细规定各种业务的结算费率。
  • 服务等级协议： 对网络覆盖、服务质量、故障处理时间等的要求。
  • 允许的业务： 是否允许语音、短信、数据（2G/3G/4G/5G）、VoLTE/VoWiFi等业务。

优先网络列表：

• 你的归属运营商（HPMN）会为每个支持漫游的国家/地区配置一个优先网络列表（也称为“首选PLMN列表”或“漫游伙伴列表”）。
• 这个列表通过以下方式提供给手机：
  • SIM卡文件： SIM卡中存储着一个名为EF.PLMNwAcT或类似的文件，包含了运营商推荐的漫游伙伴列表及其优先级（按国家/地区和运营商）。
  • OTA更新： 运营商可以远程更新你手机里的这个列表。
  • 网络广播： 当手机在漫游地首次开机或移动时，归属网络或访问地网络可能会发送包含推荐列表的信息。
• 这个列表告诉手机：在这个国家/地区，应该优先尝试连接列表中的哪些运营商（按顺序），这些运营商是签有协议且通常能提供较好服务或较优资费的。

手机开机、进入新区域或失去信号后，会自动执行网络搜索和注册过程：

PLMN选择过程：

• 基于SIM/USIM (自动模式)：
  • 尝试HPLMN/EHPLMN： 首先尝试注册归属运营商（HPLMN）或等效归属运营商（EHPLMN，如中国移动在香港的子公司网络）。在国外显然找不到。
  • 检查优先网络列表： 读取SIM卡中存储的EF.PLMNwAcT文件，获取当前国家代码（MCC）对应的优先漫游伙伴列表（VPLMN列表）。
  • 按顺序扫描尝试： 手机按照列表中的优先级顺序，扫描该运营商使用的所有频段，尝试找到信号并注册。如果第一个失败，尝试第二个，以此类推。
  • 扫描所有可用网络： 如果优先列表中的所有运营商都无法注册（或列表为空），手机会扫描当前支持的所有频段，找出信号最强的几个网络。
  • 按信号强度排序： 将扫描到的所有可用网络按信号强度（RSSI/RSRP）从高到低排序。
  • 按归属国家/漫游状态选择： 在可用网络中，优先选择属于归属国家的运营商（在国外不适用）。然后，优先选择标记为允许漫游的运营商（即SIM卡中有其MCC/MNC记录，表示有协议）。最后才考虑信号强但不允许漫游的网络（通常注册会失败）。
  • 尝试注册： 手机向选定的目标VPLMN发起注册请求。
• 手动模式： 当用户手动选择网络时，手机会忽略优先级列表，直接尝试注册到用户指定的那个运营商网络（只要该网络在扫描列表中）。

注册过程：

• 手机向目标VPLMN发送注册请求（包含用户的IMSI）。
• VPMN的VLR会通过国际信令网络（基于SS7/Diameter）联系用户归属运营商的HLR/AuC。
• HLR/AuC验证用户身份（IMSI）、服务状态（是否开通国际漫游）、鉴权信息（确保不是冒用）。
• 验证通过后，HLR将用户的基本业务信息发送给VPMN的VLR，并指示HLR记录用户当前所在的VPMN信息。
• VPMN的VLR为手机分配一个临时的识别码（如TMSI），并通知手机注册成功。此时手机就可以使用该VPMN的网络服务了。

小区重选：

• 注册成功后，手机在移动过程中会持续监测当前服务小区和邻近小区的信号强度与质量。
• 根据复杂的算法（涉及信号强度、质量、优先级参数、迟滞值等），如果邻近小区满足条件，手机会自动切换到信号更好或优先级更高的小区（可能属于同一个VPMN，也可能属于另一个VPMN）。但切换到另一个VPMN通常需要重新执行完整的注册流程（位置更新）。

• 自动连接失败： 手机显示“无服务”或“仅限紧急呼叫”，但你知道有可用网络（如别人手机有信号）。
• 自动连上的网络体验差： 当前自动连上的运营商信号弱、网速慢、无法上网（可能是协议或配置问题）。
• 有特定需求： 比如你知道某个运营商在你所在位置有更好的覆盖或5G服务（但需注意资费可能不同）。

• 手动选择的运营商必须与你归属运营商有漫游协议，否则无法注册成功。
• 手动选择后，手机通常不会自动跳回优先列表中的运营商，除非信号丢失或你重新开启“自动选择”。
• 某些运营商可能对选择非优先合作伙伴收取更高的漫游费，请提前了解资费说明。

简单来说： 运营商协议是基础，决定了你能用谁的网络；手机的自动搜索机制（基于SIM卡优先列表和信号强度）负责在符合条件的网络中自动选择并连接；手动切换是用户干预的备用方案，用于解决自动选择失败或体验不佳的问题。在海外，开启数据漫游并选择“自动选择网络”通常是省心且可靠的做法。