摘要　對3GPP提出的解決號碼攜帶的信令中繼功能（SRF）進行了簡單的介紹，并結合我國現(xiàn)有的網絡情況和技術要求，對在我國采用SRF方案實施網間號碼攜帶時的改造進行了說明。
1、引言
號碼攜帶作為消除電信市場競爭壁壘、有效推動新進入者參與市場競爭的一項重要手段已經在世界各國采用，并已經成為國際和國內電信業(yè)界關注的熱點之一。從規(guī)范競爭的角度來看，號碼攜帶政策的實施，能夠增強成熟運營商的市場競爭力，有助于搶占更多的市場份額；對于新運營商而言，則可以打破用戶轉網時的號碼壁壘，形成以服務帶動發(fā)展的局面。號碼攜帶的實施對提高電信行業(yè)的服務水平、建立有效競爭的市場環(huán)境有著積極的作用，可以在傳統(tǒng)運營商和新運營商之間建立有效的競爭環(huán)境，避免技術壁壘，為新運營商進入市場創(chuàng)造更好的條件。
其中，移動網的號碼攜帶更是得到了各國政府的關注，相關的標準組織也針對移動號碼攜帶開展了技術標準和方案的研究。3GPP作為移動技術的重要標準組織，在其核心網的技術標準中，對移動號碼攜帶所采用的技術方案進行了規(guī)定。
在3GPP相關技術標準中，給出了利用傳統(tǒng)的智能網（IN）查詢方式在網絡層實現(xiàn)MNP的方案外，還提出了利用信令中繼功能（SRF）實現(xiàn)MNP的技術方案。由于SRF方案采用非觸發(fā)的查詢方案，可以在不進行網絡大規(guī)模擴容的大前提下確保網絡性能，并且還能很好地支持呼叫相關和呼叫無關的業(yè)務流程，從而得到了國際上多數移動運營企業(yè)的認可，已經成為目前實現(xiàn)移動號碼攜帶（MNP）的主流技術方案。
2、信令中繼功能的定義
在介紹信令中繼功能（SRF）是如何實現(xiàn)網間號碼攜帶業(yè)務之前，應當對SRF的概念有一個全面的了解。
為了便于理解SRF的概念，不妨先從一個與SRF類似的概念入手，即SCCP中繼功能。按照ITU-T的描述，SCCP的中繼功能就是由具有信令中繼功能的節(jié)點，根據SCCP層設置的尋址信息，對接收到SCCP消息中的地址進行翻譯和轉換，并將翻譯后的消息根據預設的路由進行選路，這個過程就是通常所說的SCCP中繼功能。
信令中繼功能則是對SCCP中繼功能概念的一個擴展和延伸，一方面從消息來源上講，該功能把可以進行中繼的消息范圍從傳統(tǒng)的網絡層擴展到了應用層，不僅包含了SCCP消息，同時還針對多個高層應用及其組合進行了細分；在中繼方式上，SRF不僅實現(xiàn)了對應消息的重新選路功能，同時也提供了對符合中繼條件的信令消息終結及自動響應功能。此外，我國的企業(yè)還結合這種SRF概念，把中繼功能擴展到中繼節(jié)點之外，還創(chuàng)新地實現(xiàn)了鏈路層上實現(xiàn)對消息的中繼傳送功能。
SRF作為一個功能實體，從理論上講它可以包含在No.7信令協(xié)議的網絡層和應用層中，但該功能必須同No.7信令的協(xié)議層共同作用，才能最終完成對信令消息的中繼。圖1給出了SRF功能在No.7信令協(xié)議堆棧中的對應位置。

圖1　SRF功能在No.7信令協(xié)議棧中的位置

在圖1中，SRF功能并不需要同完整的信令協(xié)議棧一起才能正常工作，通常只需要實現(xiàn)對應協(xié)議層消息的解碼和封裝功能即可實現(xiàn)信令消息的中繼功能。在號碼攜帶業(yè)務中，如何對號碼進行翻譯和響應主要取決于號碼攜帶數據庫中的數據設置。
3、3GPP標準中描述的信令中繼功能的實現(xiàn)
按照3GPP技術規(guī)范的要求，中繼節(jié)點通過對SCCP和MAP消息中的相關地址的翻譯，即可實現(xiàn)對信令消息的中繼和自動響應，保證在網絡不改變原有業(yè)務流程以及不增加額外業(yè)務流量的前提下，較好地實現(xiàn)號碼攜帶業(yè)務。下面簡單介紹一下3GPP標準中利用SRF實現(xiàn)號碼攜帶業(yè)務的信令流程。
在3GPP的標準中，具備SRF功能實體通常會和信令轉接點合設。按照正常的業(yè)務流程，所有與呼叫業(yè)務相關的信令以及與呼叫業(yè)務無關的信令都可以透過信令轉接點進行傳送。當信令消息通過信令轉接點時，通過SRF與NP數據庫之間的協(xié)同和交換，最終確認如何中繼該信令消息。其中需要說明的是，在3GPP的標準中，不同的移動網之間采用了信令網互通，可以保證發(fā)端網絡中的實體透過信令網訪問HLR和SCP。
3.1　呼叫相關的業(yè)務
（1）對未發(fā)生攜帶的情況
當呼叫的被叫用戶為未發(fā)生攜帶的號碼時，主叫用戶所在的VMSC將向被叫用戶號碼所在的HLR發(fā)送Send_routing_Info，查詢被叫用戶所在的位置，并根據HLR反饋的被叫所在VMSC分配的漫游號碼建立呼叫連接。對于未發(fā)生號碼攜帶的被叫用戶，信令消息經過SRF后，將按照原來的方式繼續(xù)選路到HLR。信令流程如圖2所示。

圖2　未發(fā)生號碼攜帶時的信令流程示意

MSCA根據被叫號碼查詢其所在的HLRA，MSC向HLR發(fā)送MAP_SRI消息，消息首先發(fā)送到STP，SCCP中的被叫號碼為用戶的MSISDN（GT）。
●STP的SRF功能分析CdPA中的被叫MSIS-DN，發(fā)現(xiàn)用戶沒有發(fā)生號碼攜帶，則STP根據GT表進行翻譯，翻譯出被叫用戶所在的HLR的DPC，將SRI消息發(fā)送到HLR；
●HLR根據記錄的被叫用戶的位置，向VMSC請求被叫用戶的漫游號碼；
●VMSC B返回被叫用戶的漫游號碼；
●HLR將SRI_ACK發(fā)送到主叫的MSCA，如果使用了TCAP的地址優(yōu)化功能，則可以利用STP的MTP功能進行轉發(fā)，否則仍需STP進行GT地址翻譯；
●主叫的MSCA根據SRI_ACK中的漫游號碼向對應的VMSC發(fā)送IAM消息，建立呼叫。
（2）對發(fā)生號碼攜帶的情況
當被叫用戶已經發(fā)生攜帶時，根據被叫用戶原簽約網絡和當前簽約網絡情況，又可以將呼叫分為號碼攜入和號碼攜出兩類。
●號碼攜入的情況
按照3GPP標準的做法，對于移動號碼的呼叫總是執(zhí)行SRI操作。當一個被叫號碼移入到該網絡后，在該網絡進行查詢時，SRF將根據NPDB的數據設置，將SRI消息發(fā)送到移入號碼對應到HLR上。信令流程如圖3所示。

圖3　攜入號碼時SRF方案下的呼叫流程示意

——：MSC A首先根據查詢HLR A，考慮到：MSC無法根據號碼判別HLR所在位置，故：MSC將MAP_SRI消息首先發(fā)送到STP，由STP中的SRF通過NPDB進行判別；
——STP的SRF功能分析CgPA中的被叫MSIS-DN，SRF通過NPDB查詢發(fā)現(xiàn)用戶為一個攜人號碼，則根據NPDB返回的HLR地址進行GT翻譯，翻譯出被叫用戶所在的HLR的DPC，將SRI消息發(fā)送到HLR；
——HLR根據記錄的被叫用戶的位置，向VMSC請求被叫用戶的漫游號碼；
——VMSC B返回被叫用戶的漫游號碼；
——HLR將SRI_ACK發(fā)送到主叫的MSCA，如果使用了TCAP的地址優(yōu)化功能，則可以利用STP的MTP功能進行發(fā)送，否則仍需STP進行GT地址翻譯；
——主叫的MSCA根據SRI_ACK中的漫游號碼向對應的VMSC發(fā)送IAM消息，建立呼叫。
●號碼攜出的情況
當一個被叫號碼移出到該網絡后，呼叫在該網絡進行查詢時，SRF將根據NPDB的數據設置，對SRI消息進行終接，并返回一個包含有路由信息的SRI_ACK消息，指示移動交換機進行接續(xù)。其信令流程如圖4所示。

圖4　號碼攜出時SRF方案下的呼叫流程示意

——MSCA仍舊根據被叫號碼要求訪問HLR A，MSC不判別被叫號碼是否攜出，仍舊根據被叫號碼的HLR信息去查詢HLR，MSC將MAP_SRI消息首先發(fā)送到STP，由STP中的SRF通過NPDB進行判別，其中SCCP中的被叫號碼為用戶的MSISDN（GT）；
——STP的SRF對DB進行檢索，發(fā)現(xiàn)被叫號碼的GT是一個攜帶走的號碼，此時SRF終接MAP_SRI消息，并模擬HLR向MSCA發(fā)送SRI_ACK消息，該消息中的漫游號碼字段的內容為（路由號碼）+MSIS-DN；該路由號碼可以用于識別出被叫用戶被攜帶至的網絡；
——MSCA利用路由號碼+MSISDN作為被叫號碼將呼叫接續(xù)至關口局GMSC B；
——GMSCB將呼叫接續(xù)至被叫用戶攜入的網絡。
3.2　呼叫無關的業(yè)務
在許多國家，不同移動運營企業(yè)的短信互通是通過信令網實現(xiàn)的。因此，所有的短信業(yè)務都是由主叫用戶的短信中心發(fā)起查詢被叫用戶的位置，并直接將短消息發(fā)送到被叫用戶所在的MSC。因此，在3GPP的標準中，采用SRF方案實現(xiàn)NP業(yè)務主要是對SRI_SM的處理實現(xiàn)的。
（1）號碼未攜帶的情況
圖5給出了未發(fā)生號碼攜帶時的短信業(yè)務流程示意。

圖5　未發(fā)生號碼攜帶時的短信業(yè)務流程示意

●MSCA檢測出主叫用戶發(fā)送短信，向SMC發(fā)送MO_forward_SM；
●當短信中心SMC收到該短信后，則根據被叫號碼發(fā)送Send_Rut_Info_for_SM，要求獲得被叫用戶當前所在的VMSC；
●STP根據SCCP地址把該消息轉發(fā)給對應的HLR；
●HLR將終結用戶所在位置通過Send_Rut_Info_for_SM_ACK發(fā)送給STP；
●STP再將該消息轉發(fā)給SMC；
●SMC用MT_Forward_SM將短消息發(fā)送至MSCB。
（2）號碼發(fā)生攜帶的情況
●號碼攜入的情況
當短信接收方號碼為攜入號碼時，其業(yè)務流程與未發(fā)生號碼攜帶時的業(yè)務流程類似（見圖5），STP/SRF在收到Send_Rut_Info_for_SM消息后，發(fā)現(xiàn)該接收方號碼為移入號碼，則根據NPDB的配置，將當前該號碼所歸屬的本網HLR地址提供給STP，由STP最終選路到被叫用戶的HLR。
●號碼攜出的情況
當短信接收方號碼為攜出號碼時，其業(yè)務流程參見圖6。

圖6　號碼攜出時SRF方案下的短信業(yè)務流程示意

——MSCA檢測出主叫用戶需要發(fā)送短信，于是就向SMC發(fā)送MO_forward_SM；
——短信中心SMC發(fā)送SRI_SM到STP；
——STP的SRF根據DB進行檢索，發(fā)現(xiàn)目的地號碼的MSISDN是一個攜帶走的號碼，則STP根據NPDB配置的攜入網絡的HLR地址，將SRI_SM消息發(fā)送至對端網絡端互通STP；
——互通STP將SRI_SM消息發(fā)送到本網內對應的HLR；
——HLR在返回的SRI_SM_ACK消息中包含該用戶當前所在的VMSC地址；
——與正常的短信業(yè)務流程類似，SMC在收到STP返回的Send-Rut-Info-for_SM_ACK消息后，根據其中包含的VMSC B地址，用MT_For-ward_SM將短消息發(fā)送至VMSCB。
4、根據我國網絡特點對SRF的完善
我國移動網為了便于互聯(lián)互通，在網間的網絡組織和路由方案與3GPP標準中定義的方案有所不同，特別是對傳統(tǒng)話音業(yè)務的呼叫選路和利用網關實現(xiàn)短信互通的模式與3GPP的標準出人最大，使得3GPP定義的SRF功能不可能在國內照搬。
對于傳統(tǒng)話音業(yè)務而言，目前的移動網絡在業(yè)務互通時，是由主叫網絡的MSC根據被叫用戶的網號直接選路到關口交換局，在發(fā)端網內并不需要啟動查詢HLR的過程。
對于短信業(yè)務而言，當SMSC判別到被叫號碼為其它網絡的網號時，主叫SMSC直接將短消息透過SMPP協(xié)議發(fā)送到短信互通網關（IWGW），再由IWGW轉發(fā)至對端網絡的IWGW，最終由被叫用戶歸屬的SMSC發(fā)送給用戶。
由于上述兩個差異，使得國內在制定SRF方案和研發(fā)SRF產品的過程中，提出來確保在網絡設備不進行大的改造與擴容，對SRF進行修改和完善的方案。
4.1　呼叫相關的業(yè)務
針對目前的網間呼叫選路路由設置，為了保證不增加新的業(yè)務負荷，也不需要改變現(xiàn)有的業(yè)務流程，國內對SRF方案中提出了對IAM/IAI消息進行修改與處理的補充方案。
該方案對于正常呼叫和攜出號碼的情況，網絡繼續(xù)使用3GPP規(guī)定的方案實現(xiàn)，但對于從外網攜入的號碼，有SRF實體對呼叫信令（IAM/IAI消息）進行處理，并由下一跳交換局進行查詢HLR，防止在業(yè)務上出現(xiàn)“兜圈子”的情況。其業(yè)務流程如圖7所示。

圖7　改進SRF方案后對攜入號碼的呼叫流程示意

●MSCA根據被叫號碼初步確定出該號碼為一個過網的呼叫，就直接使用用戶撥打的MSISDN號碼向GMSC B發(fā)起呼叫。當呼叫消息IAM中的被叫號碼經過SRF實體時，經過對NP DB的檢索，發(fā)現(xiàn)該號碼為一個攜帶至本網的號碼，SRF實體修改IAM消息中的號碼為本網路由號碼+MSISDN；
●GMSC B收到本網路由號碼+MSISDN后，根據本網路由號碼+MSISDN對應出的歸屬信息向STP發(fā)送SRI消息；
●STP檢測到該號碼已經攜帶至本網，并通過本網RN+MSISDN與HLR的映射，把SRI消息發(fā)送到歸屬的HLR；
●其后的呼叫流程與未攜帶時的呼叫流程一致。
采用這個方案后，交換網絡原則上不需要進行任何改造。但該方案當GMSC支持MSC功能時，對于由用戶直接從GMSC發(fā)起的呼叫，在處理過程上需要進行一個修改，確保用戶發(fā)起的呼叫信令可以通過外部的SRF，然后進行最終的呼叫選路。
4.2　呼叫無關的業(yè)務
針對與呼叫無關的短信等業(yè)務，由于目前移動企業(yè)間的信令網并不直接互聯(lián)，因此3GPP規(guī)定的使用SRI_SM消息的方案在國內根本無法使用，加之針對外網的號碼，目前移動企業(yè)的短信中心也不會發(fā)送SRI_SM消息查詢HLR，也就無法保證SRI_SM消息通過SRF實體。
鑒于此，國內在研究利用SRF方案解決呼叫無關的短信等業(yè)務時，也提出了國內自己的見解，認為SRF可以通過對MO_forward_SM的處理來解決呼叫無關的業(yè)務。該方案對于正常呼叫和號碼攜出和攜入的情況均適用，并且可以保證在網間不出現(xiàn)短信業(yè)務的迂回。其業(yè)務流程如圖8所示。

圖8　改進的SRF方案實現(xiàn)號碼攜帶后的呼叫無關業(yè)務

主叫用戶所在的MSCA檢測出主叫用戶需要發(fā)送短信，就向SMC發(fā)送MO_forward_SM，保證該消息可以通過SRF實體，SRF功能通過對NP DB的檢索，檢出該號碼已經攜帶至本網絡或其它網絡；SRF實體的終接功能將消息中的接收方號碼改為（本網或他網）路由號碼+MSISDN并轉發(fā)給SMC A；隨后MSC短信發(fā)送程序為正常的MT的短信程序一致，發(fā)送方根據路由號碼發(fā)送短消息，當路由號碼指示為本網時，則SMSC發(fā)送帶有本網路由號碼+MSISDN的Send_Rut_Info_for_SM至本網的STP，后續(xù)的程序則和正常的網內短信流程相同。對MO_forward_SM中包含的路由號碼指示為外網，則短信發(fā)送就按照目前的網間短信的業(yè)務流程。
5、結束語
國外發(fā)達國家在號碼攜帶過程中，已經在政策、管理和技術等方面取得了比較豐富的經驗。由于號碼攜帶的實施，既涉及到政策層面的因素，也涉及到與網絡改造/升級等相關技術問題，因此我國政府管理部門也已開展在固定電話網和移動電話網實施號碼攜帶方面的研究。
隨著研究的深入，目前國內在號碼攜帶方案的研究中主要是針對我國的網絡情況，在技術方案、設備實現(xiàn)等方面進行試驗驗證。本文第4章提出的對SRF的完善就是結合我國網絡特點由企業(yè)提出的對SRF的改進方案，并認為是可以在國內實施的可行方案之一。