移动预付费用户国际漫游技术探讨

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本文摘自《邮电设计技术》2010年08期。【作者】 韦广林：工程师，学士，主要从事咨询规划及通信核心网规划工作；

陈玲：工程师，学士，主要从事咨询规划工作，研究方向为移动通信技术。

【机构】 中讯邮电咨询设计院有限公司；

【摘要】 主要目的是通过对移动预付费国际漫游的语音业务实现技术方面的研究,为未来相关业务开展和网络建设提供借鉴,从而推动国际移动漫游业务的发展,增加运营商国际业务收入。

【关键词】 预付费； 国际漫游； 计费；

0 前言

近年来，随着中国改革开放的深入和中外经济、文化交流日益加深，中国的出入境人数每年都以两位数以上的比例增长，用户对国际漫游业务的需求也越来越迫切。国际漫游业务将成为各运营商新的业务增长点。随着3G在中国联通的推广，WCDMA在国际漫游业务上的优势将逐渐显现，该业务环节必将成为中国联通市场竞争的一个优势。

对于预付费用户来说，由于所涉及的技术细节复杂，各国运营商支持的CAMEL协议存在差别，很难在全世界范围内开放基于CAMEL2+的预付费用户国际漫游业务。因此中国联通以及国内的其他竞争对手只针对后付费用户开展了国际漫游业务。在中国联通的移动用户中，预付费用户占到了绝大多数。采用传统方式无法在智能网系统中实现对国际漫游用户的实时计费，因此无法开通国际漫游业务，这大大限制了国际业务的开展。

1 预付费国际漫游现状及分析

我们可以从智能网预付费用户的扣费机制来讨论该类用户国际漫游的实现方式。对于智能网预付费用户来说，其计费账户一般存在于归属地的SCP中，用户使用语音业务时均由SSP通过CAMEL消息将业务和计费信息提交给SCP，由SCP完成计费。而在国际漫游状态下，由于漫游地的SSP和用户归属地的SCP在CAMEL协议存在差别，使得归属地SCP无法获取相应的信息对用户完成计费。因此预付费智能网用户的国际漫游的问题，归根结底是计费问题。

目前国际上大部分国家的网络移动预付费业务都不提供国际漫游服务。某些提供国际预付费漫游服务的网络(例如香港的移动运营商）是采用USSD命令加回拨方式，它只能提供本网的移动预付费用户漫游进入访问网络时（例如，中国大陆的移动运营商）做主叫呼出。

2 预付费国际语音漫游的主要实现方案

针对上述分析，为了能够正确、及时地对国际漫游预付费计费，有2种实现思路。

思路一：对预付费用户的漫游地和归属地的CAMEL协议进行适配，使得归属地的SCP能够正确识别漫游地的CAMEL消息并完成计费。

思路二：通过设置多个计费账户完成正确计费。由于计费系统中的漫游用户的主叫计费信息需要漫游地传回，一般都存在较长时间的时延，因此实时性不如思路一。

2.1 CAMEL协议适配方式

目前通用的做法是建立CAMEL协议适配平台。该平台相对于漫游地SSP扮演归属地SCP的角色；而相对于归属地SCP来说，该平台则扮演漫游地SSP的角色。

其网络组织图如图1所示。

图1中CAMEL2网络是利用CAMEL2技术提供预付费业务的，其MSC具有SSF能力，MSC/SSP与SCP间采用基于7号信令的CAMEL2的应用协议CAP2，称之为A网；另一个Non-CAMEL网络利用Non-CAMEL技术提供预付费业务，其使用的技术是基于智能网能力集l的智能网CSI，或是基于另一种被称为CAMELI的GSM移动网络增强的客户化业务逻辑的智能网，或是基于与A网不同版本的CAMEL2的智能网，或采用业务节点方式的非智能网的ISUP协议，称之为B网；其特征在于：在Non-CAMEL网络内设置一个漫游代理装置，该漫游代理装置模拟SSP和SCP，作为支持多种协议转换的A网的具有CAMEL2能力的SCP网关和/或MSC/SSP网关，保证Non-CAMEL网络设备与CAMEL2网络设备之间的互联互通，从而支持该2个不同网络之间的双向预付费漫游业务。

协议转换是将B网中基于非智能网的ISUP协议方式、或基于智能网能力集的智能网CSI、或基于另一种被称为CAMELI的GSM移动网络增强的客户化业务逻辑的智能网CAMELI、或基于与A网不同版本的CAMEL2的智能网CAMEL2版本的协议转换为A网CAMEL2版本的协议CAP2，从而实现不同移动运营商的SCP和MSC/SSP之间采用不同版本的协议进行通信。该漫游代理装置同时具备SSP网关和SCP网关的功能，能够实现双向漫游。

当B网络的预付费用户漫游进入A网络时，该漫游代理装置作为A网络侧模拟SCP功能的MSC/SSP网关，采用A网的CAP2/SS7接口协议直接与A网的MSC/SSP互联，该漫游代理装置通过内部接口与B网内的预付费业务平台连接，或者直接处理预付费业务的业务逻辑，完成呼叫的控制和实时计费；此时，B网的归属位置寄存器（HLR)支持CAMEL2的CSI签约信息能力，并将预付费国际漫游用户的CSI信息中的SCP地址指定为漫游代理装置。

B网络的预付费用户漫游进入A网络时的呼叫分为两种：该预付费用户作为主叫发起的MO呼叫和该预付费用户作为被叫接听的MT呼叫；当该预付费用户作为被叫时，其MT呼叫处理流程与其在归属的B网络的处理方法一样，无须经过漫游代理装置的处理，其呼叫接续及实时计费皆由B网的MSC和业务结点或计费服务器自行实现；而当该B网预付费用户漫游进入A网发起MO呼叫时，A网的MSC/SSP根据用户的O-CSI签约信息将呼叫触发上报至漫游代理装置，由该漫游代理装置査询B网的预付费业务结点/计费服务器中的预付费用户数据，根据该用户的账户余额及呼叫费率决定是否接续或拒绝本次呼叫，并实时计费。

2.2多计费账户方案

该方式在营账系统上设立预付费国际漫游账户，当用户在国外漫游时，计费工作由原智能网账户和国际漫游账户“双账户”共同完成。方案对于智能网平台和营账系统的改造较少，可以节省大量的开发费用，开发时间短，项目上马快，能够有效解决预付费用户对国际漫游业务的迫切需求。
按照国际漫游账户的设置地不同，可以分为归属地双账户以及漫游地双账户的方式。

2.2.1归属地双账户方案

该方案网络结构如图2所示。

整体思路如下：

a)对开通国际漫游权限的用户设置“双账户”。即原有的智能网用户账户用于用户在国内使用的业务计费，同时在营账系统中新增建立一个“国际漫游账户'和智能网系统的“国内账户”结合起来用于国际漫游业务计费。

b)预付费用户在营业前台进行国际漫游业务受理，用户需要保证其智能网账户余额大于0且处于有效期，缴纳一定数额的国际漫游押金和预存话费后，即可按照后付费用户申请开通国际漫游的流程。国际漫游账户预消费额度为0，预存使用费存入国际漫游账户用于抵扣国际漫游话费，通过营账接口在HLR中开通用户国际漫游权限。

c) HLR采取抑制主叫签约信息（O-CSI)方式，开通国际漫游的用户在国内为预付费属性，出国后签约信息抑制，视为后付费属性。

d)用户在国外漫游产生的语音通话详单由当地运营商传回集团总部统一结算平台，由统一结算平台批价后传回归属省份分公司计费部门，计费部门在用户的“国际漫游账户”中对此费用进行扣除。用户国际漫游时发送短信，其计费将在国际漫游账户和智能网国内账户中分别扣除。其资费按照国际漫游资费标准计算。其中，“漫游地运营商短信发送资费”从“国际漫游账户”中扣除；“国内大陆地区点对点文本短信发送资费”从智能网“国内账户”中扣除。

e)用户漫游结束后，到营业厅申请取消国际漫游功能，或超过某个最长使用日期后，自动关闭国际漫游权限。

2.2.2漫游地双账户方案

该方案要求在漫入地运营商的特定SCP中为漫入用户建立和该用户对应的预付费账户。当MSC/SSP接收到涉及漫游用户的呼叫时，通过预付费业务触发检测机制发送IDP消息触发到漫游地SCP;本地SCP监控该漫入预付费账户，并与本地MSC/SSP进行联系，处理呼叫过程。相应的网络结构如图3所示。

具体实现步骤描述如下：

步骤1:本地移动业务交换中心MSC/SSP接收到涉及漫游用户的呼叫时，通过预付费业务触发检测机制发送IDP消息触发本地SCP;当漫游用户做主叫时，本地移动业务交换中心根据漫游用户的MSISDN、IM-SI和/或签约信息触发IDP消息。当漫游用户做被叫时，本地移动业务交换中心根据漫游用户的漫游信息触发IDP消息。

步骤2:本地SCP根据前述IDP消息启动预付费业务逻辑，査询预付费账户数据库，判断是否存在前述漫游用户对应的预付费账户，如果否，则进入步骤3;如果是，则进入步骤4。

步骤3:本地SCP建立与该漫游用户对应的预付费账户，并存储该用户的呼叫权限。

步骤4:本地SCP根据用户对应的呼叫权限决定接受或拒绝呼叫，并实时监控所述预付费账户，并与本地移动业务交换中心进行联系，处理呼叫过程。SCP检测到预付费账户余额为0时，拒绝呼叫；当本地业务控制点检测到预付费账户余额不为0时，接通呼叫，并在检测到预付费账户余额为0时，终止呼叫。

2.3 实现方案对比

本文提出预付费语音漫游的3种实现思路适合不同的应用场景。主要对比如下。

CAMEL协议适配方案需要漫游地和归属地的网络在局数据以及网络信令互联方面的配合。但是能够对漫游用户的主被叫均实时扣费，因此对用户的信用效果较好。在扩展性方面，每新增一个漫游地运营商，均需要该代理装置配合双方运营商进行一次扩展改造。

通过改造计费等系统方式在网络改造方面难度较低，对漫游地运营商的数据配合需求小，业务开通速度快。但是还存在如下问题。

a)归属地双账户方式。该方案的改造量主要在用户归属运营商。对于用户主叫采取的是后付费计费模式，无法实现实时扣费。但是扩展性较好，将来新增国际漫游目的地时，网络侧基本上不需要再作额外改动。

b)漫游地双账户方式。该方案的改造量主要在漫游地的运营商。每开通一个新的漫游目的地，都需要新的运营商进行一次改造，扩展性较差。并且用户归属地账户和漫游地账户之间实际上是分离的，用户体验性较差。

3 预付费国际GPRS数据漫游

随着3G市场的成熟，预付费用户国际漫游时，除了语音业务需求以外，对于国际GPRS数据漫游的业务需求也越来越强烈。目前对预付费用户的GPRS数据业务计费主要通过GGSN联至SCP、OCS或者其他计费系统来实现，而中国联通用户在GPRS国际漫游，数据流均通过Gp接口回到归属运营商的GGSN。因此，预付费用户在国际漫游时，相对于后付费用户的国际漫游，只需要解决归属运营商SCP、OCS或者其他计费系统能够正确计费的问题。

预付费用户使用GPRS业务时，GGSN上报给SCP、OCS或者其他计费系统配额申请请求中包含了该用户发起业务请求的SGSN地址，该地址实际上包含了漫游用户登录的SGSN的PLMN，因此只需要SCP、OCS或者其他计费系统增加对漫游地运营商的PLMN的识别以及相应的计费策略即可。

目前GGSN依据SGSN的PDP请求消息中的Charging-Characteristics获得用户的计费属性，这需要漫游地的SGSN在向归属运营商发送PDP请求时，能够包含字段；同时，如果国际漫出用户的分组业务能够通过归属运营商统一GGSN出口的话，还需要设置OCS代理设备，以便该GGSN能够和归属省份的OCS通信。

下面以OCS方式下的预付费国际漫游场景为例，描述GGSN的会话流程（见图4)。

a)用户发起PDP激活请求 Active PDP Context Request。SGSN通过GTP协议向归属运营商GGSN发送Create PDP Context Request消息后，用户使用业务。

b) GGSN根据该消息中的Charging-Characteristics获得用户的计费属性。如果是预付费，则向OCS发起初始的CCR(Initial)，CCR消息中PS-Information字段中的SGSN-Address指明了用户当前漫游的PLMN。

c) OCS检査用户账户状态，判断用户是否可以使用业务。

d)如果用户有效，业务可用，则返回检测成功的CCA(initial)消息给GGSN。

e) GGSN建立PDP上下文，并等待业务开始请求。

f)用户发起业务请求。

g) GGSN识别用户使用的业务，并向OCS发送CCR(update)消息，申请可用额度。

h) OCS进行批价、账户余额预留，分配用户可用额度。

i) OCS将用户可用配额通过CCA(update)发送给GGSN。

j)用户开始使用业务，GGSN根据OCS下发的可用额度，实时监控中断用户对业务的使用情况。

k)当满足任何一种CCR触发条件，例如，已经授权的可用额度使用完毕或者QHT/VT计时器到时，GGSN向OCS再次发送CCR(update)。

l) OCS根据CCR(update)更新信息，进行重新批价、账户余额预留，重新分配用户可用额度。

m)OCS将用户可用配额通过CCA(update)发送给GGSN。

n)用户继续使用业务，GGSN根据OCS下发的可用额度，实时监控中断用户对业务的使用情况。

o)用户停止业务使用，发起PDP上下文去激活请求。

p)GGSN向OCS触发CCR(Termination)消息，报告实际使用的信用配额。

q)OCS完成批价，并扣除用户的账户。r)OCS向GGSN发送CCA(Termination)消息。s)PDP上下文去激活。

4 结束语

本文主要讨论了预付费用户国际漫游时，使用电路和分组业务的实现方式。从文中可以看出，由于信用控制方面的原因，预付费用户国际漫游各种实现方案的目的主要就是为了实现实时扣费。随着技术的升级演进，未来预付费业务的国际漫游在业务定义和业务实现方面还将面临新的问题。而本文描述的实现思路则可以作为抛砖引玉，扩展运营商的网络建设思路，从而加快网络建设和业务推广的速度。

参考文献：
[1]钱莉莉，刘洋，郭鹏，等.GSM预付费国际漫游业务技术解决方案[J].邮电设计技术，2010(1):46-47.
[2]王红熳，韦成，刘玉璋.预付费用户在两种异构网络之间的国际漫游的实现方法：中国，200410000583.4[P].