如今,移动通信网络和服务已经成为日常生活不可分割的一部分。人们越来越依赖他们的手机,并希望随时随地都有网络连接,即便此地没有本号码的运营商网络,只要有信号覆盖就可以通信。那么我们需要关注了解下面几个问题。
什么是漫游?
漫游被定义为使用另一家运营商的移动服务,该运营商不是本地运营商。也就是说如果用户无法连接其本地运营商的基站,但连接到了另一个运营商网络(漫游)的基站,就会发生这种情况,例如:
我们称之为非本地网络的网络,移动设备试图连接到“访问的网络”。最有名的漫游形式是国际漫游,它允许用户在国外使用移动设备。而在同一国家运营商网络上的漫游,我们称之为国家漫游。
2G网络中漫游是如何工作的?
2G漫游的工作原理基本如下:
移动设备在另一个网络中漫游
如下图所示,2G网络的漫游步骤如下:
1. 图中右下角的移动设备找到了另一个运营商的移动基站(BTS)(淡红色部分),并请求其中一个基站连接。设备将其SIM卡的IMSI发送到基站进行注册。 在设备上,运营商网络的选择可以采用手动或自动模式。移动设备根据按优先顺序分类的不同列表选择网络。此外,设备请求位置注册以使用移动服务。
2. 基站(BTS)将请求转发给基站控制器(BCS),最后转发到所访问网络的移动交换中心(MSC)。
3a.被访问运营商的MSC试图在其网络的HLR中找到IMSI(移动设备的SIM卡)。然而,MSC没有发现它,因为IMSI是由竞争对手(家庭运营商)分配的。
3b.MSC使用IMSI来识别SIM卡的家庭网络,这要归功于移动国家代码和移动网络代码。如果运营商之间存在漫游协议,MSC会联系家庭网络的HLR,对移动设备进行身份验证,并检索用户配置文件的相关部分。
订阅者的数据存储在访问网络的VLR(访问位置寄存器)中。VLR保留订阅者的临时配置文件以用于漫游。
5G网络中的漫游是怎样的?
在5G网络中,其规范支持两个运营商网络的互连以允许用户漫游。与非漫游场景相比,支持漫游的网络架构比较复杂。 其中, 某些网络功能位于用户所连接的VPLMN网络(访问网络) ,某些网络功能在用户签约的HPLMN网络(归属网络)中, 而某些网络功能在两个网络中都需要有。
为了在VPLMN和HPLMN之间实现安全连接,使用“安全边缘保护代理(SEPP)” 。SEPP不是提供或使用服务的网络功能, 而是当两个网络功能位于不同的网络中时, 它充当使用者和提供者之间的服务中继。SEPP除了通过使用消息过滤和应用漫游策略保护通信之外,还对另一方隐藏网络的拓扑结构。这是双向的。
如图所示,NRF、NEF和PCF在两个网络中都存在。该图还显示了HPLMN中的SEPP和VPLMN中的SEPP之间的连接,称为N32,用于在两个网络之间传输所有的信令流量。该图还显示,各个网络中的NRF通过置于N32之上的N27参考点互连。
通常,被访问的运营商收取的费用比本地网络运营商收取的费用还要高。这些额外费用被称为“漫游费用”。