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在实施移动号码携带时的技术考虑
摘要 结合国际标准建议的基于SRF方式实现移动号码携带的方案,并就方案的适用性等问题,阐述了针对我国移动网络规模大、用户多、互联互通方式独特等特点,在实施移动号码携带时的几点技术考虑。
1、引言
移动号码携带(MNP)是网络提供给用户的一种能力,它允许移动用户在国内改变签约网络时,而不需改变原有的MSISDN号码,其业务改由新的签约网络提供,并且与新签约网络下其他用户享有同样的补充业务和增值业务,而这些业务不受旧的签约网络的影响。
目前,有包括英国、美国、韩国、新加坡、巴基斯坦、香港、台湾在内的国家和地区已经先后提供了号码携带功能,同时巴西、印度等国家也准备启动号码携带的实施工作。根据国外实施情况分析,号码携带对提高电信行业的服务水平、建立有效竞争的市场环境有着积极的作用;对运营商而言将促进其服务更加多样化和具有差异化,促进运营商新技术的应用和新业务的发展。
从国外政府管制的发展趋势来看,移动号码携带已经成为未来的发展必然。对于那些网络信号覆盖面大、通信质量好、业务能力强、资费便宜的运营商来说,号码携带能增强它们在市场中的竞争力,有助于赢得更大的市场。对用户而言,则更加方便用户根据自己的业务需求,选择用户中意的运营商。
随着中国电信行业市场竞争环境的健康发展,为新进入的运营企业提供更多竞争机遇,号码携带业务已经越来越被看做是一项促进市场竞争、提升网络服务质量和业务水平的有效工具。特别是未来随着国内市场发放移动牌照的发放,号码携带的实施将有力地促进移动市场竞争。
2、移动号码携带实施后可能面临的问题
从各国号码携带的实施情况来看,各国的号码携带实施的成功与否,既受技术因素影响,也受管理因素影响。其中技术方案的合理选择,对于号码携带业务的成功开展具有重要的决定作用。从技术层面看,如何能够针对中国电信网络覆盖面积大、用户众多、业务功能复杂、业务互通模式独特的特点,把国际上相对成熟的技术方案,进行相应的完善和补充,应用到号码携带业务的实施中来,满足目前网络需求以及未来发展,是我国未来实施移动号码携带技术方案研究中要考虑的关键问题。
由于我国国内的移动网络覆盖面积大,手机用户众多,且设备制式众多,使得中国的移动网络既是全球最大的网络,也是环境最为复杂的网络之一。到目前为止,针对网络内的几亿移动用户,上千种的特色业务,移动网络的业务负荷已经成为天文数字,如何维持一个合理的负荷量、保证网络安全运行已经是摆在运营企业面前的一个难题。随着号码携带业务的开展,无论采用何种技术方案,都必然会进一步加重网络的负荷。在这种情况下,如何选择一个合理的、成熟的技术方案,保证网络的正常运行,业务的全面提供,是研究移动号码携带技术时必须要回答的首要问题。
从移动资费上看,目前国内的移动网内对用户资费收取包括通话费、长途费以及漫游费等几个部分,在考虑了同城特例等特殊的计费规则,以及网间长途和本地的结算费用的差异,使得即使是同一个运营商、不同省市也有不同的收费实现方式。为了能够有效地保证服务质量和互联互通,号码携带的实施方案的选择也应把计费问题作为必需因素考虑进来。
考虑到我国移动网络的规模庞大,所面临的互联互通模式相对复杂,不同的移动业务,有着不同的互通模式,例如移动电话业务是采用关口局方式在本地网层面进行互通,短信业务则是通过省内的短信网关实现互通,彩信业务则需要在集团公司层面实现互通。为了保证服务质量,提升网络的效率,降低数据修改的复杂度,如何完善技术方案、设置路由号码和路由数据尤为重要。
所有这一切都为国内移动号码携带实施在技术层面提出了挑战,移动号码携带应该采用什么样的技术方案,既要保证产业的投入最小、实施快捷,又要满足网络的未来发展,这既是我国电信监管和标准制定部门在考虑的问题,也是每个移动运营商需要考虑的问题。
3、我国实施MNP的技术考虑
近两年,我国的电信监管部门和标准制定部门正在加紧对移动号码携带的解决方案进行研究,研究单位不仅考虑了不同移动运营商之间的号码携带,还结合我国移动企业业务的发展特点,在考虑CDMA网络与GSM网络之间的号码携带、2G网络与3G网络的号码携带等问题。下面笔者就对目前技术方案研究中的几个问题,谈谈自己的考虑。
(1)国内移动网间号码携带实施的范围
由于我国的移动网络规模大,移动网络都采用分区建设的方式:话路网一般包括端局和汇接局,汇接局按照网络规模可以分为省内汇接局和省际汇接局;信令网包括信令点和信令转接点,信令转接点按照所处网络位置和职能可以划分为LSTP和HSTP。在这种组网模式下,考虑移动网络现有的计费模式,在考虑MNP的范围时,则要探讨是否允许跨本地网用户进行移动网间号码携带。
原则上,允许某用户跨本地网跨运营商NP无疑是更灵活的一种实现,但是上述需求的实现依赖于一个存放全国NP用户信息的数据库系统作为支撑,才能配合HLR完成漫游性管理;考虑到中国手机用户的数量,这个数据库无疑是海量的,其成本、可靠性和稳定性的建设需要一个很长的周期。同时,由于国内手机号码编号是有自己的原则:
其中,N1N2N3表示运营商网号,H0H1H2H3表示HLR标识,通过HLR标识可以判断手机用户归属地。一旦允许用户跨本地网NP,上述编号原则就会被打乱,影响了手机用户的使用习惯,同时对用户话费也带来潜在影响,在中国用户多、移动网络复杂的情况下,尽可能避免跨本地网用户进行移动网间的号码携带。
考虑我国网络的特点,可以在实施移动网间号码携带时只在移动本地网范围内进行携带,在满足用户业务需求的同时,达到简化数据库系统的设置,降低管理维护成本的目的;此外,这种做法也可以使设备组网以及计费系统改造的复杂度降低,降低后期的维护复杂度。
(2)移动号码携带实施方案的选择
从各国实施网间号码携带的技术方案来看,目前可用于实现号码携带业务的技术方案无外乎3类,即基于传统交换局的功能实现号码携带业务、基于智能网方式的号码携带方案以及基于信令中继(SRF)方式的号码携带方案。但由于移动网拥有的天然技术特点:所有的业务实现都必须要查询数据库(HLR),因此基于交换局和智能网方式提供的数据查询方式就很少用在移动号码携带中的解决方案中。
从国际号码携带业务的成功实施经验来看,综合考虑对语音、短信、彩信等业务的支持能力要求,基于信令中继方式(SRF)的号码携带解决方案已经被看做是目前移动运营企业实施号码携带的首选方案。信令中继方式就是由网络中的特定信令节点按照预设的原则捕获相应的信令消息,并根据号码携带数据库中的设置信息,按照要求将信令消息进行转发或者在终结信令消息并进行自动响应。由于具备SRF功能实体通常会和信令转接点合设,因此目前最常见该方案以信令转接点(STP)设备为核心,通过对现网No.7信令消息的拦截处理,有效提供号码携带功能。考虑到移动网中还存在着直联链路,解决单纯的STP/SRF融合在应用中带来的限制,我国的设备生产厂家还形成了基于链路层的SRF设备产品。
(3)基于SRF方案的改进问题
从目前的国际标准给出的SRF方案来看,有两部分内容的应用环境与国内网络的现有情况不一致:
●对于传统话音业务而言,目前国内的移动设备针对网间的呼叫并不直接启动查询HLR的过程,而是由主叫MSC根据被叫用户的网号直接选路到关口交换局。
●短信业务而言,国内是通过短信互通网关(IWGW)实现网间的短信业务互通。
在这种情况下,就需要对国际上已经标准化的SRF功能进行增强和完善,确保网间业务不兜圈子,也不增加现有信令网络负荷。针对话音业务,原则上可以在对路由查询消息修改的基础上,通过补充对IAM消息的处理和修改,从而避免数据设置的复杂度,也不会造成因过网呼叫查询数据库带来的信令网负荷的快速增长;对于短信业务,针对国内使用短信网关互通的模式,可以在SRF方案中,改变以往对短信路由消息对处理,针对Forward_SM进行处理和修改,防止用户间的短信业务在网间出现循环。
(4)实施移动网间号码携带的网络架构
全球范围内已经先后十几个国家和地区实施完成或者正在实施MNP。欧洲和国际电联也先后提出关于号码携带的标准建议,以解决在不同运营商之间的号码携带需求。
在考虑网间号码携带技术方案时,需要我们必须针对现有国内移动网的网络架构,尽可能保证运营商投入最少。在不对现网架构进行大规模改造的前提下,实现移动号码携带。图1给出了基于SRF方式的移动网间号码携带的解决方案示意。
图1 基于SRF(信令中继功能)的国内MNP全网解决方案的示意
在这个方案中,通过在STP设备内置NP数据库(NPDB),利用信令网的信令寻址功能以及SRF功能,识别并处理相关位置查询消息(例如SRI,SRI-FOR-SM消息,LOCREQ消息,IDP)等,通过查询消息中的被叫号码,判断用户是否发生号码携带,如果发生携带,则通过SRF响应携带RN码(翻译后的地址)应答消息,最终由移动交换机完成到用户签约网络的选路。
由于中国的移动运营企业的信令网都采用了分级建设方式,基本上每个本地网都建设有自己的STP设备,因此这种方案可以最大利用现网设备,达到投资最优的目的。图1中LSMS连接国家中心数据库以及运营商的CRM系统,提供MNP数据管理、操作以及在成对NP数据库同步的功能。这样可以有效地屏蔽外部BOSS系统对NP数据库的操作访问,提高核心网的可靠性。
(5)路由号码的考虑
在号码携带业务实现过程中,为了便于交换设备直接寻找到目标的签约网络或目标的交换节点,需要对于号码携带的路由号码(RN)做出规定。从编号计划的角度看,可以使用我国公众电话网编号中的空闲号码段作为运营商的路由号码。关于路由号码的传递,可以将路由号码作为被叫号码的一部分,添加在被叫MSISDN号码的前面,由于目前MSISDN号码长度为13位,结合目前移动交换机的号码分析和选路能力,路由号码的长度原则上不应超过4位。
(6)MNP的实施对网络的影响
MNP是一个整网解决方案,需要核心网、运营系统、维护系统间协调工作。从各国开展号码携带的经验来看,对核心网设备中还有一些特定功能要求,以保证移动号码携带业务的顺利开展。
●移动交换机:应能支持根据RN号进行出局选路,并具备路由防循环功能,考虑到有时因为RN+MSISDN号码超长,当STP返回时采用国内号码格式,即不带国家码时,MSC应能够正确剥离RN并正确路由。
●SCP:能够识别RN号码进行正确的计费,支持对VPN引入的号码翻译。
●短信中心或计费网关能够对网内和网外短信进行正确计费(对于主叫为预付费时),对主叫为后付费用户时SMSC能够将计费信息发给Billing。
由于网间号码携带的正确实施还涉及到IT系统、LSMS及BOSS等系统,在此就不一一赘述。
4、结束语
国内对号码携带的技术方案研究已经很长时间,基本技术方案已经清晰,以上就是在方案研究中探讨比较热烈的几个问题。目前,技术方案的研究已经进展到实验室试验阶段,标准制定部门在设备规范和接口标准方面也取得了一定成绩。
但从长远来看,这项业务究竟应该何时在我国推行,选择一个什么样的时机来切入,不能单纯依靠技术方案的完善,仍需要监管机构在监管政策和管理流程上进行配套完善,选择有利于业务持续发展对营运模式,最终通过对业务施行的经济性和效果进行评估后再行确定。
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