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HLRe HLRe 基础培训基础培训深圳市中兴通讯股份有限公司深圳市中兴通讯股份有限公司深圳市中兴通讯股份有限公司深圳市中兴通讯股份有限公司2006200620062006年年年年1 1 1 1月月月月2主要内容主要内容nHLRe概述nHLRe 的业务功能nHLRe 的组成结构3初步了解HLRe(1)nHLRe是Home Location Register Emulation （归属位置寄存器仿真 ）的缩写nHLRe 是HLR/AUC在3GPP2的PHASE2 STEP-1阶段衍生物4初步了解HLRe(2)n具备HLR具有的所有功能，是LMSDS系统中存储移动用户签约业务和位置信息的数据库，提供移动用户的开户、注销、业务的授权和撤消等；n基于内存数据库构建，用户数据按一定的策略分布在不同的前台模块；n向其他网络实体（MSC/VLR/MSCe/SC/SCe等）提供通过IS-41协议访问用户数据的接口，实现移动性管理、鉴权、呼叫、补充业务等功能n集成SGW的功能，通过SS7信令单元接入七号信令网，和MSC/VLR、MC、SCP互通；通过IP协议单元接入IP网连接MSCe、SCPe、SGW等网元； 5HLRe在LMSDS中的地位(1)Core NetworkCircuit Switched (CS) domainSupport IP transportAccess NetworkInterworkedNetworkotherPLMNPSTN/ISDNSCPeHLReMSCeMGWH.248 / MEGACO basedA1IS95A/B/1x Base Station SystemBTSBSCA1pA2pA23G BTS3G BSC3G 基站系统基站系统MAP over IPMAP over IPTIA 41 NetworkMAP over SS76HLRe在LMSDS中的地位(2)nHLRe, MSCe, SCPe统称为LMSDS，LMSDS是 Legacy MS Domain Support（传统移动域支持）的缩写， LMSDS Step-1阶段，业务层基本上没有什么变化，提供的业务同传统的CDMA移动网络相比基本没有什么区别。

对于基本业务的实现，主要用MAP协议进行业务构建nLMSDS是一个在向ALL IP演化过程中的过渡它存在的原因是为了与使用MAP协议的电路域网络兼容，实现平滑过渡LMSD阶段3G核心网与传统的移动网络在应用MAP协议架构方面基本上是类似的，只是MAP协议的底层信令承载系统由TDM技术变为IP技术在3GPP2 PHASE3多媒体域阶段，语音也由VoIP主宰LMSDS将寿终正寝，取而代之的是分组交换域的MGCF（Media Gateway Control Function 媒体网关控制功能的缩写）7HLRe和其他网元之间的接口nC接口：与MSCe/MSC之间的接口，协议栈如下：nD接口：与VLR之间的接口nN接口：与MC之间的接口nD、N接口协议栈同C接口8主要内容主要内容nHLRe概述nHLRe 的业务功能nHLRe 的组成结构9存储数据n归属用户的数据库n记录归属用户的静态信息n用户的基本信息n用户的签约信息n记录归属用户的动态信息n用户的位置信息n用户的业务信息n归属用户的鉴权数据库n静态鉴权数据n用户标识MIN, ESN, ……n用户的AKeyn动态鉴权数据n用户的SSD数据、COUNT数据、……n鉴权指示的状态信息10提供的服务n向归属用户提供的服务n位置信息的登记n业务数据的修改n网络对用户身份一致性的检验n用户对归属网络身份的检验n鉴权数据的更新nSSD的更新nCOUNT的更新n对MSC/VLR提供的服务n用户位置信息的查找n用户业务信息的提取n辅助的呼叫处理11处理的任务n用户移动性的管理n用户业务数据的管理n用户呼叫业务的处理n鉴权数据的管理n鉴权数据的更新n用户的鉴权n全局查询(Global Challenge)n独特查询(Unique Challenge)n基站查询(Base Station Challenge)12HLRe 的基本业务n移动性管理n鉴权n基本业务n补充业务n故障恢复13移动性管理（1）n目的：n跟踪用户的位置信息n报告用户的合法性信息n传递用户的业务清单信息14移动性管理(2)n与移动性管理有关的MAP信令nREGNOT：位置更新请求 (VLR/MSCeHLRe)nREGCANC：删除用户指示 (HLRe VLR/MSCe)nMSINACT：用户去活请求 (VLR/MSCe HLRe)nQUALREQ：业务资格请求 (VLR/MSCe HLRe)nQUALDIR：业务资格指示 (HLRe VLR/MSCe)15移动性管理功能(1)：开机登记 BSS HLReServing MSC/VLR/MSCe REGNOT regnot1.检查用户是否合法检查用户是否合法2.检查用户是否已经登记检查用户是否已经登记3.是否允许漫游到该系统是否允许漫游到该系统4.是否需要发送是否需要发送REGCANC5.是否允许用户接入系统是否允许用户接入系统6.装配用户的业务资格信息装配用户的业务资格信息1.修改用户的位置信息2.修改用户的状态信息16移动性管理功能(2)：系统间漫游 BSS HLReServing MSC/VLR/MSCe REGCANC regnotPrevious MSC/VLR/MSCe regcanc REGNOT BSS17移动性管理功能(3)：移动台去活 Serving MSC/VLR/MSCe HLRe MSINACT msinact1.用户是否在该系统中登记用户是否在该系统中登记2.是否需要删除用户的位置信息是否需要删除用户的位置信息1.修改用户的状态信息2.修改用户的位置信息18移动性管理功能(4)：资格指示 Serving MSC/VLR/MSCe HLRe QUALDIR qualdir1.需要向用户接入系统传递新的用需要向用户接入系统传递新的用户业务资格信息户业务资格信息2.装配用户的业务资格信息装配用户的业务资格信息1.不改变用户的状态信息和位置信息19移动性管理(3)n受影响的HLRe中用户数据——动态数据n用户的状态n登记状态n用户激活状态n用户的位置信息n接入的MSC/VLR/MSCe地址信息n接入的位置区标识信息(LAI)n短消息地址信息20鉴权n目的n检验接入用户的身份n检验归属网络的身份n更新用户的鉴权数据21用户发起的鉴权指示操作n全局查询n基站查询22网络发起的鉴权指示操作n独特查询nSSD更新nCOUNT更新nSSD共享nSSD不共享n拒绝接入网络可以利用网络可以利用HLRe向向VLR/MSCe发送的鉴权消发送的鉴权消息来传递鉴权指示操作，以息来传递鉴权指示操作，以指示指示MSC/VLR/MSCe对用对用户进行指定的鉴权操作户进行指定的鉴权操作23鉴权计算的比较鉴权独特查询基站查询作用鉴权用户的合法性，以便用户接入或分配业务信道检查MS 和HLRe中记录的SSD数据的一致性和鉴权数据的正确性在SSD更新时，MS鉴权交换网络的合法性时机由MSC/MSCe 指示MS在接入系统(登记、呼叫，寻呼响应)时发起鉴权由HLRe 或VLR/MSCe(SSD共享时)主动发起在MS 收到HLRe的SSD更新请求后发起发起实体MSHLRe或VLRMS比较实体HLRe或VLR或MSCeMSC或MSCeMS24鉴权n受影响的HLRe中用户数据——动态数据n鉴权状态标志：指示正在进行的鉴权操作n用户的SSD数据25鉴权的主要流程(1)：全局查询 HLRe1.检查鉴权数据检查鉴权数据2.比较鉴权结果比较鉴权结果3.装配鉴权指示装配鉴权指示 Serving MSC/VLR/MSCe AUTHREQ [MIN, ESN, RAND, AUTHR, DialDigits] authreq26鉴权的主要流程(2)：SSD更新 HLRe authreq/AUTHDIR/asreport/afreport [RANDSSD, (SSD, AAV)/(RANDU, AUTHU)] BSCHALL [RANDBS]1.根据需要发起根据需要发起SSD更新，可以采更新，可以采用用SSD共享或不共享方式共享或不共享方式 Serving MSC/VLR/MSCe bschall [AUTHBS] ASREPROT [SSDUptRpt, UniChallRpt] asreport2.SSD共享方式则共享方式则VLR或或MSCe负责基站查询结果的计算负责基站查询结果的计算3.SSD更新成功后由更新成功后由VLR或或MSCe发起独特查询发起独特查询27鉴权的主要流程(3)：独特查询 HLRe authreq/AUTHDIR/asreport/afreport [RANDU，， AUTHU]1.根据需要发起独特查询根据需要发起独特查询 Serving MSC/VLR/MSCe ASREPROT [UniChallRpt] asreport2.将将RANDU下发给下发给MS并接收并接收MS返回的返回的AUTHU3.比较独特查询结果并向比较独特查询结果并向HLRe报告结果报告结果28鉴权的主要流程(4)：鉴权失败报告 HLRe Serving MSC/VLR/MSCe AFREPORT afreport1.SSD共享条件下，共享条件下，VLR或或MSCe进行全局查询失败或者进行全局查询失败或者发起独特查询失败则向发起独特查询失败则向HLRe汇报汇报29呼叫和补充业务n目的n提供被叫用户的路由信息n修改主叫用户的业务信息30呼叫流程(1)：固定呼叫移动 Terminating MSC/VLR/MSCe GMSCTelephone PTSN HLRe LOCREQ locreq ROUTREQ routreq BTS31 PTSN呼叫流程(2)：移动呼叫固定 Originating MSC/VLR/MSCeTelephone HLRe qualreq QUALREQ BTS32呼叫流程(3)：移动呼叫移动 Terminating MSC/VLR Originating MSC/VLR HLRe LOCREQ locreq ROUTREQ qualreq BTS BTS HLRe QUALREQ routreq ROUTREQ33呼叫和补充业务n对主叫用户的业务n需要HLRe参与的nPIN码接入(SPINA)和PIN码拦截(SPINI)n用户的补充业务请求n不需要HLRe参与的n主叫号码显示限制(CNIR)n三方通话(3WC)和会议(CC)n优先接入(PACA)和首选语言(PL)34呼叫和补充业务n对被叫用户的业务n需要HLRe参与的n呼叫投递业务(CD)n呼叫前转业务(CFU, CFB, CFNA, CFD)n免打扰(DND)n选择呼叫(SCA)和密码呼叫(PCA)n不需要HLRe参与的n主叫号码显示(CNIP)n呼叫等待(CW)35呼叫和补充业务的起呼过程 HLRe Originating MSC/VLR/MSCe QUALREQ qualreq1.检查用户业务资格信息检查用户业务资格信息2.分析号码是否触发起呼请求或分析号码是否触发起呼请求或服务请求服务请求3.检查主叫用户是否有呼叫权限检查主叫用户是否有呼叫权限 ORREQ/FEATREQ orreq/featreq1.处理用户的起呼请求或服务请处理用户的起呼请求或服务请求，可能需要与求，可能需要与MS用户进行多用户进行多次的交互次的交互2.修改了用户业务信息后需要重修改了用户业务信息后需要重新传递到服务系统新传递到服务系统 QUALDIRqualdir36呼叫和补充业务的终呼过程(1) HLRe Terminating MSC/VLR/MSCe ROUTREQ routreq1.局间呼叫时提供被叫用户的局间呼叫时提供被叫用户的TLDN或者指明拒绝呼叫的原或者指明拒绝呼叫的原因因1.检查用户的状态检查用户的状态2.检查和执行用户的补充业务检查和执行用户的补充业务3.可以被叫则进行呼叫投递可以被叫则进行呼叫投递a.局内呼叫局内呼叫b.局间呼叫局间呼叫4.返回被叫用户的返回被叫用户的TLDN或根据或根据拒绝原因执行补充业务拒绝原因执行补充业务 Originating MSC/VLR/MSCe LOCREQ locreq TLDN Calling Delivery37呼叫和补充业务的终呼过程(2) HLRe Terminating MSC/VLR/MSCe REDREQ redreq1.用户无法接收用户无法接收呼叫则执行呼呼叫则执行呼叫前转补充业叫前转补充业务务1.根据原因返回相应的根据原因返回相应的前转号码前转号码 Originating MSC/VLR/MSCe TRANUMREQ tranumreq TLDN Calling Delivery1.一般由起呼一般由起呼MSC询询问前转号码问前转号码2.释放原来的话音链释放原来的话音链路，重新开始一次路，重新开始一次起呼过程起呼过程 Release Calling Leg38短消息业务n目的n提供用户的短消息地址n短消息重发HLRe本身不提供短消息的收发功能本身不提供短消息的收发功能39短消息的收发流程 BSSOriginating MSC/VLROriginating MC SMSDPP smsdppTerminating MC SMSDPP smsdppHLRe SMSREQ smsreqTerminating MSC/VLR SMSDPP smsdpp BSS40HLRe对短消息业务的处理nHLRe不参与短消息起呼的过程nHLRe在短消息终呼时向MC提供被叫用户短消息地址41短消息终呼的流程 HLRe MC SMSREQ [MDN/MIN] smsreq [SMSAddr]1.短消息中心需要终呼短消短消息中心需要终呼短消息到用户则先向息到用户则先向HLR询问询问用户的用户的MIN、、ESN和短消和短消息地址息地址1.检查用户状态检查用户状态2.检查用户的短消息地址检查用户的短消息地址3.向用户服务系统询问短向用户服务系统询问短消息地址消息地址 Serving MSC/VLR SMSREQ [MIN, ESN] smsreq [SMSAddr]42n重发模式nMC定时重新发送短消息n由MSC或HLRe通知MC重新发送短消息n重发机制nSMSDPF标志：指示是否有短消息等待发送短消息重发的机制43短消息重发的流程(1) HLReServing MSC/VLR SMSREQ [MDN/MIN] smsreq [AccDenRsn]MC REGNOT1.设置设置SMSDPF标识标识2.用户重新登记或者激活用户重新登记或者激活3.通知通知MC可以发送短消息可以发送短消息 regnotSMSNOT [MIN, ESN, SMSAddr] smsnot44短消息重发的流程(2) HLReServing MSC/VLRMC REGNOT regnotSMSNOT [MIN, ESN, SMSAddr] smsnotServing MSC/VLR SMSDPP smsdpp1.发送短消息不成功设发送短消息不成功设置置SMSDPF标志标志2.在关机或注销响应中在关机或注销响应中传递传递SMSDPF标志标志1.在关机或注销响应在关机或注销响应中得到中得到SMSDPF标标志志2.用户登记或激活用户登记或激活3.通知通知MC可以重发可以重发短消息短消息 msinact/REGCANC MSINACT/regcanc45主要内容主要内容nHLRe概述nHLRe 的业务功能nHLRe 的组成结构46HLRe功能框图-内部组网（1）47HLRe功能框图-内部组网（2）n根据上图描述，HLRe系统由以下部件构成：n前置机部件：功能见上图说明nHDBAgent部件：功能见上图说明n受理台部件：由DBIO、受理台构成，向操作维护人员提供移动用户管理的操作平台，并提供营帐系统管理移动用户的访问接口；n操作维护部件：完成HLRe系统配置、故障诊断、性能统计、运行状态观察功能；n数据库部件：存储归属本HLRe移动用户数据；48HLRe功能框图-逻辑结构（1）49HLRe功能框图-逻辑结构（2）nHLRe基于内存数据库构建，用户数据按一定的策略归属于特定的前置机模块，业务处理主要依靠前台内存库数据进行，按逻辑结构可分为：n业务处理子系统n数据库子系统nOMC子系统50子系统简介-业务处理子系统n由底层信令处理部分和HLR/AUCMAP处理部分构成n底层信令处理部分支持IP和TDM接入，负责协议栈TCAP及以下层处理，支持SS7协议栈和SIGTRAN协议栈nHLR/AUCMAP处理部分负责IS – 41MAP协议的处理，他接收来自移动网络其他实体的MAP请求消息或HDBAgent的修改用户Profile/Validation数据消息，调用HDB（内存数据库）或HLRDB（物理数据库）数据完成HLR/AUC MAP各类业务的处理。

n对于本模块用户，HLR/AUC MAP优先调用内存库数据进行业务处理，如果内存库调用失败，HLR/AUC MAP发送消息指示HDBAgent访问物理数据库并返回用户数据进行业务处理n对于非本模块用户，HLR/AUC MAP将收到的MAP请求消息转发到此用户的归属模块，由归属模块进行处理51子系统简介-数据库子系统（1）n数据库子系统由以下模块构成：n后台物理数据库n受理台nDBIO、nHDBAgent、n前台内存数据库52子系统简介-数据库子系统（2）n后台物理数据库：n是是ZXC10-HLReZXC10-HLRe系统的数据中心系统的数据中心n永久存储HLRe归属移动用户的所有签约数据（基本的所有签约数据（基本用户信息、用户业务信息、鉴权信息）及动态数据用户信息、用户业务信息、鉴权信息）及动态数据（补充业务状态、位置信息等）（补充业务状态、位置信息等）n提供提供数据备份、监控、自动切换数据备份、监控、自动切换等功能等功能n根据系统规模的大小，数据库子系统可以由多个数根据系统规模的大小，数据库子系统可以由多个数据库模块（据库模块（HDMHDM）构成，用户数据按号段范围分配）构成，用户数据按号段范围分配存储在相应的存储在相应的HDMHDM上，实现静态负荷分担，在提高上，实现静态负荷分担，在提高系统处理能力的同时提高了系统的可用性。

系统处理能力的同时提高了系统的可用性53子系统简介-数据库子系统（3）n受理台：n完成移动用户信息受理功能，实现移动用户数据的增、查、改、删功能，同时提供各种批量处理54子系统简介-数据库子系统（4）nDBIOn基于业务处理机支撑开发n是受理台的服务器程序，直接与HLRe数据库系统交互，是受理台/营帐接口访问数据库的接口n处理来自受理台和营帐系统的操作请求，负责实现对用户数据库的各种访问操作n对于上述操作产生的用户数据的变化，DBIO还负责生成维护失步记录，并通知HDBAgent将用户数据的变化同步到前台55子系统简介-数据库子系统（5）nHDBAgentn基于业务处理及支撑开发n代理各前置机模块完成对物理库的访问包括：n与前台内存库同步模块配合完成：n前置机节点上电时，将归属用户从物理数据库上载到内存数据库；n业务受理DBIO产生的后台失步用户数据向前置机的上载；nHLR/AUCMAP业务处理过程中，业务在前置机产生失步用户数据向物理数据库的下载n应前置机HLR/AUC MAP请求完成对物理数据库的访问，并返回结果；56子系统简介-数据库子系统（6）n前台内存数据库是为了提高HLR/AUC业务处理效率，而在前置机上建立的内存库，其中保存了归属本前置机移动用户的所用数据；n因为前置机物理内存容量有限，通过配置将移动用户数据按不相交号段保存在每个前置机节点的内存数据库中；nHDB子系统提供访问接口供HLR/AUC MAP访问HDB中移动用户数据，进行业务处理；nHLR/AUC MAP处理过程中会在HDB产生失步数据，这些失步数据由HDB自动同步到备MP，对于需要同步到物理数据库的失步数据，由HDB的数据库同步模块协同HDBAgent完成同步工作；57子系统简介-OMC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。

主要包括：主要包括：n权限管理模块 ：控制各操作维护模块的用户权限n操作日志模块：记录各操作维护模块的操作记录n数据配置模块 ：分为业务处理机配置和七号前置机配置两部分n性能统计模块 ：按照国标要求对系统参数和话务数据进行统计n故障管理模块 ：监控整个交换机的运行状况，必要时向预警中心预警n诊断测试模块 ：测试交换机基本功能单元运行和通讯是否正常n信令跟踪模块：跟踪各个软件模块的标准信令和内部信令n安全管理模块：包含移动性安全管理和变量控制n文件管理模块 ：支持前后台文件列表、拷贝、换名、删除等典型的管理功能n版本管理模块 ：提供前台各单板软件版本升级和查询等功能n时钟管理模块 ：维护前台后台的时钟，和各种定时器的调整n数据库管理模块 ：对后台服务器上的数据库进行管理、备份、恢复、检查的一个工具n业务观察模块 ：系统调试、维护和观察的工具58HLRe功能框图-从网络互联角度看nHLRe通过SS7信令单元接入七号信令网，集成SGW的功能，和MSC/VLR、MC、SCP互通；nHLRe通过IP协议单元接入IP网连接MSCe、SCPe、SGW等网元； n整个系统由信令协议及主控模块来实现上层协议的处理和集中控制，并和数据库通信，交互用户数据。

59HLRe功能框图-硬件原理n硬件上，HLRe由若干个信令控制子系统和数据库子系统构成n每个信令控制子系统在物理上就是一个包含SMP，SPB/MNIC（IPI），USI，UIM单板的机框，n主控子系统和其它信令控制子系统的区别在于：多了OMP,USI和CHUB板，通过OMP连接OMC后台，通过CHUB板连接其它子系统，通过USI连接HDBAgentn每个信令控制子系统通过UIM的FE口连到主控子系统的CHUB上，数据库子系统的数据代理HDBAgent通过FE连到主控子系统的USI上，与信令控制子系统一起，共同构成一个分布式的信令协议处理和数据管理系统60Thank you。