移动号码携带核心网部署方案探讨

张伟强，杜忠岩，李嵩泉，肖 禄（中讯邮电咨询设计院有限公司，北京100048）

0 前言

号码可携带（NP）又称携号转网、移机不改号，是指一家电信运营商的用户，无需改变电话号码，就能转为另一家电信运营商的用户，并能够享受其提供的服务。根据用户号码的不同，号码可携带分为移动号码携带和固定号码携带。

根据工业和信息化部的统一部署，中国电信、中国移动、中国联通目前已在5 省开展移动号码携带业务。2010年11月，三大运营商在天津和海南面向用户启动移动号码携带服务；2015年6月，三大运营商在云南、湖北、江西面向用户开展移动号码携带服务。其中，在海南开展的为单向携转业务，即中国移动用户可携转至中国联通、中国电信，而中国电信和中国联通的用户不能携转至中国移动；天津、云南、湖北、江西4 省（市）开展双向携转业务，三大运营商用户可互相携转。

本文以中国联通号码携带核心网系统为例，在对移动号码携带系统的架构和业务流程分析的基础上，深入分析了核心网的部署方式，对几种可行的部署方案进行了讨论。

1 移动号码携带系统总体架构

保证号码携带用户能够顺利使用签约运营商提供的通信服务，关键在于实现对试验省用户的签约运营商归属的识别。号码携带系统需要工信部和三大运营商统筹建设，主要内容包括：工信部的业务受理系统及集中数据库；中国电信、中国移动、中国联通的号码携带系统［1］。以中国联通为例，号码携带系统的内容涉及核心网络、支撑系统和业务平台，号码携带系统结构如图1所示。

图1 中国联通移动号码携带系统总体架构

数据库管理中心CSMS/CNPDB 由工信部统一设置，中国联通设置全国和省两级LSMS/LNPDB，并与集中数据库（工信部系统）同步，由省LSMS 将数据下发到本网设备（NPHLR 和NPMSC）的数据库。各部分功能描述如下：

a）CSMS是全国NP业务的管理中心，审核和管理整个NP流程，与中国电信、中国移动、中国联通LSMS/NPDB 及SOA 相连，集中管理和发布号码携带信息。具体工作包括：接收、转发三大运营商的号码携带申请；号码携带业务受理流程管理；存储用户号码携带数据；同步号码携带数据。

b）中国联通全国LSMS 中心负责中国联通网内LNPDB 的数据同步，保证NP 数据一致性。当接收到CSMS的NP业务生效通知时，把数据同步到各省LNP⁃DB。

c）中国联通集团SOA管理中国联通网内NP受理流程，并和CSMS交互。

d）各省SOA 负责业务受理，以及与计费、HLR、MSC、SCP等设备的数据同步。

e）NPMSC 设备具备VLR 及短信中心功能，存储BSS 下发的中国联通携出用户信息，完成对携出用户的短信寻址及短信转发［2］。

f）NPHLR 设备作为NP 用户的专用HLR，负责存储BSS下发的外网携入及他网互携用户信息［2］。

2 业务流程分析

2.1 位置更新流程

2.1.1 携入用户的位置更新流程

携入用户的位置更新流程与普通用户类似，由MSC 向NPHLR 发起位置更新流程，NPHLR 负责记录用户所在的MSC信息。

2.1.2 携出用户的位置更新流程

携出用户的位置更新由NPMSC 负责。接收BSS发送的携出用户数据后，NPMSC模拟VLR向用户原归属的HLR发出位置更新请求，原归属HLR将携出用户的当前位置信息置为NPMSC的No.7编号。

2.2 语音呼叫流程

2.2.1 试验省本地语音呼叫流程分析

被叫MSISDN 为中国联通号段的携出用户时，由主叫侧MSC向存储此号段的HLR查询，HLR根据用户位置记录，向NPMSC查询，获取用户当前携转信息。

被叫MSISDN 为中国移动或中国电信号段时，主叫侧MSC向NPHLR查询，获取用户当前携转信息。

2.2.1.1 中国联通移网用户呼叫中国联通号携用户

图2示出的是中国联通移网用户呼叫中国联通号携用户语音话路接续。主叫用户将呼叫信令送至中国联通核心网，由中国联通核心网络进行NP 查询，判断用户是否发生携转。

图2 中国联通用户呼叫中国联通号携用户语音话路接续

a）未携转：参照正常呼叫流程，由中国联通核心网将呼叫疏通至相应端局。

b）携转至中国电信：由中国联通核心网将呼叫疏通至中国联通关口局，关口局将相应呼叫转接至中国电信语音网络。

c）携转至中国移动：由中国联通核心网将呼叫疏通至中国联通关口局，关口局将相应呼叫转接至中国移动语音网络。

信令流程如图3所示。

①主叫用户发起呼叫至MSCA1；MSCA1 判断被叫号码为中国联通号段，向该存储MSISDN号段的HL⁃RA发出MAP查询（SRI消息）以获取路由信息。

图3 中国联通用户呼叫中国联通号携用户语音呼叫流程

②a 若用户已携转，HLRA查询后发现该用户目前登记在NPMSCA，向NPMSCA发送PRN消息。

③a NPMSCA 分析被叫的IMSI，发现该用户号码已携转至运营商B，于是向HLRA 回复PRN_ack，MS⁃RN字段信息为RN+MSISDN。

④a 用户已携转，HLRA向MSCA1发送SRI_ack消息，MSRN字段信息为RN+MSISDN。

④b 用户未携转，HLRA 向MSCA1 发送被叫包含被叫用户所在的MSCA2的MSRN的SRI_ack消息。

⑤a 用户已携转，MSCA1向GMSCA发送被叫号码为RN+MSISDN 的IAM消息。

⑤b 用户未携转，MSCA1向MSCA2发送被叫号码为MSISDN 的IAM消息。

⑥a GMSCA 根据RN 号码，将IAM 消息疏通到被叫的当前签约网络的GMSCB。

⑦a GMSCB 收到被叫号码为RN+MSISDN 的呼叫，确认RN 为本网的路由码，而MSISDN 号码归属外网号段，则向NPHLRB 发出MAP 查询消息（SRI）获取路由信息。

⑧a NPHLRB 向GMSCB 回复包含用户所在MSCB的MSRN 的SRI_ack消息。

⑨a GMSCB根据MSRN将IAM消息疏通至用户当前所在的MSC B。

2.2.1.2 中国联通移网用户呼叫他网（移动或电信）号携用户

图4示出的是中国联通用户呼叫他网号携用户语音话路接续。

主叫用户将呼叫信令送至中国联通核心网，由核心网络进行NP查询，判断用户是否发生携转。

图4 中国联通用户呼叫他网号携用户语音话路接续

a）携转至中国联通：根据NPHLR 回复的MSRN信息，由核心网络将呼叫疏通至相应端局。

b）携转至中国电信：由中国联通核心网将呼叫疏通至关口局，关口局将相应呼叫转接至中国电信语音网络。

c）携转至中国移动：由中国联通核心网将呼叫疏通至关口局，关口局将相应呼叫转接至中国移动语音网络。

具体信令流程如图5所示。

①主叫用户发起呼叫到MSCA1；MSCA1 判断被叫号码归属他网号段，向NPHLRA发出MAP查询（SRI消息）以获取路由信息。

②a 用户未携转至中国联通，NPHLRA 向MSCA1回复MSRN字段填充为RN+MSISDN的SRI_ack消息。

②b 用户已携转至中国联通，NPHLRA 向MSCA1回复被叫用户所在的MSCA2的MSRN。

③a 用户未携转至中国联通，MSCA1向GMSCA发送被叫号码为RN+MSISDN 的IAM消息。

③b 用户已携转至中国联通，NPHLRA 向MSCA1回复包含被叫用户所在的MSCA2的MSRN的SRI_ack消息。

④a GMSCA 根据RN 号码，将IAM 消息疏通至被叫的当前签约网络的GMSCB。

⑤a GMSCB 收到被叫号码为RN+MSISDN 的呼叫，确认RN 为本网的路由码，而MSISDN 号码归属外网号段，则向NPHLRB 发出MAP 查询消息（SRI）获取路由信息。

⑥a NPHLRB 向GMSCB 回复包含用户所在MSCB的MSRN的SRI_ack消息。

⑦a GMSCB根据MSRN将IAM消息疏通至用户当前所在的MSC B。

2.2.2 长途语音呼叫流程分析

若被叫为他网号码，中国联通网内的长途呼叫沿用现有的远端入网方式，呼叫经中国联通长途语音网疏通至被叫所在本地网的互通关口局，由互通关口局向NPHLR查询被叫用户的归属运营商，根据查询结果完成接续。

若被叫为中国联通号码，主叫侧的核心网络通过骨干信令网向被叫号段的HLR发起查询，后续流程与本地呼叫一致。

2.2.3 固网用户主叫流程分析

固网用户呼叫移动网络用户时，由于无法从固网获知被叫所在运营商，需要到移动网络进行查询，有以下2种查询方案。

a）通过主叫所在运营商的移动网络查询：固网将呼叫疏通至主叫运营商的综合关口局，综合关口局向NPHLR 发起查询请求，获取被叫用户归属，按照查询结果进行通话接续。

图5 中国联通用户呼叫他网号携用户语音呼叫流程

b）通过拥有被叫号码的运营商的移动网络查询：固网按照正常呼叫业务流程，将呼叫信令疏通至拥有被叫号段的运营商的移动网络，进行号码归属查询。若号码未携转，则按正常呼叫流程进行接续，若号码已携转，则通过关口局将呼叫疏通至用户携转后的运营商。

2010年第一期号携试验网采用第二种方案，2015年第二期号携试验网采用第一种方案。与第二种方案相比，第一种方案可以避免由于用户携转造成的话务迂回，减少呼叫接续时间，降低网络信令负荷。

3 核心网设备部署方案探讨

根据工信部号码携带规范，中国联通需要对支撑系统、核心网络和业务平台进行改造。核心网络需要部署NPHLR 和NPMSC 设备，其中，NPHLR 设备存储他网携入用户信息和其他运营商间的携转信息；NPM⁃SC则存储中国联通携出用户的携转信息，并负责携出用户的短信转发。

3.1 核心网设备部署方案

根据工信部规范，结合中国联通网络现状，NPHLR和NPMSC可考虑以下3种部署方案。

3.1.1 方案一：全国集中部署NP核心网设备

方案描述：全国集中设置NPHLR和NPMSC设备，负责中国联通全国号码携带用户的信息存储和查询。

网络架构：网络架构如图6所示。

图6 集中部署方案（方案一）

方案分析：由于NPHLR和NPMSC设备集中部署，新增号码携带试验省时，可通过原有设备扩容的方式实现新增省分的号码携带业务；当发生被叫为试验省非本网号码或本网携出用户的呼叫时，需要通过信令网将相应的MAP 信令路由至集中号携设备；同时，由于NPMSC集中部署，应具备按照号段向各省分发短信的功能。

3.1.2 方案二：分省新建NP核心网设备

方案描述：在试验省新建NPMSC和NPHLR设备，负责本省号码携带的信息存储和查询。

网络架构：网络架构如图7所示。

方案分析：试验省独立建设NPHLR 和NPMSC 设备，负责本省的号码携带信息查询。当新增试验省时，需要新建号携设备；业务流程简单，对信令网压力较小。目前，中国联通现网采用此部署方案。

3.1.3 方案三：原有设备扩容

方案描述：通过原有HLR 和MSC 扩容的方式，使其兼做NPHLR 和NPMSC，负责本省的号码携带信息存储和查询。

网络架构：网络架构如图7所示。

图7 分散部署方案（方案二和方案三）

方案分析：业务流程同方案二，对信令网压力较小；核心网设备均通过升级扩容的方式实现号携业务，无需新建设备。

3.2 方案对比

3 个方案在业务流程方面基本一致（方案一需要通过信令网疏通MAP 信令），仅在设备部署方案上有所不同，同时，NPMSC 的部署方式还涉及短信分发功能。基于3 种方案的实现方式，各方案的优缺点对比如表1所示。

基于以上分析，方案一适合在网络规模较小的运营商网内进行推广，便于用户和设备的集中管理和业务开展；方案二适用于号码携带业务开展初期，用户和业务量均处于较小值时部署；方案三适合在号码携带业务已得到成熟发展，用户号码携带行为频繁时部署。

表1 核心网部署方案对比

4 结束语

号码携带业务有利于提高号码资源利用率，保障电信消费者权益，提高市场竞争效率，降低整体服务成本，提升各运营商的自主创新能力和差异化服务能力。目前，号码携带业务在部分国家已经得到全面推广，国内也已开展相应的试点工作。本文对号码携带业务流程进行了分析，根据号码携带业务的实现方式，对核心网元的部署方案进行了探讨，提出了解决方案，并对提出的解决方案进行了分析比较。

［1］ 网间移动电话用户号码携带扩大试验总体方案［R］.北京：工业与信息化部电信研究院，2014.

［2］ 3GPP TS 23.066 V12.0.0 Digital cellular telecommunications system（Phase 2+）；Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）；Support of Mobile Number Portability（MNP）；Technical realization；Stage 2［S/OL］.［2015-05-10］.http：//www.3gpp.org/.

［3］ QB/CU 057-2009 中国联通移动号码携带NPHLR 及NPMSC 设备技术规范［S］.北京：中国联通技术部，2009.

［4］ QB/CU 058-2009 中国联通移动号码携带NPHLR 及NPMSC 设备测试规范［S］.北京：中国联通技术部，2009.

［5］ QB/CU 056-2009 中国联通移动号码携带业务规范［S］.北京：中国联通技术部，2009.

［6］ QB/CU 056-2009 中国联通移动号码携带业务规范［S］.北京：中国联通技术部，2009.

［7］ 网间移动电话用户号码携带试验业务管理暂行办法［S］.北京：工业和信息化部电信研究院，2013.

［8］ YD/T 2533-2013 网间号码携带集中业务管理系统与业务受理系统/本地业务管理系统接口协议技术要求［S］.北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［9］YD/T 2534-2013 网间号码携带集中业务管理系统与本地业务管理系统接口协议测试方法［S］.北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［10］YD/T 2535-2013 网间号码携带集中业务管理系统与业务受理系统接口协议测试方法［S］. 北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［11］YD/T 2536-2013 网间号码携带集中业务管理系统测试方法［S］.北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［12］YD/T 2537-2013 网间号码携带业务测试方法［S］.北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［13］YD/T 2538-2013 网间号码携带受理流程测试方法［S］.北京：工业与信息化部电信研究院，2013.

［14］QB/CU138-2013 中国联通LTE 数字蜂窝移动通信网HSS 设备技术要求［S］.北京：中国联通技术部，2013.