國際漫游號碼動態(tài)分配方案設計

石 丹

(南京交通職業(yè)技術學院，江蘇 南京 210000)

0 引言

隨著全球化進程的不斷加快，各國居民間的交流和互訪日益增多，移動用戶的國際漫游需求也日漸增長。而國際漫游業(yè)務無論從技術還是從運營的角度，都較為復雜，這就決定了國際漫游必然產生昂貴的資費。因此，用戶在有國際漫游需求時，通常會選擇在漫游地辦理當地卡來解決國際漫游費用昂貴的問題，但這種方法不僅需要考慮自身的手機制式是否兼容，同時還需要事先將新號碼告知到所有聯系人，這對經常多地漫游的用戶，造成諸多不便。

在一張手機卡上開通兩個移動號碼，并向用戶提供在不同時間、不同地點使用不同號碼進行通信的業(yè)務，被稱為“一卡雙號”業(yè)務[1]，它為用戶提供了一種個性化的通信方式，也為解決漫游頻繁換號的問題提供了思路。但多數一卡雙號業(yè)務在開通業(yè)務時就會分配一個固定的漫游地號碼，不能靈活地根據用戶的當前位置來分配虛擬號碼。對于需要多地漫游的用戶，就存在靈活度不高、需要頻繁更換簽約信息的問題。

本文設計了一種動態(tài)分配國際漫游號碼的解決方案,該方案可采用區(qū)域A(如國家A)的某通信運營商和區(qū)域B(如國家B)某通信運營商合作的虛擬運營商模式[2]，為開通此業(yè)務的用戶動態(tài)分配當前漫游地對應虛擬漫游卡，以此來解決多區(qū)域之間雙號漫游的問題。

1 關鍵技術

1.1 國際漫游

國際漫游是指移動電話用戶從歸屬國家的網絡移動到其他國家的網絡，移動通信系統(tǒng)仍可向其提供服務的功能[3]。在歸屬局交換機中設置有位置寄存器(Home Location Register，HLR)，實時地記錄著每一個號碼的當前位置。當移動終端開機或者位置發(fā)生變化時，終端到拜訪位置寄存器(Visitor Location Register，VLR)上重新注冊當前位置，VLR發(fā)送MAP信令位置更新請求(Update Location)，經過多個信令轉接點(Signaling Transfer Point，STP)后送達用戶歸屬HLR，由HLR翻譯信令內容并存儲移動用戶的當前位置。國際漫游需要在不同網絡的HLR和VLR之間傳送信令，需要多個運營商的合作才能完成。

1.2 虛擬運營商

虛擬運營商(Virtual Network Operator)[4]是指依靠租用傳統(tǒng)電信運營商的基礎通信資源開展電信業(yè)務的新型電信運營商。虛擬運營商由于不需要建立自己的基礎網絡，可以更方便地實現跨地區(qū)與多家運營商達成合作關系，并開展靈活多樣的國際漫游業(yè)務。

2 系統(tǒng)方案

動態(tài)分配國際漫游號碼的解決方案包括：核心網(MSC)、業(yè)務控制點(SCP)、歸屬位置寄存器(HLR)、號碼管理服務器(OTA)、業(yè)務運營支撐系統(tǒng)(BOSS)、用戶終端(UE)等主要網元，其組網結構如圖1所示。

系統(tǒng)主要具備業(yè)務受理、漫游號碼管理以及呼叫控制3大模塊。其中，BOSS完成業(yè)務受理及數據同步等工作；OTA主要負責確定和管理虛擬漫游號碼；SCP作為智能網的核心部分，主要協同其他網元完成呼叫控制任務。

2.1 漫游業(yè)務受理模塊

業(yè)務受理模塊主要由BOSS，OTA，HLR構成，負責完成國際漫游業(yè)務的開通和關閉。BOSS接收用戶發(fā)起的開通/關閉的請求，將攜帶用戶號碼(MSISDN)的請求發(fā)送到OTA，并與OTA的數據存儲單元交互，同時通知HLR更新用戶的簽約信息。

圖1 系統(tǒng)主要網元組網

2.2 漫游號碼管理模塊

漫游號碼管理作為本業(yè)務的核心模塊，需要與其他各模塊協同完成業(yè)務流程的實現，其內部又可細分為數據存儲單元、漫游狀態(tài)監(jiān)控單元、漫游號碼管理單元等。

2.2.1 數據存儲單元

數據存儲單元主要負責用戶卡信息以及虛擬漫游卡信息的存放。其中，用戶卡信息一般包含用戶卡號、用戶卡IMSI、歸屬地國家碼及其綁定漫游卡的信息；漫游卡信息至少包括漫游卡號、漫游卡IMSI、漫游地國家碼以及漫游卡是否已綁定等信息。漫游狀態(tài)監(jiān)控單元和漫游號碼管理單元可以通過接口訪問和修改其中的數據。

2.2.2 漫游狀態(tài)監(jiān)控單元

漫游狀態(tài)監(jiān)控單元主要完成用戶當前漫游狀態(tài)的監(jiān)控。移動終端開機或位置發(fā)生變化時，都會向核心網發(fā)送位置更新請求(Update Location Request)，其中攜帶主卡卡號和當前位置的國家碼。漫游狀態(tài)監(jiān)控單元收到核心網轉發(fā)來的位置更新請求后，通過訪問數據存儲模塊獲取主卡的歸屬地國家碼，根據歸屬地國家碼和當前位置國家碼是否相同來確定用戶的漫游狀態(tài)。

2.2.3 漫游號碼管理單元

漫游號碼管理單元主要完成用戶主卡與虛擬漫游卡之間綁定關系的設置。根據漫游狀態(tài)監(jiān)控單元所確定的用戶漫游狀態(tài)，通過訪問數據存儲模塊，更新主卡與漫游卡的綁定關系。

2.3 呼叫控制模塊

呼叫控制模塊主要由業(yè)務控制點(SCP)來實現，當SCP接收到業(yè)務交換點SSP送來的呼叫請求時，SCP判斷當前呼叫是否為國際漫游。如果是，則向號碼管理服務器發(fā)起請求，獲取當前用戶的漫游卡信息，并接續(xù)至漫游卡；否則，接續(xù)至用戶卡。

3 業(yè)務流程

3.1 業(yè)務受理流程

用戶開通/關閉國際漫游業(yè)務的流程如圖2所示，BOSS發(fā)開戶請求到OTA，OTA存儲主卡信息，BOSS通知主卡的HLR更新簽約信息。

圖2 業(yè)務受理流程

以開通業(yè)務流程為例：

(1)BOSS收到用戶開戶請求，將攜帶了移動用戶卡號(MSISDN)、移動用戶識別碼(IMSI)的請求消息發(fā)送到號碼管理服務器；

(2)號碼管理服務器接收到BOSS發(fā)來的開戶請求后，在數據存儲單元上對用戶卡信息進行初始化，并返回響應消息至BOSS。用戶卡信息初始化至少包括：用戶卡號、用戶IMSI、歸屬地國家碼、漫游卡狀態(tài)、漫游卡卡號、漫游卡IMSI、漫游地國家碼等信息。其中，漫游卡狀態(tài)有未分配、已分配、未分配、已注銷，初始置為未分配；漫游卡的卡號、漫游卡IMSI、漫游地國家碼初始值為空；

(3)BOSS發(fā)送消息至用戶的歸屬位置寄存器，通知其更新用戶的簽約信息；

(4)歸屬位置寄存器發(fā)送響應結果。

用戶結束漫游時，可在虛擬運營商銷戶關閉國際漫游業(yè)務，流程同開通業(yè)務流程，號碼管理服務器將刪除用戶信息，同時釋放漫游卡，更新漫游卡狀態(tài)為釋放可再分配。

3.2 漫游號碼管理流程

主卡只有在國際漫游時才需要虛擬漫游卡，漫游號碼管理流程如圖3所示。

圖3 漫游號碼管理流程

(1)用戶位置發(fā)生變化時，拜訪位置寄存器(VLR)向主卡的歸屬位置寄存器(HLR)發(fā)出位置更新請求(UL)；

(2)HLR轉發(fā)UL請求消息到號碼管理服務器，號碼管理服務器判斷用戶漫游狀態(tài)并更新虛擬漫游卡信息。若用戶從歸屬地移動到漫游地，則根據漫游國家碼為用戶分配漫游卡和IMSI；若用戶從漫游地移動到歸屬地，則注銷漫游卡和IMSI；若用戶從漫游地A移動到漫游地B，則先注銷A地漫游卡和IMSI，再分配B地漫游卡和IMSI；

(3)號碼管理服務器向用戶通知主卡和漫游卡的關聯關系；

(4)號碼管理服務器接收用戶的確認消息，更新用戶卡漫游狀態(tài)為已分配，漫游卡狀態(tài)為占用中；

(5)號碼管理服務器將所分配的漫游卡信息通知到業(yè)務運營支撐系統(tǒng)(BOSS)；

(6)BOSS向HLR同步用戶的漫游卡信息。

上述漫游號碼管理的核心處理流程在于步驟(2)，由漫游狀態(tài)監(jiān)控單元和漫游號碼管理單元協同完成虛擬漫游卡的動態(tài)綁定。

漫游狀態(tài)監(jiān)控單元定義了3種漫游狀態(tài)，分別為未漫游、漫游、多地漫游。收到UL消息后，根據UL中攜帶的當前位置國家碼以及數據存儲單元中記錄的漫游卡狀態(tài)、歸屬地國家碼以及漫游地國家碼，按下列原則更新數據存儲單元中用戶信息的漫游卡狀態(tài)。

(1)漫游：若漫游卡狀態(tài)為未分配，且當前位置國家碼與歸屬地國家碼不同，則視為用戶從歸屬地移動到漫游地；

(2)未漫游：若漫游卡狀態(tài)為已分配，且當前位置國家碼與歸屬地國家碼相同，則視為用戶從漫游地移動到歸屬地；

(3)多地漫游：若漫游卡狀態(tài)為已分配，且當前位置國家碼與漫游地國家碼不同，則視為用戶從漫游地A移動到漫游地B。

漫游號碼管理單元根據漫游狀態(tài)監(jiān)控單元確定的漫游狀態(tài)，完成3種操作：

(1)對漫游用戶，分配虛擬漫游卡，綁定主卡和漫游卡關聯。號碼管理服務器在漫游卡資源中選擇漫游國家碼與當前位置國家碼相同，且漫游卡狀態(tài)為可分配或已釋放的漫游卡，將漫游卡號、漫游卡IMSI、漫游地國家碼等信息綁定至用戶卡信息中，同時將用戶卡狀態(tài)更新為預分配，漫游卡狀態(tài)為已分配；

(2)對未漫游用戶，注銷漫游卡，釋放主卡和漫游卡關聯。號碼管理服務器釋放綁定在用戶卡中的漫游卡，將漫游卡狀態(tài)更新為已釋放可再分配，將用戶卡狀態(tài)更新為已注銷;

(3)對多地漫游用戶，切換漫游卡。號碼管理服務器先注銷漫游地A的漫游卡，再分配漫游地B的漫游卡。

3.3 呼叫控制流程

呼叫控制流程如圖4所示。

(1)SCP接收到核心網側觸發(fā)的呼叫請求后，解析參數獲取被叫號碼及其歸屬地國家碼和當前位置國家碼。判斷被叫號碼的歸屬地國家碼與當前位置國家碼是否相同。如果相同，則認為被叫終端沒有漫游；如果不同，則認為被叫終端處于漫游狀態(tài)；

(2)如果被叫終端處于漫游狀態(tài)，SCP向號碼管理服務器發(fā)送獲取用戶信息的請求；

(3)號碼管理服務器收到請求后，向SCP返回數據存儲單元中存放的用戶卡與漫游卡的關聯關系；

(4)SCP判斷如果被叫用戶的卡狀態(tài)為已分配，則表明為被叫號碼分配了漫游卡，此時可以通過漫游卡號接續(xù)呼叫；如果被叫用戶的卡狀態(tài)為未分配或已注銷，則表明沒有為被叫；號碼分配漫游卡或漫游卡已被注銷，此時只能通過被叫號碼接續(xù)呼叫。

圖4 呼叫控制流程

4 結語

本文為解決國際漫游業(yè)務中存在漫游號碼固定、靈活度不高的問題，設計了一種動態(tài)分配國際漫游卡的解決方案。該方案通過實時獲取用戶的當前位置，根據當前位置和歸屬位置確定漫游狀態(tài)，動態(tài)地實現虛擬漫游號碼的分配、切換和注銷，提供了實時、靈活的國際漫游號碼分配方案，提高了用戶體驗；通過判斷用戶國際漫游，將呼叫接續(xù)到虛擬漫游號碼，為用戶降低了國際漫游費用，具有一定的經濟和技術價值。