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移动虚拟运营模式详解

作者:不爱吃窝瓜时间:2015-09-04

沉寂了多年的移动虚拟运营,由于工信部近期发布的《关于鼓励和引导民间资本进一步进入电信业的实施意见》而再次成为热点。我国移动虚拟运营已经在所难免,而新进入移动通信服务的虚拟运营商如何选择自己的运营模式,如何规划自己以后的网络发展,在初期非常重要。

本文描述了移动虚拟运营商的几种常见模式,给出了完整MVNO(移动虚拟运营商)模式下的两种解决方案,并讨论了两种方案的关键技术需求。

MVNO运营模式分析

欧洲各国自2000年以来就开放了虚拟运营模式。相对规模和经营较好的MVNO包括意大利Post Mobile、英国Virgin、德国Materna等运营商。意大利Post Mobile依托其母公司意大利邮政遍布全国的邮局进行SIM卡销售,同时给自己邮局内部员工提供集团号,有很好的营销终端。英国Virgin得益于其同时经营固网业务、家庭宽带业务、电视业务等,捆绑家庭用户进行多业务帐号绑定,提供打包资费套餐来吸引客户。而德国Materna则得益其最早在德国部署MVNE(Mobile Virtual Network Enabler)网络,提供自己的HLR(用户归宿寄存器)、移动核心网、短信彩信中心、运维平台给终端用户以及更小的MVNO虚拟运营商来发展业务。

按照虚拟运营商自营网络的规模,MVNO虚拟运营商可以分为移动分销商(Wholesaler)、简单MVNO(Simple MVNO)、完整MVNO(Full MVNO)三种方式。

◎第一种:移动分销(Wholesaler)

这种模式下虚拟运营商仅仅租借网络容量,自己采用独立计费系统和用户管理系统提供业务,实际上可以认为是比较高级的转售或者业务提供者。这种方式对没有电信网络运营经验的其他行业加入者来说比较简单,他们可以把注意力集中在提供有特色的业务上,因此其定位往往是特殊用户群。这种MVNO更像具有自己品牌的SIM卡的移动业务转售商。

◎第二种:简单MVNO(Simple MVNO)

该类虚拟运营商不但有自己的计费系统和用户管理系统,同时还拥有业务平台(比如彩信服务器、短信服务器、语音信箱服务器等)。因为MVNO需要一个智能平台来提供自己的增值业务,而不需要依赖传统移动运营商。但这样的MVNO不拥有自己的核心网交换设备,而是尽可能地使用移动网络者的交换设备以便使得投资最低。从MVNO来的呼叫将通过传统运营商的移动网络处理,就像是用户直接接入到移动网络一样。网络运营商必须调整自己的网络来接受、处理及支持MVNO的用户数据库。

◎第三种:完整MVNO(Full MVNO)

该类运营商仅仅租借了传统运营商需要使用无线频率的设备,即基站系统,其他全部由自己的网络资源提供,也称“完整MVNO”或者“纯"MVNO”。有相当一部分MVNO进入移动市场的最终发展方向是完整的MVNO方式,也就是说拥有自己的HLR、移动交换中心(MSC)、数据业务网关(GGSN)以及相关的信令能力。即便如此,一个完整的MVNO提供业务至少需要使用MNO涉及无线频率的设备,以及无线设备所涉及的选路设备,如无线传输链路、控制功能以及移动性管理功能。这种模式对运营商来说,主动性最大,开发增值业务的能力也强,因此具有电信运营经验的企业进入MVNO希望通过这种方式。目前欧洲的多个MVNO运营商比如意大利Post Mobile、英国Virgin、德国Materna等运营商发展至今,都采用了这种方式。

完整MVNO可以方便灵活地提供多种业务。比如针对3G数据业务的深度报文检测(DPI: deep packet inspection)技术,MVNO可以采用自己的GGSN快速部署多种灵活业务套餐和不同QoS(Quality of Service)保障套餐,而不需要依赖于传统运营商的束缚,针对特定群体特殊需求快速扩展市场。

 

完整MVNO的两种实现方案

3GPP R6引入的网络共享概念是指无线网络在不同运营商之间的共享。3GPP TS 23.251 V6.6.0推荐了两种架构的RAN共享网络:MOCN(Multi-Operator Core Network)和GWCN(Gateway Core Network)。

方案一:MOCN

MOCN或称共享RAN(Shared RAN),一个RAN可以连接到多个运营商核心网节点。可以是由多个运营商合作共建RAN,也可以是其中一个运营商单独建设RAN,而其他运营商租用该运营商的RAN网络。如图1所示。

图1中运营商X可以是运营商A、B、C中任意之一,其他运营商通过租用来共享此RAN,或者也可能是其中若干方的联合体(比如合资公司)。此时MVNO运营商拥有全部独立的CN节点、业务平台以及计费、营帐等系统。

详细网络架构见图2.

传统运营商建设无线接入网络(RAN)、全套核心网(GMSC/VMSC/MGW/GGSN/SGSN),以及相关业务平台。MVNO建设除无线接入网络(RAN)之外的其他网元。MNO的无线接入网络RAN负责根据接入用户的归属网络选择对应的核心网。

方案二:GWCN共享

这种方式是共享RAN和部分核心网(MSC/SGSN),MVNO运营商仅拥有部分独立的GMSC/GGSN/HLR节点以及计费、营帐等系统。如图3所示。

图3中运营商X可以是运营商A、B、C中任意之一,其他运营商通过租用共享RAN和MSC/SGSN核心网设备完成业务接入。此时MVNO运营商拥有部分CN节点、业务平台以及计费、营帐等系统。

详细组网架构如图4.

MNO建设无线接入网络(RAN)、全套核心网(GMSC/VMSC/MGW/GGSN/SGSN),以及相关业务平台。MVNO建设核心网关口局(GMSC/MGW/GGSN)及相关业务平台。MNO的核心网设备(VMSC/SGSN)负责根据接入用户的归属网络选择对应的核心网关口局处理。

MOCN与GWCN两种方案比较

无论是MOCN,还是GWCN,对MVNO来说,都是指利用MNO的RAN(即Shared RAN)来解决接入问题,从而实现虚拟网络运营。MOCN和GWCN不同点在于:MOCN模式下MVNO运营商只共享MNO的RAN,核心网是独立运营的;而GWCN模式下,需要共享MNO的RAN+部分CN节点(VMSC+SGSN),MVNO运营商只提供部分的CN节点构建自己的MVNO网络。

由于两者在网络架构上的不同也带来了两种组网模式下对MNO无线和核心网功能需求的不同。

表1列出了MOCN和GWCN对MNO网络功能上的需求差别。

◎Iu接口的Reroute功能

由于MOCN架构下RNC会与多个运营商的CN相连,RNC需要能够将用户的消息路由到正确的CN节点。这样RNC就面临着如何将UE和某个CN之间建立连接的问题。

由于网络共享是在3GPP R6阶段提出来的,因此出现支持网络共享的终端(R6 UE)和不支持网络共享的终端(Pre-R6 UE)。而网络共享对这两种终端应该是透明的,即不应该让终端用户感知到网络共享的存在,这才能保证网络共享不依赖于终端的支持。

RNC在给UE的广播(Broadcast)信息中包含系统消息(System Information),该信息中包含运营商信息,R6 UE和Pre-R6 UE对运营商信息采用不同的处理方式。

对于支持网络共享的终端接入,终端可以解码系统广播消息中的可用PLMN ID列表,从中选择可以接入的PLMN,即R6 UE可以自动选择服务的运营商(不同运营商网号不同),并发起位置更新请求(LAC中携带该运营商的网号),RNC可以根据R6 UE中LAC中所携带的网号直接定位所服务的运营商,从而将该消息路由到相应的CN节点。

由于Pre-R6 UE不支持网络共享,因此忽略广播消息中的PLMN ID列表,从而无法指示PLMN,此时Pre-R6 UE会选择Common PLMN并发起位置更新请求。由于common-PLMN可能并不是UE的HPLMN,因此Iu接口的消息路由会出现问题。当RNC根据common-PLMN将位置更新消息路由到Operator A时,若Operator A不是服务此终端的CN,CN就会返回拒绝消息,并向RNC发送Reroute指示,通知让RNC重新选择其他CN节点,直到找到服务此UE的CN来完成相应的业务请求。

即对于不支持网络共享的终端,Iu接口需要重新定位用户所服务的CN,这就是Iu接口的Reroute功能。

◎共享区域的访问控制SNA

MOCN方式下,需要CN/RNC设备支持基于SNA(Shared Network Area)实现共享网络区域的接入控制。共享网络区由SNAC(Shared Network Area Code)来标识,SNAC的取值范围是0-65535,由运营商分配,在同一个PLMN内有效。一个SNA可以包含一个或多个位置区LA,一个LA可以属于多个SNA.

用户可以获得服务的区域由核心网络设置。SNAC与LA的对应关系,以及用户IMSI与SNAC的对应关系都在MSC/SGSN中配置和存放。RNC从CN获得关于本RNC下所有小区在SNA中的归属关系以及用户在每个SNAC的访问权限,并在需要的时候由CN告知RNC或者在RNC之间传递。这样可以基于SNA由RNC控制每个用户对共享网络的访问权限。

◎多网号功能及EPLMN列表

GWCN模式下,由于MVNO是独立的运营商,一般会采用与MNO不同的网号(通过IMSI中的MNC和MISDN中的国家码NC区分),这就要求MNO MSC/VLR支持多网号功能且能够下发EPLMN列表,便于MVNO用户接入。

◎按照IMEI信息路由位置更新请求

GWCN模式下,MNO VLR根据位置更新用户的IMSI信息,将位置更新请求路由到不同MVNO运营商的HLR,如果位置更新无法获得用户IMSI信息,如仅有IMEI信息,由MNO的MSC/VLR/EIR进行统一处理。

 

通过上文分析,笔者认为,针对已经有特殊应用群体的互联网企业例如腾讯,如果部署包含自己核心网的完整MVNO运营,可以更方面地快速接入现有腾讯服务器,提供多元化差异化服务,快速吸引客户扩大市场。而针对零售电商比如苏宁,开始阶段依托自己的营销平台,捆绑手机终端销售,提供差异化费率套餐,从Wholesaler或者Simple MVNO做起比较现实。


关键词: 虚拟运营 MVNO

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