運營商號碼攜帶核心網(wǎng)實施方案探討

林迎鎮(zhèn) 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司 南昌市 330000

運營商號碼攜帶核心網(wǎng)實施方案探討

林迎鎮(zhèn) 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司 南昌市 330000

本文重點分析號碼攜帶對現(xiàn)有核心網(wǎng)設(shè)備的改造需求、能力需求及對現(xiàn)網(wǎng)路由的調(diào)整等方面因素，選擇最優(yōu)的號碼攜帶NP查詢點設(shè)置方案；規(guī)劃號碼攜帶網(wǎng)絡(luò)組織，確定現(xiàn)網(wǎng)核心網(wǎng)設(shè)備能力評估重點因素，對江西省運營商制定號碼攜帶實施方案有重要意義。

號碼攜帶NP 號碼攜帶數(shù)據(jù)庫NPDB 路由碼RN 本地業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)LSMS NP-HLR

0、引言

網(wǎng)間移動電話用戶號碼攜帶（以下簡稱“號碼攜帶”）是促進電信市場競爭、提升電信服務(wù)水平的重要舉措，是我國電信業(yè)“以人為本、用戶至上、服務(wù)民生、服務(wù)社會”具體體現(xiàn)。為了切實解決試驗中存在的問題，也為在全國范圍內(nèi)實施號碼攜帶做好管理、技術(shù)和實踐經(jīng)驗上的準備，還需要進一步試驗。

本文在號碼攜帶技術(shù)要求、深入研究江西省電信網(wǎng)絡(luò)特點的基礎(chǔ)上，展開論述號碼攜帶實施方案選擇、網(wǎng)絡(luò)組織規(guī)劃和現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備能力評估關(guān)鍵因素。

1、號碼攜帶業(yè)務(wù)的要求

1.1、業(yè)務(wù)試驗原則

◎號碼攜帶現(xiàn)場試驗不能影響用戶的正常通信；

◎任何情況下都要確保用戶基本通信服務(wù)；

◎號碼攜帶的現(xiàn)網(wǎng)試驗應滿足互聯(lián)互通的相關(guān)標準和要求；

◎在不影響網(wǎng)絡(luò)信息安全、用戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，盡量選擇網(wǎng)絡(luò)改造小，實施和管理成本低、便于操作的方案。

1.2、業(yè)務(wù)試驗內(nèi)容

1）試驗范圍

江西省的南昌、九江等共11個本地網(wǎng)。

2）可攜帶區(qū)域

考慮到跨本地網(wǎng)號碼攜帶涉及計費、結(jié)算等問題，試驗提供攜帶范圍限定在同一個本地網(wǎng)內(nèi)的移動電話號碼。例如南昌的用戶只能在南昌電信、南昌移動、南昌聯(lián)通間攜轉(zhuǎn)。

3）可攜帶業(yè)務(wù)

考慮到當前移動網(wǎng)上各種業(yè)務(wù)互聯(lián)互通等情況，試驗提供可攜帶業(yè)務(wù)為電話業(yè)務(wù)、點對點短消息業(yè)務(wù)和多媒體消息以及其他實現(xiàn)網(wǎng)間互聯(lián)互通的業(yè)務(wù)。

4）攜轉(zhuǎn)策略

試驗不同運營企業(yè)移動網(wǎng)間號碼攜帶試驗，涉及中國電信、中國移動（不包括中國移動 TD-SCDMA 專用號段157/188 的用戶）、中國聯(lián)通三家運營企業(yè)的移動網(wǎng)絡(luò)用戶。

2、號碼攜帶技術(shù)實現(xiàn)方式

2.1、號碼攜帶的架構(gòu)

數(shù)據(jù)庫設(shè)置的方式有集中數(shù)據(jù)庫方式以及運營商間的數(shù)據(jù)庫互聯(lián)方式。本試驗項目的總體架構(gòu)中采用集中數(shù)據(jù)庫的方式，即在工信部設(shè)置集中數(shù)據(jù)庫。

2.2、數(shù)據(jù)庫訪問方式

工信部總體原則：移動用戶發(fā)起的呼叫，由發(fā)端運營企業(yè)網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫；電信公司固網(wǎng)用戶發(fā)起的呼叫，由移動號碼歸屬網(wǎng)絡(luò)查詢NP數(shù)據(jù)庫；移動公司、聯(lián)通公司固網(wǎng)用戶發(fā)起的呼叫，由固網(wǎng)號碼歸屬網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫。

以電信為例，根據(jù)以上原則，NP查詢可設(shè)置在互聯(lián)互通關(guān)口局或移動網(wǎng)的端局/長途匯接局上，以下對兩種方案進行比較。

方案一：NP查詢點設(shè)置在互聯(lián)互通關(guān)口局

1）固網(wǎng)呼叫本地其他運營

采用受端查詢，保持現(xiàn)有路由不變，由受端運營商進行查詢，如號碼攜入到電信，則需將話務(wù)迂回到電信移動網(wǎng)落地，增加綜合關(guān)口局到外網(wǎng)和移動網(wǎng)兩個局向的話務(wù)處理能力。

2）固網(wǎng)呼叫本地移動網(wǎng)用戶

目前固網(wǎng)呼叫本地移動網(wǎng)號碼的路由為：PSTN（MS）與移動網(wǎng)設(shè)置直達路由；NGN與移動網(wǎng)設(shè)置直達路由或通過MS轉(zhuǎn)接；IMS也設(shè)置直達路由。需進行路由調(diào)整：固網(wǎng)與移動網(wǎng)互通不再設(shè)直達路由，改由綜合關(guān)口局轉(zhuǎn)接；未攜出的移動網(wǎng)號碼由綜合關(guān)口局負責路由到移動網(wǎng)，攜出的移動網(wǎng)號碼由綜合關(guān)口局負責路由到對應的其他運營商關(guān)口局。綜合關(guān)口局需承擔固網(wǎng)呼叫移動網(wǎng)的全部話務(wù)和攜出移動號碼的被叫話務(wù)，需對現(xiàn)有綜合關(guān)口局進行大規(guī)模擴容。

固網(wǎng)呼叫移動網(wǎng)路由調(diào)整圖

3)本地移動網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼

保持現(xiàn)有路由不變，但綜合關(guān)口局查詢后需將攜入移動號碼的被叫話務(wù)迂回到移動網(wǎng)，需額外增加綜合關(guān)口局能力需求。

方案二：NP查詢點設(shè)置在移動網(wǎng)端局、移動長途匯接局

1）固網(wǎng)呼叫本地其他運營

采用受端查詢，保持現(xiàn)有路由不變。話務(wù)迂回同方案一。

2）固網(wǎng)呼叫本地移動網(wǎng)用戶

保持現(xiàn)有路由不變，對綜合關(guān)口局沒有影響。

3）本地移動網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼

保持現(xiàn)有路由不變，移動網(wǎng)端局、移動長途匯接局查詢后，攜入移動號碼的被叫話務(wù)直接在本地移動網(wǎng)落地，不會產(chǎn)生迂回話務(wù)。

綜上，方案一的NP查詢點只設(shè)置一個，比較簡潔，便于管理。從技術(shù)上分析，要優(yōu)于方案二；但從對現(xiàn)網(wǎng)改動及投入來看，方案一對現(xiàn)網(wǎng)路由改動較大，轉(zhuǎn)接話務(wù)、迂回話務(wù)較多，需進行大規(guī)模擴容。方案二不需對現(xiàn)網(wǎng)路由作調(diào)整，不需對綜合關(guān)口局做大規(guī)模擴容，設(shè)置多個NP查詢點，安全性較高。從這點上看要明顯優(yōu)于方案一。因此，從對現(xiàn)網(wǎng)改動、投資、安全性綜合考慮，本文推薦采用方案二。在此我們將方案二歸納如下：

◎發(fā)端查詢

移動用戶之間的語音業(yè)務(wù)，由發(fā)端運營企業(yè)網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫：本地移動用戶呼叫本地其他運營商移動號碼的語音查詢點設(shè)在移動網(wǎng)MSC；外地移動網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼的語音查詢點設(shè)移動網(wǎng)TMSC或綜合關(guān)口局GMSC（當移動網(wǎng)端局、移動長途匯接局漏查時，通過綜合關(guān)口局補查）。

◎受端查詢

固定到移動用戶的語音業(yè)務(wù)，由移動號碼歸屬網(wǎng)絡(luò)查詢NP數(shù)據(jù)庫：

固網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼，語音查詢點由其他運營商負責；

固網(wǎng)用戶呼叫本地移動網(wǎng)號碼，語音查詢點由MSC負責。

保留號碼擁有網(wǎng)絡(luò)查詢NP數(shù)據(jù)庫的路由，以確保在特殊情況下的通信暢通。

2.3、路由號碼

實施號碼攜帶后，用戶的ISDN號碼已經(jīng)不能表征其歸屬哪個網(wǎng)路，因此為了尋找目標的簽約網(wǎng)絡(luò)或目標的交換節(jié)點，需要在電信網(wǎng)編號計劃中為每個運營商網(wǎng)絡(luò)規(guī)定一個路由號碼（RN），用于表征運營商網(wǎng)絡(luò)。訪問數(shù)據(jù)庫后，將路由號碼加在用戶原有的ISDN號碼前，用于呼叫路由。

目前暫定路由號碼采用124字段的號碼，并給中國電信分配1241，中國移動分配1242，中國聯(lián)通分配1243。

3、業(yè)務(wù)技術(shù)要求

主叫業(yè)務(wù)不改變原有規(guī)則。各運營商為攜入用戶分配專屬IMSI號段，當用戶發(fā)起用戶注冊、位置更新時，以IMSI尋址到用戶歸屬NP-HLR。NP-HLR根據(jù)用戶簽約情況給VLR下發(fā)相關(guān)用戶號碼、簽約數(shù)據(jù)。

語音業(yè)務(wù)號碼攜帶架構(gòu)圖

語音業(yè)務(wù)不改變，目前各運營商網(wǎng)間長途業(yè)務(wù)采用的受端入網(wǎng)方式。語音業(yè)務(wù)號碼攜帶架構(gòu)如上圖，移動用戶之間的呼叫采用發(fā)端運營商網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫的方式。其他未參與試驗的城市所有呼叫路由按照原來的選路方式?jīng)]有變動。即同運營商的移動網(wǎng)用戶呼叫江西省移動網(wǎng)在各自HLR查詢被叫歸屬情況，移動網(wǎng)用戶呼叫江西省其他運營移動號碼在江西省NP-HLR查詢被叫歸屬情況，發(fā)起查詢點為江西省MSC。為保證長途受端入網(wǎng)方式不變，對于移動網(wǎng)攜出用戶，長途網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)節(jié)點在選路時需要具備識別區(qū)號+RN+MDN的能力。

固定用戶到移動用戶之間的語音業(yè)務(wù)采用受端運營商網(wǎng)絡(luò)查詢數(shù)據(jù)庫的方式。即固定用戶呼叫江西省移動網(wǎng)用戶，在移動網(wǎng)查詢。固定用戶呼叫江西省其他運營移動號碼，在其他運營商查詢。固定網(wǎng)及其他未參與試驗的城市的所有呼叫路由按照原來的選路方式?jīng)]有變動。來自國際側(cè)的業(yè)務(wù)在本地GSMC查詢NP數(shù)據(jù)庫。

4、網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)要求

號碼攜帶除需新建NP-HLR設(shè)備外，還需對現(xiàn)有核心網(wǎng)設(shè)備進行升級改造。

4.1、新建NP-HLR

江西省需建設(shè)NP-HLR保存異網(wǎng)號碼的NP簽約網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時保存攜入用戶的業(yè)務(wù)簽約信息。NP-HLR除需具備HLR功能，還需支持NP業(yè)務(wù)查詢功能。其他運營商移動號碼作為被叫時，都需經(jīng)過NP-HLR查詢，故NP-HLR的網(wǎng)絡(luò)地位比現(xiàn)網(wǎng)HLR還重要，建議采用1∶1互備方式，且應分局址設(shè)置。

4.2、HLR

HLR可對網(wǎng)絡(luò)ID和RN對應關(guān)系進行配置。HLR中增加NP用戶屬性，當用戶號碼攜帶出網(wǎng)絡(luò)后，HLR根據(jù)LSMS發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)ID匹配RN，存儲到攜出用戶數(shù)據(jù)中。將用戶屬性置于NP，其它業(yè)務(wù)屬性全部刪除。HLR應存儲H碼和區(qū)號對應關(guān)系，當用戶攜出后，HLR可根據(jù)H碼返回區(qū)號。

4.3、MSC/TMSC/GMSC

MSC/TMSC需支持本地異網(wǎng)移動號碼觸發(fā)路由查詢，增加根據(jù)RN的路由數(shù)據(jù)，支持 HLR by pass 功能，TMSC需區(qū)分主叫用戶屬性（移動、固話）。MSC還應增加新功能：MSC發(fā)起對異網(wǎng)號碼查詢?nèi)绻?，?GT查詢失敗、查詢超時等，MSC應將呼叫直接路由到關(guān)口局，并在ISUP 的IAM消息被叫號碼前按網(wǎng)號加上RN；如果此時MSC-HLR之間采用直聯(lián)方式，MSC到HLR信令點不可達，MSC應不發(fā)起查詢，將呼叫直接路由到關(guān)口局，并在ISUP的IAM消息被叫號碼前按網(wǎng)號加上RN。

GMSC需支持本地異網(wǎng)移動號碼觸發(fā)路由查詢，具備分析RN能力，區(qū)分主叫用戶屬性（移動、固話）。

4.4、信令網(wǎng)

NP-HLR與短消息中心、GMSC、MSC采用準直聯(lián)，LSTP需增加 RN+MDN；LSTP需要增加本地其他運營商H碼的GT數(shù)據(jù)以及分配給攜入用戶專用的IMSI GT數(shù)據(jù)。

5、號碼攜帶網(wǎng)絡(luò)組織

江西省內(nèi)移動網(wǎng)的T/G/MSC作為NP業(yè)務(wù)發(fā)起查詢點，移動網(wǎng)和固網(wǎng)用戶呼叫江西省異網(wǎng)移動用戶話務(wù)路由具體如下：

1）外省移動網(wǎng)用戶呼叫江西省異網(wǎng)移動用戶：呼叫由長途網(wǎng)經(jīng)江西省TMSC或DC1-TG路由至TMGW，TMSC查詢NP-HLR，若被叫未攜帶或攜入第三方網(wǎng)，則由TMGW→綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→相應的異網(wǎng)關(guān)口局，若被叫攜入本運營商，則由TMGW→VMGW。

2）江西省本地移動網(wǎng)用戶呼叫本省異網(wǎng)移動用戶：MSC查詢NP-HLR，若被叫未攜帶或攜入第三方網(wǎng)，則由MGW→綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→相應的異網(wǎng)關(guān)口局，若被叫攜入本運營商，則由MGW→VMGW。

3）外省固網(wǎng)用戶呼叫江西省異網(wǎng)移動用戶：呼叫由PSTN長途網(wǎng)路由至江西省的PSTN DC1→MS/省內(nèi)SS→綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局，由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局進行NP查詢，若被叫攜入本運營商，則由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局將話務(wù)路由至綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→移動網(wǎng)MGW→VMGW，若被叫攜入第三方，則由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局將話務(wù)路由至第三方關(guān)口局。

4）江西省固網(wǎng)用戶呼叫本省異網(wǎng)移動用戶：固網(wǎng)→MS/省內(nèi)SS/IMS→綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局，由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局進行NP查詢，若被叫攜入本運營商，則由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局將話務(wù)路由至綜合關(guān)口局GMGW/固網(wǎng)關(guān)口局→移動網(wǎng)MGW→VMGW，若被叫攜入第三方，則由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)關(guān)口局將話務(wù)路由至第三方關(guān)口局。

6、現(xiàn)網(wǎng)能力評估

6.1、互聯(lián)互通關(guān)口局

固網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼，語音查詢點由其他運營商負責，會產(chǎn)生迂回話務(wù)。業(yè)務(wù)開展初期對關(guān)口局的能力需求較小，初期可暫不考慮關(guān)口局能力擴容。

6.2、MSC、HLR

號碼攜帶業(yè)務(wù)開展后將增加MSC的信令開銷，除與號碼攜帶用戶作為主被叫產(chǎn)生的除外，更主要為移動網(wǎng)用戶呼叫本地其他運營商移動號碼時MSC到NPHLR查詢產(chǎn)生的信令開銷，假設(shè)移動網(wǎng)至其他運營的話務(wù)量占移動網(wǎng)總話務(wù)量的50%，預計信令開銷將增加1倍。需評估現(xiàn)網(wǎng)MSC與信令網(wǎng)LSTP開設(shè)的鏈路情況，節(jié)日最忙時負荷情況，若負荷超過0.1Erl，需考慮增開鏈路；還需評估現(xiàn)網(wǎng)MSC的信令處理單元CPU負荷情況，若忙時負荷在40%以上，則需考慮信令處理單元擴容。號碼攜帶業(yè)務(wù)對HLR處理能力需求較小，HLR現(xiàn)有配置應能滿足需求。

6.3、移動網(wǎng)LSTP

因MSC至NP-HLR的信令開銷自號碼攜帶業(yè)務(wù)量生效時一步到位。因此，NP-HLR與LSTP之間的信令鏈路需一步到位，信令鏈路計算需考慮本地移動網(wǎng)呼叫本地其他運營商移動號碼的信令需求、外省移動網(wǎng)呼叫本地其他運營商移動號碼信令需求、攜入用戶作被叫信令需求、移動性管理信令需求、短消息信令需求。最后，根據(jù)信令需求量評估現(xiàn)有LSTP信令資源是否滿足需求。

7、結(jié)束語

號碼攜帶實施過程較為復雜，為支持號碼攜帶業(yè)務(wù)，需對現(xiàn)網(wǎng)核心網(wǎng)進行系統(tǒng)改造，對現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備能力、功能進行評估，以確定實施方案，同時還需考慮與業(yè)務(wù)網(wǎng)、IT系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)測試，與其他運營商聯(lián)網(wǎng)測試，最終才能對用戶開放號碼攜帶業(yè)務(wù)。由于篇幅有限，本文重點介紹了號碼攜帶總體情況，NP查詢點設(shè)置建議，號碼攜帶網(wǎng)絡(luò)組織，現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備評估分析要點，對號碼攜帶實施方案的制定具有實際的參考價值。

[1] 號碼攜帶相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

1009-0940(2014)-4-0005-04

2014-9-08