張偉強(qiáng),杜忠?guī)r,李嵩泉,肖 祿(中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司,北京100048)
號(hào)碼可攜帶(NP)又稱攜號(hào)轉(zhuǎn)網(wǎng)、移機(jī)不改號(hào),是指一家電信運(yùn)營商的用戶,無需改變電話號(hào)碼,就能轉(zhuǎn)為另一家電信運(yùn)營商的用戶,并能夠享受其提供的服務(wù)。根據(jù)用戶號(hào)碼的不同,號(hào)碼可攜帶分為移動(dòng)號(hào)碼攜帶和固定號(hào)碼攜帶。
根據(jù)工業(yè)和信息化部的統(tǒng)一部署,中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通目前已在5 省開展移動(dòng)號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)。2010年11月,三大運(yùn)營商在天津和海南面向用戶啟動(dòng)移動(dòng)號(hào)碼攜帶服務(wù);2015年6月,三大運(yùn)營商在云南、湖北、江西面向用戶開展移動(dòng)號(hào)碼攜帶服務(wù)。其中,在海南開展的為單向攜轉(zhuǎn)業(yè)務(wù),即中國移動(dòng)用戶可攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通、中國電信,而中國電信和中國聯(lián)通的用戶不能攜轉(zhuǎn)至中國移動(dòng);天津、云南、湖北、江西4 ?。ㄊ校╅_展雙向攜轉(zhuǎn)業(yè)務(wù),三大運(yùn)營商用戶可互相攜轉(zhuǎn)。
本文以中國聯(lián)通號(hào)碼攜帶核心網(wǎng)系統(tǒng)為例,在對(duì)移動(dòng)號(hào)碼攜帶系統(tǒng)的架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程分析的基礎(chǔ)上,深入分析了核心網(wǎng)的部署方式,對(duì)幾種可行的部署方案進(jìn)行了討論。
保證號(hào)碼攜帶用戶能夠順利使用簽約運(yùn)營商提供的通信服務(wù),關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)省用戶的簽約運(yùn)營商歸屬的識(shí)別。號(hào)碼攜帶系統(tǒng)需要工信部和三大運(yùn)營商統(tǒng)籌建設(shè),主要內(nèi)容包括:工信部的業(yè)務(wù)受理系統(tǒng)及集中數(shù)據(jù)庫;中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通的號(hào)碼攜帶系統(tǒng)[1]。以中國聯(lián)通為例,號(hào)碼攜帶系統(tǒng)的內(nèi)容涉及核心網(wǎng)絡(luò)、支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái),號(hào)碼攜帶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 中國聯(lián)通移動(dòng)號(hào)碼攜帶系統(tǒng)總體架構(gòu)
數(shù)據(jù)庫管理中心CSMS/CNPDB 由工信部統(tǒng)一設(shè)置,中國聯(lián)通設(shè)置全國和省兩級(jí)LSMS/LNPDB,并與集中數(shù)據(jù)庫(工信部系統(tǒng))同步,由省LSMS 將數(shù)據(jù)下發(fā)到本網(wǎng)設(shè)備(NPHLR 和NPMSC)的數(shù)據(jù)庫。各部分功能描述如下:
a)CSMS是全國NP業(yè)務(wù)的管理中心,審核和管理整個(gè)NP流程,與中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通LSMS/NPDB 及SOA 相連,集中管理和發(fā)布號(hào)碼攜帶信息。具體工作包括:接收、轉(zhuǎn)發(fā)三大運(yùn)營商的號(hào)碼攜帶申請(qǐng);號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)受理流程管理;存儲(chǔ)用戶號(hào)碼攜帶數(shù)據(jù);同步號(hào)碼攜帶數(shù)據(jù)。
b)中國聯(lián)通全國LSMS 中心負(fù)責(zé)中國聯(lián)通網(wǎng)內(nèi)LNPDB 的數(shù)據(jù)同步,保證NP 數(shù)據(jù)一致性。當(dāng)接收到CSMS的NP業(yè)務(wù)生效通知時(shí),把數(shù)據(jù)同步到各省LNP?DB。
c)中國聯(lián)通集團(tuán)SOA管理中國聯(lián)通網(wǎng)內(nèi)NP受理流程,并和CSMS交互。
d)各省SOA 負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)受理,以及與計(jì)費(fèi)、HLR、MSC、SCP等設(shè)備的數(shù)據(jù)同步。
e)NPMSC 設(shè)備具備VLR 及短信中心功能,存儲(chǔ)BSS 下發(fā)的中國聯(lián)通攜出用戶信息,完成對(duì)攜出用戶的短信尋址及短信轉(zhuǎn)發(fā)[2]。
f)NPHLR 設(shè)備作為NP 用戶的專用HLR,負(fù)責(zé)存儲(chǔ)BSS下發(fā)的外網(wǎng)攜入及他網(wǎng)互攜用戶信息[2]。
2.1.1 攜入用戶的位置更新流程
攜入用戶的位置更新流程與普通用戶類似,由MSC 向NPHLR 發(fā)起位置更新流程,NPHLR 負(fù)責(zé)記錄用戶所在的MSC信息。
2.1.2 攜出用戶的位置更新流程
攜出用戶的位置更新由NPMSC 負(fù)責(zé)。接收BSS發(fā)送的攜出用戶數(shù)據(jù)后,NPMSC模擬VLR向用戶原歸屬的HLR發(fā)出位置更新請(qǐng)求,原歸屬HLR將攜出用戶的當(dāng)前位置信息置為NPMSC的No.7編號(hào)。
2.2.1 試驗(yàn)省本地語音呼叫流程分析
被叫MSISDN 為中國聯(lián)通號(hào)段的攜出用戶時(shí),由主叫側(cè)MSC向存儲(chǔ)此號(hào)段的HLR查詢,HLR根據(jù)用戶位置記錄,向NPMSC查詢,獲取用戶當(dāng)前攜轉(zhuǎn)信息。
被叫MSISDN 為中國移動(dòng)或中國電信號(hào)段時(shí),主叫側(cè)MSC向NPHLR查詢,獲取用戶當(dāng)前攜轉(zhuǎn)信息。
2.2.1.1 中國聯(lián)通移網(wǎng)用戶呼叫中國聯(lián)通號(hào)攜用戶
圖2示出的是中國聯(lián)通移網(wǎng)用戶呼叫中國聯(lián)通號(hào)攜用戶語音話路接續(xù)。主叫用戶將呼叫信令送至中國聯(lián)通核心網(wǎng),由中國聯(lián)通核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行NP 查詢,判斷用戶是否發(fā)生攜轉(zhuǎn)。
圖2 中國聯(lián)通用戶呼叫中國聯(lián)通號(hào)攜用戶語音話路接續(xù)
a)未攜轉(zhuǎn):參照正常呼叫流程,由中國聯(lián)通核心網(wǎng)將呼叫疏通至相應(yīng)端局。
b)攜轉(zhuǎn)至中國電信:由中國聯(lián)通核心網(wǎng)將呼叫疏通至中國聯(lián)通關(guān)口局,關(guān)口局將相應(yīng)呼叫轉(zhuǎn)接至中國電信語音網(wǎng)絡(luò)。
c)攜轉(zhuǎn)至中國移動(dòng):由中國聯(lián)通核心網(wǎng)將呼叫疏通至中國聯(lián)通關(guān)口局,關(guān)口局將相應(yīng)呼叫轉(zhuǎn)接至中國移動(dòng)語音網(wǎng)絡(luò)。
信令流程如圖3所示。
①主叫用戶發(fā)起呼叫至MSCA1;MSCA1 判斷被叫號(hào)碼為中國聯(lián)通號(hào)段,向該存儲(chǔ)MSISDN號(hào)段的HL?RA發(fā)出MAP查詢(SRI消息)以獲取路由信息。
圖3 中國聯(lián)通用戶呼叫中國聯(lián)通號(hào)攜用戶語音呼叫流程
②a 若用戶已攜轉(zhuǎn),HLRA查詢后發(fā)現(xiàn)該用戶目前登記在NPMSCA,向NPMSCA發(fā)送PRN消息。
③a NPMSCA 分析被叫的IMSI,發(fā)現(xiàn)該用戶號(hào)碼已攜轉(zhuǎn)至運(yùn)營商B,于是向HLRA 回復(fù)PRN_ack,MS?RN字段信息為RN+MSISDN。
④a 用戶已攜轉(zhuǎn),HLRA向MSCA1發(fā)送SRI_ack消息,MSRN字段信息為RN+MSISDN。
④b 用戶未攜轉(zhuǎn),HLRA 向MSCA1 發(fā)送被叫包含被叫用戶所在的MSCA2的MSRN的SRI_ack消息。
⑤a 用戶已攜轉(zhuǎn),MSCA1向GMSCA發(fā)送被叫號(hào)碼為RN+MSISDN 的IAM消息。
⑤b 用戶未攜轉(zhuǎn),MSCA1向MSCA2發(fā)送被叫號(hào)碼為MSISDN 的IAM消息。
⑥a GMSCA 根據(jù)RN 號(hào)碼,將IAM 消息疏通到被叫的當(dāng)前簽約網(wǎng)絡(luò)的GMSCB。
⑦a GMSCB 收到被叫號(hào)碼為RN+MSISDN 的呼叫,確認(rèn)RN 為本網(wǎng)的路由碼,而MSISDN 號(hào)碼歸屬外網(wǎng)號(hào)段,則向NPHLRB 發(fā)出MAP 查詢消息(SRI)獲取路由信息。
⑧a NPHLRB 向GMSCB 回復(fù)包含用戶所在MSCB的MSRN 的SRI_ack消息。
⑨a GMSCB根據(jù)MSRN將IAM消息疏通至用戶當(dāng)前所在的MSC B。
2.2.1.2 中國聯(lián)通移網(wǎng)用戶呼叫他網(wǎng)(移動(dòng)或電信)號(hào)攜用戶
圖4示出的是中國聯(lián)通用戶呼叫他網(wǎng)號(hào)攜用戶語音話路接續(xù)。
主叫用戶將呼叫信令送至中國聯(lián)通核心網(wǎng),由核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行NP查詢,判斷用戶是否發(fā)生攜轉(zhuǎn)。
圖4 中國聯(lián)通用戶呼叫他網(wǎng)號(hào)攜用戶語音話路接續(xù)
a)攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通:根據(jù)NPHLR 回復(fù)的MSRN信息,由核心網(wǎng)絡(luò)將呼叫疏通至相應(yīng)端局。
b)攜轉(zhuǎn)至中國電信:由中國聯(lián)通核心網(wǎng)將呼叫疏通至關(guān)口局,關(guān)口局將相應(yīng)呼叫轉(zhuǎn)接至中國電信語音網(wǎng)絡(luò)。
c)攜轉(zhuǎn)至中國移動(dòng):由中國聯(lián)通核心網(wǎng)將呼叫疏通至關(guān)口局,關(guān)口局將相應(yīng)呼叫轉(zhuǎn)接至中國移動(dòng)語音網(wǎng)絡(luò)。
具體信令流程如圖5所示。
①主叫用戶發(fā)起呼叫到MSCA1;MSCA1 判斷被叫號(hào)碼歸屬他網(wǎng)號(hào)段,向NPHLRA發(fā)出MAP查詢(SRI消息)以獲取路由信息。
②a 用戶未攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通,NPHLRA 向MSCA1回復(fù)MSRN字段填充為RN+MSISDN的SRI_ack消息。
②b 用戶已攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通,NPHLRA 向MSCA1回復(fù)被叫用戶所在的MSCA2的MSRN。
③a 用戶未攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通,MSCA1向GMSCA發(fā)送被叫號(hào)碼為RN+MSISDN 的IAM消息。
③b 用戶已攜轉(zhuǎn)至中國聯(lián)通,NPHLRA 向MSCA1回復(fù)包含被叫用戶所在的MSCA2的MSRN的SRI_ack消息。
④a GMSCA 根據(jù)RN 號(hào)碼,將IAM 消息疏通至被叫的當(dāng)前簽約網(wǎng)絡(luò)的GMSCB。
⑤a GMSCB 收到被叫號(hào)碼為RN+MSISDN 的呼叫,確認(rèn)RN 為本網(wǎng)的路由碼,而MSISDN 號(hào)碼歸屬外網(wǎng)號(hào)段,則向NPHLRB 發(fā)出MAP 查詢消息(SRI)獲取路由信息。
⑥a NPHLRB 向GMSCB 回復(fù)包含用戶所在MSCB的MSRN的SRI_ack消息。
⑦a GMSCB根據(jù)MSRN將IAM消息疏通至用戶當(dāng)前所在的MSC B。
2.2.2 長途語音呼叫流程分析
若被叫為他網(wǎng)號(hào)碼,中國聯(lián)通網(wǎng)內(nèi)的長途呼叫沿用現(xiàn)有的遠(yuǎn)端入網(wǎng)方式,呼叫經(jīng)中國聯(lián)通長途語音網(wǎng)疏通至被叫所在本地網(wǎng)的互通關(guān)口局,由互通關(guān)口局向NPHLR查詢被叫用戶的歸屬運(yùn)營商,根據(jù)查詢結(jié)果完成接續(xù)。
若被叫為中國聯(lián)通號(hào)碼,主叫側(cè)的核心網(wǎng)絡(luò)通過骨干信令網(wǎng)向被叫號(hào)段的HLR發(fā)起查詢,后續(xù)流程與本地呼叫一致。
2.2.3 固網(wǎng)用戶主叫流程分析
固網(wǎng)用戶呼叫移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶時(shí),由于無法從固網(wǎng)獲知被叫所在運(yùn)營商,需要到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行查詢,有以下2種查詢方案。
a)通過主叫所在運(yùn)營商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)查詢:固網(wǎng)將呼叫疏通至主叫運(yùn)營商的綜合關(guān)口局,綜合關(guān)口局向NPHLR 發(fā)起查詢請(qǐng)求,獲取被叫用戶歸屬,按照查詢結(jié)果進(jìn)行通話接續(xù)。
圖5 中國聯(lián)通用戶呼叫他網(wǎng)號(hào)攜用戶語音呼叫流程
b)通過擁有被叫號(hào)碼的運(yùn)營商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)查詢:固網(wǎng)按照正常呼叫業(yè)務(wù)流程,將呼叫信令疏通至擁有被叫號(hào)段的運(yùn)營商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行號(hào)碼歸屬查詢。若號(hào)碼未攜轉(zhuǎn),則按正常呼叫流程進(jìn)行接續(xù),若號(hào)碼已攜轉(zhuǎn),則通過關(guān)口局將呼叫疏通至用戶攜轉(zhuǎn)后的運(yùn)營商。
2010年第一期號(hào)攜試驗(yàn)網(wǎng)采用第二種方案,2015年第二期號(hào)攜試驗(yàn)網(wǎng)采用第一種方案。與第二種方案相比,第一種方案可以避免由于用戶攜轉(zhuǎn)造成的話務(wù)迂回,減少呼叫接續(xù)時(shí)間,降低網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷。
根據(jù)工信部號(hào)碼攜帶規(guī)范,中國聯(lián)通需要對(duì)支撐系統(tǒng)、核心網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行改造。核心網(wǎng)絡(luò)需要部署NPHLR 和NPMSC 設(shè)備,其中,NPHLR 設(shè)備存儲(chǔ)他網(wǎng)攜入用戶信息和其他運(yùn)營商間的攜轉(zhuǎn)信息;NPM?SC則存儲(chǔ)中國聯(lián)通攜出用戶的攜轉(zhuǎn)信息,并負(fù)責(zé)攜出用戶的短信轉(zhuǎn)發(fā)。
根據(jù)工信部規(guī)范,結(jié)合中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,NPHLR和NPMSC可考慮以下3種部署方案。
3.1.1 方案一:全國集中部署NP核心網(wǎng)設(shè)備
方案描述:全國集中設(shè)置NPHLR和NPMSC設(shè)備,負(fù)責(zé)中國聯(lián)通全國號(hào)碼攜帶用戶的信息存儲(chǔ)和查詢。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖6所示。
圖6 集中部署方案(方案一)
方案分析:由于NPHLR和NPMSC設(shè)備集中部署,新增號(hào)碼攜帶試驗(yàn)省時(shí),可通過原有設(shè)備擴(kuò)容的方式實(shí)現(xiàn)新增省分的號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù);當(dāng)發(fā)生被叫為試驗(yàn)省非本網(wǎng)號(hào)碼或本網(wǎng)攜出用戶的呼叫時(shí),需要通過信令網(wǎng)將相應(yīng)的MAP 信令路由至集中號(hào)攜設(shè)備;同時(shí),由于NPMSC集中部署,應(yīng)具備按照號(hào)段向各省分發(fā)短信的功能。
3.1.2 方案二:分省新建NP核心網(wǎng)設(shè)備
方案描述:在試驗(yàn)省新建NPMSC和NPHLR設(shè)備,負(fù)責(zé)本省號(hào)碼攜帶的信息存儲(chǔ)和查詢。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖7所示。
方案分析:試驗(yàn)省獨(dú)立建設(shè)NPHLR 和NPMSC 設(shè)備,負(fù)責(zé)本省的號(hào)碼攜帶信息查詢。當(dāng)新增試驗(yàn)省時(shí),需要新建號(hào)攜設(shè)備;業(yè)務(wù)流程簡(jiǎn)單,對(duì)信令網(wǎng)壓力較小。目前,中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)采用此部署方案。
3.1.3 方案三:原有設(shè)備擴(kuò)容
方案描述:通過原有HLR 和MSC 擴(kuò)容的方式,使其兼做NPHLR 和NPMSC,負(fù)責(zé)本省的號(hào)碼攜帶信息存儲(chǔ)和查詢。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖7所示。
圖7 分散部署方案(方案二和方案三)
方案分析:業(yè)務(wù)流程同方案二,對(duì)信令網(wǎng)壓力較??;核心網(wǎng)設(shè)備均通過升級(jí)擴(kuò)容的方式實(shí)現(xiàn)號(hào)攜業(yè)務(wù),無需新建設(shè)備。
3 個(gè)方案在業(yè)務(wù)流程方面基本一致(方案一需要通過信令網(wǎng)疏通MAP 信令),僅在設(shè)備部署方案上有所不同,同時(shí),NPMSC 的部署方式還涉及短信分發(fā)功能?;? 種方案的實(shí)現(xiàn)方式,各方案的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表1所示。
基于以上分析,方案一適合在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的運(yùn)營商網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行推廣,便于用戶和設(shè)備的集中管理和業(yè)務(wù)開展;方案二適用于號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)開展初期,用戶和業(yè)務(wù)量均處于較小值時(shí)部署;方案三適合在號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)已得到成熟發(fā)展,用戶號(hào)碼攜帶行為頻繁時(shí)部署。
表1 核心網(wǎng)部署方案對(duì)比
號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)有利于提高號(hào)碼資源利用率,保障電信消費(fèi)者權(quán)益,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)效率,降低整體服務(wù)成本,提升各運(yùn)營商的自主創(chuàng)新能力和差異化服務(wù)能力。目前,號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)在部分國家已經(jīng)得到全面推廣,國內(nèi)也已開展相應(yīng)的試點(diǎn)工作。本文對(duì)號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了分析,根據(jù)號(hào)碼攜帶業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式,對(duì)核心網(wǎng)元的部署方案進(jìn)行了探討,提出了解決方案,并對(duì)提出的解決方案進(jìn)行了分析比較。
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