國外的手機卡在中國能正常使用嗎？基站是所有移動運營商公用的嗎？

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如果能用，是否也要通過國內的移動運營商？他們之間是怎樣的一種關係？

「國外的手機卡在中國能正常使用嗎？」國外的手機卡可以在中國正常使用，前提需要在國外所歸屬的運營商那裡辦理國際漫遊業務。「國際漫遊業務」無非是一個許可權而已，並不是說一定要去營業廳或者客服熱線辦理，有些運營商的有些套餐可能就是默認開啟國際漫遊許可權的。
「基站是所有移動運營商公用的嗎？」基站不是所有電信運營商公用的，而是各家運營商各自建設各自使用的（除去虛擬電信運營商）。這裡的「基站」指的是狹義上的基站，即基站設備，包括基帶單元、射頻單元、傳輸設備、光纜接入以及天線等等，不包括土建部分。
「如果能用，是否也要通過國內的移動運營商？他們之間是怎樣的一種關係？」簡單說就是兩個不同國家的運營商之間簽署了雙邊漫遊協議，允許本國運營商的用戶到有簽署協議的國外運營商的網路那裡漫遊，同時也允許有簽署協議的外國運營商的用戶到本國運營商的網路中漫遊。所以如果一個國外手機卡來到中國漫遊，進行像打電話、上網、收發短彩信等等業務也是主要使用中國運營商的網路來進行的，不過這需要其歸屬國運營商的配合。以GSM/WCDMA網路為例，我們可以來簡單說一下。

首先明確一些名詞的基本概念：

IMSI號：國際移動用戶識別碼，保存於手機卡中，這個碼具有唯一性，可以用來區分這個世界上千千萬萬個手機卡。從IMSI號中可以知道歸屬地、運營商以及其他簽約信息。
TMSI號：臨時移動用戶識別碼，這個碼是用來「保護」IMSI號的，因為IMSI可以用於標識唯一的一個用戶，因此屬於比較敏感的信息，所以一般「見光」的機會都是盡量的少。大多數時候網路會分配給手機一個TMSI號，用TMSI號來標識用戶身份。好比一次特殊任務中，大家都用代號而不用名字來互相稱呼。TMSI號只在一個VLR中有效。
HLR：歸屬用戶寄存器，保存和管理著本地簽約用戶信息的一個網元，IMSI號就保存在HLR里。比如你的號碼歸屬地是A市，那麼你的手機卡的各種信息就保存在A市運營商的HLR里。
VLR：拜訪用戶寄存器，用來保存和管理其管轄範圍內的所有用戶信息的網元，比如A市B區的VLR就保存和管理著B區所有用戶的信息，無論這些用戶的歸屬地是不是A市。TMSI號就是由VLR管理和分配的。

接下來我們假設一個中國A市的用戶跑到R國去漫遊去了。

用戶下了飛機，然後開機，這時手機自己就會發起位置更新流程，向網路註冊。發送的內容中會包含IMSI號碼或者TMSI號碼（如原先有TMSI號，則優先使用TMSI號）。
R國運營商的VLR接收到手機發送的IMSI或者TMSI號碼後，如收到TMSI號，因為TMSI號只在原來的VLR中有效，因此R國運營商會繼續向手機索取IMSI號。通過IMSI號查詢會得知這是一個來自中國的用戶，於是就會向這個手機卡所歸屬的運營商的HLR請求位置更新。中國運營商的HLR收到了位置更新請求後，就得知這個手機卡目前正在R國某運營商的某個VLR管轄區域下，然後HLR會將該用戶的位置信息做一個保存。
鑒權通過後，R國運營商的VLR會給用戶分配一個TMSI號碼，同時記錄下用戶目前所處的位置區（LAI），以便尋呼。當用戶有了可用的TMSI號後，就可以正常使用諸如打電話等等業務了，這時與其他本地用戶並沒有區別（假設R國運營商對本國和外國用戶均一視同仁）。
如果一個A市的用戶給這個正在R國漫遊的用戶打電話，那麼首先會從中國A市的HLR中進行查詢，HLR里保存著手機號碼和IMSI號碼對應關係，因此很容易通過手機號碼查詢到IMSI號碼。A市運營商的HLR記錄著這個用戶目前呆在哪個VLR下，於是會把呼叫請求轉發給其現在呆著的VLR下，也就是轉發給R國運營商對應的VLR，然後R國運營商的VLR再把尋呼請求發給MSC等網元，接著對該漫遊用戶進行尋呼就行了。
所以說一個用戶漫遊到中國，或者中國用戶漫遊到外國，需要兩個國家的運營商的網路之間進行配合才能保證業務的順利進行。當然，漫遊地的運營商的網路是實際承載業務進行的網路（簡單理解就是提供了網路覆蓋），所以一般兩國運營商在簽署雙邊漫遊協議的時候，定價都是由漫遊地運營商來做主的。比如中國的用戶漫遊到R國去，漫遊費主要就是由R國運營商來定的，同樣的，R國運營商的用戶漫遊到中國來，漫遊費也由中國運營商來做主，算是「入鄉隨俗」吧~

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上述文字主要簡單說了語音等CS業務（CS：Circuit Switched，電路交換）進行國際漫遊時的情況，如果是進行上網等PS業務（PS：Packet Switched，分組交換）時，則需要另外討論。還是以GPRS/WCDMA為例，簡單的說一說，首先還是要明確一些名詞概念：

SGSN：服務GPRS支持節點，主要功能就是PS域的移動性管理、接入控制管理、安全管理等等，比如參與對用戶的鑒權，進行協議間的轉換（比如無線協議和IP協議的轉換），同時連接著GGSN和HLR/VLR，簡單理解就是大型的、多功能的交換機。手機可以通過一個SGSN連接向一個或者多個GGSN，這些GGSN可以是本運營商的，也可以是外國運營商的。
GGSN：網關GPRS支持節點，提供GPRS/WCDMA網路的PS域與外部網路的介面（比如連接Internet），同時提供一些必要的網間安全機制（比如防火牆），簡單理解就像是GPRS/WCDMA網路中的「國安局+海關」。手機上網需要一個IP地址，IP地址也由GGSN來分配。
APN：Access Point Name，接入點。APN是接入網路的標識，簡單說從APN中可以解析出用戶和網路需要的路由信息。APN由網路標識和運營商標識組成，網路標識定義了GGSN連接的外部網路路由，運營商標識則定義了GGSN所歸屬的運營商的信息。
P-TMSI：類比上文中提到的TMSI，不過前面加了個字母P，因此這個是用於PS域中來標識用戶的。
DNS伺服器：也就是域名伺服器，這個不僅在電信領域，在計算機領域出現更多。在電信網路中主要負責SGSN、GGSN的域名解析以及解析APN。簡單理解就像是一個大型資料庫，存儲著各種各樣的域名對應關係。

在這裡我們假設一個R國用戶跑中國漫遊來了，這個用戶不僅要打電話/接電話，還要上網。

用戶成功登錄並附著（Attach）在中國運營商的GPRS/3G網路上，此時中國運營商的SGSN應分配給用戶一個P-TMSI以便進行PS域業務。
用戶點擊一個網頁，此時發起PDP激活。PDP概念略微有點複雜，但不影響到對該題的理解，所以不再解釋。激活過程中會發送APN給中國運營商的SGSN，SGSN傳送至中國運營商本地DNS進行解析，中國運營商的本地DNS通過根DNS查詢得知R國運營商的本地DNS地址，進而通過R國運營商的本地DNS查詢到R國運營商GGSN的IP地址。
中國運營商的SGSN再從本地DNS中索取R國運營商的GGSN地址，進而建立起和R國運營商GGSN的連接，從R國運營商的GGSN那裡連接到Internet。

上述這種方式叫做歸屬地接入方式，也是比較常見的接入方式，好處就是可以使用歸屬地才可能使用的一些應用（比如有些網頁要在歸屬地那裡才能上），另外還可以方便兩國之間的運營商進行計費數據採集和對賬等等。

還有另外一種方式叫做漫遊地接入方式，和歸屬地接入主要的不同就是不從歸屬地那裡的GGSN接入Internet，而直接從漫遊地那裡的GGSN接入Internet，好處么就是可以節省長途鏈路資源，不過這樣可能會有一些業務的使用會受限，影響用戶感知，同時計費數據只在漫遊地運營商那裡採集，對賬時可能不太方便。
其實還不需要出國，如果有出省漫遊的用戶，可以做一個小實驗：打開百度，搜索「IP地址查詢」，此時會查詢到目前手機正在使用的公網IP地址，並且會顯示出IP地址歸屬。可以看看IP地址歸屬是不是還是手機卡的歸屬地？（PS：有可能是顯示手機卡所歸屬的地市，也有可能顯示為所歸屬省份的省會城市，因為GGSN大多按照省份來建設的）如果是，那就是歸屬地接入，不是的話，可能就是漫遊地接入了。
最開始說的「主要使用漫遊地運營商的網路」意思是說漫遊地運營商提供了RAN（Radio Access Network，無線接入網），即包括基站和BSC/RNC這些個網元從而實現網路覆蓋達成無線接入的目的。請不要錯誤理解成「全部都是使用漫遊地運營商的網路」，一開始也說了，都是需要歸屬地運營商網路的配合。

僅供參考。

Ranger 的回答很詳細，贊一個！在回答里看到題主對中國電信的cdma制式卡的漫遊還有問題，我就再補充一下吧。

中國電信目前在國內建設的2G網路是cdma制式的。但是中國電信的UIM卡（相當於GSM網路的SIM卡）比較特殊，為了滿足用戶能夠到只有GSM網路的國家漫遊（比如歐洲），中國電信的卡是雙模的，也就是既可以支持GSM網路，又可以支持CDMA網路，不過在境內（不包括香港，澳門）把支持GSM網路的功能鎖了，所以一般用戶感受不到雙模功能。

除了這點，漫遊模式跟ranger 說的基本沒區別，總的來說就是跟漫遊地的運營商簽了雙邊漫遊協議之後，用戶到了漫遊地，有CDMA就用CDMA，有GSM 就用GSM ，兩者都有就隨用戶自己選。

ranger的回答很專業，看得出來應該是通信行業里的，作為一個曾經的交換中心主任，補充2點：
1、「國外的手機卡在中國能正常使用嗎？」滿足三個條件即可：國外運營商與中國一家運營商簽了漫遊協議，用戶開了國漫和國長，用戶手機和sim的HLR數據支持國內網格
2、「基站是所有移動運營商公用的嗎？」問題不全對，基站是一個簡單統稱，實際有實物房屋、供電空調設備、傳輸設備、基站射頻設備、塔或者桿、天線組成，這裡面存在各種各樣的三家運營商組合共用關係。

我用的是澳洲Vodafone，回中國自動變成了中國聯通。有沒有很神奇！打電話收簡訊可以，但是3g無法使用。我懷疑當年是因為中國還沒有普及3g。

看運營商的吧，凸凹的手機卡回國自動切換聯通或者移動，國際漫遊自動開啟。

國際漫遊上網好像是歸屬地連接的，我用cmhk的卡在國內就是移動的信號，但是ip地址是香港的，所以啊。。。。。。

要看國外的運營商，我有國外的兩張電話卡，一張可以回國用，另一張就不行

應該可以的，現在的網路通訊功能很強大。

我是韓國的卡回來中國自動連接滴運營商自由選擇如果想用網路需要在韓國讓運營商開通

國外cdma是沒有卡的，來中國可以寫號。補充完畢，不過覺得有點跑題。

標題中的「國外」範圍太大了。不過我有一個實例可以說說看：前不久我從新加坡回國（我的手機是三星note3-n9005，SIM卡是新加坡的Singtel，在新加坡沒有辦理什麼特殊的手機業務），到達機場後手機顯示的是中國移動的信號，仍然可以接聽電話，收簡訊（我沒打電話，不過應該也可以）

我用中國聯通卡到達新加坡後，自動轉換成新加坡starhub通訊網路。
我用新加坡singtel卡回國後，一會使用中國聯通，一會使用中國移動的網路，至於流量沒試過，但是顯示中國聯通3G妥妥的啊。