TD—LTE引入對HLR的影響分析

張希+張巍山+蓋劍

摘 要：由于TD-LTE需引入HSS管理LTE用戶數(shù)據(jù)，HSS在涉及用戶數(shù)據(jù)的接口協(xié)議、簽約數(shù)據(jù)、信令流程、鑒權(quán)加密等方面都有很大變化，因此3GPP定義了新的功能實體HSS用于LTE用戶的數(shù)據(jù)管理，其功能與HLR存在很大差別，驅(qū)動LTE用戶所在的HLR需支持HSS功能，HLR與HSS需要融合。本文從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實際經(jīng)驗出發(fā)，通過分析現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)問題和融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，提出了HLR和HSS融合建設(shè)方案分析。

關(guān)鍵詞：HLR；HSS；融合

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.255

1 LTE需引入HSS，但HSS與HLR存在很大差異

伴隨中國移動TD-LTE的引入，LTE在涉及用戶數(shù)據(jù)的接口協(xié)議、簽約數(shù)據(jù)、信令流程、鑒權(quán)加密等方面都有很大變化，因此3GPP定義了新的功能實體HSS用于LTE用戶的數(shù)據(jù)管理，其功能與HLR存在很大差別，具體原因如下：

LTE網(wǎng)絡(luò)基于全I(xiàn)P設(shè)計，用戶數(shù)據(jù)管理的接口協(xié)議由基于TDM的MAP變?yōu)榛贗P的Diameter協(xié)議。

LTE所有業(yè)務(wù)均由分組交換網(wǎng)承載，為保障電信業(yè)務(wù)質(zhì)量，LTE/SAE定義了一套新的、更高效的QoS管理機(jī)制，同時定義了一套新的LTE QoS簽約數(shù)據(jù)。

為減少網(wǎng)絡(luò)時延，提高信令傳輸效率，LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化了移動性管理流程（如將原來用于用戶位置注冊的位置更新和插入用戶數(shù)據(jù)兩條消息合并為位置更新消息），以減少信令交互。

LTE網(wǎng)絡(luò)基于USIM卡進(jìn)行設(shè)計，鑒權(quán)和加密流程均采用4元組鑒權(quán)向量。

2 LTE用戶所在的HLR需支持HSS功能，HLR與HSS需要融合

多模LTE終端用戶，其2G/TD的用戶數(shù)據(jù)存儲在HLR中，其LTE的用戶數(shù)據(jù)存儲在HSS中，LTE用戶所在HLR與HSS不融合會產(chǎn)生諸多問題，需要融合。

HLR和HSS不融合存在諸多問題：

HLR和HSS間存在大量數(shù)據(jù)交互，信令流程和組網(wǎng)復(fù)雜，影響業(yè)務(wù)可靠性，且HLR需改造支持交互接口。

同一LTE用戶多點業(yè)務(wù)開通，影響開通效率，且存在數(shù)據(jù)不一致風(fēng)險。

HLR和HSS存在較多重合數(shù)據(jù)，不融合會造成一定重復(fù)投資。

融合有利于簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低管理維護(hù)成本，減少占地降低能耗，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)實際分析，融合設(shè)備能降低11%-68%的能耗。

3 HLR與HSS融合需求分析

（1）多模數(shù)據(jù)卡，新號段發(fā)展LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。對同一用戶，HLR和SAE-HSS需分別存兩份數(shù)據(jù)，面臨重復(fù)投資和多點開通問題，流程復(fù)雜， USIM鑒權(quán)數(shù)據(jù)、簽約數(shù)據(jù)重復(fù)保存；USIM鑒權(quán)重同步。

（2）雙待單卡/CSFB終端，現(xiàn)網(wǎng)用戶不換號發(fā)展LTE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

涉及現(xiàn)網(wǎng)HLR，除HLR和SAE-HSS的融合需求外，可視電話業(yè)務(wù)還要求具備IMS-HSS數(shù)據(jù)和功能。

（3）SRVCC單待終端，現(xiàn)網(wǎng)用戶不換號發(fā)展VoIMS業(yè)務(wù)。SRVCC話音業(yè)務(wù)要求IMS-HSS與HLR互查用戶狀態(tài)，跨域交互難度大，組網(wǎng)復(fù)雜， 現(xiàn)網(wǎng)HLR與IMS HSS存在大量交互用戶附著/注冊狀態(tài)數(shù)據(jù)。

（4）項目建設(shè)投資和鑒權(quán)重同步。HLR與SAE-HSS有大量重合數(shù)據(jù)，若不融合，存在重復(fù)投資；鑒權(quán)功能要求按域配置鑒權(quán)參數(shù)，若不融合，現(xiàn)網(wǎng)HLR需改造。

（5） 用戶開通效率。業(yè)務(wù)開通的問題：

用戶開戶、停機(jī)、復(fù)機(jī)、銷戶、修改業(yè)務(wù)等用戶管理流程復(fù)雜且實時性低。

數(shù)據(jù)不一致的原因和影響。

BOSS寫數(shù)據(jù)失敗需要進(jìn)行回退，多個設(shè)備間的回退。

操作將造成嚴(yán)重的數(shù)據(jù)不一致。

業(yè)務(wù)簽約數(shù)據(jù)的不一致可通過定期數(shù)據(jù)核查來矯正，鑒權(quán)數(shù)據(jù)不一致無法數(shù)據(jù)核查，影響異廠家設(shè)備割接。

若不融合，BOSS業(yè)務(wù)開通流程復(fù)雜、效率低，存在多點開通問題，將導(dǎo)致嚴(yán)重的數(shù)據(jù)不一致。

（6）被叫域選擇。SRVCC終端用戶數(shù)據(jù)除HLR/SAE-HSS外，增加了IMS-HSS數(shù)據(jù)，HLR與IMS-HSS存在頻繁業(yè)務(wù)交互。

SRVCC終端話音由CS和CM-IMS域承載。終端同時只附著在一個域，需要查詢附著狀態(tài)進(jìn)行被叫業(yè)務(wù)接續(xù)，需現(xiàn)網(wǎng)HLR改造支持非標(biāo)接口。

HLR/IMS-HSS分設(shè)造成跨域數(shù)據(jù)交互流程、組網(wǎng)復(fù)雜，時延增加影響用戶體驗，HLR/IMS-HSS分設(shè)要求現(xiàn)網(wǎng)HLR改造支持非標(biāo)查詢接口。

4 融合HLR/HSS實現(xiàn)方案

融合HLR/HSS有新建和改造兩種建設(shè)方式：

（1）新建HLR/HSS融合設(shè)備（新建或替代老平臺）。

（2）對HLR改造或替換支持HLR/HSS融合。

為避免全網(wǎng)HLR改造支持融合HLR/HSS，分階段實現(xiàn)基于新平臺的HLR/HSS用戶數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)2G/TD/LTE用戶的統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)管理

現(xiàn)階段采用退網(wǎng)或擴(kuò)容新建采用分平臺HLR，引入升級支持融合的新平臺，為后續(xù)融合奠定基礎(chǔ)，固定碼號IMS-HSS根據(jù)用戶規(guī)模在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)容/新建。

LTE數(shù)據(jù)卡階段，新建基于新平臺的融合設(shè)備滿足新號段LTE數(shù)據(jù)需求，新建基于新平臺的SAE-HSS/HLR融合設(shè)備，保存獨立LTE號段數(shù)據(jù)。

LTE手機(jī)階段，HLR改造或攜出滿足不換號發(fā)展LTE需求，全網(wǎng)HLR改造支持HSS功能，或逐步攜出避免初期全網(wǎng)改造（基于新平臺），固定碼號IMS-HSS物理上可與融合設(shè)備合設(shè)，邏輯上獨立。

5 結(jié)束語

伴隨TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，HLR規(guī)模不斷發(fā)展的同時，用戶數(shù)據(jù)融合的需求日益顯著，在目前的網(wǎng)絡(luò)中，由于用戶種類和業(yè)務(wù)數(shù)量逐漸增多，用戶數(shù)據(jù)存儲的網(wǎng)元相互獨立，分散放置，容易形成數(shù)據(jù)上的孤島，導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)、相關(guān)性差、管理困難、運營成本提高；HLR、HSS融合后的移動網(wǎng)絡(luò)，有利于用戶數(shù)據(jù)庫的進(jìn)一步融合演進(jìn)，為中國移動關(guān)于HLR、HSS融合的演進(jìn)提供了技術(shù)方面的參考。