2019年11月11日，工業和信息化部發布了《攜號轉網服務管理規定》，標志著我國攜號轉網業務可以正式使用了。

[[283675]]

規定中要求4大運營商嚴格遵照執行，包括：不得無正當理由拒絕、阻止、拖延向用戶提供攜號轉網服務、不得在用戶提出攜號轉網申請后，干擾用戶自由選擇等行為。

四大運營商：中國電信、中國移動、中國聯通、中國廣電公司。

緊接著，在11月14日，幾大運營商發布了攜號轉網細則，并表示攜號轉網全面進入試運行階段。

攜號轉網條件查詢：

編輯短信“CXXZ#姓名#證件號碼”發送至10086/10010/10001。

但是，在試運行的這幾天，有很多用戶吐槽攜號轉網，困難重重。

部分運營商表示，攜號轉網初期與用戶期望可能存在一定差距。 

其實，攜號轉網業務在很多國家和地區很早就可以進行了，而且國內最早也在2010年就在天津、海南啟動試點了，那么到底是為什么這么久才能面向全國開放呢呢?

三大運營商之前一直說是"技術"原因導致進度緩慢，那么，這個業務的技術難度到底有多大呢?

攜號轉網，攜的是什么?

攜號轉網，官方叫法是號碼攜帶(NP，Number Portability)，對于普通用戶來說很容易理解，就是我有一個中國聯通的186XXXXXXXX的手機號，通過攜號轉網業務，把他轉成一個中國電信的186XXXXXXXX的手機號，這個過程只換了運營商，并沒有換號碼。

對于用戶來說，我們只關心這個186的號碼，這個號碼在移動通信系統中叫做MDN(Mobile Directory Number，移動用戶號碼簿號碼)或者MSISDN(Mobile Station International Subscriber Directory Number，移動臺國際用戶目錄號)

MDN是CDMA協議中的移動用戶號碼，MSISDN是GSM/UMTS協議中的移動用戶號碼。

MDN(MSISDN)采取E.164編碼方式。MDN號碼的結構如下：MDN =CC + MAC + SN。 

其中：

CC(Country Code，國家碼)

用戶所屬國家代號，由2位數字組成，中國為86

MAC(Mobile Access Code，移動接入碼)

識別移動用戶所歸屬的移動通信網。由3位數字組成。如186，139等。

SN(Subscriber Number，用戶號碼)

SN長度為8位，編碼格式為H0H1H2H3ABCD。由運營商統一分配。

這就組成了一個中國的手機號：8618612345678，那么在攜號轉網業務中，這個號碼是不發生改變的。

那么，有沒有人想過，既然攜號轉網的時候手機號是不變，為什么還需要重新換一張新卡呢?

這就要引出第二個號碼，叫做IMSI(International Mobile Subscriber Identity，國際移動用戶識別碼) ，這個號碼可以用來唯一識別一個用戶的號碼。

IMSI共有15位，其結構如下：IMSI = MCC + MNC + MSIN 

其中：

MCC(Mobile Country Code，移動國家碼)

由國際電聯統一分配和管理，唯一識別移動用戶所屬的國家，共3位，中國為460;

MNC(Mobile Network Code，移動網絡碼)

共2位，中國移動TD系統使用00，中國聯通GSM系統使用01，中國移動GSM系統使用02，中國電信CDMA系統使用03

MSIN(Mobile Subscriber Identification Number ，移動客戶識別號)

唯一識別碼共有10位。

有了IMSI，想要區分一張卡到底是移動還是聯通的，只需取得其中的MNC字段即可。00就是移動，01、02就是聯通，03就是電信。

通過一個典型IMSI號碼，如：460000123456789，我們可以分析得知，這是一個中國聯通用戶的手機卡。因為他的前五位是：46000 。 

但是，IMSI這個號碼普通用戶是不感知的，具體有什么用，我們后面介紹移動通信的呼叫流程的時候會再次提到這個號碼。 

介紹完了MDN和IMSI，我們知道了，攜號轉網其實攜帶的是MDN，但是IMSI是需要改變的。

移動通信呼叫流程

接下來，我們看一下，在沒有攜號轉網業務的時候，一次普通的撥打電話會發生什么事情。 

1、用戶手機開機的時候，移動手機會向歸屬位置寄存器HLR發送"位置更新請求"，并把手機卡上面的IMSI和MDN注冊到HLR中，IMSI作為主鍵。

2、用戶撥打電話，需要把手機卡的IMSI以及被叫用戶的MDN上報給移動交換中心MSC，MSC會把請求發送給HLR，查詢主叫用戶的MDN用戶簽約信息，以及被叫用戶的位置信息及運營商信息

3、移動交換中心MSC將呼叫路由至關口局GMSC

4、用戶A所屬的GMSC-1建立到用戶B所屬的GMSC-2的連接。

5、手機用戶B所屬的GMSC-2從VLR中查詢用戶B所在的位置區碼。

6、MSC-2根據手機用戶B的IMSI，從VLR中查詢用戶B對應的位置區碼LAC和TMSI。

7、MSC-2通過TMSI號呼叫手機B

這里面比較重要的一步就是通過HLR進行號碼分析。HLR之所以可以進行號碼分析，是因為HLR存儲了HLR存儲移動電話運營商所發行的每個SIM卡的詳細信息。包括我們前面提到過的兩個關鍵號碼：IMSI和MDN(MSISDN)

因為我們撥打電話的時候，傳遞給HLR的信息中包括：主叫用戶的IMSI、主叫用戶的MDN以及被叫用戶的MDN。

在有攜號轉網業務之前，HLR想要知道被叫用戶屬于哪個運營商，只能通過被叫用戶的MDN進行分析，比如139的用戶就是移動的。 

但是有了攜號轉網之后，這種分析方式就不可靠了。

號碼攜帶集中數據庫

既然我們沒辦法通過被叫號碼的MDN直接通過號段分析一個手機號屬于哪個運營商了，就要想一個新的辦法來進行判斷。

這時候就有一種方案被提出來了：采用了一種集中數據庫的方式。

即在號碼攜帶業務網絡中設置一個集中的數據庫，也稱為集中業務管理系統(CSMS：Central Service Management System)，運營商的號碼攜帶業務節點通過此集中數據庫系統進行通信，實現號碼攜帶的業務協商及攜號轉網(NP)數據下發。

說白了，就是把所有辦理過攜號轉網業務的手機號信息，保存在一個單獨的數據庫中，這樣在HLR查詢被叫號碼所屬運營商的時候，去這個數據庫中查詢下就知道其當前運營商了。 

本地業務管理系統(LSMS)保存本地的號碼攜帶數據，并負責管理運營商內部的網元設備;

業務受理系統(SOA)主要負責受理和處理用戶提出的號碼攜帶申請;

集中業務管理系統(CSMS)處理所有SOA之問的交互信息，并負責向LSMS同步號碼攜帶數據。

下圖是一個中國聯通186用戶呼叫另外一個186(可能做過攜號轉網)用戶的流程圖： 

在呼叫過程中，中國聯通網絡會嘗試進行攜號轉網(NP)查詢，即查詢CSMS，判斷被叫號碼是否做過攜號轉網。有以下3種情況：

未攜轉：正常呼叫流程，由中國聯通核心網將呼叫疏通至相應端局。

攜轉至中國電信：由中國聯通核心網將呼叫疏通至中國聯通關口局GMSC，關口局將相應呼叫轉接至中國電信語音網絡。

攜轉至中國移動：由中國聯通核心網將呼叫疏通至中國聯通關口局GMSC，關口局將相應呼叫轉接至中國移動語音網絡。

攜號轉網后短信怎么辦?

前面我們介紹過了攜號轉網的技術方案中，語音呼叫的過程及解決方案，那么短信是如何實現的呢?

用戶現在手機上接收的短信主要有兩種，第一種是用戶之間發送的，第二種是平臺給用戶發送的，如驗證碼。

對于第一種用戶之間發送的短信，也是通過發送端運營商發送給接收端運營商的，具體運營商的查找規則和電話呼叫類似，也是可以借助號碼攜帶集中數據庫的。這種比較容易理解。

但是，平臺發送給用戶的驗證碼類型的短信，就不是這樣的了，這種驗證碼一般發送流程是：

1、用戶在網站上填寫手機號，點擊發送驗證碼

2、驗證碼平臺通過一系列規則，判斷號碼所屬運營商，生成驗證碼之后，將短信提交到運營商的服務器。

3、運營商接到短信后，將短信下發到用戶的手機。

可以看到，這個過程是驗證碼平臺自己判斷的運營商，我們知道，有了攜號轉網之后，這種驗證方法已經不準確了。

所以在攜號轉網早期試運行的時候，很多用戶發現有收不到短信驗證碼的情況。還有一種情況就是利用第三方充值平臺充值，也和這個原理類似。

那么為了解決這個問題，2014年，工信部已要求基礎電信企業對驗證碼類的非自營非定制類短信開放網間轉發，其他行業的驗證碼平臺仍可將驗證碼發送給用戶原來簽約的基礎電信企業，由其通過網間轉發的方式發給用戶新簽約的基礎電信企業，“短信驗證碼”問題已經基本解決。 

目前，工信部已經建立“攜號轉網”數據庫并向第三方服務提供商開放，包括充值平臺在內的第三方服務提供商，可直接從數據庫同步“攜號轉網”數據，獲取用戶最新簽約的基礎電信企業，為用戶提供驗證碼發送和充值等相關服務。

部分用戶規模較大的第三方充值平臺，如微信、支付寶等均已可正常為“攜號轉網”用戶充值。

為解決攜號轉網工作種的這些困擾，信通院還專門成立了產業組織“碼號服務推進組”，其中的成員單位就有很多互聯網公司及銀行系統。 

攜號轉網對開發者的影響 

在沒有攜號轉網業務的時候，我們可以通過手機號碼的號段判斷一個用戶屬于哪個運營商，但是有了攜號轉網業務之后，這樣做就不夠準確了，這其實對于一些網站的開發者是有影響的。

比如GitHub上有3.7k Star的ChinaMobilePhoneNumberRegex組件中，就是通過號段判斷號碼所屬運營商的：

中國移動號碼判斷的正則表達式：

^(?:\+?86)?1(?:3(?:4[^9\D]|[5-9]\d)|5[^3-6\D]\d|8[23478]\d|(?:78|98)\d)\d{7}$

中國聯通號碼判斷的正則表達式：

^(?:\+?86)?1(?:3[0-2]|[578][56]|66)\d{8}$

中國電信號碼判斷的正則表達式：

^(?:\+?86)?1(?:3(?:3\d|49)\d|53\d{2}|8[019]\d{2}|7(?:[37]\d{2}|40[0-5])|9[19]\d{2})\d{6}$

在有了攜號轉網業務以后，這個正則表達式就不奏效了?；蛘哒f，以后在再也沒辦法通過正則表達式驗證號碼所屬運營商了。

所以，如果代碼中有任何根據號段判斷運營商的邏輯，那么這段代碼的有效性會越來越低。

期待有一天，號碼攜帶集中數據庫可以開放查詢接口，供第三方查詢號碼的歸屬運營商。

總結

本文簡單介紹了我國攜號轉網業務的背后實現細節，但是由于作者并非通信專業出身，文中內容參考了很多文獻資料，如有偏頗，歡迎指正。

懂了這么多知識，我還是沒辦法順利的攜號轉網!

參考資料：

《移動網間號碼攜帶集中數據庫系統接口協議設計》 《我國號碼攜帶業務訪問數據庫技術方案的研究》 《移動通信基本呼叫流程》 《中國電信CDMA基本呼叫流程》 https://zhuanlan.zhihu.com/p/22072434

https://kknews.cc/zh-sg/news/xl4xjmo.html

https://wwww.huxiu.com/article/327106.html

http://www.opene164.org.cn/Num_Sys/other/introduce/member.html

關于作者：漫話編程，是一個通過漫畫+音頻的形式講解枯燥的編程知識的公眾號。致力于讓編程變得更有樂趣。