一种3G数据副卡的实现方式研究

【摘 要】数据副卡业务是运营商专门为用户充分使用套餐内数据流量而开发的一项新业务。通过数据副卡平台，完成主副卡MSISDN转换，实现一个MSISDN对应多个IMSI的功能。文章介绍了现网HSTP针对专用数据副卡IMSI号段，将路由指向数据副卡平台，同时SGSN打开多IMSI功能，经过内部数据流程，实现3G数据副卡业务的流程和技术。

【关键词】数据副卡 3G SGSN

1 引言

随着3G网络的快速发展，各运营商之间从基础电信业务的竞争逐步转向了增值业务的竞争，特别是在移动宽带网络上的竞争越来越激烈。中国联通采用WCDMA技术，占据了技术上的优势，在移动宽带网络的发展上抢占了先机；而中国电信和中国移动也不甘落后，除了各自的移动网络外，也在大力发展WLAN业务，中国的移动宽带网络竞争日渐达到白热化境地。为了满足用户使用移动宽带网络的各种需求，运营商可采用数据副卡业务，为用户提供更完善的服务。

数据副卡业务是专门为用户充分使用套餐内数据流量而开发的一项新业务。目前运营商大部分3G用户套餐内数据流量都未用完，通过数据副卡业务可以让用户使用完套餐内的数据流量，培养用户使用3G网络的习惯[1]。数据副卡业务额外提供一张供用户上网使用的USIM卡，这张专用的USIM卡只具备数据上网功能，禁止国际漫游，不提供语音、短信、彩信等功能，也不提供其他增值业务，不影响主卡的正常使用，计费并入手机主卡数据流量套餐。

2 网络要求

2.1 新增网元

需要新增数据副卡平台，实现主副卡MSISDN转换。通过数据副卡平台的转换，可以实现多个IMSI对应同一个MSISDN，实现签约数据的一致性。

2.2 现有网元数据配置

（1）申请专属IMSI号段，在HSTP上将该IMSI号段的路由做到数据副卡平台上，通过数据副卡平成MSISDN转换和获取签约数据等信息；

（2）需要SGSN支持同一个MSISDN对应多IMSI的功能。

2.3 对数据副卡配卡要求

在申请IMSI号段的基础上，需要申请配置USIM卡；由于用户的数据副卡可能会放在无线上网卡上使用，因此需要对IMSI号段配置USIM卡，而不是SIM卡；该卡只开通上网功能，不开通通话、短信等功能。

3 技术实现

3.1 网络拓扑结构

数据副卡平台的拓扑结构如图1所示，数据副卡平台直接连接HSTP，通过HSTP将专用数据副卡IMSI号段指向数据副卡平台，当SGSN通过HSTP向HLR要求该卡的签约数据时，HSTP将该请求转发给数据副卡平台，数据副卡平台将副卡IMSI变换为主卡IMSI后，向归属HLR要主卡的签约数据，取得主卡签约数据后，通过变换，将主卡签约数据作为数据副卡的签约数据插入响应消息中，并返回给SGSN，从而实现数据副卡附着与激活流程[2]。

3.2 技术实现流程

（1）数据副卡用户开户/销户

1）开户

用户需要到营业厅办理数据副卡业务开通，BOSS系统需要将用户相关信息通过实时接口传送给数据副卡平台，数据副卡平台处理完成后，需要通过实时接口给BOSS应答。

BOSS到数据副卡平台的数据包（开户请求）包括：用户实际用的手机号码、用户实际手机号码对应卡的IMSI号、数据副卡对应的号码和数据副卡IMSI号；

数据副卡平台到BOSS的数据包（开户结果）包括：处理成功或者失败。数据副卡平台在成功处理BOSS过来的数据后，需要向CRM系统发起定购请求，定购数据副卡产品，以达到收取月功能费的目的；产品定购不成功，则开户不成功。

用户开户的流程如图2所示：

2）销户

用户需要到营业厅办理数据副卡业务销户，BOSS系统需要将用户相关信息通过实时接口传送给数据副卡平台，数据副卡平台处理完成后，需要通过实时接口给BOSS应答。

BOSS到数据副卡平台的数据包（销户请求）包括：用户实际用的手机号码、数据副卡对应的号码和数据副卡IMSI号；

数据副卡平台到BOSS的数据包（销户结果）包括：处理成功或者失败。数据副卡平台在成功处理BOSS过来的数据后，需要向CRM系统发起退购请求，退订数据副卡产品；产品退订购不成功，则销户户不成功。

用户销户的流程如图3所示：

（2）数据副卡在SGSN附着流程

如用户现有号码为186***，我们称为用户显号（主卡），该号码对应USIM卡的IMSI号为IMSI1，用户的数据副卡对应的IMSI号为IMSI2，该卡对应的号码为130***，我们称为用户的隐号（副卡）。

数据副卡在SGSN上的附着流程如图4所示：

流程的具体步骤解释如表1所示。

（3）数据副卡在MSC/VLR登录流程

数据副卡只具有PS域上网功能，不具备其他的通信功能，用户把USIM卡放到手机时，当VLR向HLR做登录请求时，HLR需要介入做一些特殊处理，将应答数据（无语音、短信等功能）传给MSC/VLR，完成数据副卡的登录。

4 SGSN侧相关配合（以华为SGSN9810为例）

（1）SGSN加载支持多IMSI的LICENSE

数据副卡业务在SGSN侧由多IMSI 功能LICENSE控制，开展此业务需要将对应功能打开，否则SGSN会认为产生了复制卡，不允许同时接入到网络中。加载新的LICENSE后，从SGSN上查看，会有如下结果：

多IMSI=允许。

（2）数据配置

修改SGSN扩展功能配置表，将支持多IMSI功能打开：

SET SGSNFUNC：MULTIIMSI=YES。

5 注意事项

（1）话单问题

因数据副卡业务的开展，SGSN、GGSN产生的话单中针对MSISDN号将可能会产生交叉话单，因此处理话单类投诉时需要关注话单中的IMSI号。

（2）信令负荷

数据副卡业务的开展，将会增加SGSN和STP之间的信令负荷，因此需要观察SGSN到STP的信令负荷，必要时进行链路扩容。

6 结束语

从本文技术实现的方法可以看出，数据副卡实现技术突破了以往单个手机卡使用的限制，用户可以同时使用两张USIM卡，一个用于手机正常使用，另一个可以用来放到无线上网卡或平板电脑中用来上网，所有的套餐流量同时可以为主副卡所用，为用户提供了方便。通过开展数据副卡业务，将有助于培养用户使用3G网络的习惯，提高用户忠诚度，也为今后的业务开展提供有力的技术保障[4]。

参考文献：

[1] 钟伟. 21世纪第三代移动通信技术的发展模式研究[J]. 通信技术， 2008.

[2] Heikki Kaaranen， Ari ahtiainen， Lauri laritinen. UMTS Networks Architecture， Mobility and Services[M]. 2版. 北京： 人民邮电出版社， 2010.

[3] 张明和. 华为2012年移动宽带PS维护宝典[Z]. 深圳： 华为技术有限公司， 2012.

[4] 3GPP. 3GPP TS23 060 V6.11.0（2005-12）[S].