国际漫游信号令研究与设计

摘 要

本文主要通过对国际漫游信令设计进行研究和设计，主要包含2G/3G國际漫游信号令的网元结构设计和4G国际漫游信号令的网元结构设计，通过游权限记位置信息更新消息，对用户的漫出地、漫游权限进行判断，从而为用户提供对应服务。

【关键词】国际漫游信令 漫出地 漫游权限 网元结构

1 引言

本文主要介绍国际漫游信令设计包含2G/3G国际漫游信令网网元结构设计，4G国际漫游信令网网元结构设计，联合位置更新信令流程设计，漫出情况信令以及漫入情况信令流程设计。

2 国际漫游信令设计

2G/3G国际漫游信令网网元结构如图1所示，国际漫游用户的漫游出境行为的判断主要通过国际漫游信令中的用户终端位置更新消息进行确认的，由于2G/3G与4G在国际漫游信令上采取的协议不同，2G/3G是通过MAP信令进行位置更新，4G则是通过diameter信令进行更新，两者结构存在一定差异。

4G国际漫游信令网网元结构图如图2所示，其中MS（mobile station）为移动台，即用户终端，BSS为基站子系统，I-STP为国际信令转接点，通常设立在国际关口局中，HLR（Home Location Register）为归属位置寄存器，记录了用户的漫游权限数据。

UE（User Equipment）等同于MS，MME（Mobility Management Entity）为移动管理实体，包含了接入点的位置信息，即VLR号码，I-DRA为国际路由代理节点，类似于2G/3G中的I-STP，归属签约用户服务器（Home Subscriber Server，HSS）是3GPP在R5引入IMS时提出的概念，其功能与HLR类似但更加强大，支持更多接口，可以处理更多的用户信息。

在用户漫游出境开机时，用户终端会自动选择漫出地的PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络），用户终端在接入漫出地的PLMN后，会进行用户鉴权、登记入网、位置更新、漫游号码获取等操作。

国际漫游用户自主服务系统主要通过位置更新消息，对用户的漫出地、漫游权限进行判断，从而为用户提供对应的服务。

在4G网络中，会实现4G与2G/3G的联合位置更新，在LTE网络中，当UE的跟踪区发生变化或是用户新进入到一个跟踪区时，需要在网络中进行跟踪区更新操作，当MME发起TAU时，MME通过SGs接口与MSC/VLR实现联合位置附着与位置更新。具体流程如图3所示。

联合位置更新信令时序图如图3所示，流程说明如下：

（1）UE触发位置更新条件，发起TAU流程

（2）UE通过TAU Request将消息通过MME传出。在传输消息的过程中通过Update Type来进行请求，还可以使用一个Tracking Area进行联合请求，具体实施方式是通过IMSI的请求更新服务进行。

（3）再更新TAU的位置的时候可以通过MME进行判断，并通过VLR进行发送位置信息。

（4）在MME流程发生变化的过程中，可以使用心得MME进行回发，将本地更新请求服务消息通过MSC和VLR进行连接，并通过SGs进行相关的服务关联。MME根据UE上报的TAI（建网时该TAI的取值参考对应的LAI）推导出VLR number。

（5）MSC/VLR根据VLR中的用户信息和位置区信息，发起到HLR的位置更新（同CS域流程）。

当前业务流程，主要包含漫出情况信令流程和漫入情况信令流程。

漫出情况信令流程如图4所示：当用户通过国际漫游进行发送短信的时候，可以设置相应的次数，限制为4条。在每个国家限定一次，主叫号码显示为10010。欢迎短信语言及内容，发送内容是中文，样例为：欢迎来到XXXX[漫游国家或地区名称]；中国移动全球服务热线+86-18618610010；使馆电话：XXXX[使馆电话号码]；中国移动祝您旅途愉快。

（1）漫出情况信令时序图如图4所示，业务逻辑分别如下：

（2）用户通过VMSC或者VLR发送漫游位置，归属方式为HLR。

（3）位置的更新请求会被通过用户的归属进行转发，转发方式是ISTP。

（4）通过VMSC或者VLR插入用户数据，用户归属方式是HLR。

（5）通过VMSC或者VLR用户数据，并使用ISTP转发。

（6）在国外漫游地区，使用VMSC或者VLR返回应答数据。

（7）经ISTP转发后，用户数据插入应答被提交给用户归属HLR；

（8）用户归属HLR返回位置更新结果给用户漫游地VMSC/VLR；

（9）经ISTP转发后，位置更新结果被提交给用户漫游地VMSC/VLR；

（10）国内的国际漫游用户自主服务系统监测用户位置更新信令信息；

（11）国内的国际漫游用户自主服务监测到用户位置更新，会发送一条提示的短信息，短信息通过国内的国际漫游问候中心发送。

（12）在国内的短信息中心通过VMSC发送短信息给漫游用户。

（13）发送欢迎短信后，通过漫游地的VMSC将返回短信发送给归属地的短信息中心。

在用户漫游入境的时候，系统发送一条欢迎短信，这个短信的条数和内容都是可以配置的。短信语言是归属地所在的国家的语言，如果系统没有内置该国家的语言，就发送英文短信。系统只发送给特定的用户，因此可以屏蔽掉相对应的运营商的号段，避免错误发送。

根据漫入情况信令时序图所示内容，描述如下：

（1）国际用户漫游入境后，本国VMSC/VLR通过归属HLR向用户发送位置信息。

（2）请求信息通过ISTP转发给用户归属HLR后，位置信息更新被提交。

（3）用户数据被用户归属HLR通过用户的漫游地方式进行插入。

（4）用户数据通过漫游地VMSC和VLR插入后，返回相应应答信息。

（5）转发后，应答信息通过ISTP转发给用户的归属HLR。

（6）位置更新信息通过用户归属HLR抓饭后提交给用户所在漫游地区通过VMSC和VLR进行转发。

（7）转发后的信息通过ISTP转发值漫游地的VMSC和VLR更新结果。

（8）在用户进行移动时，国际漫游自主服务系统会监测用户的位置信息，实时更新。

（9）在探测到用户的位置发送变动后，系统生成相对应地区语言的欢迎短信，短信息通过专用的国际漫游自主服务系统进行转发。

（10）在转发的过程中，首先在国内的短信息中心生成对应的短信，再转发到VMSC中。

（11）国内的VMSC接收到短信内容后，再转发给用户。

（12）转发到用户后，VMSC将转发回执提交给国内的短信息中心。

3 总结

通过利用流程图和时序图完成对国际漫游信令的流程展示，分别完成2G/3G和4G国际漫游信令网网元结构设计，国际漫游信令联合位置更新流程设计，漫出和漫入情况信令设计。

参考文献

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[2]毕超.国际漫游条件下欢迎短信下发成功率提升方案[J].邮电设计技术，2011（12）20.

[3]南福星.中国联通国际漫游欢迎短信系统建设项目风险管理研究[D].北京邮电大学，2011（09）10.

作者简介

李江（1986-），男，北京市人。现为中国电子科技集团公司第十五研究所工程师。主要研究方向为军用综合电子信息系统研究与设计。

作者单位

中国电子科技集团公司第十五研究所 北京市 100083