ATCA架構HLR數據管理流程分析

王琳琳，王國成，蔣尚文

（中國聯合網絡通信有限公司煙臺分公司，山東 煙臺264001）

1 ATCA架構HLR系統結構

ATCA架構HLR邏輯上劃分為FE（業務節點）和BE（數據節點）兩個網元：FE實現協議處理與業務處理功能。BE實現用戶數據的存儲、訪問、管理等功能。FE和BE物理上可以合一部署，也可以分離部署。

ATCA架構HLR功能上劃分為信令處理子系統、用戶數據管理子系統、數據服務子系統、數據存儲子系統、操作維護子系統等5個子系統。子系統之間采用TCP／IP協議通信。信令處理子系統組成FE，用戶數據管理子系統、數據服務子系統、數據存儲子系統組成BE。

FE、BE合一與分離部署的主要區別是：（1）合一部署 HLR：FE和BE共用一個OMU；分離部署HLR：FE和BE有各自的OMU。（2）合一部署的HLR，FE和BE間不用跨承載網進行通信；分離部署的HLR，FE和BE間可以根據運營商網絡部署情況選擇FE和BE間是否要跨承載網進行通信。

2 HLR用戶數據指令執行流程

2．1 HLR營帳典型組網

HLR營帳網絡由HLR核心網網管DCN網絡與營帳側DCN網絡組成，HLR用戶簽約數據變更通過營帳系統DCN、核心網網管DCN、HLR營帳接口，最后送至HLR的BE節點進行變更存儲。

2．2 HLR用戶數據指令執行流程

ATCA架構HLR一般配置一對USPGW模塊作為與營帳之間的接口，加載了一對DPU進程、一對PGW進程，均為主備模式，用于處理來自營帳的指令。USPGW模塊后插接口板提供營帳側及PGW Web側網口。具體流程如下：

（1）營帳側發送營帳指令，經過營帳DCN、核心網網管DCN送至HLR用戶數據管理子系統的PGW模塊；

（2）PGW模塊上的DPU進程根據收到IP數據包的五元組（源IP、源端口、目的IP、目的端口、協議類型）轉發給合適的PGW進程；

（3）PGW進程通過HLR數據服務子系統的DSG（Data Service Gateway）與 DRU（Data Routing U－nit）／DSU（Data Service Unit）交互，完成用戶數據的增加、修改、查詢等操作，同時PGW負責完成主用局和容災局之間的同步文件傳輸及執行。

（4）DSU內存數據庫發生用戶靜態數據更新時，內存數據庫的同步模塊把相關修改信息發給HLR數據存儲子系統的 DBG（Data Base Gateway）模塊。DBG模塊負責實時地把更新的數據同步到物理數據庫中。

通過以上流程，HLR完成營帳指令的執行及用戶數據存儲。

3 HLR用戶數據操作流程

3．1 HLR用戶數據查詢流程

HLR用戶數據查詢流程如圖1所示。

圖1 HLR用戶數據查詢流程

（1）用戶數據管理子系統的DPU PGW發送查詢指令至 DSG，DSG（Data Service Gateway）根據 DCI（DS Call Interface）消息中的路由鍵信息選擇對應的DRU Cluster，再根據負載均衡選擇一個DRU（Data Routing Unit）節點，然后發送DCI消息給該節點。

（2）DRU節點根據DCI消息中的路由鍵信息查找對應的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類型為數據查詢，根據負載均衡算法把消息發送到DSU Cluster中的一個節點。

（3）DSU（Data Service Unit）節點查詢本節點數據并組裝響應消息，發送響應消息給DRU節點。

（4）DRU節點返回操作結果給DSG。

3．2 HLR用戶數據修改流程

HLR用戶數據修改流程如圖2所示。

圖2 HLR用戶數據修改流程

（1）DSG根據DCI消息中的路由鍵信息選擇對應的DRU Cluster，再根據負載均衡選擇一個DRU節點，然后發送DCI消息給該節點。

（2）DRU節點根據DCI消息中的路由鍵信息查找對應的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類型為數據修改，把消息發送到DSU Cluster中的Master節點。

（3）DSU Master節點修改本節點數據成功后，發送復制消息給同一個Cluster中Slave節點，并等待其響應消息。

（4）DSU Slave節點收到復制消息，修改本節點數據成功后，發送響應消息給Master節點。

（5）DSU Master節點發送響應消息給DRU節點。

（6）DRU返回操作結果給DSG。

3．3 HLR用戶數據開戶流程

HLR用戶數據開戶流程如圖3所示。

圖3 HLR用戶數據開戶流程

（1）DSG根據DCI消息中的路由鍵信息選擇對應的DRU Cluster，再根據負載均衡選擇一個DRU節點，然后發送DCI消息給該節點。

（2）DRU節點根據DCI消息中的路由鍵信息查找對應的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類型為數據開戶，把消息發送到DSU Cluster中的Master節點。

（3）DSU Master節點發送路由更新消息給DRU Master節點。

（4）DRU Master節點修改本節點數據成功后，發送復制消息給同一個Cluster中Slave節點，并等待其響應消息。

（5）DRU Slave節點收到復制消息，修改本節點數據成功后，發送響應消息給Master節點。

（6）DRU返回操作結果給DSU Master節點。

（7）DSU Master節點修改本節點數據成功后，發送復制消息給同一個Cluster中Slave節點，并等待其響應消息。

（8）DSU Slave節點收到復制消息，修改本節點數據成功后，發送響應消息給Master節點。

（9）DSU Master節點發送響應消息給DRU節點。

（10）DRU返回操作結果給DSG。

4 結束語

HLR最重要的功能就是用戶數據的存儲管理，掌握營帳指令的執行流程及用戶數據管理流程，能夠及時完成用戶數據相關問題的分析處理，加快問題處理速度，保證用戶業務的正常開通使用。