基于移动OTT的国际通信业务技术方案

peecok

摘要：

随着全球出境旅游人次的逐年增长，国际通信市场的用户需求也在日益增长。现有的国际漫游通信方式由于资费较贵，业务使用量较少。本文提出了一种基于移动OTT的国际通信业务技术方案，该技术方案充分利用出访地网络资源，将原本通过国际漫游实现的通信业务变为通过出访地无线网络实现，为用户提供高质低价的VoIP语音和短信业务，利用很少的成本满足了出境用户的通信需求。

Abstract:

    With the increasing number of global outboundtourists, the requirements of international communication market are growing. Dueto the expensive tariff, volume of international roaming communication is notlarge. In this paper, a new international communicationservice technical scheme based on mobile OTT is proposed，whichmakes full use of visited network resources. The communication requirements throughoriginal international roaming are achieved by visited local wireless network. Itprovides users with cheap and high quality VoIP voice and SMS services, and meetsthe communication requirements of outbound tourists with low cost.

1.   引言

2014年全球出境旅游人次为11.3亿，其中中国出境旅游总人次为1.09亿，占比约10%，并以每年17%的速度在增加[1]。从《2014中国在线出境旅游报告》[2]的统计数据看，出境旅游前十大签证办理量最大目的地分别为：泰国、韩国、中国台湾、马来西亚、新加坡、日本、美国、加拿大、法国、澳大利亚。出境游时长方面，4—6天的天数占比为60%，7—10天为25%，10天以上为11%，4天以下占比为4%。随着全球出境旅游人次的逐年增长，出境用户对通信业务的需求也日益增长，国际漫游是最重要的实现方式之一。然而，根据Syniverse公司的数据统计，50%用户在海外漫游时不使用语音服务，70%用户在海外漫游时不使用数据服务，这些用户被称为“沉默的漫游者”[3]。对比中国三大运营商本地通信及国际漫游资费状况[4-6]（如图1）发现，漫游资费太贵是出访用户对国际漫游业务使用量少的重要原因。

                              

图1中国运营商国际漫游资费现况

面对昂贵的国际漫游费用，出境用户通常会采取以下两种做法：

一，用户不开通国际漫游业务，利用出访地免费的WiFi或者MiFi网络资源，通过社交软件如微信、Skype等满足通信需求。该做法会导致用户不能实时接收来电和短信，在境外无法通过电话号码与其他用户实时保持联系，也会漏接重要来话及重要短信，如消费通知、验证码等。

二，用户开通国际漫游业务，但仅作来话号码显示及短信接收。这类用户通常会额外购买一张出访地的电话卡来满足通信需求，使用原号码接收来话号码和短信后，再使用当地卡进行回话。虽然使用出访当地电话卡的资费较低，但是当用户往返于多个国家时，需要经常更换主叫号码，并且携带双卡手机或者多台手机终端，使用不便。

上述两种替代方案虽然能满足出访用户基本的通信需求，但存在许多弊端和不便之处，对归属运营商而言也难以产生漫游收入。

近年来，移动OTT的快速发展给电信行业带来了巨大的冲击和挑战，同时也促进了移动数据业务的发展[7-9]。移动OTT最突出的优势在于它利用了成本较低的移动网络资源，直接面向用户提供廉价的VoIP业务和各种增值服务[10]。在互联网发展的大趋势下，国内运营商也纷纷在OTT业务上进行尝试和拓展，推出OTT应用。但这些应用无法完全解决用户在出境时基于归属号码的通信需求，有的应用无法支持APP接听用户原号码呼叫和APP接收原号码短信，有的应用无法支持APP发短信、绑定其他运营商号码。

2.   方案介绍

2.1    方案概述

在传统国际漫游通信方式中（如图2），用户数据需要返回归属地核心网进行信令交换，其间要以漫游身份经过出访地运营商和国际信令转接商等多个网络服务商。漫游资费过高的原因主要来源于业务返回归属地过程中多个网络服务商收取的高额“过路费”。为了解决上述问题，结合移动OTT的特性，本文提出了基于移动OTT的国际通信业务技术方案。本方案充分利用出访地网络资源，将原本通过国际漫游实现的通信需求通过出访地无线网络实现，通过OTT应用可以实现用户以归属地号码身份享受高质低价的VoIP国际语音及短信业务，从而大幅降低了国际通信成本。

图2传统国际漫游业务方式

2.2    组网方案

图3组网方案

业务组网方案如图3所示，基于移动OTT的国际通信应用的主要功能由应用平台和增值业务平台实现，并在客户端向用户进行呈现。主要网元功能如下：

(1)    应用平台：提供号码可携带的OTT功能，用户注册业务数据储存及管理、业务充值及实时计费。应用平台与增值业务平台通过IP链路互连，以SOAP文件格式互通用户注册登网消息，以SMDPP格式互通短信；与软交换中继通过7号信令互通，进行呼叫的话务转接。

(2)    增值业务平台：在归属核心网中作为虚拟VLR，在用户登录客户端时应用平台会将其号码登记于此。增值业务平台与应用平台互通，共同实现用户在归属核心网的注册、登记、用户路由信息、短信转发等功能。

(3)    ISC（国际交换局）：与软交换中继直连，完成归属核心网与应用平台间话务转接功能。

2.3    应用平台功能模块

图4应用平台功能架构

应用平台功能架构如图4所示。OTT客户端通过无线宽带网络资源接入应用平台，客户端之间通过Internet完成业务互通。应用平台通过公共Internet，与归属运营商国际语音信令网、归属运营商移动网、用户管理系统以及支付系统相互配合，共同实现以下功能：

注册：应用平台与归属运营商国际语音信令网、归属运营商移动网、用户管理，当用户在客户端上开通业务功能时，系统将注册信息登记在应用平台上。

使用：客户端通过出访地Internet和归属地Internet接入应用平台，客户端之间通过出访地Internet即可完成相关业务互通。应用平台提供VoIP业务和其他增值业务，完成呼叫处理、短信转发、在线实时计费等功能，用户管理系统负责保存用户信息和验证计费话单。应用平台功能主要包括：客户端基础呼叫、基础即时通信业务、客户端配置、基于虚拟注册的号码携带功能、以及业务运营必须的统计、维护和在线计费充值功能。

付费：应用平台与支付系统对接完成在线支付和信息共享等功能，用户可通过银联、VISA、MASTER等多种支付方式进行充值付费。

3.   主要业务流程

基于移动OTT的国际通信业务流程主要以语音和短信流程为主，包括业务开通/注销流程，客户端上线位置更新流程，语音业务（主叫和被叫）流程，短信业务（发送短信和接收短信）流程。

3.1    业务开通/注销流程

图5业务开通流程图

业务开通流程（见图5）说明：

(1)    应用平台向增值业务平台发送申请开户消息，消息参数为用户申请号码MDN。

(2)    增值业务平台向HLR发送LOCREQ请求消息，获取用户号码的IMSI和ESN。

(3)    HLR向增值业务平台返回locreq响应消息，若号码已经在归属HLR开户，则返回用户的IMSI、ESN等信息。

(4)    增值业务平台向HLR发起位置登记消息。

(5)    HLR将用户当前位置信息记录为增值业务平台的地址，并返回regnot消息给增值业务平台。

(6)    增值业务平台向应用平台返回开通结果。

图6业务注销流程图

业务注销流程（见图6）说明：

(1)    应用平台向增值业务平台发送申请销户消息。

(2)    增值业务平台向应用平台返回销户结果。

3.2    客户端上线位置更新流程

图7OTT上线位置更新流程图

用户在出访地使用OTT应用端上线进行位置更新流程（见图7）说明：

(1)     用户在出访地开机，客户端上线。

(2)     应用平台告知增值业务平台用户在客户端上线。

(3)     增值业务平台向归属地HLR发起位置登记REGNOT消息。

(4)     HLR向增值业务平台返回regnot消息。

(5)     用户登记在增值业务平台后，HLR向出访地MSC/VLR发起REGCAN消息。

(6)     出访地MSC/VLR向HLR返回regcan消息。

(7)     增值业务平台向应用平台返回响应消息。

3.3    语音业务流程

图8主叫流程图

应用端作主叫的流程（见图8）说明：

(1)     应用平台收到客户端发起的主叫申请消息。

(2)     应用平台将主叫申请消息通过出访地运营商网络送往ISC。

(3)     ISC向关口局发送主叫申请消息。

(4)     GMSC向HLR发起用户位置查询消息LOCREQ。

(5)     HLR根据用户位置登记时提供的所在MSC/VLR地址（即增值业务平台地址）向增值业务平台发送路由信息请求（ROUTREQ）以获取用户位置信息。

(6)     增值业务平台根据所存储的用户信息返回routreq消息给HLR。

(7)     HLR将locreq消息返回给发起用户位置查询的GMSC。

(8)     GMSC收到IAM消息后，通知被叫端处理后续呼叫流程。

图9被叫流程图

应用端作被叫的流程（见图9）说明：

(1)     始发呼叫网络根据用户拨打的号码将呼叫接续到网络的移动关口局。

(2)     GMSC向HLR发送LOCREQ消息以请求获取用户位置信息。

(3)     HLR根据用户位置登记时提供的所在MSC/VLR地址（即增值业务平台地址）向增值业务平台发送路由信息请求（ROUTREQ）以获取用户位置信息。

(4)     增值业务平台根据所存储的用户信息返回routreq消息至HLR。

(5)     HLR将locreq消息返回给发起用户位置查询的GMSC。

(6)     关口局根据获得的位置信息向ISC发起IAM过程。

(7)     国际局ISC将IAM消息通过境外网络送至应用平台。

(8)     应用平台收到IAM消息后，向客户客户端发起续呼叫流程。

3.4    短信业务流程

图10发送短信流程图

应用端发送短信流程（见图10）说明：

(1)     用户在客户端发起短信。

(2)     应用平台经国际短信服务商将短信转接至被叫用户所在运营商的短信一级网关。

(3)     短信一级网关向用户归属短信中心转发短信。

(4)     短信中心完成短信下发过程。

(5)     短信中心返回响应消息。

(6)     短信一级网关返回响应消息。

图11接收短信流程图

应用端接收短信流程（见图11）说明：

(1)     短信首先到达用户归属短信中心。

(2)     短信中心向用户归属号码HLR发起SMSREQ过程。

(3)     归属HLR回复smsreq消息。

(4)     短信中心将短信消息以SMDPP方式下发到增值业务平台。

(5)     增值业务平台对短信进行消息格式转换后，将短信下发至应用平台。

(6)     应用平台完成短信下发过程。

(7)     应用平台返回响应消息。

(8)     增值业务平台返回响应消息。

4.   方案优势

与传统国际漫游通信方式相比，基于移动OTT的国际通信业务技术方案具有以下特点和优势：

(1)    低成本。该技术方案下的国际通信成本将大幅低于现有国际漫游通信方式，不仅能给出访用户提供廉价高质的VoIP语音和短信业务，提高漫游用户粘性，而且能给国内运营商带来相当可观的漫游收入。

(2)    原手机号码可携带。用户注册开通业务功能后，原号码手机卡无需开机，换言之，用户只需一台安装了应用APP的终端而不必携卡出境，就能使用廉价优质的VoIP语音和短信业务。

(3)    来话及短信接收无遗漏。现有国际通信方式中，当用户接听来电及短信时，来话号码通常无法正确显示。本技术方案完美解决了以上来显问题，不遗漏任何来话及短信，让用户境外出行更放心。

5.   前景展望

综上所述，基于移动OTT的国际通信业务技术方案完美支撑出境用户的国际漫游语音和短信业务，该方案充分利用无线宽带和软交换网络资源，大幅降低了国际漫游通信成本。业务方式和组网结构简单，平台建设和维护成本低。手机应用端即装即用，注册后原手机卡无需开机，用户不必携卡出境。解决了现有国际漫游通信中来话号码无法显示的问题，让来话及短信接收无遗漏。本技术方案面向出境用户解决海外通信需求，增强漫游用户的粘性，创造可观的海外漫游收入，进一步提升运营商品牌形象。