梁立培

【摘 要】移動核心網絡正朝著全業(yè)務、全IP網絡的方向發(fā)展，原有傳統(tǒng)集中式HLR的設備性能、網絡結構和管理用戶數據的方式已經越來越不能適應網絡的發(fā)展。傳統(tǒng)集中式HLR設備主要由處理用戶數據的大容量的數據庫和處理七號信令消息的信令接入及處理模塊兩部分組成。分布式HLR采用分層設計的理念，將傳統(tǒng)HLR中用戶數據庫模塊和信令接入及處理模塊分離，基于IP網絡互聯，采用標準的的開放性接口，與具體應用無關，實現了業(yè)務邏輯與用戶數據的分離組網架構。

【關鍵詞】全業(yè)務；分布式；演進

1.移動網HLR發(fā)展需求分析

1.1移動核心網絡演進趨勢

網絡全IP化、融合組網、引入IMS技術已逐步成為移動核心網網絡發(fā)展的主要方向。IP化是核心網演進的必然趨勢，通過引入軟交換逐步實現核心網從封閉的、基于電路交換的網絡向開放的、基于IP技術的統(tǒng)一承載網絡轉變；采用2G/3G核心網融合組網可以以GSM網為依托，充分利用GSM網絡的覆蓋和資源，快速建網，實現GSM網用戶向3G網絡平滑過渡；對于全業(yè)務競爭環(huán)境下移動、寬帶、固定等多業(yè)務接入需求，需要積極引入IMS網絡，其業(yè)務、控制、承載完全分離的水平架構有利于靈活、快速的提供各種業(yè)務應用，因此，以IMS為核心的核心網絡是下一代核心網演進的目標架構。

1.2移動網集中式HLR發(fā)展存在問題分析

移動核心網絡正朝著全業(yè)務、全IP網絡的方向發(fā)展，原有傳統(tǒng)集中式HLR的設備性能、網絡結構和管理用戶數據的方式已經越來越不能適應網絡的發(fā)展，目前存在以下問題：

1.2.1 HLR單點容量小、數量多，單用戶能耗大，網絡容災成本高

現有HLR設備單點容量較小，數量龐大，導致網絡結構及用戶數據管理復雜，號碼資源利用率低；目前網元級實時容災備份不論采用冷備份方式還是熱備份方式需單獨配置容災備份用戶容量，使得網絡容災建設成本提高。

1.2.2新業(yè)務部署慢，業(yè)務邏輯日趨復雜，無法實現向未來網絡平滑演進

傳統(tǒng)HLR數量多、部署分散，業(yè)務處理和數據存儲緊耦合，全業(yè)務競爭條件下各種新業(yè)務層出不窮，業(yè)務升級面臨較大風險，新業(yè)務無法全網統(tǒng)一快速部署；傳統(tǒng)HLR基于TDM承載傳統(tǒng)架構，不支持IP組網，不能適應未來網絡全IP化趨勢，無法平滑升級為目標網IMS系統(tǒng)的HSS。

1.2.3缺乏海量數據深度挖掘分析能力，無法實現基于多業(yè)務的統(tǒng)一融合用戶數據庫

傳統(tǒng)HLR各廠家各自數據存儲網元的對外接口不一，導致數據訪問接口復雜，用戶數據管理困難，不具備海量數據的挖掘分析能力。

2G/3G核心網融合組網要求2G、3G用戶數據統(tǒng)一融合管理，同時IMS技術引入后逐步實現固定、移動用戶多種接入的統(tǒng)一控制，需要構建以用戶數據為中心的網絡架構，傳統(tǒng)HLR無法提供統(tǒng)一數據平臺實現統(tǒng)一存儲多種用戶數據的能力。

2.分布式HLR基本原理及優(yōu)勢

2.1 HLR功能及傳統(tǒng)集中式HLR網絡結構

HLR（歸屬位置寄存器），是GSM移動通信網中用于管理移動用戶的數據庫。HLR主要存儲兩類信息，一類是移動用戶簽約信息，包括用戶號碼、業(yè)務類別等；一類是移動用戶目前所處位置的信息，以便建立至移動臺的呼叫路由。因此HLR設備在GSM網絡中的作用是為移動網絡提供用戶的相關信息，包括用戶的基本簽約信息、新業(yè)務簽約信息和用戶的位置信息等。

傳統(tǒng)集中式HLR設備主要由處理用戶數據的大容量的數據庫和處理七號信令消息的信令接入及處理模塊兩部分組成，其中大容量數據庫主要用來存儲用戶的靜態(tài)和動態(tài)數據；信令接入及處理模塊則用來處理與其它網元間互通的七號信令消息，HLR與No.7信令網內各網元采用基于TDM承載的MAP信令。另外HLR分別與網管網和業(yè)務支撐網BOSS系統(tǒng)建立連接，實現對HLR的維護管理及用戶數據的運營管理功能。

2.2分布式HLR基本組成及原理

分布式HLR采用分層設計的理念，將傳統(tǒng)HLR中用戶數據庫模塊和信令接入及處理模塊分離，基于IP網絡互聯，采用標準的的開放性接口，與具體應用無關，實現了業(yè)務邏輯與用戶數據的分離組網架構。

2.2.1分布式HLR基本組成及接口協議

分布式HLR系統(tǒng)由前端（FE）設備和用戶數據庫（UDR）設備組成，其功能實體通過特定拓撲、接口構成分布式HLR網絡結構。

2.2.2分布式HLR的組網方案

分布式HLR BE內部組網方案。

為達到用戶數據庫滿足電信級可用性和可靠性要求，BE采用分布式數據存儲架構，BE具備N+K負荷分擔容災能力，BE間內部組網可按照主備或負荷分擔方式組網。如一對BE之間可建立相互備份關系并通過Rs接口進行用戶數據實時更新同步，其中任意一個BE設備故障對用戶業(yè)務無影響。BE間可分多物理地點設置以實現物理地理上容災。

3.移動網集中式HLR向分布式HLR演進的策略

3.1移動網HLR演進總體思路

盡管分布式HLR有著眾多優(yōu)點，在業(yè)界已有眾多運營商進行商業(yè)應用，但目前各廠商設備差異較大，需要進一步推動分布式HLR的技術標準化；從投資保護角度，現有傳統(tǒng)HLR網元眾多，用戶量龐大，現階段仍可以滿足現網2G網絡組網條件下用戶的數據管理和應用，也不可能在短期內采用分布式HLR替換現有傳統(tǒng)集中式HLR。

綜合以上兩點，移動網HLR向分布式演進的總體思路基于現有的網絡條件，以滿足全業(yè)務競爭環(huán)境下的融合業(yè)務需求為目標，結合核心網絡IP化、融合組網演進及IMS技術引入進程統(tǒng)籌考慮，在確保網絡安全的前提下集中式HLR逐步向分布式組網演進。

3.2傳統(tǒng)集中式HLR向分布式HLR演進策略

總體看來，移動網由集中式HLR向分布式HLR演進是一個長期漸進的過程。具體來說，移動網HLR向分布式組網主要存在以下幾個階段：

階段1：積極引入分布式HLR來滿足現有HLR容量擴容需求，現有傳統(tǒng)集中式HLR停止擴容，以解決傳統(tǒng)HLR容量小、網絡容災成本高等問題，提升網絡和業(yè)務質量，滿足移動用戶增長需要。

階段2：根據全業(yè)務發(fā)展需求核心網絡引入IMS技術實現固定用戶的接入，并提供移動固定融合業(yè)務，分布式HLR FE軟件升級為HSS FE，支持分布式與IMS網絡互通，分布式HLR BE通過軟件升級提供HLR和HSS用戶數據融合的功能，實現IMS用戶與2G/3G用戶共用號碼。同時現有傳統(tǒng)集中式HLR根據設備老化情況逐步將移動用戶數據遷移至分布式HLR內，初步實現CS、PS、IMS、PSTN和業(yè)務平臺中的用戶數據共享。

階段3：當IMS成為支持移動和固定接入，提供融合業(yè)務的目標網絡架構，CS和PS成為IMS的接入網時，現有傳統(tǒng)集中式HLR用戶全部遷移至分布式HLR中，同時對集中式HLR具備改造條件的改造為分布式HLR FE，不具備改造條件的采用分布式HLR進行替換，最終建立成統(tǒng)一融合的用戶數據中心，實現用戶數據統(tǒng)一管理。

4.結束語

在全業(yè)務運營競爭的新階段，面向業(yè)務多樣化和接入多樣化的全業(yè)務需求，未來網絡需要構建一個以用戶數據為中心的網絡架構，實現網絡用戶數據共享以支持多業(yè)務的融合。分布式HLR實現了業(yè)務邏輯與用戶數據的分層，數據庫開放靈活的接口及架構正是順應了移動核心網絡朝著全業(yè)務、全IP網絡方向發(fā)展的趨勢，通過建立統(tǒng)一用戶數據中心，可有效簡化網絡，降低維護費用，提高數據的安全性，縮短新業(yè)務發(fā)布時間，促進業(yè)務創(chuàng)新，為運營商提供有競爭力的業(yè)務融合奠定基礎。