漫漫漫游路(四)[宁宇专栏-326]

afrokido

【摘要】从GSM开始，移动通信有了核心网。技术架构的创新支持漫游业务，给移动电话的爆发打下了基础。

* F" u# D0 Z  k! x( D

$ M+ Z" Y2 `  e9 r4 c* T
, y7 i7 [% ]% ^2 P, R. O% W9 @

0 Q7 x$ `3 Z1 e* L! v# t3 G

| 科 | 技 | 杂 | 谈 |

. b! m6 M8 S' g% D! O

中国通信行业第一自媒体

1 r; R$ h; n' {- n+ y

  c7 b9 c- [3 |# A" l# s4 D& g宁 宇

% s6 i( {; `4 w$ k9 S% ^$ n原中国移动业务支撑系统部经理，现华为业务软件部专家


$ f9 V+ Q. D. f2 ]愿意和大家分享运营商的辉煌与没落，成功与失败，他用他的故事和分析诉说：运营商和你们想的不一样。
4 N; O/ I0 w% T' d3 S  `: {
6 s; _" w3 h9 B7 F6 N5 ?' O9 e  i9 Z
2 L( n. x5 m! |8 d+ P3 { 最新文章漫漫漫游路(三）

6 \+ I9 g0 c% K# m6 N  f, ]7 _漫漫漫游路(二）
漫漫漫游路(一）
漫漫漫游路(二）
1 e' C1 p' u, B& G. f7 _0 U共享共建会让中国的5G加速吗？
6 h" D( V/ p* y: p+ ~% _
科技杂谈：keji_zatan长按二维码查看宁宇更多历史文章

在绝大多数人的印象中，移动通信的演进主要是无线技术的不断发展。
6 g! M9 F- ]% ^! e: \

) V3 V6 l$ F2 k' i5 K1 z3 b3 e& q
; y7 H% C& R6 |7 O其实这是错觉，至少是不完整的概念。
5 A% F7 W  o2 {; U8 c/ J
1 C5 L* ^! ?. s3 F" \0 F
移动通信从1G演进到5G，每一次的升级都是核心网的大变革，只不过这种升级改造是内部的、封闭的，不像直接与用户有关的终端和无线产业，所以核心网的变革往往被忽略。
3 X: W% R3 I& n" P" q7 \& b

* V5 N( o- h. k0 X0 v9 s" K: J但是对于电信运营商来说，网络的变迁和运营的调整，主要缘于核心网。核心网的一次次全面升级，从结构上大幅降低了通信业务的实现成本，不仅让移动通信走进了千家万户，还能让运营商有利可图。


2 ]; w7 t( d3 ~要穷举核心网创造的价值是件非常困难的事情。这个系列里，我仅谈一个移动电话的业务——漫游，借助这个业务的诞生、成长和演进，揭示移动通信网络的演进轨迹。

5 }% G& H% b9 r1 i- o- p
第一篇回忆了第一代移动通信的人工漫游，第二篇回忆了第一代移动通信的发展历程以及联网漫游工程，第三篇回忆了第一代移动电话漫游的计费结算历史，从第四篇开始回顾GSM的辉煌发展。


; b! ?6 y2 S0 X% p/ F7 a【技术上GSM彻底解决漫游问题】


相对于第一代模拟移动电话，第二代移动电话在很多方面进行了改进和优化。我们用这样一个GSM简单的示意图来说明下：
 
+ X$ `$ Y# F1 H( ]


# n, N4 y6 \4 h3 c8 s9 z左半边是手机和基站部分，这是无线的地盘。GSM的改进点至少包括这么几项：
5 A1 K9 Q7 ]2 x" m/ b% v
8 P6 K  a3 z$ G- k& Y  [' W0 H' r* B
5 K6 H/ j! w$ ^- n4 R一是手机实现了机卡分离，SIM卡记录着个人信息，可以让用户不换号码就轻松换新机；

# \+ n, ~' X/ P( z
二是空中接口从FDMA（频分多址）升级为TDMA（时分多址），同样的资源下可以容纳更多的通信量；


5 R$ p8 l* M. T3 b1 _$ N0 S- i三是对空中通信进行加密处理，由手机和基站进行加密和解密；
9 x9 u( Q" {) x# c! C0 M/ t8 [

: b2 v  ^# v1 ~6 a. i2 }1 H四是把BSC（基站控制器）从交换机里分离出来，并且将BSC和MSC之间的接口标准化（A接口），不同厂商设备之间可以互联，提升了网络开放性和可替换程度。
, ?! _+ x& f0 @  r) @7 V

从1G升级到2G，在无线侧发生了这么多变化，无线这边确实是巨变了。但是对于核心网来说变化更大：
+ l& P9 g( {5 ?

因为第一代移动电话是固定电话的延伸和补充，只能以市话端局的方式存在于通信网络之中。而第二代移动电话GSM，从一开始就是按照移动电话独立组网的方式进行设计的，这是划时代的改变。

- f# x  d3 s! A! Z$ o- L
也就是说，从2G开始，有了移动通信的核心网。
: n: ?, B' d- e

GSM的核心网是这样设计的：

" T, h8 F$ h: }( {% r3 L8 {
  I) v7 }( V( L一是从MSC中分离出独立的HLR，用来存放和管理用户的数据；HLR与AUC合设，完成用户的鉴权；而MSC和VLR融合在一起；
% A/ R9 i+ j2 A

二是MSC互联，移动电话之间的通话不必通过PSTN进行接续，可以直接完成；


三是信令链路和话音链路分开，甚至建设专用的信令网，用于话音接续之前的信息交互。


这样设计和建设起来的核心网，非常好地解决了移动电话用户漫游的问题。无论是漫游地是在注册地还是非注册地，鉴权、通信的流程都是一样的，也可以说，在GSM网内大家都是漫游用户。
2 P& v9 s7 t* A/ p% G
) c+ u! ]9 D, q  ]
这种网络拓扑结构的设计可以大大节省网络资源，因此让技术人员非常兴奋：一个北京的移动用户漫游到上海，被一个上海的用户呼叫，以前这个呼叫需要从上海先接到北京，然后再从北京发起到上海的呼叫，一个电话占用了两条长途线路。而在GSM里，上海先查询用户的位置信息，看到这个被叫用户在上海，就在本地直接接续，不再走长途了。
3 d- g7 X4 B' t+ `6 X. O, z

+ E0 g# d# ^+ a2 \' l请记住，这个场景叫做"同城特例"，很重要。

9 s  I0 p' m( p6 z7 w0 L9 P
对于移动电话的设计者来说，第一代模拟移动电话实现了移动通信的基本功能，发展到第二代的GSM时，体系化地解决了漫游问题，在技术上全面满足了移动电话的话音业务所需要的所有功能。

  N  ]# L! l: U# Q2 h% K- ]
# G- a: R& }4 w" S& x3 ~【通信技术之外的漫游问题】

& \0 K9 e1 E) E
! J, v& ~# s  f7 @* b# q理想很丰满，现实很骨感。在实际运营中，技术人员心目中完美支撑漫游的GSM网络，对有些问题还真解决不好。
* l4 m* c) C- u
; M9 P, ?/ t/ T0 a" M
5 E: E4 f: q2 _+ R$ c比如，前面提到的同城特例，实际上这个场景只有两个139的GSM用户之间进行通话时才可能发生，其他的组合下，还是要走两个长途。
9 ~/ k, }/ }2 A8 b, ]  x
2 \) ]1 P5 X; B
如果主叫用户是联通的GSM用户，那么联通的网络无法查询139用户的位置信息，只能将呼叫送到被叫用户的归属地，由被叫用户的移动交换机再进行路由判断和接续。
: A5 T" |6 N5 t9 ~8 \' A- I1 z5 q
8 S  B2 y& f: e- k: i* j2 C
如果主叫用户是固定电话用户，那么首先电话会送到主叫所在的长途局，同样的，长途局也无法识别用户的位置信息，还是要把呼叫转到北京去。


这样看起来，只有很少的情况下才能体现出GSM的先进性，这就尴尬了，所以技术人员就想办法进一步优化。那个时候，移动和电信还是一家，于是制定了"就近入网"的技术方案，也就是：如果固定电话用户呼叫一个移动用户，就把呼叫转接到当地的移动网，由移动网来判断被叫的情况。这样，即便是固定电话呼叫移动用户，也能实现"最佳路由"了。

- N$ |0 d9 o/ R3 l6 s4 x7 f: ]/ S* N5 u
可是没过多久，中国移动独立上市了，变成和中国电信一样的独立公司，甚至两家之间还有竞争关系。
5 l1 M! r# {, Q  j. `1 u

既然是独立的公司，自然希望自己的利益最大化，尽量走自己的长途路由。一个上海固定电话用户呼叫北京移动的用户，先要走中国电信的长途到北京，再接到移动网内。这样一来，GSM节约路由的优势又没了。
2 U  r3 l( t# K1 I

不仅如此，更意想不到的是：GSM路由组织的技术先进性，并没有体现在用户的资费上。


4 b4 b! L# J! ^2 v2 ]5 F. G1 o- I长期以来，电信的资费是"成本定价"，是基于通信对资源的消耗来确定计费原则和资费标准。比如打长途电话就是对长途电路资源的消耗，那时候根据距离，资费标准为每分钟0.60、0.80、1.00元不等。
, z: `" `9 ?8 M7 r

6 I" o& Q$ S* ]; V8 h) B当讨论GSM资费的时候，很多人认为，既然GSM在技术上节约了长途电路资源，就应该把这个利益体现到资费里。所以在发布的第一版GSM资费（电经资【1995】956号）中，同城特例的计费规则被正式发布，如果两个移动用户漫游或处在同一个地方，相互之间的通话不收长途费。

' b( }; |8 R3 @0 o0 L! J' z
1 E2 s% ^" o! E; ~可实际上，这个计费规则并不能完全实现。
( t1 p. V( y" E
. \% _! ~- D' {5 ^# y' }
# s- o; n- }& H! c( N# G) I& \2 t其一，主叫话单可以记录被叫的位置信息，但是被叫话单无法得知主叫的位置信息。在被叫话单中，只能看到主叫号码，但是主叫号码能等同于主叫的位置信息么？
6 U: ^- w  }9 s3 ~. u6 a$ [

; V+ J. I4 ]5 c. p如果主叫是固定电话，可以。
8 H$ I8 ?, M8 d/ _) g! \; Q( E
: N* T+ r  f) C; I: j7 ]2 K3 }
( x8 p4 J: A# _* b8 {如果主叫是移动电话，可能这个用户漫游走了，所以不能确定啊。
6 q. ]; i$ q; w4 k3 P9 u

其二，如果主叫是固定电话，那么他的计费点是在长途局，即便是把呼叫送到移动网内，最终没有占用长途电路，长途局照样会按照长途电话的标准向用户计费的。

4 ?# w  D1 E' T- Z
同样的道理，如果主叫是联通的用户，在话单里也看不到被叫的位置信息，只能按收长途费来计算。

: s& }7 d5 S8 _7 g" j5 _
$ [+ a* R! ?- y# ~; W' m0 w1 Q对于搞计费的人来说，同城特例是一个危险的BUG：它无法实现，但又是正式发布的规则，如果遇到较真的用户，这错误一抓一个准。在执行侧的一再要求下，后来又针对同城特例情况发布了一版新的规则（电经资【1998】228号），对同城特例的规则进行了修订，这才把这个坑填上。

3 [- f, l0 _2 N  C- Z8 }. Y1 }
 近期热点文章
  ?9 ]3 V2 H. }) }) u
华为手机再遭谷歌釜底抽薪：Mate 30系列变通路径被封死，网友后装也不能用
$ Y, J2 X9 D9 }) h- _' g
/ Z6 _- G+ u$ L美国5G格局巨变令人深思
/ f" U8 _, y, l, \. K$ l- R中国移动800亿政企业务构架调整 减少内耗追赶中国电信
白宫发布声明：特朗普终于点头，向美7巨头承诺 “解禁”华为！
决战5G：美国为什么跑不赢中国？
5G即将商用！一个超越想象的奇妙世界，已经触手可及
科技杂谈：keji_zatan长按二维码关注科技杂谈
$ h8 T/ @, ?7 l( T# J9 ^8 ^

1 J8 {  Q3 ^; N# N3 w. m

+ j3 }! Q8 O3 m: x# e# I( N

! M" i) T! z" ^* U9 F; f% A5 r( B+ W

2013年度最佳IT原创自媒体
) c7 F0 \8 p& _: J* Q3 ^

2014年度最佳新媒体人

5 ]! y; X8 d+ U* k% ]; J  Y

2014年度最受企业关注自媒体
* q2 j, k: t5 R  y0 h

: i- O& |9 x7 z

2016年度T+自媒体睿见之星

* a% b, M5 T3 I: [

| 新科技 | 睿思想 |

2 j! o8 M2 s/ ?; u5 X' r- k

已入驻百度百家、腾讯新闻、搜狐新闻、今日头条、网易阅读

+ e. E' e; V1 T( l$ o, x4 `) V

一点资讯、互联网实验室，北京时间等

犀牛财经自媒体联盟（xinews）成员

WeMedia成员

$ p/ ?+ m5 H7 r: ?8 n

转载授权、商务合作，联系微信号：sophie0306

1 v+ {' Z0 t+ l9 R
$ o$ M7 t6 D8 B" l/ Y7 p

: n9 {; D) j# o2 o; _来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1570939204&ver=1909&signature=3TnuZ4PlBRzC7XhcipafdvwtJaNfdti6djOIOjTbyQ2HfSWh5qnvK605j5*55No1IZLhDVu*tYVggqZcAmQiIp1RMTINEULhUpKxFsBK5843HOB2rS5hHDb3wZkJq1L*&new=1
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！