摘要 文章介紹了網(wǎng)間漫游比較常用的一種解決方案,結(jié)合我國的實際情況探討了網(wǎng)間漫游的另外一種解決方案。
1、概述
移動網(wǎng)絡發(fā)展到今天,已經(jīng)進入了3G時代。2G網(wǎng)絡發(fā)展時大多是典型的賣方市場,以美國2G時代為例,采用了4、5種技術制式,NEXTEL公司甚至采用iDEN集群技術做移動網(wǎng)絡,也發(fā)展成了美國第五大移動運營商。而3G時代由于移動用戶的普及率較高,已是一個買方市場,使得大多3G運營商的市場拓展遠比2G困難。
為促進新加入的運營商和現(xiàn)有運營商之間在3G業(yè)務初期公平有效的競爭,部分國家的電信管制機構(gòu)在發(fā)放3G許可證的同時,明確要求成功獲得3G許可證的現(xiàn)有2G網(wǎng)絡運營商必須向獲得3G許可證的新進入者提供2G網(wǎng)的漫游。如歐洲的多數(shù)國家、澳大利亞以及香港都提出了2G/3G網(wǎng)間漫游的管制政策。
我國正面臨著與世界其他國家發(fā)放3G牌照相同的形勢,管制機構(gòu)在促進兩個網(wǎng)絡的漫游方面起著重要的作用。本文探討了CDMA2000 1X+HRPD網(wǎng)絡到CDMA2000 1X網(wǎng)絡的漫游實現(xiàn)方式,首先介紹了網(wǎng)間漫游比較常用的一種解決方案,隨后結(jié)合我國的實際情況提出了漫游接入的解決方案,對比分析了兩種方案的優(yōu)勢和不足,從技術實現(xiàn)的角度提供了多種選擇方式。
2、漫游的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
為了實現(xiàn)2G/3G網(wǎng)絡間的漫游,首先要保證兩個網(wǎng)絡在信令網(wǎng)層面、話路網(wǎng)層面和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡層面實現(xiàn)互通,參見圖1。信令網(wǎng)的通過信令轉(zhuǎn)接點(STP)實現(xiàn)互通,話路網(wǎng)的通過關口移動交換中心(GMSC)實現(xiàn)互通,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通過路由器實現(xiàn)互通。

網(wǎng)絡間漫游為用戶提供的業(yè)務包括普通話音主被叫、智能網(wǎng)業(yè)務、短消息收發(fā)、數(shù)據(jù)接入業(yè)務、數(shù)據(jù)增值業(yè)務。
3、國際漫游方案
這種方案采用的是與目前提供國際漫游業(yè)務相似的方法。即用戶漫游后,該用戶的所有呼叫屬性和業(yè)務屬性就和漫游到國外的用戶特征相同。此時漫游的3G網(wǎng)絡負責漫游用戶話音主叫業(yè)務,其他的業(yè)務包括話音被叫、短消息、數(shù)據(jù)接入業(yè)務以及數(shù)據(jù)增值業(yè)務,都經(jīng)過歸屬的3G網(wǎng)絡進行提供。
3.1 登記過程
與未發(fā)生漫游的情況相同,漫游后的用戶首先要在歸屬HLR注冊登記,才能使用業(yè)務。漫游網(wǎng)絡的服務MSC/VLR通過互通的STP向歸屬HLR發(fā)起鑒權和登記過程,并配合歸屬HLR的要求完成鑒權過程和登記過程。鑒權完成后,歸屬HLR將用戶的相關信息,如呼叫權限、長途權限以及智能網(wǎng)屬性等,發(fā)送到漫游網(wǎng)絡的服務MSC/VLR。此時用戶歸屬的HLR和漫游網(wǎng)絡的服務MSC/VLR中與該用戶相關的信息是同步的。在下次登記之前,無論是HLR還是VLR檢測到用戶的數(shù)據(jù)有變化,都會通過已經(jīng)互通的信令網(wǎng)通知另一個實體,以保持HLR和VLR中用戶信息的同步更新。
從MAP應用層看,整個過程如用戶沒有發(fā)生漫游的情況則完全相同,只是承載MAP的底層信令網(wǎng)需要通過互通的STP進行連接。
3.2 主叫過程
如果漫游用戶是非智能網(wǎng)用戶,2G網(wǎng)絡對這個漫游用戶的處理與對本網(wǎng)中用戶的處理方式一樣。圖2示意了被叫用戶為第三方網(wǎng)絡用戶的情況,2G網(wǎng)絡的服務MSC/VLR判斷出被叫用戶是第三方網(wǎng)絡的用戶,通過GMSC將呼叫直接路由到第三方網(wǎng)絡,如圖2中的單向箭頭所示:

如果漫游用戶是智能網(wǎng)用戶,那么2G網(wǎng)絡的服務MSC/VLR作為用戶的SSP,會通過已經(jīng)互通的信令網(wǎng)向歸屬網(wǎng)絡的SCP發(fā)送智能網(wǎng)相關的信令。如圖2中的雙向箭頭所示。
由于智能網(wǎng)的規(guī)范具有明顯的運營商特征,這種實現(xiàn)方式要求兩個運營商使用相同的智能網(wǎng)業(yè)務規(guī)范,至少是相互兼容的智能網(wǎng)業(yè)務規(guī)范。
3.3 被叫過程
普通用戶漫游后作被叫時,如果主叫用戶是歸屬網(wǎng)絡的用戶,則由主叫所在的局向HLR查詢路由,如果主叫用戶是第三方網(wǎng)絡的用戶,則由與第三方網(wǎng)絡連接的入關口MSC向HLR查詢路由,獲得路由的(G)MSC通過互通的關口MSC將呼叫接續(xù)到漫游網(wǎng)絡。如圖3中的藍色粗實箭頭所示:

智能網(wǎng)用戶漫游后作被叫時,智能網(wǎng)的觸發(fā)過程由主叫所在交換局和被叫所在局。被叫局在漫游的2G網(wǎng)絡中,通過互通的STP連接到歸屬網(wǎng)絡的SCP來實現(xiàn)智能網(wǎng)的觸發(fā)過程,如圖3中的雙向箭頭所示。智能網(wǎng)呼叫的話路所經(jīng)過的路由與普通被叫所經(jīng)過的路由相同,如圖3中的單向箭頭所示。
3.4 短消息過程
用戶發(fā)送短消息時,漫游網(wǎng)絡通過互通的信令網(wǎng)將短消息發(fā)送到用戶歸屬的主叫短消息中心。歸屬的主叫短消息中心根據(jù)被叫用戶的情況選擇將短消息發(fā)送到被叫歸屬的短消息中心(被叫屬于歸屬網(wǎng)絡)或者短消息網(wǎng)關(被叫不屬于歸屬網(wǎng)絡)。
發(fā)給漫游用戶的短消息首先到達用戶歸屬的短消息中心,歸屬短消息中心向HLR查詢路由,獲得漫游用戶所在的2G網(wǎng)絡的服務MSC/VLR地址,通過互通的信令網(wǎng)將短消息發(fā)送到漫游網(wǎng)絡的MSC/VLR,再轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。
3.5 數(shù)據(jù)業(yè)務
兩種方案對數(shù)據(jù)業(yè)務的認證和數(shù)據(jù)業(yè)務的使用的處理方式是相同的。
。1)認證
數(shù)據(jù)業(yè)務的認證回到歸屬網(wǎng)絡進行。漫游用戶發(fā)起簡單IP呼叫時首先接入漫游網(wǎng)絡的PDSN,漫游網(wǎng)絡的PDSN向漫游地的AAA服務器發(fā)送認證請求。并經(jīng)由漫游地關口AAA服務器和歸屬地AAA服務器將該認證消息轉(zhuǎn)發(fā)給用戶歸屬的AAA服務器進行認證。用戶認證通過后,AAA服務器將該用戶歸屬網(wǎng)絡中的LNS的IP地址(該地址為公有IP地址)返回給PDSN。
。2)業(yè)務使用
數(shù)據(jù)業(yè)務經(jīng)過歸屬網(wǎng)絡中的LNS服務器接入外部數(shù)據(jù)網(wǎng)。漫游網(wǎng)絡中的PDSN與歸屬網(wǎng)絡中的LNS經(jīng)由雙方的邊界路由器相連。邊界路由器可以通過專線或者VPN直接相連,也可以與國際漫游的邊界路由器合用,通過第三方網(wǎng)絡互連。
在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上承載的增值業(yè)務,如WAP、移動E-mail、流媒體等,通過接入到歸屬網(wǎng)絡來實現(xiàn),歸屬網(wǎng)絡完成對這些業(yè)務的計費以及業(yè)務提供,拜訪地的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡提供數(shù)據(jù)接入功能。
4、漫游接入方案
漫游接入方案重新規(guī)定了漫游接入方式,即所有的漫游用戶在漫游網(wǎng)絡上只享受漫游網(wǎng)絡提供的“漫游接入”服務,“漫游接入”保證該3G用戶可以在漫游網(wǎng)絡上,根據(jù)要求從歸屬網(wǎng)絡的關口局建立到該用戶的連接,或者是該用戶可以根據(jù)需求來建立到關口局的連接,保證話音等基礎業(yè)務的實現(xiàn)。
漫游接入方案與國際漫游方案的區(qū)別在于對用戶主叫(包括普通用戶主叫和智能網(wǎng)用戶主叫)情況的處理方式不同,以及對智能網(wǎng)用戶被叫的處理方式不同。其他業(yè)務的路由與國際漫游方案的相同。本節(jié)討論與國際漫游方案的不同之處。
4.1 主叫過程
漫游接入方案的主叫過程和國際漫游方案的主叫過程的區(qū)別在于,是否將漫游用戶發(fā)起的主叫過程接續(xù)回到用戶的歸屬網(wǎng)絡,由用戶的歸屬網(wǎng)絡分析被叫號碼選擇路由。國際漫游方案的處理方式是由漫游網(wǎng)絡直接分析被叫號碼進行路由選擇;漫游接入方案的處理方式是對漫游用戶發(fā)起的主叫過程,通過就近入網(wǎng)的方式接入到用戶的歸屬網(wǎng)絡,由歸屬網(wǎng)絡的入關口MSC進行后續(xù)的處理。
漫游接入方案中,2G網(wǎng)絡的服務MSC/VLR需要分析所有在本地發(fā)起的呼叫的主叫用戶號碼。如果是來自3G網(wǎng)絡的漫游用戶,則根據(jù)就近入網(wǎng)的原則將呼叫路由到用戶歸屬的3G網(wǎng)絡。
歸屬網(wǎng)絡的入關口MSC分析用戶的主叫號碼,如果漫游用戶不是智能網(wǎng)用戶,則分析被叫號碼,根據(jù)被叫號碼進行接續(xù)。如果被叫號碼是2G網(wǎng)絡的用戶,就出現(xiàn)了比較明顯的路由迂回,如圖4中的細實單向箭頭所示,呼叫先從漫游的2G網(wǎng)絡接續(xù)到了歸屬的3G網(wǎng)絡,歸屬3G網(wǎng)絡的MSC分析被叫屬于2G網(wǎng)絡,再將話路接續(xù)到2G網(wǎng)絡,2G網(wǎng)絡分析被叫號碼進行接續(xù)。
如果漫游用戶是智能網(wǎng)用戶,3G網(wǎng)絡的入關口MSC需要完成智能網(wǎng)業(yè)務的觸發(fā),如圖4中的粗實雙向箭頭所示。主叫的智能網(wǎng)業(yè)務觸發(fā)完成后,其他的接續(xù)過程與普通用戶的主叫過程相同。

這種方案要求漫游2G網(wǎng)絡中的服務MSC/VLR對所有呼叫的主叫號碼至少能夠分析到網(wǎng)號,并根據(jù)主叫號碼的分析結(jié)果進行路由的選擇。要求3G網(wǎng)絡中提供網(wǎng)間漫游的入關口MSC能夠分析主叫號碼,并有能力區(qū)分普通用戶和智能網(wǎng)用戶,同時對智能網(wǎng)用戶要能夠完成智能網(wǎng)業(yè)務的觸發(fā)。這是對2G網(wǎng)絡和3G網(wǎng)絡中的設備提出的要求,對2G網(wǎng)絡來講,為實現(xiàn)這種功能,可能涉及到網(wǎng)絡的改造;對3G網(wǎng)絡來講,需要增加一定的投資來要求設備具備這樣的功能。
4.2 被叫過程
普通用戶漫游后作被叫時,漫游接入方案的處理方式與國際漫游的處理方式是相同的。如果主叫用戶是歸屬網(wǎng)絡的用戶,則由主叫所在的局向HLR查詢路由,如果主叫用戶是第三方網(wǎng)絡的用戶,則由與第三方網(wǎng)絡連接的入關口MSC向HLR查詢路由,獲得路由的(G)MSC通過互通的關口MSC將呼叫接續(xù)到漫游網(wǎng)絡。如圖5中的單向箭頭所示:

智能網(wǎng)用戶漫游后作被叫時,智能網(wǎng)的觸發(fā)過程由主叫所在交換局和被叫所在局共同完成。漫游接入方案中,對SCP的訪問由提供漫游功能的出關口MSC完成,而不是被叫所在的漫游網(wǎng)絡的服務交換局。要求出關口MSC能夠分析IAM消息中的被叫號碼,判斷出這個用戶是漫游到2G網(wǎng)絡的用戶,然后向HLR請求用戶的相關信息,根據(jù)從HLR返回的信息判斷用戶是否為智能網(wǎng)用戶,如果是智能網(wǎng)用戶再與SCP交互,如圖5中的雙向箭頭所示。這是對提供漫游功能的出關口MSC提出的新要求,同樣會讓3G網(wǎng)絡的運營商增加一定的投資來實現(xiàn)這一功能。
5、結(jié)束語
國際漫游方案在實現(xiàn)上不存在技術上的障礙,通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡增加用于互通的STP和關口局等設備,可以實現(xiàn)不同運營商間的2G-3G漫游。
這種實現(xiàn)方式使得漫游3G用戶在2G網(wǎng)內(nèi)發(fā)生的通話情況只由2G網(wǎng)絡掌握,3G網(wǎng)絡沒有用戶通話情況的記錄,無法產(chǎn)生對帳信息,在進行網(wǎng)間結(jié)算時可能會產(chǎn)生爭議。
由于智能網(wǎng)業(yè)務具有顯著的運營商特征,目前國際漫游并沒有向預付費用戶開放,要實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務的漫游需要兩個網(wǎng)絡遵循相互兼容的智能網(wǎng)規(guī)范,可能對3G網(wǎng)絡智能網(wǎng)業(yè)務的號碼分配以及網(wǎng)絡建設產(chǎn)生影響。
漫游接入方案明確了用戶發(fā)生的所有業(yè)務都需要經(jīng)過3G的歸屬網(wǎng)絡,兩家運營商同時掌握用戶的呼叫信息,雙方在結(jié)算過程中有對帳的依據(jù)。
此外由于3G漫游用戶的所有的呼叫都經(jīng)過了網(wǎng)關,使得網(wǎng)間可以對用戶的服務質(zhì)量進行監(jiān)控,同時“漫游接入”的含義有利于漫游業(yè)務的資費的結(jié)算。
漫游方案的一個缺點是可能會引起對2G網(wǎng)絡的改造,并增加對3G網(wǎng)絡的投資成本。此外由于所有的呼叫都要就近繞回到歸屬網(wǎng)絡,網(wǎng)間資源的浪費比較明顯,也在端到端連接中引入新的“接入段連接”,其接續(xù)的服務質(zhì)量會有所下降。
無論是哪種方案,實現(xiàn)智能網(wǎng)業(yè)務的網(wǎng)間漫游都會對交換機提出新的要求,可能還會引起網(wǎng)絡改造,是否有必要用追加投資的方式來支持智能網(wǎng)業(yè)務的漫游是需要考慮的一個問題。