大家好，蜉蝣君本期和大家討論下攜號轉網需要考慮解決的技術問題。
攜號轉網一來，原有的和諧美滿就都亂了套。手機號完全成為了一串號碼，就相當於把手機號碼資源從某個運營商的資產變成了大家共享的資源，號碼的管理，分析和查詢就理所當然地成了攜號轉網的重中之重。
由於以前定義清晰的號段已經失效，原有的識別運營商的功能也就不存在了，核心網僅僅憑號段是沒有辦法確定這到底是哪家運營商的號碼，路由功能也就沒法用了，那麼網絡該怎麼找到被叫打通電話呢？
如果建立這樣一個數據庫，專門用來存放和管理轉網用戶的信息，標識清楚擁有這個號碼的用戶是從哪個運營商轉入哪個運營商的，打電話的時候一查數據庫，一切就都全明白了，通話的路由也就可以據此打通。
這就引出了攜號轉網需要解決兩個問題：
1、號碼攜帶數據庫系統
一般情況下，號碼攜帶數據庫有三種管理方案：集中式管理，分佈式管理，混合式管理。
所謂集中式管理，就是大家一起，或者由政府主導，建立一個公用的數據庫，專門用來存放攜號轉網用戶的信息（主要就是號碼和對應的運營商）。這個數據庫可以只是被動地存儲和接收查詢，也可以集成存儲，分發，驗證等功能。
△ 號碼攜帶數據庫集中式管理
此架構一經建立，後續要打電話時，如果被叫是攜號轉網用戶，理論上核心網只需在這個數據庫一查，就知道了這個號碼實際歸屬的運營商，然後根據結果路由處理就可以了。
分佈式管理，就是各個運營商自己維護自己的號碼攜帶數據庫，大家的數據庫彼此相通，一起處理攜號轉網用戶的查詢工作。
△ 號碼攜帶數據庫分佈式管理
混合式管理是集中式管理和分佈式管理之間的組合，既有集中式數據庫，也有各個運營商自己的本地數據庫。本地數據庫會持續地從集中式數據庫同步數據，確保兩者存儲的信息的一致的。
△ 號碼攜帶數據庫混合式管理
混合式管理解決了集中式數據庫作為中心節點流量過高的問題，避免了單點故障的影響，同時還縮短了查詢的路徑，也就提升了效率，因此得到了較多的應用。
2、呼叫路由方案
有了號碼攜帶數據庫系統，就可以支撐各個運營商對攜號轉網用戶的呼叫路由了。國際上攜號轉網的路由方式分為兩類：直接路由和間接路由。
△ 呼叫路由方案
直接路由也被稱為“發端查詢”。也就是電話發起的主叫網絡針對被叫號碼進行攜轉數據庫的查詢，確定被叫所在的網絡之後，直接將呼叫路由到被叫當前的網絡，不需要經過該號碼的攜出網絡。
如下圖所示，直接路由採用的路由方案叫“所有呼叫查詢”。簡而言之，就是所有呼叫都會查詢集中式號碼攜帶數據庫，得到被叫當前的服務運營商之後，直接把電話轉過去就可以了。
△ 所有呼叫查詢（All Call Query）
間接路由也被稱為“收端查詢”。也就是電話發起的主叫網絡不管三七二十一，還是按照原來的號段來判斷被叫所在的網絡，把呼叫路由到號段的歸屬網絡。歸屬網絡一查數據庫，發現這個用戶早都叛逃了，再通過其他流程把呼叫轉到正確的網絡上。
間接路由共有三種實現方式：釋放時查詢 (Query on Release)，呼叫返回 (Call Drop Back)，以及接力路由 (Onward Routing)。
如下圖所示，釋放時查詢就是主叫運營商1先不查數據庫，直接把呼叫路由到號段的歸屬運營商2，運營商2發現號碼早都轉網了，直接把路由釋放並告知主叫運營商1，這時運營商1才去查詢集中式號碼攜帶數據庫，找到目標運營商3並把電話轉接過去。
△ 釋放時查詢（Query on Release）
下圖展示了呼叫返回這種方式的處理流程。主叫運營商1先不查數據庫，直接把呼叫路由到號段的歸屬運營商2，運營商2查詢自己的號碼攜帶數據庫，發現被叫已經轉網到了運營商3並告知運營商1，運營商1找到目標運營商3並把電話轉接過去。
△ 呼叫返回（Call Drop Back）
下圖展示了接力路由這種方式的處理流程。主叫運營商1先不查數據庫，直接把呼叫路由到號段的歸屬運營商2，運營商2查詢自己的號碼攜帶數據庫，發現被叫已經轉網到了運營商3，然後直接把呼叫轉接到運營商3。
△ 接力路由（Onward Routing）
從上面的間接路由的幾個方案可以看出，所有的呼叫都需要經過被叫號段的原歸屬運營商（圖中的運營商2），導致了話路的迂迴。如果轉網的用戶較少，這樣的處理方式還可以接受，如果網絡中存在大量的轉網用戶，路徑的迂迴就導致了大量的運營商網間信令，服務質量不可控。
因此，大多數提供攜號轉網服務的國家都使用了使用集中式或者混合式數據庫的直接路由方式。但是這樣的方式也有自身的缺點。
由於直接路由這種方式需要改變現有網絡結構，所有用戶的業務流程都需要查詢數據庫，且工程實施難度較大，尤其是無論用戶是否號碼攜帶，其查詢信令均經過號碼攜帶數據庫，增加了該網元的負擔，使其容易成為未來業務開展的瓶頸和故障點。
因此，國內對此方案進行了改進，採用了基於混合式數據庫，所有呼叫查詢的方案。雖然運營商需要新建數據庫，核心網也要增加NPMSC和NPHLR等網元，花費了不小的代價，但攜號轉網方案已成熟商用。
對於廣大吃光群眾來說，唯一要做的，就是用腳投票，移動，聯通和電信，誰的服務好，我就轉去誰的網絡！
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