移动通信网络要求支持终端广泛移动性,所以应具备漫游的功能。所谓漫游,是指移动用户离开归属的网络和区域后,仍能继续使用移动业务。
漫游的方式既可以是运营商不同地区之间的漫游(网内漫游),也可以是运营商间同一地区(异网当地漫游)或不同地区的漫游(异网异地漫游)。既可以是3G间或2G间的漫游(系统内漫游),也可以是3G与2G间的漫游(系统间漫游);其中,系统内漫游大多是不同运营商网络在不同区域的漫游,系统间漫游大多是运营商的3G网络到2G网络的补充覆盖方式的漫游。
由于漫游方式能较好地节省运营商的成本和补充初期网络覆盖的不足,中国未来的3G网络建设,很有可能会出现不同运营商之间的漫游情况,这是本文关于漫游研究的重点。
一、话音漫游方案
不同运营商间的漫游,以话音业务最为基础。无论是3G到3G网间漫游,还是3G到2G网间漫游,其实现方案都可分为两种:国际漫游方案和漫游接入方案。
1.国际漫游方案
与目前国际漫游的业务提供方式相同,即用户漫游后,该用户的所有呼叫属性和业务属性就和漫游到国外的用户特征相同。此时漫游的3G网络负责漫游用户话音主叫业务,其他的业务(包括话音被叫、短消息业务)接回到归属网络,由归属网络负责后续的处理。
2.漫游接入方案
所有的漫游用户在漫游网络上只享受漫游网络提供的“漫游接入”服务,用户在漫游网络上主叫产生的消息首先接入到归属网络的关口局,由归属网络关口局负责后续的接续。这就避免了因为漫游网络和归属网络的业务能力、协议版本不一致带来的兼容性问题(如智能业务的SSP和SCP的兼容性),也有利于归属网络运营商对漫游用户的准确计费。
二、漫游方案实现
1.信令互联
开展漫游业务的第一步就要实现网间信令网层面的互通。在信令网的互通过程中,双方可以通过专门的互通STP(iSTP)实现信令的转接,并能够相互支持对方的GT编码方案。
(1)GT编码
为了保证MAP消息的互通,在GT编码上,必须要实现统一的编码方案,应当使用能够标识出不同运营商的IMSI、MSISDN和MSRN号码,以支持对MAP消息在网间的传递。
(2)iSTP的设置原则
对于iSTP的设置问题,原则上不同运营商可以考虑按大区或者按省设置。当用户漫游时,拜访网络按照就近入网的原则将用户与其归属HLR之间的信令首先发送到iSTP,再由该iSTP根据GT号码指示的运营商,转发至归属运营商的iSTP。
对于信令互联,由于其是漫游业务实现的链路基础,两种漫游方案要求是一致的。|||
2.漫游注册过程
与未发生漫游的情况相同,漫游后的用户首先在归属HLR进行注册登记能使用业务。其注册过程如图1所示。

用户在漫游时,漫游网络的服务MSC/VLR通过互通iSTP向归属HLR发起鉴权和登记过程,并配合归属HLR的要求完成该过程,同时从用户归属的HLR中获取用户的相关信息,如呼叫权限、业务属性等。此后,无论是归属HLR还是漫游网络服务的MSC/VLR,有一方检测到用户的数据变化都会通过已经互通的信令网通知另一方,以保持HLR和VLR中用户信息的同步更新。
需要指出的是,虽然上述两种方案在信令路由实现上没有区别,但在消息内容上可能会依据业务实现的要求不同而有所变化。例如,对于智能网业务,国际漫游方案MSC/SSP直接访问归属的SCP,而漫游接入方案,根据要求应该不允许漫游网络的MSC/SSP与归属网络的SCP进行互通,SCP由归属的MSC/SSP触发,在注册时返回消息中将不带有用户CSI,就是说HLR应能根据MAP协议版本协商结果做出相应处理。
可以看出,对智能网业务,如果漫游网络的SSP和归属网络的SCP之间能实现访问,则两方案都可以提供智能网业务,但如果SSP和SCP不实现互通,则国际漫游方案不能提供智能网业务,漫游接入方案则因为由归属网络触发,可以提供智能网业务。
3.主叫过程
(1)国际漫游方案
国际漫游方案的普通主叫业务处理过程如图2所示。对于漫游用户发起的呼叫,漫游网络的处理方式与本网用户的主叫业务相同,即直接由服务的MSC/VLR处理主叫业务属性,并判断被叫用户位置,路由接续至被叫用户,归属网络不参与主叫用户的业务处理。当被叫用户为第三方网络用户时,呼叫路由如图2中红色箭头所示;当被叫用户为其归属网络用户时,呼叫路由如图2中蓝色箭头所示;当被叫用户为漫游网络用户时,呼叫路由如图2中绿色箭头所示。

若漫游用户为智能用户,在服务MSC与归属SCP之间能实现协议版本兼容的前提下,由于漫游网络中的服务MSC/VLR在用户漫游注册时,即从归属HLR中获得了用户的智能网业务属性,在漫游用户发起智能网呼叫时,服务MSC/VLR即会作为SSP通过互通STP向用户归属的SCP进行业务触发,并在SCP的控制指示下进行业务的进一步处理。
国际漫游方案中漫游用户主叫时,漫游地MSC能够出对账话单,如果被叫用户为归属网络用户,归属的GMSC能出对账话单,但如果被叫用户为第三方网络用户时,归属网络没有任何话单,不能对账。
(2)漫游接入方案
漫游接入方案的普通主叫业务处理过程如图3所示。

可以看到,对于漫游用户发起的呼叫,漫游网络均接至其归属网络,由其归属网络的GMSC查询插入主叫业务属性,并完成主叫业务处理后,进行后续的路由接续处理,即使被叫用户为漫游网络内的用户,也要通过归属网络的GMSC再接回至漫游网络。在这种方案下,漫游网络的服务MSC起到为漫游用户接入归属网络的作用。当被叫用户为第三方网络用户时,呼叫路由如图3中红色箭头所示;当被叫用户为其归属网络用户时,呼叫路由如图3中蓝色箭头所示;当被叫用户为漫游网络用户时,呼叫路由如图3中绿色箭头所示。
对于漫游用户发起的智能网呼叫,服务的MSC将呼叫接续至归属网络的GMSC。归属网络的GMSC通过查询用户归属的HLR或者其他的处理方式获得其智能网业务属性,并与用户归属的SCP进行信令交互。当SCP指示连接被叫时,均由归属网络的GMSC判断被叫用户位置并进行路由接续。
需要说明的是,该方案涉及较多的网络设备改造和配置。
●漫游网络的(G)MSC的功能要求
漫游(G)MSC应能根据主叫号码进行路由,识别用户是其它运营商的漫游用户,即就近送入该运营商的关口局。但对于紧急呼叫等和主叫位置相关的业务,漫游地MSC应该能够正确识别,并本地接续,而不是将呼叫路由回归属地。
●入口关口局、长途局的改造和配置
用户归属运营商的入口关口局(以固网关口局为例),应把用户呼叫路由至归属的GMSC。路由的方式可以是主叫路由方式,也可以是被叫路由方式。主叫路由方式要求沿途所有经过的局向均具备主叫路由功能,被叫路由方式可以通过在号码前插入识别码方式进行标识,该标识码可以设置在被叫号码中,即在入口关口判断用户归属,GMSC在本地则直接路由至GMSC,由GMSC完成后续的话音接续。如归属GMSC在异地,需在被叫号码中增加漫游标识、增加归属地区的地区码,并且补全被叫号码,送至长途局路由到归属GMSC所在地区的落地长途局,该长途局删除增加的地区码和漫游标识码,把呼叫接续到归属GMSC,由归属GMSC实现后续的语音呼叫。
(3)归属网络的GMSC业务流程改变
归属网络的GMSC能根据主叫号码进行路由,并能够对呼叫进行接入权限的判断。对于智能网业务,没有采用归属网络的SCP和漫游网络的SSP互通的方式,则要求归属网络的GMSC能够识别主叫用户是智能网用户,并根据用户的属性进行主叫智能业务的触发。
漫游接入方案中漫游用户主叫时,无论被叫是本网、漫游网络还是第三方网络用户,归属网络GMSC均能出对账话单。
4.被叫过程
对于漫游用户的普通被叫过程,两种方案在其业务实现上没有区别,如图4所示。

用户在漫游注册过程之后,用户归属的HLR中即存储了用户当前所在MSC/VLR的地址信息。当有其他用户呼叫漫游用户时,均先接至其归属网络,并由归属网络的(G)MSC向其归属HLR发起路由查询过程,归属HLR通过互通iSTP对漫游网络的MSC/VLR进行访问,得到路由信息后再经过相同的路径返回到(G)MSC,并由(G)MSC完成后续的话路接续过程。
当主叫用户为第三方网络用户时,呼叫路由如图4中红色箭头所示;当主叫用户为其归属网络用户时,呼叫路由如图4中蓝色箭头所示;当主叫用户为漫游网络用户时,呼叫路由如图4中绿色箭头所示。图4中的黄色虚线箭头表示(G)MSC查询HLR信令过程以及HLR至MSC/VLR的路由查询信令过程。
漫游的3G用户做被叫时,与现网不同运营商之间互通时的呼叫处理方式类似,网络和设备都不用进行特殊改造。需要被叫归属的(G)MSC能够分析漫游网络服务MSC的MSCID,以便依据MSRN选择路由。
两种方案漫游用户被叫时,无论主叫是漫游网络用户、归属网络用户还是第三方网络用户,归属网络GMSC都能出对账话单。|||
三、漫游方案比较
1.业务能力比较
对于基本业务的“国际漫游”和“漫游接入”两种实现方案,业务能力的主要差别体现在对智能网业务的处理上。
国际漫游方案要求漫游网络和归属网络采用的智能网协议能够相互兼容。而事实上,不同运营商定义的智能网业务会存在一定差异,除了业务流程不同外,某些消息和参数的处理,特别是可能涉及的录音通知都会有所不同,这就给智能网用户的漫游带来了一定的困难。由于每增加一种智能网业务都需要完成兼容性的要求,这在一定程度上限制了归属网络提供智能网业务的多样性。
而漫游接入方案的漫游用户的业务处理均由归属网络来完成,因此智能业务实现方便,并不需要归属网络与漫游网络统一业务规范即可提供。
2.计费对账比较
国际漫游方案在漫游用户做主叫呼叫第三方网络用户时,归属网络没有任何对账依据,无法实现和其它运营商的漫游分摊。
而漫游接入方案,所有漫游呼叫由归属GMSC接续,需进行接续,异域和漫游网络、第三方网络之间可以实现漫游分摊。
3.实现难度比较
国际漫游方案如不考虑智能网业务的漫游则基本不需更改任何网络设备,如考虑智能业务,则面临运营商间的协议、版本一致性测试,很可能需要对现网设备进行升级或补丁,不易操作。
漫游接入方案对网络设备的要求比较高,无论是漫游网络的MSC、归属运营商入口关口局、长途局、还是用户归属的GMSC均有一定技术要求,现网不支持的也面临升级和替换,实现难度更大。
4.资源利用比较
国际漫游方案由于漫游网络负责用户的去话业务,这就使得用户做主叫时能按照较优的方式寻找目的地用户,同时也能保证网间资源的有效使用。而“漫游接入方案”则由于漫游用户的呼叫业务均由归属网络来完成,因此用户的每一次呼叫都要首先接续至归属网络(主要差异在于主叫接续),再进行进一步的处理,因此话路迂回现象较严重,网间资源的浪费较明显。同时,这种迂回等于是在用户端到端的连接中引入了新的“接入段连接”,因此有可能会增加呼叫接续及通话过程中的时延,使得服务质量会有所下降。
对于国际漫游方案的智能语音业务,如果使用漫游服务提供商的放音资源,由于不同运营商的业务流程及语音资源各不相同,严重限制了智能业务的漫游;如果使用归属服务提供商的放音资源则会引入话路迂回,造成资源利用率的降低。
四、总结
3G语音漫游的两种实现方案:国际漫游方案和漫游接入方案。这两种技术方案均具备技术可行性,也各有一定的优缺点。其中,前者为目前普遍采用的漫游方式,但在处理智能语音业务、漫游计费等问题上存在明显的技术缺陷,即使解决了前者的技术缺陷,但也带来了技术实现困难、现网改造、网络资源效率低等问题。
具体采用何种漫游方案可根据运营商的网络现状、设备改造的难易程度等因素综合考虑决定。( 通信世界网)