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1、HSSHSS系统架构介绍系统架构介绍1 协议演进概述协议演进概述 HSS HSS结构以及接口结构以及接口 IMS IMS域用户数据域用户数据 IMSIMS域相关消息流程域相关消息流程 ZXWM-HSSZXWM-HSS设备介绍设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲2第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进2GGMSCGMSCMSC/VLRMSC/VLRHLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSMAPMAP其他其他其他其他PLMNPLMNMAPMAP2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7A A3第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进2.5GGMSCGM
2、SCMSC/VLRMSC/VLRCS DomainCS DomainHLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSMAPMAP其他其他其他其他PLMNPLMNInternetInternetSGSNSGSNPS DomainPS DomainMAPMAPMAPMAPMAPMAPGGSNGGSNIPIP2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7一个叠加的一个叠加的一个叠加的一个叠加的GPRSGPRS网络，提供端到端包数据的交换服务；网络，提供端到端包数据的交换服务；网络，提供端到端包数据的交换服务；网络，提供端到端包数据的交换服务；PSPS域采用域采用域采
3、用域采用PPP/SDH,PPP/E1,FR over E1,ATM,LANPPP/SDH,PPP/E1,FR over E1,ATM,LAN等接口；等接口；等接口；等接口；GbGbA A1 18 TS,9150kbps8 TS,9150kbpsGPRS attachmentGPRS attachmentPDP context activationPDP context activationGTPGTP4第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进R99GMSCGMSCMSC/VLRMSC/VLRHLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSMAPMAP其他其他其他其他PLMNPLM
4、NInternetInternetSGSNSGSNMAPMAPMAPMAPMAPMAPRNSRNSCS DomainCS DomainPS DomainPS DomainGGSNGGSNIPIP2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7GbGbIu-PSIu-PSIu-CSIu-CS基于基于基于基于ATMATM的的的的IuIu-CS-CS接口和基于接口和基于接口和基于接口和基于ATMATM或或或或IPIP的的的的IuIu-PS-PS接口接口接口接口GTPGTP5第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进R4HLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSM
5、APMAP其他其他其他其他PLMNPLMNInternetInternetSGSNSGSNMAPMAPMAPMAPMAPMAPRNSRNSMGWMGWMSC ServerMSC ServerMGWMGWGMSC GMSC ServerServerCS DomainCS DomainPS DomainPS DomainGGSNGGSNIPIP2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7基于基于基于基于ATMATM的的的的IuIu-CS-CS接口和基于接口和基于接口和基于接口和基于ATMATM或或或或IPIP的的的的IuIu-PS-PS接口接口接口接口CSCS域引入控制和承
6、载的分离结构域引入控制和承载的分离结构域引入控制和承载的分离结构域引入控制和承载的分离结构Iu-PSIu-PSIu-CSIu-CSGTPGTP6第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进R5HLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSMAPMAP其他其他其他其他PLMNPLMNInternetInternetGGSNGGSNSGSNSGSNMAPMAPMAPMAPMAPMAPIPIPRNSRNSMGWMGWMSC ServerMSC ServerMGWMGWGMSC GMSC ServerServerIMS DomainIMS DomainP-CSCFP-CSCFS-CSCFS
7、-CSCFCS DomainCS DomainPS DomainPS DomainIM-MGWIM-MGWMGCFMGCFMRFPMRFPMRFCMRFC2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7SLFSLF全全全全IPIP的的的的IuIu接口，同时继承接口，同时继承接口，同时继承接口，同时继承ATMATM传输传输传输传输引入引入引入引入IPIP多媒体域多媒体域多媒体域多媒体域Iu-PSIu-PSIu-CSIu-CSGTPGTP7第三代移动通信网络移动网络演进移动网络演进R6HLRHLRHLR DBHLR DBBSSBSSBSSBSSMAPMAP其他其他其他其他PLM
8、NPLMNInternetInternetGGSNGGSNSGSNSGSNMAPMAPMAPMAPMAPMAPIPIPRNSRNSMGWMGWMSC ServerMSC ServerMGWMGWGMSC GMSC ServerServerIMS DomainIMS DomainP-CSCFP-CSCFS-CSCFS-CSCFCS DomainCS DomainPS DomainPS DomainIM-MGWIM-MGWMGCFMGCFMRFPMRFPMRFCMRFC2G2G2.5G2.5GR99R99R4R4R5R5R6R6R7R7SLFSLFPDGPDGAAAAAAAAA ServerAAA
9、 ServerI-WLANI-WLANWLANWLAN接入网接入网接入网接入网WAGWAGIu-PSIu-PSIu-CSIu-CSGTPGTP8IMS 网络实体和协议网络实体和协议ISCShIMS COREIMS CORE3rd party AppsHSSHSSIP Backbone NetworkIP Backbone NetworkIP/MPLS COREIP/MPLS COREOther IMSOther IMSMwCxDxMwMrMwMiMjMpMbGqCOPSRTPH.248(+)DiameterSIPRgGoRpTo Other MM IPTo Other MM IPMkTo Ot
10、her PSTNTo Other PSTNMwTBDMbMmRf/RoIeSigtranMnD4GqGmTo CS DomainTo CS DomainConverged OperationConverged Operation Management System Management SystemGmIMS EDGEIMS EDGEPROFILESPROFILESMgMnN-SBCA-SBCA-SBCTo Celluar IP-CANTo POTS AccessTo Fixed or WirelessIP-CAN9 协议演进概述协议演进概述 HSSHSS结构以及接口结构以及接口 IMS IM
11、S域用户数据域用户数据 IMSIMS域相关消息流程域相关消息流程 ZXWM-HSS ZXWM-HSS设备介绍设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲10HSSHSS对外接口对外接口11TDMTDM承载方式的协议结构承载方式的协议结构12IPIP承载方式的协议结构承载方式的协议结构13DiameterDiameter协议产生背景协议产生背景qRADIUS是目前最常用的认证计费协议之一，它简单安全，易于管理，扩展性好，所以得到广泛应用。但是由于协议本身的缺陷，比如基于UDP的传输、简单的丢包机制、没有关于重传的规定和集中式计费服务，都使得它不太适应当前网络的发展，需要进一步改进；q随着新的接入技术的引入（如
12、无线接入、DSL、移动IP和以太网）和接入网络的快速扩容，越来越复杂的路由器和接入服务器大量投入使用，对AAA协议提出了新的要求，使得传统的RADIUS结构的缺点日益明显。AAA服务器要对移动终端进行认证，授权允许用户使用的业务，并收集用户使用资源的情况，以产生计费信息。这就需要采用新一代的AAA协议Diameter；14DiameterDiameter协议族协议族qDiameter协议族包括基础协议（Diameter Base Protocol）和各种应用协议。基础协议由IETF制订，提供了作为一个AAA协议的最低需求，是Diameter网络节点都必须实现的功能，包括节点间能力的协商、Dia
13、meter消息的接收及转发、计费信息的实时传输等。应用协议则充分利用基础协议提供的消息传送机制，规范相关节点的功能以及其特有的消息内容，来实现应用业务的AAA。基础协议可以作为一个计费协议单独使用，但一般情况下需与某个应用一起使用。q3GPP在Diameter基础协议上制订Cx、Dx、Sh接口应用扩展协议来完成用户数据管理、路由、移动性管理以及鉴权等功能。15DiameterDiameter协议的框架结构协议的框架结构 16WCDMAWCDMA HSSHSS业务业务17 协议演进概述协议演进概述 HSS HSS结构以及接口结构以及接口 IMSIMS域用户数据域用户数据 IMSIMS域相关消息流
14、程域相关消息流程 ZXWM-HSSZXWM-HSS设备介绍设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲18用户数据结构用户数据结构19用户相关标识用户相关标识qPrivate user identity与Public User Identity 1）多对多2）一个私有标识可以对应多个公有标识，简单理解为“一机多号”3）一个公有标识可以被多个私有标识所共享，简单理解为“号码共享”q隐式注册集1）是针对 Public User Identity 而言2）各Public User Identity 之间地位相等3）集合关系在HSS中通过签约/管理手段设置4）同时注册/注销，即集合中的Public User Ide
15、ntity 不能单独注册/注销5）仅仅与相同的Private user identity相关联 20用户数据（用户数据（I I）PARAMETERHSSTYPE说明Private User IdentityMP永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Public IdentityMP可以包括一到多个Public Identity，为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Barring IndicationMP与每个Public Identity相关的标志，表示该Identity限制任何IMS通讯。为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。List of authorized visit
16、ed network identifiersMP与IMS用户的Public Identity相关，表示允许漫游的拜访网络。为永久用户数据，存储在HSS。Registration StatusMT表示Public Identity的登记状态，为临时用户数据，存储在HSS。S-CSCF NameMT表示当用户登记到IMS时，分配给用户的S-CSCF，用于移动入会话建立或者重登记。为临时用户数据，存储在HSS。Diameter Client Address of S-CSCFMT表示用户登记到IMS时，S-CSCF的Diameter客户地址，用于HSS到S-CSCF的请求。为临时用户数据，存储在HS
17、S。RAND,XRES,CK,IK and AUTNMT从HSS发往S-CSCF的鉴权五元组，为临时用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Server CapabilitiesCP帮助I-CSCF选择S-CSCF的信息，为永久用户数据，存储在HSS。Subscribed Media Profile IdentifierCP为一组会话描述参数，为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Initial Filter CriteriaCP包括一组Initial Filter Criteria，每个包括Application Server Address,AS priority,Default Ha
18、ndling,Subscribed Media,Trigger Points和Optional Service Information。21用户数据（用户数据（IIII）PARAMETERHSSTYPE说明Application Server InformationCP包括Service Key,Trigger Points和Service Scripts。Service IndicationMP为永久用户数据，存储在HSS和一到多个AS。Primary Event Charging Function NameCP为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Secondary Event Ch
19、arging Function NameCP为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Primary Charging Collection Function NameMP为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。Secondary Charging Collection Function NameCP为永久用户数据，存储在HSS和S-CSCF。O-IM-CSICPCAMEL数据。VT-IM-CSICPCAMEL数据。D-IM-CSICPCAMEL数据。GsmSCF address for IM CSICPgsmSCF地址。IM-SSF address for IM CSICTIM-SSF
20、地址。22过滤标准的数据模型过滤标准的数据模型23 协议演进概述协议演进概述 HSS HSS结构以及接口结构以及接口 IMS IMS域用户数据域用户数据 IMSIMS域相关消息流程域相关消息流程 ZXWM-HSSZXWM-HSS设备介绍设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲24用户登记状态查询用户登记状态查询该流程是I-CSCF与HSS之间的消息，在SIP登记时由I-CSCF调用。主要用来：q对登记用户进行鉴权，检查该用户多媒体域访问权限以及漫游权限；q完成首次安全检查，确定消息中的公用以及私有标识属于同一个用户；q获得用户登记/去登记时的S-CSCF地址，或者S-CSCF支持的能力列表；25用户鉴权
21、用户鉴权S-CSCF向HSS索取鉴权数据，有两种情况：q向HSS请求鉴权参数组；q解决UE和HSS之间系列号同步失败问题；26S-CSCFS-CSCF登记登记/去登记通知去登记通知该消息是S-CSCF与HSS之间的消息，用来给公共标识（Public Identity）分配/删除S-CSCF，以及下载用户数据到S-CSCF。27用户初次登陆流程用户初次登陆流程28用户发起的注销流程用户发起的注销流程29HSSHSS发起的注销发起的注销HSS去登记受到影响的用户标识并且调用该流程通知S-CSCF。HSS可以根据具体情况去登记一个、多个PUI或者PVI相关的所有PUI。HSS可以去登记：q一个PUI
22、或者一组PUI。此时S-CSCF删除请求中携带的PVI的所有相关信息以及请求中携带的PUI的相关信息；qPVI相关的所有PUI。此时S-CSCF删除PVI的相关信息；30HSSHSS发起的注销流程发起的注销流程31用户位置查询用户位置查询为I-CSCF与HSS之间消息，以获得用户Public Identity的S-CSCF。32用户位置查询流程用户位置查询流程33未登记用户位置查询流程未登记用户位置查询流程34用户签约信息更新用户签约信息更新HSS中用户数据修改后，同步S-CSCF。35用户签约信息更新流程用户签约信息更新流程36ShSh数据维护数据维护qAS到HSS读用户数据；qAS修改HS
23、S中用户数据；qAS要求HSS当用户数据改变时通知AS；qHSS中用户数据改变时，通知AS；37ShSh接口数据维护流程接口数据维护流程38 协议演进概述协议演进概述 HSS HSS结构以及接口结构以及接口 IMS IMS域用户数据域用户数据 IMSIMS域相关消息流程域相关消息流程 ZXWM-HSSZXWM-HSS设备介绍设备介绍汇汇 报报 提提 纲纲39ZXWN HSS机架实物图40ZXWN HSS系统结构 信令信令前置机前置机 用户数据管理后台用户数据管理后台 OMM SERVER操作维护后台操作维护后台LAN/WANMSCS/SGSN/GGSN/CSCF/ASMSCS/SGSN/GGS
24、N/CSCF/ASMAP/DiameterMAP/DiameterHSS接口机接口机业务业务受理台受理台OMM Client双平面以太网双平面以太网TCP/IP营帐系统营帐系统RouterZXWN HSS41信令前置机子系统1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 41 15 51 16 61 17 7S SMMP PS SMMP PS SMMP PS SMMP PS SMMP PS SMMP PS SP PB BS SP PB BU UI IMMU UI IMMS SMMP PS SMMP PS SMMP PS SMMP
25、P1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 01 11 11 12 21 13 31 14 41 15 51 16 61 17 7U US SI IU US SI IMMP PB BI IP PI IS SMMP PS SMMP PS SP PB BS SP PB BU UI IMM U UI IMM OOMMMMP POOMMMMP PC CL LK KGGC CL LK KGGC CHHU UB BC CHHU UB BS SMMP PS SMMP PS SP PB BS SP PB Bq信令前置机主要由各种信令接口板和MP池组成。接口板功能主要是同各信令网络对接，其
26、中SPB板用于接入到窄带No.7信令网，IPI板用于接入到IP信令网；MP池用于处理上层信令和业务。q信令前置机BCTC框可多框级联进行扩展，其中初始框需要配置时钟板CLKG、多框级联板CHUB。42主要单板功能介绍q 信令MP需要处理各种接口过来的信令，包括窄带No.7信令以及IP信令q 业务MP处理各种应用层信令，并具有呼叫观察、统计等功能q OMP是OMM Server的维护代理，保存设备的配置信息、版本文件等，并且是各单板设备同OMM Server的信息通道，传送各种告警信息、统计信息等q SPB板提供E1接口，并处理MTP2信令，将MTP3信令包通过FE接口转发给信令MP处理q CL
27、KG板是时钟板，提供2级加强钟，能够从BITS或SPB板获取锁定时钟信号，同时向SPB板、IPI提供8kHz/s的时钟参考信号，保证整个设备的时钟与外部网络同步q 内部通信模块以UIM为节点，负责以太网部分的通讯q USI板是统一服务器接口板，业务处理MP通过USI板与后台服务器通信43q 采用中兴公司WCDMA/CDMA2000/NGN统一全IP硬件平台。该平台已经在中国联通以及海外如俄罗斯、伊朗、尼日利亚、菲律宾、印度、印尼、埃及、突尼斯、巴基斯坦、索马里等国家和地区建设的CDMA2000网络中得到规模商用。q 由于采用统一的硬件平台，单板重用率超过60%，大大降低了工程维护的复杂程度q
28、采用先进的信令和业务处理技术，可靠性高。所有关键部件如信令和业务处理板、时钟板、接口板全部采用主备或负荷分担方式。信令前置机采用统一的全IP硬件平台LIBYALIBYALIBYALIBYARUSSIARUSSIARUSSIARUSSIACHINACHINACHINACHINAMAINLANDMAINLANDMAINLANDMAINLANDINDIAINDIAINDIAINDIAEgyptEgyptEgyptEgyptIndonesiaIndonesiaIndonesiaIndonesiaRomaniaRomaniaRomaniaRomaniaPhilippinesPhilippinesPhil
29、ippinesPhilippinesCHINACHINACHINACHINAHONGKONGHONGKONGHONGKONGHONGKONGT T T Tunisiaunisiaunisiaunisia44q 严格按照3GPP制订的技术规范以及相关ITU-T规范。q 兼容GSM Phase1、Phase2、Phase2规范，支持标准的MAP、Diameter信令。q提供E1和IP接口。q 采用双网双平面技术。q 支持全直流供电。q 支持多信令点技术和2M信令技术。开放的信令接口和良好的兼容性45HSS用户数据管理后台部分 主 备前台机架前台机架 主 备 主备 主 备 主 备SMPSMPSMPS
30、MPUSIUSISPBSPBIPIIPIUIMUIM主备服务器服务器服务器服务器磁盘阵列磁盘阵列双机心跳线双机心跳线数据库服务器节点数据库服务器节点1服务器服务器服务器服务器磁盘阵列磁盘阵列双机心跳线双机心跳线数据库服务器节点数据库服务器节点n双平面以太网双平面以太网TCP/IP46q 数据库服务器节点采用双机热备加共享磁盘阵列方式，集中保存用户数据；使用了商用数据库和内存数据库，其目的是使用商用数据库作为用户数据的可靠备份，采用内存数据库来保证大容量系统数据存取性能。q 内存数据库模块发起的用户数据修改都同步更新到物理数据库；q 物理数据库中保存数据的磁盘介质都采用同步镜像（MIRROR）方
31、式，任何一块磁盘如发生物理损坏，整个系统继续正常运行、不受影响；q 数据每天备份到本地磁盘或磁带机上，一旦发生数据崩溃，系统可迅速恢复前一天的备份数据；q 受理台子系统发起用户信息操作时，采用事务机制同时修改内存数据库与物理数据库，保证两者间数据的一致性；数据库管理后台47OMM操作维护部件 q OMM Server是整个系统的维护中心，OMM Client是维护系统的客户端，采用Client/Server架构，OMM Server保存了整个设备的配置数据，具有网络配置、告警管理、性能统计、信令跟踪、业务观察等各种维护功能q OMM Server同时提供NAF功能，通过CORBA接口同上级网管
32、系统对接Oracle操作系统OMCS ServerWindows 200048ZXWN HSS机架内部排列结构q整机结构采用19标准机架结构，内部最大空间容量42Uq单机柜最大配置由4层8U的业务机框，1层2U电源机框，4层1U走线机框，3层1U风扇机框和一层1U假面板组成，共计42Uq机柜中配相应的模块。如机柜电源进线滤波器；汇流条整件整件；后横走线管理支架等 492种备份方式：可实现N1备份；1+1备份2种容灾机制：数据容灾和业务容灾数据容灾ZXWN HLR容灾中心分别针对用户动态、静态数据和数据备份的不同阶段提供完善灵活的数据容灾方案，确保用户数据在主用HLR和容灾HLR的一致性业务容灾在数据容灾的基础上提供实时的业务容灾方案，确保容灾中心及时接管故障HLR的业务HLRHLRHLRHLR备备备备份中心份中心份中心份中心HLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLRHLR安全性保证-容灾技术50容灾技术的三个技术层面容灾可以分为应用系统级、操作系统级、物理级（存储系统）三个层面。这三种容灾的可靠性自上而下依次增强。51腾飞的中兴腾飞的中兴 愿为您创造更多！愿为您创造更多！20232023年年2 2月月1515日日52