網(wǎng)間號碼攜帶技術(shù)的解決方案

網(wǎng)間號碼攜帶業(yè)務(wù)的實施打消了用戶轉(zhuǎn)網(wǎng)要換號的擔(dān)憂，在促進電信市場的公平競爭方面無疑具有積極的意義。網(wǎng)間號碼攜帶也因此受到各國和地區(qū)的電信管理者的重視。目前，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)有40多個國家和地區(qū)不同程度地實施了號碼攜帶業(yè)務(wù)。能夠?qū)崿F(xiàn)號碼攜帶的方案有很多種，3GPP也提供了一些實現(xiàn)方案，但是考慮到我國通信網(wǎng)絡(luò)的實際情況與國外并不完全相同，如果照搬3GPP的實現(xiàn)方案必定會對我國的網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)路由以及計費方式進行大規(guī)模的改造，這顯然不太現(xiàn)實。所以，如何在國際范圍內(nèi)實現(xiàn)號碼攜帶業(yè)務(wù)，這確實是一個值得我們?nèi)パ芯亢吞接懙膯栴}。本文介紹了國際上主要的網(wǎng)間號碼攜帶技術(shù)，包括路由實現(xiàn)機制、數(shù)據(jù)庫訪問機制以及數(shù)據(jù)庫設(shè)置技術(shù)。在具體實現(xiàn)時，以上三方面的解決方案可通過任意組合形成最終的實現(xiàn)方案。

1 路由實現(xiàn)機制

路由是指路由器從一個接口上收到數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的目的地址進行定向并轉(zhuǎn)發(fā)到另一個接口的過程。路由通常與橋接來對比，在粗心的人看來，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區(qū)別在于橋接發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層（網(wǎng)絡(luò)層）。這一區(qū)別使二者在傳遞信息的過程中使用不同的信息，從而以不同的方式來完成其任務(wù)。

實施號碼攜帶后，不能根據(jù)用戶號碼的一部分（通常是前幾位）來確定用戶所簽約的運營商和路由，因此網(wǎng)絡(luò)必須通過訪問號碼攜帶數(shù)據(jù)庫（NPDB）來確定，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中確定用戶當(dāng)前所簽約的網(wǎng)絡(luò)的不同觸發(fā)機制進行劃分，大致有四種不同的實現(xiàn)機制。

1.1 ALL CALL QUERY機制

顧名思義，ALL CALL QUERY（ACQ）機制就是對所有用戶的呼叫網(wǎng)絡(luò)都訪問號碼攜帶數(shù)據(jù)庫，以確定用戶當(dāng)前所簽約的用戶。始發(fā)網(wǎng)絡(luò)采用ACQ訪問機制的路由示意圖如圖l所示。

圖1 始發(fā)網(wǎng)絡(luò)采用ACQ訪問機制路由示

在這種方式下，號碼擁有網(wǎng)絡(luò)不參與呼叫的處理。用戶發(fā)起呼叫時，始發(fā)網(wǎng)絡(luò)訪問NPDB獲得路由號碼后，根路由碼將呼叫路由到接收網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的不同路由組織方式，發(fā)起訪問的網(wǎng)絡(luò)可以是始發(fā)網(wǎng)絡(luò)，也可能是轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)。例如，在實施移動號碼攜帶而未實施固定號碼攜帶的國家里，一些既經(jīng)營移動網(wǎng)絡(luò)又經(jīng)營固定網(wǎng)絡(luò)的綜合運營商，作為可選方案之一，可以將所有固定網(wǎng)絡(luò)用戶到移動網(wǎng)絡(luò)用戶的呼叫，接到本運營商的移動網(wǎng)絡(luò)（充當(dāng)轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡(luò)角色）中訪問NPDB,以確定被叫號碼屬于哪個運營商。

1.2 0nward機制

在Onward（OR）機制這種方式下，號碼擁有網(wǎng)絡(luò)保存有攜出的號碼信息，并參與呼叫的整個過程。用戶發(fā)起呼叫時，始發(fā)網(wǎng)絡(luò)首先根據(jù)用戶號碼將呼叫路由到號碼擁有網(wǎng)絡(luò)，由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)訪問NPDB獲得路由號碼后，根路由碼將呼叫路由到接收網(wǎng)絡(luò)。號碼擁有網(wǎng)絡(luò)采用0R機制的路由示意圖如圖2所示。

圖2 號碼擁有網(wǎng)絡(luò)采用0nward機制路由示意

1.3 Query on Release機制

在Query on Release（QoR）這種方式下，號碼擁有網(wǎng)絡(luò)中需要保存攜出用戶的攜帶狀態(tài)（是否為攜出號碼）。始發(fā)網(wǎng)絡(luò)首先根據(jù)用戶號碼將呼叫路由到號碼擁有網(wǎng)絡(luò)，號碼擁有網(wǎng)絡(luò)判斷被叫號碼已經(jīng)攜出，則拒絕該呼叫，并指示號碼已經(jīng)攜出。收到這種拒絕消息后，始發(fā)網(wǎng)絡(luò)訪問NPDB獲得路南號碼，根據(jù)路南碼將呼叫路由到接收網(wǎng)絡(luò)。

圖3 始發(fā)網(wǎng)絡(luò)采用QoR機制時的路由示意

1.4 Dropback機制

在Dropback這種機制下，號碼擁有網(wǎng)絡(luò)保存有攜出的號碼信息，但不需要參與呼叫的整個過程。用戶發(fā)起呼叫時，始發(fā)網(wǎng)絡(luò)首先根據(jù)用戶號碼將呼叫路由到號碼擁有網(wǎng)絡(luò)，由號碼擁有網(wǎng)絡(luò)訪問NPDB獲得路由號碼后，返回帶有dropback指示的拒絕消息，在消息中攜帶路由號碼信息。始發(fā)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)路由碼將呼叫路由到接收網(wǎng)絡(luò)。Dropback機制下始發(fā)網(wǎng)絡(luò)完成后續(xù)路由的路由示意圖如圖4所示。

圖4 采用Dropback機制時由始發(fā)網(wǎng)絡(luò)完成后續(xù)路由的路由示意

從國際上來看，目前主要采用ACQ和Onward這兩種路由機制，由于QoR和Dropback機制都是基于交換機的功能，且占用了大量的信令中繼，目前已經(jīng)很少有國家采用。始發(fā)網(wǎng)絡(luò)采用ACQ機制，實際上就是我們通常所說的發(fā)端查詢，而號碼擁有網(wǎng)絡(luò)采用OR機制就是我們通常所說的號碼擁有網(wǎng)絡(luò)查詢。

發(fā)端網(wǎng)絡(luò)查詢在始發(fā)網(wǎng)絡(luò)就可以確定被叫用戶的真實位置，避免了路由迂回和兜圈子的問題，避免浪費網(wǎng)絡(luò)資源。但由于發(fā)端網(wǎng)絡(luò)需要對所有被叫號碼查詢NPDB來確定其當(dāng)前位置，因此如果攜帶用戶比例較高，采用這種方式可以減少信令轉(zhuǎn)接次數(shù)和接續(xù)時間，效率較高。反之，如果攜帶用戶比例較低，發(fā)端查詢會引起始發(fā)網(wǎng)絡(luò)對NPDB的大量無效查詢，因而效率較低。

號碼擁有網(wǎng)絡(luò)查詢，需要始發(fā)網(wǎng)絡(luò)首先將呼叫轉(zhuǎn)接至被叫號碼擁有網(wǎng)絡(luò)，然后由被叫號碼擁有網(wǎng)絡(luò)發(fā)起查詢。如果攜帶用戶的比率很小，這種方式可以減少查詢數(shù)據(jù)庫的次數(shù)。所以這種解決方案適用于始發(fā)網(wǎng)絡(luò)沒有能力對NPDB發(fā)起查詢或者攜帶用戶比例較少的情況。但是號碼擁有網(wǎng)絡(luò)的原交換機也參與到呼叫轉(zhuǎn)接過程，會浪費網(wǎng)絡(luò)資源，且涉及的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及運營商增加，增加了通信故障排查的難度。

目前法國、英格蘭、意大利、日本、英國等采用號碼擁有網(wǎng)絡(luò)查詢機制，而比利時、芬蘭、西班牙、美國等采用發(fā)端網(wǎng)絡(luò)查詢機制。

2 數(shù)據(jù)庫訪問機制

數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今五十年前，隨著信息技術(shù)和市場的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進行海量數(shù)據(jù)存儲的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)的存儲獨立于使用它的程序；對數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的和可控制的方式進行。當(dāng)某個系統(tǒng)中存在結(jié)構(gòu)上完全分開的若干個數(shù)據(jù)庫時，則該系統(tǒng)包含一個"數(shù)據(jù)庫集合".

國際上網(wǎng)絡(luò)中訪問NPDB的技術(shù)方式，主要有智能網(wǎng)方案和信令方案兩種。在號碼攜帶業(yè)務(wù)實現(xiàn)之初，也有些國家的固定網(wǎng)絡(luò)采用呼叫轉(zhuǎn)移的方案，即利用交換機呼叫轉(zhuǎn)移功能，在號碼擁有網(wǎng)絡(luò)的交換機中將攜出號碼設(shè)置成呼叫轉(zhuǎn)移到新的運營商給其分配的號碼，攜帶號碼作為被叫時，呼叫按照未攜帶前的路由接續(xù)到號碼擁有網(wǎng)絡(luò)交換機后，由其將呼叫轉(zhuǎn)移至接收網(wǎng)絡(luò)。這種方式不僅浪費網(wǎng)絡(luò)資源，而且還浪費號碼資源，被認(rèn)為是落后和低效的，已逐漸在淘汰，本文將不對這種數(shù)據(jù)庫訪問機制進行進一步的描述。

2.1智能網(wǎng)方案

這種方案就是利用智能網(wǎng)方式來實現(xiàn)號碼攜帶的方法，通常稱為"詢問一響應(yīng)"方法。該方案的關(guān)鍵點是由交換機分析用戶所撥的號碼，去數(shù)據(jù)庫查詢路由號碼，查詢的信令采用智能網(wǎng)的信令消息，當(dāng)然也可以定義新的信令消息。

對于已經(jīng)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的用戶優(yōu)先觸發(fā)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，觸發(fā)該業(yè)務(wù)的同時業(yè)務(wù)控制功能（SCF）再去NPDB查詢。因此對于沒有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的用戶，也可以把號碼攜帶業(yè)務(wù)看成是一個智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，這樣對于所有的號碼攜帶用戶的業(yè)務(wù)都可以觸發(fā)查詢NPDB.具備業(yè)務(wù)交換功能（SSF）的交換機，可以觸發(fā)直接智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；沒有SSF功能的交換機，需要將呼叫接續(xù)到業(yè)務(wù)交換點（SSP）之后，由SSP觸發(fā)智能網(wǎng)查詢。

智能網(wǎng)方案僅能支持與呼叫相關(guān)的業(yè)務(wù)，與呼叫無關(guān)的業(yè)務(wù)如短消息、多媒體消息業(yè)務(wù)，需用其他技術(shù)來支持。

2.2信令方案

信令方案的關(guān)鍵點是在兩個信令點（可以是LS、TM、MSC、HLR、SMSC等）之間增加一個信令中繼功能實體（SRF），負(fù)責(zé)在信令接續(xù)業(yè)務(wù)的過程中查詢數(shù)據(jù)庫并獲取下一步的路由號碼。信令方案可以實現(xiàn)與呼叫相關(guān)的號碼攜帶，也可以實現(xiàn)與呼叫無關(guān)業(yè)務(wù)的號碼攜帶。SRF功能可以在信令轉(zhuǎn)接點（STP）中實現(xiàn)，也可以在單獨的物理實體中實現(xiàn)。

2.3改造HLR方案

HLR （Home Location Register）：歸屬位置寄存器，HLR負(fù)責(zé)移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。存儲所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的位置信息，可為至某MS的呼叫提供路由信息。存放原始用戶信息；根據(jù)訪問的VLR,記錄用戶所在MSC/VLR.HLR寄存用戶的鑒約信息，如補充業(yè)務(wù)、鑒權(quán)參數(shù)，此外還有MS的位置信息和IMSI,ISDN碼等。AUC與HLR相連，是向HLR提供出于安全原因而使用的鑒權(quán)參數(shù)和密鑰，即三參數(shù)組。

該方案主要是改造HLR,利用訪問HLR確定被叫移動用戶當(dāng)前位置（SRI消息）的過程，返回用戶當(dāng)前位置或者所在運營商網(wǎng)絡(luò)。比如，如果被叫號碼是本網(wǎng)號段且未發(fā)生攜帶或者是攜入號碼，則返回用戶的漫游號碼；如果被叫號碼是他網(wǎng)號段且未發(fā)生攜帶或者攜出號碼，則返回用戶當(dāng)前所在的運營商網(wǎng)絡(luò)的路由號碼。VMSC根據(jù)HLR返回的號碼進行后續(xù)路由。

這種方案適用于移動網(wǎng)以及實現(xiàn)固網(wǎng)智能化的固定網(wǎng)絡(luò)（具備固定HLR網(wǎng)元），可解決任何在業(yè)務(wù)過程需要訪問被叫用戶HLR的業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)等。

2.4改造ENUM方案

ENUM是電話號碼映射（Telephone Number Mapping）的縮寫。這個縮寫的后面隱藏著一個偉大的創(chuàng)意：即通過最好和最廉價的路由途徑，可以在世界任何地點使用同一個電話號碼。您可以象注冊域名一樣注冊ENUM號碼。目前有許多注冊機構(gòu)和VOIP服務(wù)商免費提供這類服務(wù)。例如，如果來電方是傳真機，您可以將此規(guī)定到一個不同的路由途徑上。ENUM不需要來電方必須使用電話機。另指C/C++程序語言中的一種數(shù)據(jù)類型。

該方案主要是改造ENUM數(shù)據(jù)庫，利用訪問ENUM確定被叫移動用戶當(dāng)前所屬的多媒體消息服務(wù)中心（MMSC）的過程，返回用戶當(dāng)前所屬的MMSC或者所在運營商網(wǎng)絡(luò)。比如，如果被叫號碼是本網(wǎng)號段且未發(fā)生攜帶或者攜入號碼，則返回用戶歸屬的MMSC;如果被叫號碼是他網(wǎng)號段且未發(fā)生攜帶或者攜出號碼，則返回用戶當(dāng)前所在的運營商網(wǎng)絡(luò)的路由號碼。主叫MMSC根據(jù)ENUM返回的地址信息進行后續(xù)路由。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)置機制

號碼攜帶數(shù)據(jù)庫，記錄了用戶的攜帶信息，可供通信業(yè)務(wù)建立過程中訪問，確定用戶當(dāng)前所在的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)庫的設(shè)置方式分為集中式和分布式。

3.1 集中式數(shù)據(jù)庫方式

集中式數(shù)據(jù)庫方式，就是設(shè)立一個為各運營商網(wǎng)絡(luò)所共用的NPDB,保存所有運營商的攜轉(zhuǎn)用戶信息，每個運營商各自有數(shù)據(jù)庫副本供電話號碼的呼叫查詢使用。集中式數(shù)據(jù)庫方式便于管理，能減少運營商之間發(fā)生的爭執(zhí)。美國、芬蘭、瑞典、澳大利亞、新加坡等國家及***地區(qū)采用的就是這種方式。

3.2 分布式數(shù)據(jù)庫方式

分布式數(shù)據(jù)庫方式是指各個移動運營商設(shè)立自己的NPDB,數(shù)據(jù)庫中用戶和攜轉(zhuǎn)號碼信息由各運營商負(fù)責(zé)保管，每個運營商掌握的數(shù)據(jù)庫信息是本公司用戶信息的子集，運營商之間根據(jù)約定的信息交互方法，讓數(shù)據(jù)在各數(shù)據(jù)庫之間流通，完成用戶呼叫信息的查詢工作。這種方式不需要為號碼攜帶業(yè)務(wù)新建集中業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，可減少網(wǎng)絡(luò)改動，建設(shè)成本低，但運營商間糾紛處理成本較高。英國、日本、塞浦路斯、中國香港等采用的就是這種方式。

4 結(jié)語

號碼攜帶業(yè)務(wù)從20世紀(jì)90年代末就開始提供，現(xiàn)在共有50多個國家實行了號碼攜帶。在原理上，其實現(xiàn)的主流技術(shù)不外乎本文所介紹的這些，但由于號碼攜帶要改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的路由方式，要對現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備進行改造，在具體實現(xiàn)的時候，需結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)情況，從經(jīng)濟、安全、快速等多方面進行考量，最終確定采用哪種方案，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。而且不同的業(yè)務(wù)可能采用不同的方案來實現(xiàn)。