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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？
