CtoG国际漫游网络优选研究

文旭桦　叶银法

【摘 要】网络优选技术越来越广泛地应用在国际漫游服务之中，可在不明显降低服务质量的前提下，控制漫游用户优先接入到合作伙伴的网络中。分析了网络优选技术的2种主要实现思路，列举了采用SS7方式时CtoG网络优选平台的实现方式及部分干扰策略，并对网络优选功能使用后的不利影响进行了探讨，提出了CtoG网络优选功能的开通建议。

【关键词】CtoG 网络优选 SS7 信令监测 干扰策略

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-01-

1 网络优选概述

CDMA网络在覆盖质量和范围上明显逊于GSM网络，因此CDMA运营商开展国际漫游业务时，CDMA到GSM的跨网漫游（即CtoG国际漫游）成为必然选择[1]，漫游时网络优选也成为CDMA运营商需要考虑的问题。

网络优选是指移动运营商对国际漫游用户入网他国运营商进行控制，在不明显降低服务质量的前提下，控制漫游用户优先接入到合作伙伴的网络中，以实现以下目的：

（1）提高国际漫游业务收入，降低国际漫游运营成本；

（2）拓展国际漫游新业务和应用；

（3）加强运营商间的合作关系及谈判资本；

（4）提升企业竞争力。

网络优选功能使运营商可对所有漫游地区进行优选控制，已在全球广泛应用。目前，国际上超500家运营商已经使用了网络优选功能，GSMA也对网络优选实现技术制定了详细的技术规范。

2 GSM网络优选技术思路

用户在多网络的漫游地进行选网有多个影响因素。为了让用户登录到归属运营商的优选网络，需要采取一定技术手段，增加用户登录到优选网络的机会。目前主要有两种实现网络优选的思路：SIM卡方式及SS7方式。

2.1 SIM卡方式

此方式预先在SIM卡中写入网络优选列表，开机登记时，用户从SIM卡中读取PLMN网络列表信息，并按列表顺序依次尝试网络。如果能登记，则使用此网络；如果不能登记，则判断是否所有有信号的网络都登录失败，若否，则按照当前网络信号的强弱依次尝试登网。

此方式的优点是简单快捷，无需现网改造，价格低廉，对用户体验影响甚小；缺点是SIM卡容量有限，不利于网络优选信息更新维护，并依靠厂商对SIM卡进行改造，运营商可控性较差。

2.2 SS7方式

当漫游用户首次搜索到可用网络进行登网时，必须进行位置更新。SS7方式是在用户进行位置更新、与网络节点消息交换时，让用户在非网络优选注册失败，重新搜索可用网络并重新注册，通过有限次的尝试，实现登网网络优选的目的。

对于已签订漫游协议但非网络优选的合作运营商，此方式对其信令负荷及网络状态都会造成一定的影响。因此，实施前双方应进行协商，以便将网络及用户的影响降至最低。

此方式的优点是运营商可灵活自主地控制网络优选功能，支持对覆盖范围及用户比例的控制，适用性强；缺点是对网络优选策略设置要求严格，易产生登网时间过长等影响用户体验的问题。

SS7方式主要有两种实现方案：

（1）设置黑名单

设置黑名单是通过HLR设置，令受控用户在非网络优选的注册失败，促使用户重新选网后登记在优选网络，实现网络优选。黑名单的设置有用户及漫游区域两种方式，分别利用用户号码及漫游地VLR设置黑名单，阻止用户登网。实际设置时可综合两种方式，增加网络优选的灵活性和成功率。此方案的优点是无需新增网元，对其他网元也没有新增要求；缺点在于全网的HLR均需要进行改造升级，同时漫游地VLR信息的更新也应全网同步。

（2）信令干扰

在漫游网络和归属网络间部署网络优选平台，由平台捕获并处理用户位置更新请求，根据优选策略确定是否对此干扰。若用户收到干扰消息，则根据拒绝原因重新发起登记请求，经有限次尝试后登记在优选PLMN网络。该方案关键点在于平台对用户位置更新请求的获取，以及干扰策略的实现。信令干扰方式如图1所示：

上述两种方式均可实现网络优选，但SIM卡因容量有限未必能满足业务需求，易成为日后业务扩展的瓶颈。SS7方式在GSM网络中应用广泛灵活，更适合国际漫游需求。

SS7的两种实现方案中，设置黑名单方案需要全网HLR改造升级，工作量较大。同时该方案功能设置不够灵活，容易对用户体验造成显著影响。建议首选功能灵活、技术成熟、有更广泛应用的信令干扰方案，建造网络优选平台实现网络优选。

3 CtoG网络优选平台实现

3.1 捕获位置更新请求实现方式

网络优选平台的关键技术之一是捕获位置更新请求方式，通常有信令监测及信令筛选两种。

（1）信令监测

平台监测归属网络与漫游网络间的所有漫游信令，当监测到由漫游网络发送至归属网络的位置更新请求，则根据干扰策略，决定是否向用户在漫游地登记的MSC/VLR发送拒绝位置更新请求的干扰消息。只要平台在归属网络返回响应消息之前先向漫游地MSC/VLR发送干扰消息，即可起到干扰作用，归属网络正常的响应消息将失效。

该方式对平台信令监测功能的可靠性及实时性要求很高，否则易造成网络优选功能失败。其优点是现网改造较小，不影响双边网络信令交互的安全性及效率。

（2）信令拦截

在归属网络ISTP与HSTP之间设置信令筛选设备，由信令筛选设备根据筛选规则，把漫游地网络发送的位置更新请求中DPC改为平台地址，将消息筛选上网络优选平台。平台根据干扰策略，判断是否干扰。如需干扰，则向用户漫游地登记的MSC/VLR发送拒绝登记消息；如不干扰，则转发消息至归属HLR。

该方式可针对特定的消息进行拦截，实现灵活，主动性强，所有经过信令筛选设备符合筛选规则的消息都会被筛选上平台；但如果平台处理不当，容易影响现网正常业务。endprint

相较而言，信令监测方式对现网的影响更小，在运营过程中即使出现故障，双边信令交互也不受影响，运营商会更倾向采用此方式。

3.2 基于信令监测的CtoG网络

优选平台

CDMA运营商CtoG国际漫游功能主要依靠GC网关与国际漫游服务商互连实现。国际漫游服务商将CtoG漫游用户的信令转发至GC网关，GC网关完成C网与G网间的消息转换。CtoG国际漫游用户需在归属网络的HLR及GC网关上同时开户，GC网关上保存GSM与CDMA的IMSI映射关系和GSM鉴权数据。基于信令监测的CtoG网络优选平台有国际漫游服务商部署、运营商网内部署两种方案。

（1）国际漫游服务商部署

利用国际漫游服务商自有网络优选平台或在其网络新部署网络优选系统，运营商根据实际需求向信令转接商提供网络优选策略要求，由服务商实施CtoG漫游过程中的优选策略，并维护网络优选平台，运营商网络无需任何升级改造。

（2）运营商网内部署

此方案中服务商不处理CtoG漫游信令，由运营商通过新建平台或升级GC网关，在本网部署网络优选功能。

新建平台：在运营商网内新建网络优选平台，与GC网关并行设置，获取GC网关发送至用户归属HLR的位置更新请求。若需要对用户实施网络优选干扰，平台根据设定的干扰策略，对用户的位置更新过程进行干扰；若无需实施网络优选干扰，则不作处理。该方式要求电信网络完成相关网络设备的数据配置，建立HSTP到新建网络优选平台的信令连接及路由。CtoG网络优选新建平台方案如图2所示：

升级GC网关：在现网GC网关中新增网络优选模块，当GC网关获取用户位置更新请求时，根据优选策略对目标用户进行网络优选干扰，促使用户登记在优选网络，对其他用户则按正常位置更新流程处理。归属网络除对GC网关进行升级外，无其他改造要求。CtoG网络优选GC网关方案如图3所示。

两种实现方案的比较如表1所示。

建议初期业务量不大、运营经验不足时首选方案1。随着运营日趋成熟，可采用方案2，独享收入。

3.3 CtoG网络优选平台干扰策略

根据GSMA IR.73[2]，电信运营商只能对MAP层消息“Update Location Request”进行干扰实现网络优选，实施干扰时对每个“Update Location Request”消息只能发送一次拒绝登记的干扰消息，干扰消息中应携带失败原因值，并使用特定的源GT地址及新事务ID。

MSC/VLR收到的位置登记失败原因对应了不同的失败码，表2是在3GPP规范中中定义的映射表，其中深色部分可作为应用于网络优选的失败码[3]。

在实际应用中，使用较多的是“Roaming not allowed”及“Unexpected data value”两种失败码：

Roaming not allowed：该失败原因会促使用户将所拜访的PLMN网络添加进PLMN禁止列表中，用户除非手动选网将不再登记在该网络。选用该失败码对网络信令负荷影响最小。

Unexpected data value：该失败原因让用户重新尝试最多3次的位置更新请求，用户根据自身的设定机制可能选择注册另外一个PLMN网络或者继续注册首次尝试注册的网络。使用该失败原因值会导致归属网络与漫游地网络的信令负荷升高。

网络优选功能会对用户体验带来一定的影响，在设置干扰策略时为避免造成用户无网络可用的情况，应遵循以下原则[4，5]：

（1）对手动选网用户应不实施干扰。例如当平台发送“Roaming not allowed”的失败码进行干扰后，用户连续两次都申请在同一PLMN网络登网，可判断其为手动选网，应允许注册。

（2）对干扰次数进行限制。用户受干扰后，在同一非优选PLMN网络的登记次数若超过设定门限值，应允许用户注册。例如当平台发送失败原因为“Unexpected data value”的干扰信令，用户对同一网络重新发起位置更新4次后，再次注册同一个网络，可判断为手动选网或漫游地只有一个可用网络，应允许用户注册。

（3）对干扰时间进行限制。设置干扰时间阈值并监控用户位置登记过程，用户一次位置登记过程若超过了设定时间阈值，应停止对用户的干扰，允许用户注册，避免对用户使用体验影响过大或造成信令拥塞。

4 网络优选使用影响

网络优选功能对用户体验、网络健康都产生一定的影响。尤其是SS7方案通过干扰用户正常的位置更新过程实现网络优选，对网络及用户影响较明显。

在网络优选实施过程中失败码的使用会在网络上产生相应的异常告警信息，这部分告警信息与网络中的普通告警信息互相掺杂传播，可能让现网告警监控系统难以区分告警是真正的网络故障还是网络优选的干扰，影响网络故障的判断及定位。

在位置更新过程中，漫游地与用户网络之间的国际信令交互次数过多、处理时延过长或者短时间内发生过多次位置更新，都将容易引起网络信令拥塞，对网络稳定性、安全性带来一定的隐患。同时，此过程易产生漫游用户自动选网注册网络不成功，或者入网时间过长等影响用户业务体验的现象。

5 总结

网络优选技术在GSM漫游中使用较成熟，而CtoG的网络优选功能涉及两种网络制式，先例较少，提供服务前须进行深入的测试。因此，CtoG网络优选功能的开通需循序渐进，遵循先易后难的原则。在选择优先开通方向时，可参考以下因素：

◆用户出访热点国家（地区）；

◆CtoG运营商国际漫游收入排名靠前国家（地区）；

◆合作运营商配合积极的国家（地区）；

◆网络信号稳定，且覆盖范围广泛的运营商。

在开展与网络优选合作运营商相关谈判工作的同时，也应与开通地区中具有漫游关系的非优选合作运营商，针对技术及商务问题进行谈判协商，保障网络优选的成功率，最大限度降低该功能对用户及网络的影响。

参考文献：

[1] 于化龙. CDMA至GSM数据漫游组网方案研究[J]. 移动通信， 2011（2）： 79-81.

[2] GSMA IR.73 v2.1. Steering of Roaming Implementation Guidelines[S]. 2006.

[3] 3GPP.TS 129.010 v5.7.0. Information Element Mapping between Mobile Station Base Station System（MS-BSS） and Base Station System Mobile-services Switching Centre（BSS-MCS） Signalling Procedures and the Mobile Application Part（MAP）[S]. 2005.

[4] 3GPP TS 23.012. Location Management Procedures[S]. 2005.

[5] 3GPP TS 29.002. Mobile Application Part（MAP） Specification[S]. 2005.★endprint

相较而言，信令监测方式对现网的影响更小，在运营过程中即使出现故障，双边信令交互也不受影响，运营商会更倾向采用此方式。

3.2 基于信令监测的CtoG网络

优选平台

CDMA运营商CtoG国际漫游功能主要依靠GC网关与国际漫游服务商互连实现。国际漫游服务商将CtoG漫游用户的信令转发至GC网关，GC网关完成C网与G网间的消息转换。CtoG国际漫游用户需在归属网络的HLR及GC网关上同时开户，GC网关上保存GSM与CDMA的IMSI映射关系和GSM鉴权数据。基于信令监测的CtoG网络优选平台有国际漫游服务商部署、运营商网内部署两种方案。

（1）国际漫游服务商部署

利用国际漫游服务商自有网络优选平台或在其网络新部署网络优选系统，运营商根据实际需求向信令转接商提供网络优选策略要求，由服务商实施CtoG漫游过程中的优选策略，并维护网络优选平台，运营商网络无需任何升级改造。

（2）运营商网内部署

此方案中服务商不处理CtoG漫游信令，由运营商通过新建平台或升级GC网关，在本网部署网络优选功能。

新建平台：在运营商网内新建网络优选平台，与GC网关并行设置，获取GC网关发送至用户归属HLR的位置更新请求。若需要对用户实施网络优选干扰，平台根据设定的干扰策略，对用户的位置更新过程进行干扰；若无需实施网络优选干扰，则不作处理。该方式要求电信网络完成相关网络设备的数据配置，建立HSTP到新建网络优选平台的信令连接及路由。CtoG网络优选新建平台方案如图2所示：

升级GC网关：在现网GC网关中新增网络优选模块，当GC网关获取用户位置更新请求时，根据优选策略对目标用户进行网络优选干扰，促使用户登记在优选网络，对其他用户则按正常位置更新流程处理。归属网络除对GC网关进行升级外，无其他改造要求。CtoG网络优选GC网关方案如图3所示。

两种实现方案的比较如表1所示。

建议初期业务量不大、运营经验不足时首选方案1。随着运营日趋成熟，可采用方案2，独享收入。

3.3 CtoG网络优选平台干扰策略

根据GSMA IR.73[2]，电信运营商只能对MAP层消息“Update Location Request”进行干扰实现网络优选，实施干扰时对每个“Update Location Request”消息只能发送一次拒绝登记的干扰消息，干扰消息中应携带失败原因值，并使用特定的源GT地址及新事务ID。

MSC/VLR收到的位置登记失败原因对应了不同的失败码，表2是在3GPP规范中中定义的映射表，其中深色部分可作为应用于网络优选的失败码[3]。

在实际应用中，使用较多的是“Roaming not allowed”及“Unexpected data value”两种失败码：

Roaming not allowed：该失败原因会促使用户将所拜访的PLMN网络添加进PLMN禁止列表中，用户除非手动选网将不再登记在该网络。选用该失败码对网络信令负荷影响最小。

Unexpected data value：该失败原因让用户重新尝试最多3次的位置更新请求，用户根据自身的设定机制可能选择注册另外一个PLMN网络或者继续注册首次尝试注册的网络。使用该失败原因值会导致归属网络与漫游地网络的信令负荷升高。

网络优选功能会对用户体验带来一定的影响，在设置干扰策略时为避免造成用户无网络可用的情况，应遵循以下原则[4，5]：

（1）对手动选网用户应不实施干扰。例如当平台发送“Roaming not allowed”的失败码进行干扰后，用户连续两次都申请在同一PLMN网络登网，可判断其为手动选网，应允许注册。

（2）对干扰次数进行限制。用户受干扰后，在同一非优选PLMN网络的登记次数若超过设定门限值，应允许用户注册。例如当平台发送失败原因为“Unexpected data value”的干扰信令，用户对同一网络重新发起位置更新4次后，再次注册同一个网络，可判断为手动选网或漫游地只有一个可用网络，应允许用户注册。

（3）对干扰时间进行限制。设置干扰时间阈值并监控用户位置登记过程，用户一次位置登记过程若超过了设定时间阈值，应停止对用户的干扰，允许用户注册，避免对用户使用体验影响过大或造成信令拥塞。

4 网络优选使用影响

网络优选功能对用户体验、网络健康都产生一定的影响。尤其是SS7方案通过干扰用户正常的位置更新过程实现网络优选，对网络及用户影响较明显。

在网络优选实施过程中失败码的使用会在网络上产生相应的异常告警信息，这部分告警信息与网络中的普通告警信息互相掺杂传播，可能让现网告警监控系统难以区分告警是真正的网络故障还是网络优选的干扰，影响网络故障的判断及定位。

在位置更新过程中，漫游地与用户网络之间的国际信令交互次数过多、处理时延过长或者短时间内发生过多次位置更新，都将容易引起网络信令拥塞，对网络稳定性、安全性带来一定的隐患。同时，此过程易产生漫游用户自动选网注册网络不成功，或者入网时间过长等影响用户业务体验的现象。

5 总结

网络优选技术在GSM漫游中使用较成熟，而CtoG的网络优选功能涉及两种网络制式，先例较少，提供服务前须进行深入的测试。因此，CtoG网络优选功能的开通需循序渐进，遵循先易后难的原则。在选择优先开通方向时，可参考以下因素：

◆用户出访热点国家（地区）；

◆CtoG运营商国际漫游收入排名靠前国家（地区）；

◆合作运营商配合积极的国家（地区）；

◆网络信号稳定，且覆盖范围广泛的运营商。

在开展与网络优选合作运营商相关谈判工作的同时，也应与开通地区中具有漫游关系的非优选合作运营商，针对技术及商务问题进行谈判协商，保障网络优选的成功率，最大限度降低该功能对用户及网络的影响。

参考文献：

[1] 于化龙. CDMA至GSM数据漫游组网方案研究[J]. 移动通信， 2011（2）： 79-81.

[2] GSMA IR.73 v2.1. Steering of Roaming Implementation Guidelines[S]. 2006.

[3] 3GPP.TS 129.010 v5.7.0. Information Element Mapping between Mobile Station Base Station System（MS-BSS） and Base Station System Mobile-services Switching Centre（BSS-MCS） Signalling Procedures and the Mobile Application Part（MAP）[S]. 2005.

[4] 3GPP TS 23.012. Location Management Procedures[S]. 2005.

[5] 3GPP TS 29.002. Mobile Application Part（MAP） Specification[S]. 2005.★endprint

相较而言，信令监测方式对现网的影响更小，在运营过程中即使出现故障，双边信令交互也不受影响，运营商会更倾向采用此方式。

3.2 基于信令监测的CtoG网络

优选平台

CDMA运营商CtoG国际漫游功能主要依靠GC网关与国际漫游服务商互连实现。国际漫游服务商将CtoG漫游用户的信令转发至GC网关，GC网关完成C网与G网间的消息转换。CtoG国际漫游用户需在归属网络的HLR及GC网关上同时开户，GC网关上保存GSM与CDMA的IMSI映射关系和GSM鉴权数据。基于信令监测的CtoG网络优选平台有国际漫游服务商部署、运营商网内部署两种方案。

（1）国际漫游服务商部署

利用国际漫游服务商自有网络优选平台或在其网络新部署网络优选系统，运营商根据实际需求向信令转接商提供网络优选策略要求，由服务商实施CtoG漫游过程中的优选策略，并维护网络优选平台，运营商网络无需任何升级改造。

（2）运营商网内部署

此方案中服务商不处理CtoG漫游信令，由运营商通过新建平台或升级GC网关，在本网部署网络优选功能。

新建平台：在运营商网内新建网络优选平台，与GC网关并行设置，获取GC网关发送至用户归属HLR的位置更新请求。若需要对用户实施网络优选干扰，平台根据设定的干扰策略，对用户的位置更新过程进行干扰；若无需实施网络优选干扰，则不作处理。该方式要求电信网络完成相关网络设备的数据配置，建立HSTP到新建网络优选平台的信令连接及路由。CtoG网络优选新建平台方案如图2所示：

升级GC网关：在现网GC网关中新增网络优选模块，当GC网关获取用户位置更新请求时，根据优选策略对目标用户进行网络优选干扰，促使用户登记在优选网络，对其他用户则按正常位置更新流程处理。归属网络除对GC网关进行升级外，无其他改造要求。CtoG网络优选GC网关方案如图3所示。

两种实现方案的比较如表1所示。

建议初期业务量不大、运营经验不足时首选方案1。随着运营日趋成熟，可采用方案2，独享收入。

3.3 CtoG网络优选平台干扰策略

根据GSMA IR.73[2]，电信运营商只能对MAP层消息“Update Location Request”进行干扰实现网络优选，实施干扰时对每个“Update Location Request”消息只能发送一次拒绝登记的干扰消息，干扰消息中应携带失败原因值，并使用特定的源GT地址及新事务ID。

MSC/VLR收到的位置登记失败原因对应了不同的失败码，表2是在3GPP规范中中定义的映射表，其中深色部分可作为应用于网络优选的失败码[3]。

在实际应用中，使用较多的是“Roaming not allowed”及“Unexpected data value”两种失败码：

Roaming not allowed：该失败原因会促使用户将所拜访的PLMN网络添加进PLMN禁止列表中，用户除非手动选网将不再登记在该网络。选用该失败码对网络信令负荷影响最小。

Unexpected data value：该失败原因让用户重新尝试最多3次的位置更新请求，用户根据自身的设定机制可能选择注册另外一个PLMN网络或者继续注册首次尝试注册的网络。使用该失败原因值会导致归属网络与漫游地网络的信令负荷升高。

网络优选功能会对用户体验带来一定的影响，在设置干扰策略时为避免造成用户无网络可用的情况，应遵循以下原则[4，5]：

（1）对手动选网用户应不实施干扰。例如当平台发送“Roaming not allowed”的失败码进行干扰后，用户连续两次都申请在同一PLMN网络登网，可判断其为手动选网，应允许注册。

（2）对干扰次数进行限制。用户受干扰后，在同一非优选PLMN网络的登记次数若超过设定门限值，应允许用户注册。例如当平台发送失败原因为“Unexpected data value”的干扰信令，用户对同一网络重新发起位置更新4次后，再次注册同一个网络，可判断为手动选网或漫游地只有一个可用网络，应允许用户注册。

（3）对干扰时间进行限制。设置干扰时间阈值并监控用户位置登记过程，用户一次位置登记过程若超过了设定时间阈值，应停止对用户的干扰，允许用户注册，避免对用户使用体验影响过大或造成信令拥塞。

4 网络优选使用影响

网络优选功能对用户体验、网络健康都产生一定的影响。尤其是SS7方案通过干扰用户正常的位置更新过程实现网络优选，对网络及用户影响较明显。

在网络优选实施过程中失败码的使用会在网络上产生相应的异常告警信息，这部分告警信息与网络中的普通告警信息互相掺杂传播，可能让现网告警监控系统难以区分告警是真正的网络故障还是网络优选的干扰，影响网络故障的判断及定位。

在位置更新过程中，漫游地与用户网络之间的国际信令交互次数过多、处理时延过长或者短时间内发生过多次位置更新，都将容易引起网络信令拥塞，对网络稳定性、安全性带来一定的隐患。同时，此过程易产生漫游用户自动选网注册网络不成功，或者入网时间过长等影响用户业务体验的现象。

5 总结

网络优选技术在GSM漫游中使用较成熟，而CtoG的网络优选功能涉及两种网络制式，先例较少，提供服务前须进行深入的测试。因此，CtoG网络优选功能的开通需循序渐进，遵循先易后难的原则。在选择优先开通方向时，可参考以下因素：

◆用户出访热点国家（地区）；

◆CtoG运营商国际漫游收入排名靠前国家（地区）；

◆合作运营商配合积极的国家（地区）；

◆网络信号稳定，且覆盖范围广泛的运营商。

在开展与网络优选合作运营商相关谈判工作的同时，也应与开通地区中具有漫游关系的非优选合作运营商，针对技术及商务问题进行谈判协商，保障网络优选的成功率，最大限度降低该功能对用户及网络的影响。

参考文献：

[1] 于化龙. CDMA至GSM数据漫游组网方案研究[J]. 移动通信， 2011（2）： 79-81.

[2] GSMA IR.73 v2.1. Steering of Roaming Implementation Guidelines[S]. 2006.

[3] 3GPP.TS 129.010 v5.7.0. Information Element Mapping between Mobile Station Base Station System（MS-BSS） and Base Station System Mobile-services Switching Centre（BSS-MCS） Signalling Procedures and the Mobile Application Part（MAP）[S]. 2005.

[4] 3GPP TS 23.012. Location Management Procedures[S]. 2005.

[5] 3GPP TS 29.002. Mobile Application Part（MAP） Specification[S]. 2005.★endprint