国际漫游号码动态分配方案设计

石 丹

(南京交通职业技术学院，江苏 南京 210000)

0 引言

随着全球化进程的不断加快，各国居民间的交流和互访日益增多，移动用户的国际漫游需求也日渐增长。而国际漫游业务无论从技术还是从运营的角度，都较为复杂，这就决定了国际漫游必然产生昂贵的资费。因此，用户在有国际漫游需求时，通常会选择在漫游地办理当地卡来解决国际漫游费用昂贵的问题，但这种方法不仅需要考虑自身的手机制式是否兼容，同时还需要事先将新号码告知到所有联系人，这对经常多地漫游的用户，造成诸多不便。

在一张手机卡上开通两个移动号码，并向用户提供在不同时间、不同地点使用不同号码进行通信的业务，被称为“一卡双号”业务[1]，它为用户提供了一种个性化的通信方式，也为解决漫游频繁换号的问题提供了思路。但多数一卡双号业务在开通业务时就会分配一个固定的漫游地号码，不能灵活地根据用户的当前位置来分配虚拟号码。对于需要多地漫游的用户，就存在灵活度不高、需要频繁更换签约信息的问题。

本文设计了一种动态分配国际漫游号码的解决方案,该方案可采用区域A(如国家A)的某通信运营商和区域B(如国家B)某通信运营商合作的虚拟运营商模式[2]，为开通此业务的用户动态分配当前漫游地对应虚拟漫游卡，以此来解决多区域之间双号漫游的问题。

1 关键技术

1.1 国际漫游

国际漫游是指移动电话用户从归属国家的网络移动到其他国家的网络，移动通信系统仍可向其提供服务的功能[3]。在归属局交换机中设置有位置寄存器(Home Location Register，HLR)，实时地记录着每一个号码的当前位置。当移动终端开机或者位置发生变化时，终端到拜访位置寄存器(Visitor Location Register，VLR)上重新注册当前位置，VLR发送MAP信令位置更新请求(Update Location)，经过多个信令转接点(Signaling Transfer Point，STP)后送达用户归属HLR，由HLR翻译信令内容并存储移动用户的当前位置。国际漫游需要在不同网络的HLR和VLR之间传送信令，需要多个运营商的合作才能完成。

1.2 虚拟运营商

虚拟运营商(Virtual Network Operator)[4]是指依靠租用传统电信运营商的基础通信资源开展电信业务的新型电信运营商。虚拟运营商由于不需要建立自己的基础网络，可以更方便地实现跨地区与多家运营商达成合作关系，并开展灵活多样的国际漫游业务。

2 系统方案

动态分配国际漫游号码的解决方案包括：核心网(MSC)、业务控制点(SCP)、归属位置寄存器(HLR)、号码管理服务器(OTA)、业务运营支撑系统(BOSS)、用户终端(UE)等主要网元，其组网结构如图1所示。

系统主要具备业务受理、漫游号码管理以及呼叫控制3大模块。其中，BOSS完成业务受理及数据同步等工作；OTA主要负责确定和管理虚拟漫游号码；SCP作为智能网的核心部分，主要协同其他网元完成呼叫控制任务。

2.1 漫游业务受理模块

业务受理模块主要由BOSS，OTA，HLR构成，负责完成国际漫游业务的开通和关闭。BOSS接收用户发起的开通/关闭的请求，将携带用户号码(MSISDN)的请求发送到OTA，并与OTA的数据存储单元交互，同时通知HLR更新用户的签约信息。

图1 系统主要网元组网

2.2 漫游号码管理模块

漫游号码管理作为本业务的核心模块，需要与其他各模块协同完成业务流程的实现，其内部又可细分为数据存储单元、漫游状态监控单元、漫游号码管理单元等。

2.2.1 数据存储单元

数据存储单元主要负责用户卡信息以及虚拟漫游卡信息的存放。其中，用户卡信息一般包含用户卡号、用户卡IMSI、归属地国家码及其绑定漫游卡的信息；漫游卡信息至少包括漫游卡号、漫游卡IMSI、漫游地国家码以及漫游卡是否已绑定等信息。漫游状态监控单元和漫游号码管理单元可以通过接口访问和修改其中的数据。

2.2.2 漫游状态监控单元

漫游状态监控单元主要完成用户当前漫游状态的监控。移动终端开机或位置发生变化时，都会向核心网发送位置更新请求(Update Location Request)，其中携带主卡卡号和当前位置的国家码。漫游状态监控单元收到核心网转发来的位置更新请求后，通过访问数据存储模块获取主卡的归属地国家码，根据归属地国家码和当前位置国家码是否相同来确定用户的漫游状态。

2.2.3 漫游号码管理单元

漫游号码管理单元主要完成用户主卡与虚拟漫游卡之间绑定关系的设置。根据漫游状态监控单元所确定的用户漫游状态，通过访问数据存储模块，更新主卡与漫游卡的绑定关系。

2.3 呼叫控制模块

呼叫控制模块主要由业务控制点(SCP)来实现，当SCP接收到业务交换点SSP送来的呼叫请求时，SCP判断当前呼叫是否为国际漫游。如果是，则向号码管理服务器发起请求，获取当前用户的漫游卡信息，并接续至漫游卡；否则，接续至用户卡。

3 业务流程

3.1 业务受理流程

用户开通/关闭国际漫游业务的流程如图2所示，BOSS发开户请求到OTA，OTA存储主卡信息，BOSS通知主卡的HLR更新签约信息。

图2 业务受理流程

以开通业务流程为例：

(1)BOSS收到用户开户请求，将携带了移动用户卡号(MSISDN)、移动用户识别码(IMSI)的请求消息发送到号码管理服务器；

(2)号码管理服务器接收到BOSS发来的开户请求后，在数据存储单元上对用户卡信息进行初始化，并返回响应消息至BOSS。用户卡信息初始化至少包括：用户卡号、用户IMSI、归属地国家码、漫游卡状态、漫游卡卡号、漫游卡IMSI、漫游地国家码等信息。其中，漫游卡状态有未分配、已分配、未分配、已注销，初始置为未分配；漫游卡的卡号、漫游卡IMSI、漫游地国家码初始值为空；

(3)BOSS发送消息至用户的归属位置寄存器，通知其更新用户的签约信息；

(4)归属位置寄存器发送响应结果。

用户结束漫游时，可在虚拟运营商销户关闭国际漫游业务，流程同开通业务流程，号码管理服务器将删除用户信息，同时释放漫游卡，更新漫游卡状态为释放可再分配。

3.2 漫游号码管理流程

主卡只有在国际漫游时才需要虚拟漫游卡，漫游号码管理流程如图3所示。

图3 漫游号码管理流程

(1)用户位置发生变化时，拜访位置寄存器(VLR)向主卡的归属位置寄存器(HLR)发出位置更新请求(UL)；

(2)HLR转发UL请求消息到号码管理服务器，号码管理服务器判断用户漫游状态并更新虚拟漫游卡信息。若用户从归属地移动到漫游地，则根据漫游国家码为用户分配漫游卡和IMSI；若用户从漫游地移动到归属地，则注销漫游卡和IMSI；若用户从漫游地A移动到漫游地B，则先注销A地漫游卡和IMSI，再分配B地漫游卡和IMSI；

(3)号码管理服务器向用户通知主卡和漫游卡的关联关系；

(4)号码管理服务器接收用户的确认消息，更新用户卡漫游状态为已分配，漫游卡状态为占用中；

(5)号码管理服务器将所分配的漫游卡信息通知到业务运营支撑系统(BOSS)；

(6)BOSS向HLR同步用户的漫游卡信息。

上述漫游号码管理的核心处理流程在于步骤(2)，由漫游状态监控单元和漫游号码管理单元协同完成虚拟漫游卡的动态绑定。

漫游状态监控单元定义了3种漫游状态，分别为未漫游、漫游、多地漫游。收到UL消息后，根据UL中携带的当前位置国家码以及数据存储单元中记录的漫游卡状态、归属地国家码以及漫游地国家码，按下列原则更新数据存储单元中用户信息的漫游卡状态。

(1)漫游：若漫游卡状态为未分配，且当前位置国家码与归属地国家码不同，则视为用户从归属地移动到漫游地；

(2)未漫游：若漫游卡状态为已分配，且当前位置国家码与归属地国家码相同，则视为用户从漫游地移动到归属地；

(3)多地漫游：若漫游卡状态为已分配，且当前位置国家码与漫游地国家码不同，则视为用户从漫游地A移动到漫游地B。

漫游号码管理单元根据漫游状态监控单元确定的漫游状态，完成3种操作：

(1)对漫游用户，分配虚拟漫游卡，绑定主卡和漫游卡关联。号码管理服务器在漫游卡资源中选择漫游国家码与当前位置国家码相同，且漫游卡状态为可分配或已释放的漫游卡，将漫游卡号、漫游卡IMSI、漫游地国家码等信息绑定至用户卡信息中，同时将用户卡状态更新为预分配，漫游卡状态为已分配；

(2)对未漫游用户，注销漫游卡，释放主卡和漫游卡关联。号码管理服务器释放绑定在用户卡中的漫游卡，将漫游卡状态更新为已释放可再分配，将用户卡状态更新为已注销;

(3)对多地漫游用户，切换漫游卡。号码管理服务器先注销漫游地A的漫游卡，再分配漫游地B的漫游卡。

3.3 呼叫控制流程

呼叫控制流程如图4所示。

(1)SCP接收到核心网侧触发的呼叫请求后，解析参数获取被叫号码及其归属地国家码和当前位置国家码。判断被叫号码的归属地国家码与当前位置国家码是否相同。如果相同，则认为被叫终端没有漫游；如果不同，则认为被叫终端处于漫游状态；

(2)如果被叫终端处于漫游状态，SCP向号码管理服务器发送获取用户信息的请求；

(3)号码管理服务器收到请求后，向SCP返回数据存储单元中存放的用户卡与漫游卡的关联关系；

(4)SCP判断如果被叫用户的卡状态为已分配，则表明为被叫号码分配了漫游卡，此时可以通过漫游卡号接续呼叫；如果被叫用户的卡状态为未分配或已注销，则表明没有为被叫；号码分配漫游卡或漫游卡已被注销，此时只能通过被叫号码接续呼叫。

图4 呼叫控制流程

4 结语

本文为解决国际漫游业务中存在漫游号码固定、灵活度不高的问题，设计了一种动态分配国际漫游卡的解决方案。该方案通过实时获取用户的当前位置，根据当前位置和归属位置确定漫游状态，动态地实现虚拟漫游号码的分配、切换和注销，提供了实时、灵活的国际漫游号码分配方案，提高了用户体验；通过判断用户国际漫游，将呼叫接续到虚拟漫游号码，为用户降低了国际漫游费用，具有一定的经济和技术价值。