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用戶數據，HSS在涉及用戶數據的接口協議、簽約數據、信令流程、鑒權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用戶的數據管理，其功能與HLR存在很大差別，驅動LTE用戶所在的HLR需支持HSS功能，HLR與HSS需要融合。本文從網絡建設的實際經驗出發，通過分析現網的網絡問題和融合網絡發展方向，提出了HLR和HSS融合建設方案分析。

關鍵詞：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在涉及用戶數據的接口協議、簽約數據、信令流程、鑒權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用戶的數據管理，其功能與HLR存在很大差別，具體原因如下：

LTE網絡基于全IP設計，用戶數據管理的接口協議由基于TDM的MAP變為基于IP的Diameter協議。

LTE所有業務均由分組交換網承載，為保障電信業務質量，LTE/SAE定義了一套新的、更高效的QoS管理機制，同時定義了一套新的LTE QoS簽約數據。

為減少網絡時延，提高信令傳輸效率，LTE網絡優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據兩條消息合并為位置更新消息），以減少信令交互。

LTE網絡基于USIM卡進行設計，鑒權和加密流程均采用4元組鑒權向量。

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的用戶數據存儲在HLR中，其LTE的用戶數據存儲在HSS中，LTE用戶所在HLR與HSS不融合會產生諸多問題，需要融合。

HLR和HSS不融合存在諸多問題：

HLR和HSS間存在大量數據交互，信令流程和組網復雜，影響業務可靠性，且HLR需改造支持交互接口。

同一LTE用戶多點業務開通，影響開通效率，且存在數據不一致風險。

HLR和HSS存在較多重合數據，不融合會造成一定重復投資。

融合有利于簡化網絡結構，降低管理維護成本，減少占地降低能耗，根據現網實際分析，融合設備能降低11%-68%的能耗。

3 HLR與HSS融合需求分析

（1）多模數據卡，新號段發展LTE數據業務。對同一用戶，HLR和SAE-HSS需分別存兩份數據，面臨重復投資和多點開通問題，流程復雜， USIM鑒權數據、簽約數據重復保存；USIM鑒權重同步。

（2）雙待單卡/CSFB終端，現網用戶不換號發展LTE數據業務。

涉及現網HLR，除HLR和SAE-HSS的融合需求外，可視電話業務還要求具備IMS-HSS數據和功能。

（3）SRVCC單待終端，現網用戶不換號發展VoIMS業務。SRVCC話音業務要求IMS-HSS與HLR互查用戶狀態，跨域交互難度大，組網復雜， 現網HLR與IMS HSS存在大量交互用戶附著/注冊狀態數據。

（4）項目建設投資和鑒權重同步。HLR與SAE-HSS有大量重合數據，若不融合，存在重復投資；鑒權功能要求按域配置鑒權參數，若不融合，現網HLR需改造。

（5） 用戶開通效率。業務開通的問題：

用戶開戶、停機、復機、銷戶、修改業務等用戶管理流程復雜且實時性低。

數據不一致的原因和影響。

BOSS寫數據失敗需要進行回退，多個設備間的回退。

操作將造成嚴重的數據不一致。

業務簽約數據的不一致可通過定期數據核查來矯正，鑒權數據不一致無法數據核查，影響異廠家設備割接。

若不融合，BOSS業務開通流程復雜、效率低，存在多點開通問題，將導致嚴重的數據不一致。

（6）被叫域選擇。SRVCC終端用戶數據除HLR/SAE-HSS外，增加了IMS-HSS數據，HLR與IMS-HSS存在頻繁業務交互。

SRVCC終端話音由CS和CM-IMS域承載。終端同時只附著在一個域，需要查詢附著狀態進行被叫業務接續，需現網HLR改造支持非標接口。

HLR/IMS-HSS分設造成跨域數據交互流程、組網復雜，時延增加影響用戶體驗，HLR/IMS-HSS分設要求現網HLR改造支持非標查詢接口。

4 融合HLR/HSS實現方案

融合HLR/HSS有新建和改造兩種建設方式：

（1）新建HLR/HSS融合設備（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HLR改造支持融合HLR/HSS，分階段實現基于新平臺的HLR/HSS用戶數據融合，實現2G/TD/LTE用戶的統一用戶數據管理

現階段采用退網或擴容新建采用分平臺HLR，引入升級支持融合的新平臺，為后續融合奠定基礎，固定碼號IMS-HSS根據用戶規模在原有基礎上擴容/新建。

LTE數據卡階段，新建基于新平臺的融合設備滿足新號段LTE數據需求，新建基于新平臺的SAE-HSS/HLR融合設備，保存獨立LTE號段數據。

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

5 結束語

伴隨TD-LTE網絡的建設，HLR規模不斷發展的同時，用戶數據融合的需求日益顯著，在目前的網絡中，由于用戶種類和業務數量逐漸增多，用戶數據存儲的網元相互獨立，分散放置，容易形成數據上的孤島，導致數據重復、相關性差、管理困難、運營成本提高；HLR、HSS融合后的移動網絡，有利于用戶數據庫的進一步融合演進，為中國移動關于HLR、HSS融合的演進提供了技術方面的參考。