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。
  q7 Z" Y& l! ?# K7 K8 @
" k8 h' m# f, l3 @; @# t


4 S, m: @4 W4 Z8 x- i, A# g0 t

| 科 | 技 | 杂 | 谈 |
: @  y4 X; A1 V

& D; n* L  j2 v1 d. e

中国通信行业第一自媒体

. w! D9 p+ ]: K  R! C- k
6 Z; E; S9 b& A$ i* |

8 U, ^: T! r% ~9 ~( u+ E9 f+ t& A9 g宁 宇
( l0 Q' ~7 k, _: T5 L
0 P! Z2 U/ b# v0 F; C! H- w原中国移动业务支撑系统部经理，现华为业务软件部专家

8 W3 e. v! ~3 b- q; F6 K9 R
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。

9 B8 Y' o+ f! |% ]
 最新文章漫漫漫游路(三）

漫漫漫游路(二）
漫漫漫游路(一）
漫漫漫游路(二）
7 H6 q8 s2 Q& {1 o# @. O共享共建会让中国的5G加速吗？

, J7 [+ \/ y& N( D2 D2 F科技杂谈：keji_zatan长按二维码查看宁宇更多历史文章

  q5 E2 U: C  p$ m3 e) X; C% w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。



其实这是错觉，至少是不完整的概念。


- B+ d; W+ V: u# I$ n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。
6 a# C( C4 K  `% k2 H9 d
: {, k/ Q5 a" f0 e* E
: d- a  A; `2 c/ q, _+ j1 m( Y  N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。

( P2 g8 U# K+ J% ]
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。
1 S0 A& W% {  q4 u( L
" U9 A3 d' R* |% W
7 a) `& C* H; N. K- ^5 w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。

! F- m, Y+ Q; E" H5 B& X) w3 U7 Y
- g3 K, F$ r9 H) E3 n8 O1 Q) H, U【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：
: u& U9 L0 C8 L9 v 



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：


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；
8 \% b+ G% V1 f- `  `
2 D8 a+ }! @: _6 W6 Y) P0 T
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；


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；
1 |# l' l6 c0 _8 w
0 u- ~6 f: a' z% U! F' O( S8 K
- f; |, {! P5 P& P. X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。

9 T; f0 {4 u% p- r0 P" E% S! b
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：
+ E6 n9 V( r1 H4 ?* e
/ c$ F6 v# @  v/ K
% @) R2 @3 @. d! f! Q) `) r5 U3 A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。
% H) S/ z5 v8 C2 n

也就是说，从2G开始，有了移动通信的核心网。
. m! ?3 V2 ]7 J/ g
$ A# `. e' m& Y  `
8 n  y: K6 t5 v2 a! a$ D' F0 w, eGSM的核心网是这样设计的：
3 D( a0 E/ ^6 H! o: I( R& g

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；
4 c& m; q* w. ^+ c) E! D
# X: ^$ R6 [, B5 N: \" I* N9 P! x
( P+ E+ L% p$ k* C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；

( Z! f7 H: j1 I4 g# {
$ v+ g2 I5 n; R8 X7 Q, S3 l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。


2 ]$ U- l6 X0 H! C0 Q  U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。
+ |: c6 ^0 I" [- a/ |2 S
8 u% W1 u9 R* x- u* H& c( _3 H& ^
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。


请记住，这个场景叫做"同城特例"，很重要。
5 M$ W4 b, n- K& _# x2 h
2 c9 R0 V5 x2 b5 \: K7 \$ _' g# ]
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。
' Q+ v& j% C9 g0 C( h0 W

2 Y2 Q4 g" `, l【通信技术之外的漫游问题】

/ T) a  L, e- ~8 Z* u; ]- [& H
5 O$ W- N* y& ~4 F* k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。
3 [3 t' G3 B, w) S& w+ p# H- w$ x
) ~6 ]6 a5 v- U; x& C0 A
: [) R4 |# e, z$ A# J6 I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。
' r! d& x, N6 A# v8 F
. e5 }( r) A. D# q# D
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。

, r. \. q* H8 t8 b2 C% n
' F& i) b( F) T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。

- v0 o$ }! q' O2 M+ a# k  T5 ?
+ y, l, O( b% s. C! {0 a- i( \$ s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。
' [4 y1 [- I/ Z1 j9 X
( Q- p% c; O7 L) m
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。
1 T7 W) q% t. M  Y( X( C$ |
3 j2 o) z( G* H! o5 [
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。

3 ?0 U0 N5 I# O$ m4 ~3 k
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。
: t2 j7 e/ Q( x1 \8 ]: \4 E7 q1 G- r
( Q. t- q9 O( F6 ?! e* l8 J% [4 H; R
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。


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。
2 H: `* E8 X- }* [& G( ]6 D
" p9 ]- h- u( G
可实际上，这个计费规则并不能完全实现。
5 z- {; R/ T) a
# L) z# o8 n: B- b
# A) r( C) j  y  \, Y4 H; S/ i) s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？


0 }) w# X" _: x9 s) H+ ~如果主叫是固定电话，可以。
; [  m" J) |/ `$ ~) G

- n. H0 ~2 e# s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。

5 X7 Y* ~' c2 P( h+ Q' s
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。
, }9 X' l$ N7 _% |0 F* U! U. a
  S; Q! S% X  ?! {
; a2 G0 _+ u; J0 O& Z( g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。
6 B% W: K2 ~8 O& g: o
6 y7 u2 q# _% R# a1 z
6 `5 z; u2 l' Z  x* K# n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。


) L. l" Z' H' A8 A$ A 近期热点文章

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
1 S. m& s2 z! t: D2 I
美国5G格局巨变令人深思
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！
8 d# z. d+ L, `/ Q决战5G：美国为什么跑不赢中国？
5 Y  v3 }7 E# ]( W; n0 c5G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

) L! b8 \, |" ~8 p& }( T
- J5 c0 ^6 H$ A0 {. E2 P

' ]# ]; ^& P8 g# P  `* h" z

, N, ^( H* L+ ~8 ?* g

2013年度最佳IT原创自媒体
* w; S" u( `9 _

' T+ H4 Z* q9 U+ r

2014年度最佳新媒体人

2014年度最受企业关注自媒体
- I. n5 ^' s# a2 @) D

( a0 v+ X' }7 C1 x! s' U* Y

2016年度T+自媒体睿见之星

, w" c2 @, |- K6 c! V2 V

3 S# Z$ U! P' D5 m

| 新科技 | 睿思想 |

已入驻百度百家、腾讯新闻、搜狐新闻、今日头条、网易阅读

0 i6 j! L' m5 b- P$ C' _

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

- [" g0 y, M/ e

转载授权、商务合作，联系微信号：sophie0306

+ s9 i: ~& R: \3 l

8 }) F' _$ d% Q" l) y' n

9 r; a1 m% X+ u9 F, d

# y8 D8 r" C! k' D
/ y3 l$ Z0 |* ~* z! l: h1 b7 n% T
  _+ n$ H* l/ V& l' ?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！