HLR چیست؟ معرفی IMSI و MSISDN

HLR دیتابیس مشترکان در شبکه GSM است و مخفف Home Location Register است. HLR برای هر مشترک یک رکورد دارد همچنین اطلاعاتی در مورد سرویس‌های قابل‌دسترس برای هر مشترک را شامل می‌شود. در HLR، علاوه بر اطلاعات دیگر، دو شناسه به نام‌های IMSI و MSISDN وجود دارد که در زیر آنها را توضیح میدهم.

IMSI

شناسه بین‌المللی مشترک موبایل یا IMSI که مخفف International Mobile Subscriber Identity هست یک شماره منحصربه‌فرد بین‌المللی است که مشترک را شناسایی می‌کند و برای اکثر سیگنال‌های مشترک‌محور در داخل شبکه به کار می‌رود. شناسه IMSI هم در داخل سیم‌کارت وهم در HLR ذخیره می‌شود. و بنابراین یک کلید برای تمام اطلاعات مشترک است.

IMSI از بخش‌های زیر تشکیل شده است:

MCC (Mobile Country Code) – کد کشور موبایل

MCC کشور مبدأ مشترک را مشخص می‌کند. مثال‌هایی از MCC در جدول زیر موجود است.

MNC (Mobile Network Code) – کد شبکه موبایل

MNC شناسه ملی شبکه مبدأ مشترک را مشخص می‌کند. چون چندین شبکه مستقل موبایل در کشور وجود دارد پس شناسه ملی شبکه ضروری است.

برای مثال در بریتانیا

 ۱۰ برای O2

 ۱۵ برای Vodafone

۳۰ برای T-Mobile

۳۳  برای Orange

۲۰  برای Hutchison 3G

 و …

 MSIN (Mobile Subscriber Identification Number) – شماره شناسایی مشترک موبایل

MSIN برای شناسایی مشترک در داخل شبکه مبدأ (شبکه خانه) بکار می‌رود.

چون IMSI در کل دنیا منحصربه‌فرد است به کاربر اجازه می‌دهد تا از گوشی خود در خارج از اپراتور مبدأ خودش در شبکه GSM استفاده کند. البته اگر مابین اپراتورها قرارداد رومینگ باشد. زمانی که موبایل روشن می‌شود IMSI از سیم‌کارت گرفته شده و به MSC فرستاده می‌شود. در MSC، کدهای MCC و MNC آن IMSI آنالیز شده در نتیجه MSC قادر خواهد بود رکورد مشترک را از HLR درخواست کند.

MSISDN

شماره تماس کاربر که در استانداردهای GSM‌ به آن MSISDN گفته می‌شود.

MSISDN: Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number

تا ۱۵ رقم می‌تواند باشد و از بخش‌های زیر تشکیل شده است:

MSISDN = CC + NDC + SN

CC (Country Code)

کد کشور یک کد بین‌المللی برای کشور مبدأ مشترک است. بین ۱ تا ۳ رقم است.

برای مثال

+44 برای بریتانیا

+1 برای آمریکا

+353 برای ایرلند

NDC (National Destination Code)

کدی که شبکه اپراتور مقصد را مشخص می‌کند. ۳ عدد است. لازم به ذکر است که در ایالات‌متحده شبکه‌های موبایل همان NDC شبکه‌های تلفن ثابت را استفاده می‌کنند. بنابراین برای یک کاربر قابل تشخیص نیست که شماره برای شبکه ثابت است یا شبکه موبایل؟ این موضوع هم پرداخت قبض و هم مسیریابی را تحت تأثیر قرار می‌دهد چون شبکه مبدأ نمی‌داند کدام تعرفه را باید به این NDC اعمال کند

SN (Subscriber Number)

باقی‌مانده‌ی ارقام، Subscriber Number است که در داخل شبکه منحصربه‌فرد است.

در داخل HLR بین IMSI و MSISDN معمولاً رابطه یک‌به‌یک و یک‌به‌N وجود دارد. یعنی به ازای یک IMSI می‌تواند یک یا چند MSISDN وجود داشته باشد. IMSI یک شناسه منحصربه‌فرد برای مشترک در شبکه موبایل است و برای هر مشترک موبایل یک MSISDN تعریف می‌شود ولی ممکن است چندین شماره برای یک مشترک ثبت شده باشد.

یک فایده دیگر برای استفاده از IMSI به‌عنوان کلید تمام اطلاعات کاربر بجای MSISDN این است که بدون اینکه سیم‌کارت مشترک تعویض شود و یا هرگونه اطلاعاتی روی آن عوض شود می‌توان شماره موبایل مشترک را عوض کرد! برای تغییر MSISDN فقط کافی است رکورد HLR را عوض کنیم. در عمل این یعنی خود دستگاه موبایل شماره تماس خودش را نمی‌داند! و لازم هم نیست بداند چون MSC به‌صورت اتوماتیک MSISDN کاربر را حین تماس به فلو پیام اضافه می‌کند تا به مقصد تماس (طرف مقابل) ارسال شود.

MNP

اکثر کشورها یک عملکردی به نام MNP که مخفف Mobile Number Portability است را معرفی کردند که به کاربران اجازه می‌دهد اپراتور شبکه موبایل‌شان را با حفظ MSISDN شان تعویض کنند. این یک مزیت عالی برای کاربران و همچنین رقابت بین اپراتورها را باعث می‌شود. اما از طرفی این را هم می‌رساند که از روی NDC دیگر قادر نخواهیم بود تشخیص دهیم که تماس به کدام شبکه باید مسیردهی شود.

همچنین معرفی MNP، پیچیدگی مسیردهی تماس و صورتحساب را هم در شبکه ثابت و هم موبایل زیادتر کرده است چون دیگر با استفاده از NDC نمی‌توانیم تشخیص دهیم کدام تعرفه باید اعمال شود و از طرفی بجای مسیردهی ساده تماس که بر اساس NDC است حالا شبکه باید برای هر تماس مشترک موبایلی، یک کوئری از دیتابیس MNP بگیرد که بفهمد تماس داخل شبکه است یا باید به شبکه موبایل ملی دیگری هدایت شود؟

سرویس‌های پایه GSM

HLR به‌غیراز IMSI و MSISDN شامل اطلاعات دیگری درباره هر مشترک است. برای مثال چه سرویس‌هایی را مشترک می‌تواند استفاده کند. جدول زیر برخی سرویس‌های اساسی را که برای هر مشترک می‌توان فعال کرد را نشان می‌دهد.

سرویس پایه	شرح
تلفن – تماس	اگر فعال باشد، مشترک می‌تواند تماس صوتی برقرار کند که با استفاده از سرویس‌های دیگر می‌توان بخشی از آن را محدود کرد.
پیامک	اگر فعال باشد، مشترک می‌تواند پیامک بفرستد.
دیتا سرویس	با این سرویس، دیتاسرویس‌های CS متفاوتی با سرعت‌های ۲٫۴ – ۴٫۸ – ۹٫۶ – ۱۴٫۴ کیلوبیت بر ثانیه برای تماس‌های دیتا قابل فعال‌سازی هستند.
فاکس	اجازه ارسال فاکس با شماره ثابت یا موبایل را به مشترک می‌دهد.

سرویس‌های مکمل GSM

علاوه بر سرویس‌های پایه که گفتیم، شبکه GSM یکسری سرویس‌های جانبی دیگری هم دارد که برای مشترکان قابل فعال‌سازی هستند این سرویس‌ها، سرویس‌های مکمل نامیده می‌شوند که در جدول زیر وجود دارند.

نام سرویس	شرح سرویس
CFU Call Forward Unconditional	اگر این سرویس فعال باشد تمامی تماس‌های ورودی به ‌شماره که تنظیم می‌کنیم هدایت می‌شوند. یعنی موبایل اصلاً از تماس دریافتی باخبر نخواهد شد حتی اگر روشن باشد.
CFB Call Forward Busy	زمانی که مشترک در حال مکالمه هست و یک نفر دیگر با او تماس می‌گیرد، اگر این سرویس تنظیم شود تماس نفر دوم به شماره‌ای که تنظیم کردیم هدایت می‌شود.
CFNRY Call Forward No Reply	زمانی که مشترک دربازه زمانی تعیین شده به موبایل خود جواب ندهد تماس به شماره تنظیم شده هدایت می‌شود.
CFNR Call Forward Not Reachable	اگر دستگاه موبایل به شبکه متصل باشد اما در آن لحظه در دسترس نباشد یعنی برای مثال موقتاً به هر دلیلی پوشش شبکه را از دست بدهد، تماس به شماره موردنظر هدایت می‌شود.
BAOC Barring All Outgoing Calls	این ویژگی هم می‌تواند توسط اپراتور فعال شود و هم توسط خود مشترک. برای مثال اپراتور زمانی که مشترک قبض خودش را پرداخت نکرده می‌تواند این مورد را فعال کند تا فقط مشترک بتواند تماس را دریافت کند و نتواند تماسی بگیرد. و از طرفی اپراتور به کاربر اجازه می‌دهد با پین سیم‌کارت PIN (Personal Identification Number) بتواند BAOC را فعال کند و به یک نفر دیگر صرفاً برای دریافت تماس قرض دهد.
BAIC Barring All Incoming Calls	این همان محدودیت BAOC بوده فقط برای تماس ورودی است نه خروجی.
CW Call Waiting	این ویژگی اجازه سیگنالینگ یک تماس ورودی را به مشترک زمانی که در حال مکالمه با دیگری است را می‌دهد. تماس اول می‌تواند در حالت انتظار برود (on hold) تا مشترک به تماسش پاسخ دهد. هم توسط اپراتور و هم مشترک قابل فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی است. اپراتور می‌تواند آن را منع هم بکند.
Hold Call Hold	این ویژگی برای دریافت تماس ورودی در زمان یک مکالمه فعال دیگر یا شروع تماس دوم به کار می‌رود.
CLIP Calling Line Identification Presentation	اگر توسط اپراتور فعال باشد به سوئیچینگ‌سنتر اجازه می‌دهد تا شماره تماس گیرنده را هدایت کند.
CLIR Calling Line Identification Restriction	اگر توسط شبکه مجاز باشد، گیرنده تماس می‌تواند شماره خودش را از طرف مقابل مخفی کند.
COLP Connected Line Presentation	اگر دریافت‌کننده تماس، هدایت تماس را فعال کرده باشد، MSISDN شماره‌ای که به آن هدایت خواهد شد به تماس‌گیرنده نشان داده خواهد شد.
COLR Connected Line Restriction	اگر COLR در دریافت‌کننده تماس فعال باشد. تماس‌گیرنده از MSISDN ای که تماسش به آن هدایت خواهد شد، مطلع نخواهد شد.
MPTY Multiparty	اجازه تماس کنفرانسی برای مشترکان تا ۶ نفر

اکثر سرویس‌های مکمل توسط اپراتور شبکه برای هر مشترک قابل فعال‌سازی هستند و به اپراتور اجازه گرفتن هزینه ماهیانه برای هر سرویس را می‌دهند البته اگر اپراتور بخواهد برای سرویس‌اش هزینه دریافت کند.

سرویس‌های دیگر مانند Multiparty می‌توانند به‌صورت هرچند بار که استفاده شده‌اند پرداخت هزینه شوند. اگرچه بعضی از اپراتورهای شبکه همچنان از این ویژگی در شبکه GSM استفاده می‌کنند اما اکثر سرویس‌ها الان جزء هزینه ماهیانه اصلی هستند.

USSD

اکثر سرویس‌ها توسط مشترک در موبایل توسط یک منو قابل تنظیم هستند. این منو یک صفحه گرافیکی برای کاربر هست درواقع موبایل، دستورات کاربر از صفحه گرافیکی ا به رشته‌های عدد که با * شروع می‌شوند تبدیل می‌کند. این رشته‌ها با پیام USSD (Unstructured Supplementary Service Data) به شبکه فرستاده می‌شوند. این کدها در 3GPP TS 22.030  استانداردسازی شده‌اند و کاربر مستقیم خودش می‌تواند با کی‌پد آن‌ها را شماره‌گیری کند و بنابراین در تمام شبکه‌ها شناخته شده‌اند و نیازی نیست که حتماً کاربر منو داشته باشد. بعد از وارد کردن که اگر دکمه ارسال یا همان تماس اگر فشار داده شود، دستگاه موبایل رشته را به HLR (از طریق MSC) می‌فرستد. جایی که رشته آنالیز شده و عملیات درخواستی اجرا می‌شود.

برای مثال برای فورارد کردن تماس به شماره 09140000000 زمانی که کاربر مشغول مکالمه با نفر دیگری است از CFB که مخفف Call Forward Busy است استفاده میکنیم که توسط رشته زیر به همراه دکمه تماس، قابل اجرا می‌باشد.

**67*09140000000#