Desmistificando as plataformas de portabilidade numérica móvel (MNP): arquiteturas e métodos para gerenciar números de telefone.

No cenário das telecomunicações, a Portabilidade Numérica Móvel (MNP) permite que os clientes mantenham seus números de telefone celular ao trocar de operadora, fomentando a concorrência e a conveniência para o usuário. As plataformas de MNP são sistemas sofisticados compostos por bancos de dados, gateways e mecanismos de roteamento que garantem a entrega contínua de chamadas e mensagens para os números portados. Este blog explora os fundamentos técnicos da MNP, analisando as principais arquiteturas ; centralizada, distribuída (ou descentralizada) e híbrida ; juntamente com os métodos de roteamento associados. Examinaremos como esses sistemas gerenciam números de telefone, seus fluxos de trabalho operacionais, vantagens, desvantagens e implementações no mundo real, com base em padrões e práticas de telecomunicações já estabelecidos.

Entendendo o MNP: Conceitos Essenciais e Importância

A portabilidade numérica móvel refere-se à capacidade dos assinantes de manterem seu número de telefone (MSISDN) ao trocarem de operadora de rede móvel. Tecnicamente, isso envolve a atualização das informações de roteamento em elementos de rede como Centros de Comutação Móvel (MSC), Centros de Comutação Móvel de Gateway (GMSC), Registros de Localização Inicial (HLR) e Centros de Serviço de Mensagens Curtas (SMSC). O processo é facilitado por um Banco de Dados de Portabilidade Numérica (NPDB), que armazena detalhes da portabilidade, como a operadora de origem (provedor original), a operadora de destino (novo provedor) e os Números de Roteamento de Localização (LRN) ; identificadores únicos (por exemplo, códigos de 4 dígitos) prefixados aos MSISDNs para roteamento.

Para clientes regulares, o gerenciamento de portabilidade numérica garante o mínimo de interrupção: chamadas e SMS são roteados corretamente sem alterações de número, suportando recursos como portabilidade intra-círculo (regional) ou inter-círculo (nacional). O processo de ativação normalmente inclui o início da solicitação de portabilidade, autenticação, liquidação de crédito e provisionamento técnico, frequentemente concluído em poucas horas. As arquiteturas ditam como os bancos de dados de números de rede (NPDBs) são estruturados e consultados, impactando a escalabilidade, a confiabilidade e o custo.

Arquiteturas MNP: Centralizada, Distribuída e Híbrida

As plataformas MNP utilizam diferentes arquiteturas de banco de dados para gerenciar e sincronizar os dados de portabilidade entre operadoras. Essas arquiteturas determinam como os números de telefone são rastreados, consultados e roteados.

Arquitetura centralizada

Em um sistema centralizado, um único NPDB neutro (frequentemente chamado de Banco de Dados Central de Portabilidade Numérica ou CNPDB) serve como repositório oficial para todos os números portados. Gerenciado por um órgão regulador ou um consórcio (por exemplo, uma câmara de compensação como a Pakistan MNP Database Ltd.), ele contém dados abrangentes sobre MSISDNs, LRNs e mapeamentos de operadoras.

• Fluxo de trabalho técnico: Os operadores consultam o CNPDB em tempo real por meio de protocolos como SS7 (Sistema de Sinalização nº 7), CORBA ou SOAP sobre TCP/IP. Para estabelecer uma chamada, o GMSC de origem envia uma consulta ao CNPDB, que responde com o LRN prefixado, permitindo o roteamento direto para o SMSC do destinatário. A sincronização é inerente, pois todos os dados fluem dessa única fonte.
• Vantagens: Alta consistência de dados, redução do esforço de reconciliação e menor investimento de capital (CAPEX), já que apenas um par de bancos de dados é necessário. É escalável para mercados de alto volume com muitos operadores.
• Desvantagens: Representa um ponto único de falha ; interrupções podem afetar todas as redes. Maior custo operacional (OPEX) devido a taxas de consulta e dependência de linhas dedicadas.
• Caso de uso: Ideal para implementações em âmbito nacional onde a uniformidade é priorizada, como no sistema CNPDB por zonas da Índia.

Arquitetura Distribuída (Descentralizada)

Nesse sistema, cada operadora mantém seu próprio Banco de Dados de Portabilidade Numérica Local (LNPDB), armazenando subconjuntos de dados de portabilidade relevantes para sua rede. Não existe uma autoridade central; em vez disso, os bancos de dados são sincronizados periodicamente por meio de acordos bilaterais ou interfaces compartilhadas.

• Fluxo de trabalho técnico: Ao iniciar uma chamada, a rede de origem consulta seu LNPDB para verificar se o MSISDN foi portado. Em caso afirmativo, ela encaminha a chamada através da operadora doadora, que pode retransmiti-la para o destinatário usando sinalização (por exemplo, SS7). Os LRNs são usados ​​localmente, mas a sincronização depende de atualizações em lote, potencialmente por meio de transferências de arquivos ou APIs.
• Vantagens: Tolerância a falhas aprimorada: uma interrupção em um LNPDB não afeta os demais. Os operadores mantêm o controle total sobre seus dados e a integração com elementos locais, como HLRs.
• Desvantagens: Suscetível a inconsistências de dados devido a atrasos de sincronização, maior investimento inicial por operador e maior complexidade em ambientes com múltiplos operadores. Riscos como o “tromboning” (loops de chamadas ineficientes) podem ocorrer se os caminhos de roteamento forem subótimos.
• Caso de uso: Ideal para mercados menores com poucos operadores, onde a autonomia é mais importante do que a coordenação central.

Arquitetura Híbrida

Um modelo híbrido combina elementos centralizados e distribuídos, oferecendo uma abordagem equilibrada. Os operadores utilizam LNPDBs locais para consultas rápidas, sincronizadas com um NPDB central para garantir a consistência.

• Fluxo de trabalho técnico: Bancos de dados locais lidam com as consultas iniciais; se os dados estiverem desatualizados, o sistema recorre ao NPDB central. Os Gateways de Portabilidade Numérica (NPG) fazem a interface entre os sistemas da operadora (por exemplo, CRM, faturamento) e os NPDBs, usando protocolos como SOAP para atualizações. Os eventos de portabilidade acionam sincronizações em tempo real ou em lote para propagar as alterações.
• Vantagens: Combina consistência de dados (proveniente de supervisão central) com baixa latência e confiabilidade (proveniente de caches locais). Escalável e tolerante a falhas, reduzindo riscos em um único ponto.
• Desvantagens: A complexidade da sincronização pode gerar custos adicionais; CAPEX/OPEX médios, pois é necessário manter tanto a infraestrutura local quanto a central.
• Caso de uso: Comum em regiões como o Paquistão, onde uma câmara de compensação central (NPC) atualiza os NPDBs locais, garantindo a conformidade entre os diversos operadores.

Métodos de roteamento em plataformas MNP

Além das arquiteturas, a MNP emprega métodos de roteamento específicos para lidar com chamadas/SMS para números portados, integrados à configuração de banco de dados escolhida.

Consulta de todas as chamadas (ACQ)

O método mais eficiente, especialmente em arquiteturas centralizadas. A rede de origem consulta o NPDB para cada chamada, independentemente do status de portabilidade, para recuperar o LRN e encaminhá-la diretamente ao destinatário.

• Detalhes técnicos: Envolve a consulta do GMSC ao CNPDB/LNPDB via SS7; a resposta prefixa o LRN ao MSISDN. Não há envolvimento do doador após a portabilidade.
• Prós/Contras: Minimiza o tempo de configuração e a sobrecarga, mas exige alta disponibilidade do banco de dados.

Encaminhamento subsequente (relé de sinalização)

Comum em configurações distribuídas. As chamadas são roteadas através da operadora doadora, que as retransmite para o destinatário usando sinalização.

• Detalhes técnicos: A rede de origem envia para o GMSC doador; o doador detecta a portabilidade e encaminha via trunk ou LRN. Pode usar retransmissão direta ou retransmissão baseada em LRN.
• Prós/Contras: Custo inicial de instalação mais baixo, porém com custos variáveis ​​mais altos e maior risco de falha; adequado para redes não compatíveis com MNP.

Outros métodos, como Query on Release (o doador libera a chamada se ela for portada, solicitando a consulta original) ou Call Dropback (similar, mas com sinalização aprimorada), são variantes, frequentemente usadas em fases de transição.

Implementação e desafios no mundo real

Na Índia, um modelo ACQ centralizado divide o país em zonas com CNPDBs redundantes, LNPDBs sincronizados e LRN por região. Isso viabiliza a portabilidade nacional em conformidade com políticas como a Nova Política de Telecomunicações de 2012. Os desafios incluem a confiabilidade do banco de dados, a conformidade regulatória (por exemplo, mandados para acesso aos dados) e o gerenciamento de chamadas/SMS internacionais.

As medidas de segurança incluem interfaces criptografadas e trilhas de auditoria, enquanto as métricas de desempenho se concentram na latência de consulta (<100ms) e nas taxas de sucesso de portabilidade (>99%).

Conclusão

A tendência clara do setor é a adoção do Modelo de Câmara de Compensação Centralizada combinado com Roteamento Direto (ACQ), pois oferece o melhor equilíbrio entre integridade de dados, comunicação simplificada entre operadoras de rede móvel (MNOs) e tempos de resposta rápidos às consultas, fatores essenciais para fornecer um serviço impecável ao cliente comum.

Escolher a arquitetura ideal para a Portabilidade Numérica Móvel (MNP) exige um equilíbrio preciso entre custo de implementação, controle regulatório e escalabilidade futura. A Hacom Technologies é a parceira ideal para navegar por essa complexidade, oferecendo profundo conhecimento técnico para orientar as operadoras de telefonia móvel durante o processo de seleção estratégica. Garantimos que a plataforma de MNP escolhida não apenas atenda a todos os requisitos regulatórios e de desempenho atuais, mas também seja perfeitamente adaptada para maximizar a eficiência da rede e minimizar os custos operacionais a longo prazo.