國際漫游信號令研究與設計

摘 要

本文主要通過對國際漫游信令設計進行研究和設計，主要包含2G/3G國際漫游信號令的網元結構設計和4G國際漫游信號令的網元結構設計，通過游權限記位置信息更新消息，對用戶的漫出地、漫游權限進行判斷，從而為用戶提供對應服務。

【關鍵詞】國際漫游信令 漫出地 漫游權限 網元結構

1 引言

本文主要介紹國際漫游信令設計包含2G/3G國際漫游信令網網元結構設計，4G國際漫游信令網網元結構設計，聯合位置更新信令流程設計，漫出情況信令以及漫入情況信令流程設計。

2 國際漫游信令設計

2G/3G國際漫游信令網網元結構如圖1所示，國際漫游用戶的漫游出境行為的判斷主要通過國際漫游信令中的用戶終端位置更新消息進行確認的，由于2G/3G與4G在國際漫游信令上采取的協議不同，2G/3G是通過MAP信令進行位置更新，4G則是通過diameter信令進行更新，兩者結構存在一定差異。

4G國際漫游信令網網元結構圖如圖2所示，其中MS（mobile station）為移動臺，即用戶終端，BSS為基站子系統，I-STP為國際信令轉接點，通常設立在國際關口局中，HLR（Home Location Register）為歸屬位置寄存器，記錄了用戶的漫游權限數據。

UE（User Equipment）等同于MS，MME（Mobility Management Entity）為移動管理實體，包含了接入點的位置信息，即VLR號碼，I-DRA為國際路由代理節點，類似于2G/3G中的I-STP，歸屬簽約用戶服務器（Home Subscriber Server，HSS）是3GPP在R5引入IMS時提出的概念，其功能與HLR類似但更加強大，支持更多接口，可以處理更多的用戶信息。

在用戶漫游出境開機時，用戶終端會自動選擇漫出地的PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動網絡），用戶終端在接入漫出地的PLMN后，會進行用戶鑒權、登記入網、位置更新、漫游號碼獲取等操作。

國際漫游用戶自主服務系統主要通過位置更新消息，對用戶的漫出地、漫游權限進行判斷，從而為用戶提供對應的服務。

在4G網絡中，會實現4G與2G/3G的聯合位置更新，在LTE網絡中，當UE的跟蹤區發生變化或是用戶新進入到一個跟蹤區時，需要在網絡中進行跟蹤區更新操作，當MME發起TAU時，MME通過SGs接口與MSC/VLR實現聯合位置附著與位置更新。具體流程如圖3所示。

聯合位置更新信令時序圖如圖3所示，流程說明如下：

（1）UE觸發位置更新條件，發起TAU流程

（2）UE通過TAU Request將消息通過MME傳出。在傳輸消息的過程中通過Update Type來進行請求，還可以使用一個Tracking Area進行聯合請求，具體實施方式是通過IMSI的請求更新服務進行。

（3）再更新TAU的位置的時候可以通過MME進行判斷，并通過VLR進行發送位置信息。

（4）在MME流程發生變化的過程中，可以使用心得MME進行回發，將本地更新請求服務消息通過MSC和VLR進行連接，并通過SGs進行相關的服務關聯。MME根據UE上報的TAI（建網時該TAI的取值參考對應的LAI）推導出VLR number。

（5）MSC/VLR根據VLR中的用戶信息和位置區信息，發起到HLR的位置更新（同CS域流程）。

當前業務流程，主要包含漫出情況信令流程和漫入情況信令流程。

漫出情況信令流程如圖4所示：當用戶通過國際漫游進行發送短信的時候，可以設置相應的次數，限制為4條。在每個國家限定一次，主叫號碼顯示為10010。歡迎短信語言及內容，發送內容是中文，樣例為：歡迎來到XXXX[漫游國家或地區名稱]；中國移動全球服務熱線+86-18618610010；使館電話：XXXX[使館電話號碼]；中國移動祝您旅途愉快。

（1）漫出情況信令時序圖如圖4所示，業務邏輯分別如下：

（2）用戶通過VMSC或者VLR發送漫游位置，歸屬方式為HLR。

（3）位置的更新請求會被通過用戶的歸屬進行轉發，轉發方式是ISTP。

（4）通過VMSC或者VLR插入用戶數據，用戶歸屬方式是HLR。

（5）通過VMSC或者VLR用戶數據，并使用ISTP轉發。

（6）在國外漫游地區，使用VMSC或者VLR返回應答數據。

（7）經ISTP轉發后，用戶數據插入應答被提交給用戶歸屬HLR；

（8）用戶歸屬HLR返回位置更新結果給用戶漫游地VMSC/VLR；

（9）經ISTP轉發后，位置更新結果被提交給用戶漫游地VMSC/VLR；

（10）國內的國際漫游用戶自主服務系統監測用戶位置更新信令信息；

（11）國內的國際漫游用戶自主服務監測到用戶位置更新，會發送一條提示的短信息，短信息通過國內的國際漫游問候中心發送。

（12）在國內的短信息中心通過VMSC發送短信息給漫游用戶。

（13）發送歡迎短信后，通過漫游地的VMSC將返回短信發送給歸屬地的短信息中心。

在用戶漫游入境的時候，系統發送一條歡迎短信，這個短信的條數和內容都是可以配置的。短信語言是歸屬地所在的國家的語言，如果系統沒有內置該國家的語言，就發送英文短信。系統只發送給特定的用戶，因此可以屏蔽掉相對應的運營商的號段，避免錯誤發送。

根據漫入情況信令時序圖所示內容，描述如下：

（1）國際用戶漫游入境后，本國VMSC/VLR通過歸屬HLR向用戶發送位置信息。

（2）請求信息通過ISTP轉發給用戶歸屬HLR后，位置信息更新被提交。

（3）用戶數據被用戶歸屬HLR通過用戶的漫游地方式進行插入。

（4）用戶數據通過漫游地VMSC和VLR插入后，返回相應應答信息。

（5）轉發后，應答信息通過ISTP轉發給用戶的歸屬HLR。

（6）位置更新信息通過用戶歸屬HLR抓飯后提交給用戶所在漫游地區通過VMSC和VLR進行轉發。

（7）轉發后的信息通過ISTP轉發值漫游地的VMSC和VLR更新結果。

（8）在用戶進行移動時，國際漫游自主服務系統會監測用戶的位置信息，實時更新。

（9）在探測到用戶的位置發送變動后，系統生成相對應地區語言的歡迎短信，短信息通過專用的國際漫游自主服務系統進行轉發。

（10）在轉發的過程中，首先在國內的短信息中心生成對應的短信，再轉發到VMSC中。

（11）國內的VMSC接收到短信內容后，再轉發給用戶。

（12）轉發到用戶后，VMSC將轉發回執提交給國內的短信息中心。

3 總結

通過利用流程圖和時序圖完成對國際漫游信令的流程展示，分別完成2G/3G和4G國際漫游信令網網元結構設計，國際漫游信令聯合位置更新流程設計，漫出和漫入情況信令設計。

參考文獻

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作者簡介

李江（1986-），男，北京市人。現為中國電子科技集團公司第十五研究所工程師。主要研究方向為軍用綜合電子信息系統研究與設計。

作者單位

中國電子科技集團公司第十五研究所 北京市 100083