中國海洋大學電子工程系  龔芳 傅圣雪

    隨著信息通信的不斷發展，全球漫游呼叫業務正以年均20%的速度增長，由于多種通信標準的共存，系統間漫游也愈加的頻繁。怎樣高效而低成本地治理漫游用戶的位置信息，改善在不同系統間漫游時用戶位置治理的性能，成為電信業急需研究的問題。

    一、現有的系統間漫游位置治理方案

    1.GLR-MAP協議

    為了適應系統間漫游用戶數量的增加，在MAP中引入網關位置寄存器（GatewayLocationRegister，GLR），用于優化位置更新過程，處理漫游過程中的用戶文件信息，這樣的方案稱為GLR-MAP。

    在GLR-MAP方案中，MT位于本地網絡時，位置登記過程同GSM-MAP協議。當MT進入漫游網絡時，第一次的位置更新在MT所屬地HLR、GLR和漫游網絡的MSC/VLR三者之間進行，同時，GLR也會保留MT在所屬地HLR的信息。而在第二次以及以后的位置更新中，所屬地HLR將不再參與，漫游用戶的新位置信息只對GLR進行更新。

    GLR-MAP方案的呼叫傳遞過程為：當MT位于本地網絡時，呼叫傳遞過程同GSM-MAP協議。當MT位于漫游網絡時，若有入呼來到，GLR將會充當MT的一個VLR，向MT所屬地HLR詢問關于MT的路由信息。然后，GLR根據它保存的用戶記錄，初始化呼叫傳遞過程。當GLR收到來自漫游網絡的MSC/VLR的漫游號后，GLR把它轉發給所屬地HLR，這樣主被叫MT間就建立了呼叫連接。

    2．BLR-MAP協議

    系統間漫游位置治理的另一種方案是BLR-MAP，它是在MAP的基礎上添加了邊界位置寄存器（BoundaryLocationRegister，BLR），BLR-MAP是在移動用戶進入漫游網絡前提前激活位置登記。BLR-MAP被用于MT在穿越鄰近異類網絡的邊界位置區域（BoundaryLocation Area，BLA）時，將每個系統的BLA內的MSC/VLR與一個BIU（Boundary Interworking Unit）相連接，BIU被用來取得漫游用戶的服務信息。此外，BLR還用來保存在不同網絡間移動的MT的漫游信息。

    MT在到達漫游網絡前，位于本地網絡的BLA執行提前位置登記。通過使用BLR-MAP，與位置登記相關的信號傳送和驗證可以在MT進入新的系統前完成，從而減少了位置登記延遲和漫游后的呼叫丟失。

    在完成位置登記以后，BLR保留了漫游MT的位置信息，這樣，當MT在系統間漫游時，若有入呼來到，呼叫傳遞過程將在MT所屬地HLR、主被叫地的VLR和BLR之間進行。

    二、基于復制的系統間漫游位置治理方案

    GLR-MAP協議和BLR-MAP協議滿足了用戶在不同網絡間漫游的需求，但它們在位置治理方面各自存在著一定的缺陷。

    GLR-MAP對現有的協議進行了擴展，MT在進入漫游網絡后的第一次位置登記需要登錄遠程數據庫獲得用戶文件信息，并隨時對遠程HLR登記漫游用戶的新位置，頻繁的信息交換導致了位置登記時系統的過度開銷和較長的登記延遲。

    BLR-MAP在MT進入漫游網絡前提前進行位置更新，這減少了位置登記時的延遲和漫游中的呼叫丟失率，但假如處于邊界位置的MT漫游的概率很小的話，卻會引起不必要的預先操作，導致漫游網絡的資源浪費。

    為了解決它們各自存在的問題，本文介紹了一種新的基于復制的系統間漫游位置治理方案IRG-MAP。

    1．系統模型

    圖1是系統A、B間漫游的參考模型。每個系統各自使用了兩層的數據庫結構，由HLR和VLR組成，HLR是系統的中心數據庫，負責用戶文件信息的保存，并追蹤MT的當前位置。每個LA包含眾多小區，由一個MSC提供服務，每個MSC與一個VLR相結合，并與許多LA相連。在系統的常規LA里，實施通用的移動性治理標準。本文主要研究位于兩個相鄰系統邊界的LA的位置治理，這樣的區域被叫做邊界位置區域（BoundaryLocationArea，BLA），在這里我們假設MT只能通過BLA從系統A進入系統B。

    由于系統A和B采用了不同的移動性治理協議，這就要求在兩個系統間有一個移動性網關負責信號的轉換和保存用戶的文件信息，并進行系統間漫游時的位置治理，在下文中我們將此網關稱之為系統間漫游網關（IntersystemRoamingGateway，IRG），本文提出的方案為IRG-MAP方案。IRG-MAP只在MT位于漫游網絡和本地網絡的BLA時發揮作用。

    IRG-MAP方案是基于復制策略的。當MT進入家鄉網絡的BLA時，MT通過當前基站執行系統內部的位置更新，然后，當前MSC/VLR把從HLR收到的用戶文件信息復制到IRG，這樣IRG就保留了位于BLA內的用戶的信息。假如MT進入漫游系統，將不再需要從遠程HLR獲得，而可以直接從IRG得到相關的用戶信息，從而減少了第一次位置登記過程中的數據交換次數。此外，由網關處的信號轉換和登錄HLR的驗證產生的時間開銷也會縮短。

    2．IRG-MAP的位置更新協議

    當MT進入本地的BLA時，執行通常的移動性協議，即如下（1）～（6）的步驟，在執行完位置登記過程以后，當前MSC/VLR傳送用戶數據到IRG，完成對用戶信息的復制。

    （1）當MT檢測到它進入到一個新的LA時，MT通過四周基站向當前MSC/VLR發送一個位置更新請求。

    （2）當前MSC/VLR把添加了MSC/VLR序列的位置更新信息轉發給HLR。

    （3）HLR儲存MSC/VLR序列，并給MSC/VLR發送MT用戶的信息。

    （4）VLR儲存用戶的信息，MSC/VLR隨后向HLR發送一個接收應答。

    （5）HLR給MSC/VLR回復一個更新位置應答。

    （6）MSC/VLR向MT發送一個位置更新確認，執行位置更新。

    （7）在完成位置登記過程以后，BLA的當前MSC/VLR向IRG發送區域內MT的用戶文件信息。

    （8）IRG向當前MSC/VLR發送接收應答，復制過程完成。

    當MT進入漫游網絡時，位置登記過程將在IRG和所在地MSC/VLR之間進行，具體過程如下。

    （1）MT在進入鄰近的漫游網絡后，它通過四周基站向所在地MSC/VLR發送一個位置更新請求。

    （2）漫游網絡的MSC/VLR識別出MT不是它自己的用戶，給IRG發送一個更新位置信息。

    （3）IRG查找IRG數據庫的記錄，假如IRG找到了用戶的信息，它將替代漫游用戶的HLR，與當前MSC/VLR共同完成對MT的位置登記，否則，MT的位置登記將依照標準的過程在漫游用戶的HLR和當前的MSC/VLR之間進行。

    （4）當前MSC/VLR接收并儲存來自IRG的用戶信息，并向IRG發送一個收到應答。

    （5）IRG以一個更新位置應答作為響應。

    （6）當前MSC/VLR向MT發送位置更新確認。

    3．IRG-MAP的呼叫傳遞協議

    當MT處于家鄉網絡的普通LA時，呼叫傳遞過程與一般的MAP標準相同。本文只討論MT位于漫游網絡的所有LA和家鄉網絡的BLA時的呼叫傳遞過程。

    （1）呼叫初始化。系統A內的MT通過基站向所在地MSC/VLR傳送。

    （2）主叫MT所屬MSC/VLR向本地HLR發送一個路由信息請求，詢問被叫MT的路由信息。

    （3）HLR向IRG發送請求，詢問被叫主機的漫游信息。

    （4）IRG通過查找被叫MT的當前MSC/VLR來確定被叫MT是位于家鄉網絡的BLA還是漫游網絡。假如被叫MT依舊在家鄉網絡的BLA中，將依照系統內部的信號傳遞過程執行呼叫傳遞；假如被叫MT位于漫游網絡中，則呼叫傳遞過程如下。

    （1）當前MSC/VLR向IRG提供被叫MT的漫游數據。

    （2）IRG把接收到的信息轉發給HLR。

    （3）HLR返回應答，給發起MSC/VLR發送用戶的漫游信息。

    （4）在發起MSC和被叫MT的當前MSC之間建立呼叫連接。