国际网间号码携带技术的设计和实现

1、【Word版本下载可任意编辑】 国际网间号码携带技术的设计和实现 网间号码携带业务的实施打消了用户转网要换号的担忧，在促进电信市场的公平竞争方面无疑具有积极的意义。网间号码携带也因此受到各国和地区的电信管理者的重视。目前，在范围内已经有40多个国家和地区不同程度地实施了号码携带业务。能够实现号码携带的方案有很多种，3GPP也提供了一些实现方案，但是考虑到我国通信网络的实际情况与国外并不完全相同，如果照搬3GPP的实现方案必定会对我国的网络、业务路由以及计费方式开展大规模的改造，这显然不太现实。所以，如何在国际范围内实现号码携带业务，这确实是一个值得我们去研究和探讨的问题。本文介绍了国际上主要的

2、网间号码携带技术，包括路由实现机制、数据库访问机制以及数据库设置技术。在具体实现时，以上三方面的解决方案可通过任意组合形成终的实现方案。 1 路由实现机制 路由是指路由器从一个接口上收到数据包，根据数据包的目的地址开展定向并转发到另一个接口的过程。路由通常与桥接来比照，在粗心的人看来，它们似乎完成的是同样的事。它们的主要区别在于桥接发生在OSI参考模型的第二层（数据链路层），而路由发生在第三层（网络层）。这一区别使二者在传递信息的过程中使用不同的信息，从而以不同的方式来完成其任务。 实施号码携带后，不能根据用户号码的一部分（通常是前几位）来确定用户所签约的运营商和路由，因此网络必须通过访问号码

3、携带数据库（NPDB）来确定，根据网络中确定用户当前所签约的网络的不同触发机制开展划分，大致有四种不同的实现机制。 1.1 ALL CALL QUERY机制 顾名思义，ALL CALL QUERY（ACQ）机制就是对所有用户的呼叫网络都访问号码携带数据库，以确定用户当前所签约的用户。始发网络采用ACQ访问机制的路由示意图如图l所示。 图1 始发网络采用ACQ访问机制路由示 在这种方式下，号码拥有网络不参与呼叫的处理。用户发起呼叫时，始发网络访问NPDB获得路由号码后，根路由码将呼叫路由到接收网络。 根据网络中的不同路由组织方式，发起访问的网络可以是始发网络，也可能是转接网络。例如，在实施移动号

4、码携带而未实施固定号码携带的国家里，一些既经营移动网络又经营固定网络的综合运营商，作为可选方案之一，可以将所有固定网络用户到移动网络用户的呼叫，接到本运营商的移动网络（充当转接网络角色）中访问NPDB,以确定被叫号码属于哪个运营商。 1.2 0nward机制 在Onward（OR）机制这种方式下，号码拥有网络保存有携出的号码信息，并参与呼叫的整个过程。用户发起呼叫时，始发网络首先根据用户号码将呼叫路由到号码拥有网络，由号码拥有网络访问NPDB获得路由号码后，根路由码将呼叫路由到接收网络。号码拥有网络采用0R机制的路由示意图如图2所示。 图2 号码拥有网络采用0nward机制路由示意 1.3 Q

5、uery on Release机制 在Query on Release（QoR）这种方式下，号码拥有网络中需要保存携出用户的携带状态（是否为携出号码）。始发网络首先根据用户号码将呼叫路由到号码拥有网络，号码拥有网络判断被叫号码已经携出，则拒绝该呼叫，并指示号码已经携出。收到这种拒绝消息后，始发网络访问NPDB获得路南号码，根据路南码将呼叫路由到接收网络。 图3 始发网络采用QoR机制时的路由示意 1.4 Dropback机制 在Dropback这种机制下，号码拥有网络保存有携出的号码信息，但不需要参与呼叫的整个过程。用户发起呼叫时，始发网络首先根据用户号码将呼叫路由到号码拥有网络，由号码拥有网

6、络访问NPDB获得路由号码后，返回带有dropback指示的拒绝消息，在消息中携带路由号码信息。始发网络根据路由码将呼叫路由到接收网络。Dropback机制下始发网络完成后续路由的路由示意图如图4所示。 图4 采用Dropback机制时由始发网络完成后续路由的路由示意 从国际上来看，目前主要采用ACQ和Onward这两种路由机制，由于QoR和Dropback机制都是基于交换机的功能，且占用了大量的信令中继，目前已经很少有国家采用。始发网络采用ACQ机制，实际上就是我们通常所说的发端查询，而号码拥有网络采用OR机制就是我们通常所说的号码拥有网络查询。 发端网络查询在始发网络就可以确定被叫用户的真

7、实位置，防止了路由迂回和兜圈子的问题，防止浪费网络资源。但由于发端网络需要对所有被叫号码查询NPDB来确定其当前位置，因此如果携带用户比例较高，采用这种方式可以减少信令转接次数和接续时间，效率较高。反之，如果携带用户比例较低，发端查询会引起始发网络对NPDB的大量无效查询，因而效率较低。 号码拥有网络查询，需要始发网络首先将呼叫转接至被叫号码拥有网络，然后由被叫号码拥有网络发起查询。如果携带用户的比率很小，这种方式可以减少查询数据库的次数。所以这种解决方案适用于始发网络没有能力对NPDB发起查询或者携带用户比例较少的情况。但是号码拥有网络的原交换机也参与到呼叫转接过程，会浪费网络资源，且涉及的

8、网络节点及运营商增加，增加了通信故障排查的难度。 目前法国、英格兰、意大利、日本、英国等采用号码拥有网络查询机制，而比利时、芬兰、西班牙、美国等采用发端网络查询机制。 2 数据库访问机制 数据库（Database）是按照数据构造来组织、存储和管理数据的仓库，它产生于距今五十年前，随着信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型，从简单的存储有各种数据的表格到能够开展海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一

9、种公用的和可控制的方式开展。当某个系统中存在构造上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个数据库集合. 国际上网络中访问NPDB的技术方式，主要有智能网方案和信令方案两种。在号码携带业务实现之初，也有些国家的固定网络采用呼叫转移的方案，即利用交换机呼叫转移功能，在号码拥有网络的交换机中将携出号码设置成呼叫转移到新的运营商给其分配的号码，携带号码作为被叫时，呼叫按照未携带前的路由接续到号码拥有网络交换机后，由其将呼叫转移至接收网络。这种方式不仅浪费网络资源，而且还浪费号码资源，被认为是落后和低效的，已逐渐在淘汰，本文将不对这种数据库访问机制开展进一步的描述。 2.1智能网方案 这种方案就是利用

10、智能网方式来实现号码携带的方法，通常称为询问一响应方法。该方案的关键点是由交换机分析用户所拨的号码，去数据库查询路由号码，查询的信令采用智能网的信令消息，当然也可以定义新的信令消息。 对于已经有智能网业务的用户优先触发智能网业务，触发该业务的同时业务控制功能（SCF）再去NPDB查询。因此对于没有智能网业务的用户，也可以把号码携带业务看成是一个智能网业务，这样对于所有的号码携带用户的业务都可以触发查询NPDB.具备业务交换功能（SSF）的交换机，可以触发直接智能网业务；没有SSF功能的交换机，需要将呼叫接续到业务交换点（SSP）之后，由SSP触发智能网查询。 智能网方案仅能支持与呼叫相关的业务

11、，与呼叫无关的业务如短消息、多媒体消息业务，需用其他技术来支持。 2.2信令方案 信令方案的关键点是在两个信令点（可以是LS、TM、MSC、HLR、SMSC等）之间增加一个信令中继功能实体（SRF），负责在信令接续业务的过程中查询数据库并获取下一步的路由号码。信令方案可以实现与呼叫相关的号码携带，也可以实现与呼叫无关业务的号码携带。SRF功能可以在信令转接点（STP）中实现，也可以在单独的物理实体中实现。 2.3改造HLR方案 HLR （Home Location Register）：归属位置存放器，HLR负责移动用户管理的数据库。存储所管辖用户的签约数据及移动用户的位置信息，可为至某MS的呼

12、叫提供路由信息。存放原始用户信息；根据访问的VLR,记录用户所在MSC/VLR.HLR存放用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数，此外还有MS的位置信息和IMSI,ISDN码等。AUC与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥，即三参数组。 该方案主要是改造HLR,利用访问HLR确定被叫移动用户当前位置（SRI消息）的过程，返回用户当前位置或者所在运营商网络。比方，如果被叫号码是本网号段且未发生携带或者是携入号码，则返回用户的漫游号码；如果被叫号码是他网号段且未发生携带或者携出号码，则返回用户当前所在的运营商网络的路由号码。VMSC根据HLR返回的号码开展后续路由。 这种方案

13、适用于移动网以及实现固网智能化的固定网络（具备固定HLR网元），可解决任何在业务过程需要访问被叫用户HLR的业务，如话音业务、短消息业务等。 2.4改造ENUM方案 ENUM是电话号码映射（Telephone Number Mapping）的缩写。这个缩写的后面隐藏着一个伟大的创意：即通过和廉价的路由途径，可以在世界任何地点使用同一个电话号码。您可以象注册域名一样注册ENUM号码。目前有许多注册机构和VOIP服务商提供这类服务。例如，如果来电方是传真机，您可以将此规定到一个不同的路由途径上。ENUM不需要来电方必须使用电话机。另指C/C+程序语言中的一种数据类型。 该方案主要是改造ENUM数据

14、库，利用访问ENUM确定被叫移动用户当前所属的多媒体消息服务中心（MMSC）的过程，返回用户当前所属的MMSC或者所在运营商网络。比方，如果被叫号码是本网号段且未发生携带或者携入号码，则返回用户归属的MMSC;如果被叫号码是他网号段且未发生携带或者携出号码，则返回用户当前所在的运营商网络的路由号码。主叫MMSC根据ENUM返回的地址信息开展后续路由。 3 数据库设置机制 号码携带数据库，记录了用户的携带信息，可供通信业务建立过程中访问，确定用户当前所在的网络。数据库的设置方式分为集中式和分布式。 3.1 集中式数据库方式 集中式数据库方式，就是设立一个为各运营商网络所共用的NPDB,保存所有运营商的携转用户信息，每个运营商各自有数据库副本供电话号码的呼叫查询使用。集中式数据库方式便于管理，能减少运营商之间发生的争执。美国、芬兰、瑞典、澳大利亚、新加坡等国家及*地区采用的就是这种方式。 3.2 分布式数据库方式 分布式数据库方式是指各个移动运营商设立自己的NPDB,数据库中用户和携转号码信息由各运营商负责保管，每个运营商掌握的数据库信息是本公司用户信息的子集，运营商之间根据约定的信息交互方法，让数据在各数据库之间流通，完成用户呼叫信息的查询工作。这种方式不需要为号码携带业务新建集中业务管理系统和数据库，可