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1、第九章 HLR系统结构1.1 本章导读ZXC10-HLR/AUC总体系统结构;系统功能特性和性能指标1.2 系统概述归属位置寄存器(HLR)为移动网络提供用户信息的存储和管理功能,包括移动用户的开户、注销、业务的授权和撤消等,同时协助完成用户的呼叫和业务操作。一个CDMA网络根据用户数量、设备容量及网络组织方式可以设置一个或多个HLR,多HLR可采用虚拟的方式实现。鉴权中心(AUC)是一个管理与移动台相关的鉴权信息的功能实体。完成对移动用户的鉴权,存储移动用户的鉴权参数,并能向MSC/VLR传送鉴权参数,AUC中的用户鉴权可以采用加密的方式存放。鉴权中心一般与HLR合设在一起。ZXC10-HL
2、R/AUC(V3.0)在ZXJ10的硬件及软件平台的基础上,结合HLR/AUC的功能特点,以及运营商的业务需求研制开发而成,符合国际及国内的相关标准。ZXC10-HLR/AUC(V3.0)系统采用HLR和AUC合一的结构形式,HLR和AUC通过内部接口连接,采用标准的接口与其它功能实体连接。1.3 系统结构1.3.1 硬件结构CDMA归属位置寄存器/鉴权中心产品ZXC10-HLR/AUC(V3.0)系统采用HLR与AUC合设的系统结构,在设计过程中充分考虑了系统的高可靠性、高可用性和数据的一致性,并采用灵活的多级多模块化的设计结构,扩容方便。ZXC10-HLR/AUC(V3.0)对外以No.7
3、信令与其它功能实体进行信令的交换。内部采用以太网的连接方式,通过TCP/IP协议通信。HLR/AUC在CDMA移动通信系统中作为中央数据处理中心,主要完成用户业务处理、用户数据管理,通过No.7信令与其它功能实体进行信令的交换、系统维护与业务受理等功能。ZXC10-HLR/AUC(V3.0)系统结构图如图 4.3-1所示。图 4.3-1 ZXC10-HLR/AUC(V3.0)结构图ZXC10-HLR/AUC(V3.0)系统主要由共路信令处理部件(CPM)、数据库部件(HDM)、业务处理机部件(HSM)和操作维护部件组成,各部件之间用以太网经HUB相连,通过TCP/IP进行通信。1.3.1.1
4、共路信令处理部件共路信令处理部件由一个或多个七号信令前置器(CPM)模块组成,主要完成七号信令的处理功能,是HLR/AUC与其它功能实体之间的接口。CPM硬件基于中兴通讯大型程控数字交换机ZXJ10 V10.0交换平台,每个CPM可以提供32条七号链路数,CPM的数目根据实际需要灵活配置。1.3.1.2 业务处理部件业务处理部件采用多模块负荷分担方式,由一个或多个业务处理模块(HSM)组成,可根据用户容量需求灵活配置HSM的数量,多个HSM并行执行业务处理任务,互相负荷分担,任何一个HSM发生故障,其余的HSM均衡分担任务。HSM采用高性能的处理机,主要完成移动性管理业务处理,同时该部件实时访
5、问数据库部件,通过CPM与其它功能实体进行信令交互。1.3.1.3 数据库部件数据库部件可以根据HLR的系统用户容量,由一个或多个数据模块(HDM)组成,采用分布式存储方式,将用户数据按范围分成不同的段,不同的段放在不同的HDM上。每个HDM在硬件上由两个服务器和一个磁盘阵列组成。采用Cluster技术以增强系统的可靠性,以同步镜像(MIRROR)方式保存数据。1.3.1.4 操作维护部件操作维护部件包括操作维护服务器(OMM Server),以及连接在OMM Server上的受理台和维护台。受理台和维护台提供人机操作平台,运营商可通过维护台了解HLR/AUC系统的运行情况,检测并排除故障,通
6、过受理台实现用户管理。并且通过路由器可以实现远程的业务受理和操作维护。操作维护部件通过X.25,DDN,E1等方式与网管中心相连。&说明在HLR/AUC系统中,共路信令处理部件类似于MSC/VLR的硬件设备,使用的机架和单板很多是一模一样的,但它只完成信令的处理,没有话路的交换,这里要注意区别。1.3.2 软件结构ZXC10-HLR/AUC(V3.0)的软件系统严格按照软件工程规范,采用了层次化、模块化的设计思想。系统软件体系的组成包括:运行支撑子系统、信令处理子系统、数据库子系统、业务处理子系统和操作维护子系统。ZXC10-HLR/AUC(V3.0)的软件结构如图 4.3-2所示。图 4.3
7、-2 ZXC10-HLR/AUC(V3.0)软件结构图1.3.2.1 运行支撑子系统运行支撑子系统为作为系统的软件支撑平台,提供了通讯,资源管理等功能。1.3.2.2 信令处理子系统主要功能是实现七号信令的接收与发送,另外还实现与业务处理机部件进行信息交互,支持操作维护部件(OMM)进行操作维护管理。1.3.2.3 数据库子系统实现对ZXC10-HLR/AUC(V3.0)系统中基本用户信息、用户业务信息、鉴权信息和HLR配置信息等进行永久可靠性的保存,并提供数据备份功能,及各种配置信息加载等功能。1.3.2.4 业务处理子系统ZXC10-HLR/AUC(V3.0)的业务处理是整个系统的核心部件
8、,主要完成MAP信令处理和用户数据管理。业务处理子系统主要完成对包括移动性管理、操作维护呼叫、补充业务、短消息和智能业务等方面进行处理。1.3.2.5 操作维护子系统主要功能是对用户数据进行管理和对系统监测、告警、版本管理、日志观察、性能测量、业务统计、数据管理等方面进行操作维护,并为整个CDMA网络系统中操作维护中心(OMC)提供标准接口。&说明从以上的介绍可以看出,不论是HLR/AUC还是MSC/VLR,它们的设计思想都是模块化的,而且模块结构也基本相同,各部分完成的功能也非常类似,只是业务功能有所区别。1.4 系统功能与特点1.4.1 功能1.4.1.1 用户基本数据存储功能HLR/AU
9、C就是一个数据库,我们在前面已经有所介绍,因此它的主要功能之一就是数据的存储。包括用户的基本数据、业务数据等,具体如下:(1)服务项目信息(Profile);(2)移动识别号码/国际移动台标识(MIN/IMSI);(3)电子序列号(ESN);(4)移动台用户号码(MDN);(5)移动台批准数据;(6)电信业务数据;(7)数据业务数据;(8)智能业务数据;(9)短消息业务数据;(10)服务限制(如:漫游限制);(11)补充业务数据。1.4.1.2 用户位置信息的记录存储归属用户的当前位置信息,包括VLR地址,MSC地址等信息。1.4.1.3 用户数据的检索当收到VLR的请求时,HLR能依VLR的
10、要求,向VLR提供有关用户数据。当某些用户数据变化时,HLR能将这些信息通知VLR。1.4.1.4 提供TLDN当用户作为被叫时,HLR可以依GMSC(关口MSC)或者始发MSC的要求,要求VMSC(拜访MSC)分配TLDN,并且将TLDN发往请求的MSC。1.4.1.5 移动台登记HLR能配合VLR完成登记功能,和向前一个VLR发起取消登记功能。1.4.1.6 移动台去活当HLR得到VLR的去活通知后,设置此移动台为去活状态。1.4.1.7 鉴权数据的存储能存储鉴权参数和鉴权算法,其中鉴权参数有A_Key,SSD,MIN/ESN等。1.4.1.8 产生和传送鉴权参数能生成鉴权参数SSD,并传
11、送给VLR。1.4.1.9 对鉴权参数的保密功能鉴权参数的导入以及存储采用加密方式。1.4.1.10 支持SSD共享功能可以在用户接入网络时触发,也可以通过人机接口,由操作台触发。1.4.2 特点1.4.2.1 虚拟HLR功能为了满足行政区域管理的要求,对不同地域与管理范围的用户实行分别管理。虚拟HLR数目可根据系统容量和管理需求进行灵活配置。中兴通讯ZXC10-HLR/AUC(V3.0)可支持多达256个虚拟HLR。&说明HLR/AUC的虚拟HLR功能的实现需要在129服务器的“权限管理”功能模块中先配置。将具体的号段和不同的地区区号相对应,再给不同的操作员规定可以操作的号段,就可以了。1.
12、4.2.2 丰富的业务功能在功能介绍里,我们已经提到了HLR/AUC可以完成的各种功能,这里做一个简单概括:移动性管理位置更新:当移动用户位置更新操作跨越了两个VLR时,HLR能响应VLR的请求,更新移动用户的位置数据,并通知用户原先所在VLR删除该用户数据。用户漫游管理:可以对个别用户或所有归属用户进行漫游限制。呼叫处理提供漫游号码:HLR能要求VLR分配漫游号码(TLDN),然后将TLDN发往GMSC,即支持每次呼叫进行的TLDN分配。提供路由信息:HLR能向GMSC提供被叫MS的路由信息。GMSC据此路由将数据送到该MS,从而完成呼叫过程。补充业务支持对各种补充业务的登记、删除、激活等操
13、作。数据业务具备对用户数据业务的授权管理功能,并配合MSC/VLR完成数据业务操作。智能业务保存用户的智能业务数据,支持智能业务操作。其它附加业务为了向更好地服务于用户,ZXC10-HLR/AUC(V3.0)提供了一些特色的实用功能,如:漏话提示,漫游提示等。1.5 技术指标1.5.1 HLR技术指标系统容量:120万用户参考负荷:呼叫处理:0.5处理/用户忙时移动性管理:2处理/用户忙时七号链路数:单模块32条,多模块192条消息丢失概率:P10-7信息检索时延:1000ms(95%概率)登记时延:2000ms(95%概率)1.5.2 AUC技术指标系统容量:支持HLR满负荷,用户保密参数存
14、储、处理的能力算法:采用CAVE(Cellular Authentication and Voice Encryption algorithm)算法,还能支持运营商所要求的其它算法消息丢失概率:P10-7信息检索时延:2000ms(95%概率)设置、修改信息时延:增加一个新的用户数据和修改一个老的用户数据,AUC处理输入数据时延1000ms(95%概率)本章小结:本章向大家介绍了HLR/AUC系统的功能、特点、技术指标和总体的硬软件结构。由于很多地方HLR/AUC和MSC/VLR具有相似性,可参考MSC/VLR。思考题:HLR/AUC的功能是什么?HLR/AUC可以满足多少用户的需求?HLR/AUC系统由哪几个部分组成?