HSS系統(tǒng)架構(gòu)介紹

HSS系統(tǒng)架構(gòu)介紹1

協(xié)議演進(jìn)概述HSS結(jié)構(gòu)以及接口IMS域用戶數(shù)據(jù)

IMS域相關(guān)消息流程

ZXWM-HSS設(shè)備介紹匯報(bào)提綱2第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2GGMSCMSC/VLRHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNMAP2G2.5GR99R4R5R6R7A3第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2.5GGMSCMSC/VLRCSDomainHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNPSDomainMAPMAPMAPGGSNIP2G2.5GR99R4R5R6R7一個(gè)疊加的GPRS網(wǎng)絡(luò)，提供端到端包數(shù)據(jù)的交換服務(wù)；PS域采用PPP/SDH,PPP/E1,FRoverE1,ATM,LAN等接口；GbA1～8TS,9~150kbpsGPRSattachmentPDPcontextactivationGTP4第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R99GMSCMSC/VLRHLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNMAPMAPMAPRNSCSDomainPSDomainGGSNIP2G2.5GR99R4R5R6R7GbIu-PSIu-CS基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口GTP5第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R4HLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetSGSNMAPMAPMAPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerCSDomainPSDomainGGSNIP2G2.5GR99R4R5R6R7基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口CS域引入控制和承載的分離結(jié)構(gòu)Iu-PSIu-CSGTP6第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R5HLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetGGSNSGSNMAPMAPMAPIPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerIMSDomainP-CSCFS-CSCFCSDomainPSDomainIM-MGWMGCFMRFPMRFC2G2.5GR99R4R5R6R7SLF全I(xiàn)P的Iu接口，同時(shí)繼承ATM傳輸引入IP多媒體域Iu-PSIu-CSGTP7第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R6HLRHLRDBBSSBSSMAP其他PLMNInternetGGSNSGSNMAPMAPMAPIPRNSMGWMSCServerMGWGMSCServerIMSDomainP-CSCFS-CSCFCSDomainPSDomainIM-MGWMGCFMRFPMRFC2G2.5GR99R4R5R6R7SLFOCSPDGAAAAAAServerI-WLANWLAN接入網(wǎng)WAGIu-PSIu-CSGTP8IMS網(wǎng)絡(luò)實(shí)體和協(xié)議OSA-SCSSCP

IM-SSFSIPASSSSSSSSSSSSSISCShIMSCOREI/S-CSCF3rdpartyAppsOSSEMSSLFHSSIPBackboneNetworkIP/MPLSCOREENUMDHCPDNSI/S-CSCFOtherIMSMwCxDxP-CSCF*BGCFMRFCMRFPP-CSCFMwMrMwMiMjMpMbPDFGqCOPSRTPH.248(+)DiameterSIPRgGoIBGFRpIPCFToOtherMMIPMkIBCF|IWFAGCF*GUPToOtherPSTNT-MGFSGFMGCFNMSMwTBDMbMmChargingRf/RoIeSigtranMnPSTN/ISDNSimulationServicesSPDFD4Gq’GmIM-MGWToCSDomainConvergedOperation

ManagementSystemGmIMSEDGEPROFILESBGCFMgMnN-SBCA-SBCA-SBCToCelluarIP-CANToPOTSAccessToFixedorWireless

IP-CAN9

協(xié)議演進(jìn)概述

HSS結(jié)構(gòu)以及接口IMS域用戶數(shù)據(jù)

IMS域相關(guān)消息流程ZXWM-HSS設(shè)備介紹匯報(bào)提綱10HSS對(duì)外接口11TDM承載方式的協(xié)議結(jié)構(gòu)12IP承載方式的協(xié)議結(jié)構(gòu)13Diameter協(xié)議產(chǎn)生背景RADIUS是目前最常用的認(rèn)證計(jì)費(fèi)協(xié)議之一，它簡單安全，易于管理，擴(kuò)展性好，所以得到廣泛應(yīng)用。但是由于協(xié)議本身的缺陷，比如基于UDP的傳輸、簡單的丟包機(jī)制、沒有關(guān)于重傳的規(guī)定和集中式計(jì)費(fèi)服務(wù)，都使得它不太適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，需要進(jìn)一步改進(jìn)；隨著新的接入技術(shù)的引入（如無線接入、DSL、移動(dòng)IP和以太網(wǎng)）和接入網(wǎng)絡(luò)的快速擴(kuò)容，越來越復(fù)雜的路由器和接入服務(wù)器大量投入使用，對(duì)AAA協(xié)議提出了新的要求，使得傳統(tǒng)的RADIUS結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)日益明顯。AAA服務(wù)器要對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行認(rèn)證，授權(quán)允許用戶使用的業(yè)務(wù)，并收集用戶使用資源的情況，以產(chǎn)生計(jì)費(fèi)信息。這就需要采用新一代的AAA協(xié)議——Diameter；14Diameter協(xié)議族Diameter協(xié)議族包括基礎(chǔ)協(xié)議（DiameterBaseProtocol）和各種應(yīng)用協(xié)議?；A(chǔ)協(xié)議由IETF制訂，提供了作為一個(gè)AAA協(xié)議的最低需求，是Diameter網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都必須實(shí)現(xiàn)的功能，包括節(jié)點(diǎn)間能力的協(xié)商、Diameter消息的接收及轉(zhuǎn)發(fā)、計(jì)費(fèi)信息的實(shí)時(shí)傳輸?shù)?。?yīng)用協(xié)議則充分利用基礎(chǔ)協(xié)議提供的消息傳送機(jī)制，規(guī)范相關(guān)節(jié)點(diǎn)的功能以及其特有的消息內(nèi)容，來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用業(yè)務(wù)的AAA。基礎(chǔ)協(xié)議可以作為一個(gè)計(jì)費(fèi)協(xié)議單獨(dú)使用，但一般情況下需與某個(gè)應(yīng)用一起使用。3GPP在Diameter基礎(chǔ)協(xié)議上制訂Cx、Dx、Sh接口應(yīng)用擴(kuò)展協(xié)議來完成用戶數(shù)據(jù)管理、路由、移動(dòng)性管理以及鑒權(quán)等功能。15Diameter協(xié)議的框架結(jié)構(gòu)

16WCDMA

HSS業(yè)務(wù)17

協(xié)議演進(jìn)概述HSS結(jié)構(gòu)以及接口

IMS域用戶數(shù)據(jù)

IMS域相關(guān)消息流程

ZXWM-HSS設(shè)備介紹匯報(bào)提綱18用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)19用戶相關(guān)標(biāo)識(shí)Privateuseridentity與PublicUserIdentity

1）多對(duì)多 2）一個(gè)私有標(biāo)識(shí)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)公有標(biāo)識(shí)，簡單理解為“一機(jī)多號(hào)” 3）一個(gè)公有標(biāo)識(shí)可以被多個(gè)私有標(biāo)識(shí)所共享，簡單理解為“號(hào)碼共享”隱式注冊(cè)集 1）是針對(duì)

PublicUserIdentity

而言

2）各PublicUserIdentity

之間地位相等 3）集合關(guān)系在HSS中通過簽約/管理手段設(shè)置 4）同時(shí)注冊(cè)/注銷，即集合中的PublicUserIdentity

不能單獨(dú)注冊(cè)/注銷 5）僅僅與相同的Privateuseridentity相關(guān)聯(lián)

20用戶數(shù)據(jù)（I）PARAMETERHSSTYPE說明PrivateUserIdentityMP永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。PublicIdentityMP可以包括一到多個(gè)PublicIdentity，為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。BarringIndicationMP與每個(gè)PublicIdentity相關(guān)的標(biāo)志，表示該Identity限制任何IMS通訊。為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。ListofauthorizedvisitednetworkidentifiersMP與IMS用戶的PublicIdentity相關(guān)，表示允許漫游的拜訪網(wǎng)絡(luò)。為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS。RegistrationStatusMT表示PublicIdentity的登記狀態(tài)，為臨時(shí)用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS。S-CSCFNameMT表示當(dāng)用戶登記到IMS時(shí)，分配給用戶的S-CSCF，用于移動(dòng)入會(huì)話建立或者重登記。為臨時(shí)用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS。DiameterClientAddressofS-CSCFMT表示用戶登記到IMS時(shí)，S-CSCF的Diameter客戶地址，用于HSS到S-CSCF的請(qǐng)求。為臨時(shí)用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS。RAND,XRES,CK,IKandAUTNMT從HSS發(fā)往S-CSCF的鑒權(quán)五元組，為臨時(shí)用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。ServerCapabilitiesCP幫助I-CSCF選擇S-CSCF的信息，為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS。SubscribedMediaProfileIdentifierCP為一組會(huì)話描述參數(shù)，為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。InitialFilterCriteriaCP包括一組InitialFilterCriteria，每個(gè)包括ApplicationServerAddress,ASpriority,DefaultHandling,SubscribedMedia,TriggerPoints和OptionalServiceInformation。21用戶數(shù)據(jù)（II）PARAMETERHSSTYPE說明ApplicationServerInformationCP包括ServiceKey,TriggerPoints和ServiceScripts。ServiceIndicationMP為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和一到多個(gè)AS。PrimaryEventChargingFunctionNameCP為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。SecondaryEventChargingFunctionNameCP為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。PrimaryChargingCollectionFunctionNameMP為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。SecondaryChargingCollectionFunctionNameCP為永久用戶數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在HSS和S-CSCF。O-IM-CSICPCAMEL數(shù)據(jù)。VT-IM-CSICPCAMEL數(shù)據(jù)。D-IM-CSICPCAMEL數(shù)據(jù)。GsmSCFaddressforIMCSICPgsmSCF地址。IM-SSFaddressforIMCSICTIM-SSF地址。22過濾標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型23

協(xié)議演進(jìn)概述HSS結(jié)構(gòu)以及接口IMS域用戶數(shù)據(jù)

IMS域相關(guān)消息流程

ZXWM-HSS設(shè)備介紹匯報(bào)提綱24用戶登記狀態(tài)查詢 該流程是I-CSCF與HSS之間的消息，在SIP登記時(shí)由I-CSCF調(diào)用。主要用來：對(duì)登記用戶進(jìn)行鑒權(quán)，檢查該用戶多媒體域訪問權(quán)限以及漫游權(quán)限；完成首次安全檢查，確定消息中的公用以及私有標(biāo)識(shí)屬于同一個(gè)用戶；獲得用戶登記/去登記時(shí)的S-CSCF地址，或者S-CSCF支持的能力列表；25用戶鑒權(quán) S-CSCF向HSS索取鑒權(quán)數(shù)據(jù)，有兩種情況：向HSS請(qǐng)求鑒權(quán)參數(shù)組；解決UE和HSS之間系列號(hào)同步失敗問題；26S-CSCF登記/去登記通知該消息是S-CSCF與HSS之間的消息，用來給公共標(biāo)識(shí)（PublicIdentity）分配/刪除S-CSCF，以及下載用戶數(shù)據(jù)到S-CSCF。27用戶初次登陸流程28用戶發(fā)起的注銷流程29HSS發(fā)起的注銷 HSS去登記受到影響的用戶標(biāo)識(shí)并且調(diào)用該流程通知S-CSCF。HSS可以根據(jù)具體情況去登記一個(gè)、多個(gè)PUI或者PVI相關(guān)的所有PUI。 HSS可以去登記：一個(gè)PUI或者一組PUI。此時(shí)S-CSCF刪除請(qǐng)求中攜帶的PVI的所有相關(guān)信息以及請(qǐng)求中攜帶的PUI的相關(guān)信息；PVI相關(guān)的所有PUI。此時(shí)S-CSCF刪除PVI的相關(guān)信息；30HSS發(fā)起的注銷流程31用戶位置查詢

為I-CSCF與HSS之間消息，以獲得用戶PublicIdentity的S-CSCF。32用戶位置查詢流程33未登記用戶位置查詢流程34用戶簽約信息更新 HSS中用戶數(shù)據(jù)修改后，同步S-CSCF。35用戶簽約信息更新流程36Sh數(shù)據(jù)維護(hù)AS到HSS讀用戶數(shù)據(jù)；AS修改HSS中用戶數(shù)據(jù)；AS要求HSS當(dāng)用戶數(shù)據(jù)改變時(shí)通知AS；HSS中用戶數(shù)據(jù)改變時(shí)，通知AS；37Sh接口數(shù)據(jù)維護(hù)流程38

協(xié)議演進(jìn)概述HSS結(jié)構(gòu)以及接口IMS域用戶數(shù)據(jù)

IMS域相關(guān)消息流程

ZXWM-HSS設(shè)備介紹匯報(bào)提綱39ZXWNHSS機(jī)架實(shí)物圖40ZXWNHSS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信令前置機(jī)

用戶數(shù)據(jù)管理后臺(tái)

OMMSERVER操作維護(hù)后臺(tái)LAN/WANMSCS/SGSN/GGSN/CSCF/ASMAP/DiameterHSS接口機(jī)業(yè)務(wù)受理臺(tái)OMMClient雙平面以太網(wǎng)TCP/IP營帳系統(tǒng)RouterZXWNHSS41信令前置機(jī)子系統(tǒng)1234567891011121314151617SMPSMPSMPSMPSMPSMPSPBSPBUIMUIMSMPSMPSMPSMP1234567891011121314151617USIUSIMPBIPISMPSMPSPBSPBUIM

UIM

OMMPOMMPCLKGCLKGCHUBCHUBSMPSMPSPBSPB信令前置機(jī)主要由各種信令接口板和MP池組成。接口板功能主要是同各信令網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，其中SPB板用于接入到窄帶No.7信令網(wǎng)，IPI板用于接入到IP信令網(wǎng)；MP池用于處理上層信令和業(yè)務(wù)。信令前置機(jī)BCTC框可多框級(jí)聯(lián)進(jìn)行擴(kuò)展，其中初始框需要配置時(shí)鐘板CLKG、多框級(jí)聯(lián)板CHUB。42主要單板功能介紹信令MP需要處理各種接口過來的信令，包括窄帶No.7信令以及IP信令業(yè)務(wù)MP處理各種應(yīng)用層信令，并具有呼叫觀察、統(tǒng)計(jì)等功能

OMP是OMMServer的維護(hù)代理，保存設(shè)備的配置信息、版本文件等，并且是各單板設(shè)備同OMMServer的信息通道，傳送各種告警信息、統(tǒng)計(jì)信息等

SPB板提供E1接口，并處理MTP2信令，將MTP3信令包通過FE接口轉(zhuǎn)發(fā)給信令MP處理

CLKG板是時(shí)鐘板，提供2級(jí)加強(qiáng)鐘，能夠從BITS或SPB板獲取鎖定時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)向SPB板、IPI提供8kHz/s的時(shí)鐘參考信號(hào)，保證整個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘與外部網(wǎng)絡(luò)同步內(nèi)部通信模塊以UIM為節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)以太網(wǎng)部分的通訊

USI板是統(tǒng)一服務(wù)器接口板，業(yè)務(wù)處理MP通過USI板與后臺(tái)服務(wù)器通信43

采用中興公司W(wǎng)CDMA/CDMA2000/NGN統(tǒng)一全I(xiàn)P硬件平臺(tái)。該平臺(tái)已經(jīng)在中國聯(lián)通以及海外如俄羅斯、伊朗、尼日利亞、菲律賓、印度、印尼、埃及、突尼斯、巴基斯坦、索馬里等國家和地區(qū)建設(shè)的CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中得到規(guī)模商用。由于采用統(tǒng)一的硬件平臺(tái)，單板重用率超過60%，大大降低了工程維護(hù)的復(fù)雜程度采用先進(jìn)的信令和業(yè)務(wù)處理技術(shù)，可靠性高。所有關(guān)鍵部件如信令和業(yè)務(wù)處理板、時(shí)鐘板、接口板全部采用主備或負(fù)荷分擔(dān)方式。信令前置機(jī)采用統(tǒng)一的全I(xiàn)P硬件平臺(tái)LIBYARUSSIACHINAMAINLANDINDIAEgyptIndonesiaRomaniaPhilippinesCHINAHONGKONGTunisia44

嚴(yán)格按照3GPP制訂的技術(shù)規(guī)范以及相關(guān)ITU-T規(guī)范。兼容GSMPhase1、Phase2、Phase2＋規(guī)范，支持標(biāo)準(zhǔn)的MAP、Diameter信令。提供E1和IP接口。采用雙網(wǎng)雙平面技術(shù)。支持全直流供電。支持多信令點(diǎn)技術(shù)和2M信令技術(shù)。

開放的信令接口和良好的兼容性45HSS用戶數(shù)據(jù)管理后臺(tái)部分

主

備前臺(tái)機(jī)架…………

主

備

主備

主

備

主

備SMPSMPSMPSMPUSIUSISPBSPBIPIIPIUIMUIM主備服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列雙機(jī)心跳線數(shù)據(jù)庫服務(wù)器節(jié)點(diǎn)1……服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列雙機(jī)心跳線數(shù)據(jù)庫服務(wù)器節(jié)點(diǎn)n雙平面以太網(wǎng)TCP/IP46

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備加共享磁盤陣列方式，集中保存用戶數(shù)據(jù)；使用了商用數(shù)據(jù)庫和內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，其目的是使用商用數(shù)據(jù)庫作為用戶數(shù)據(jù)的可靠備份，采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫來保證大容量系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取性能。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫模塊發(fā)起的用戶數(shù)據(jù)修改都同步更新到物理數(shù)據(jù)庫；物理數(shù)據(jù)庫中保存數(shù)據(jù)的磁盤介質(zhì)都采用同步鏡像（MIRROR）方式，任何一塊磁盤如發(fā)生物理損壞，整個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行、不受影響；數(shù)據(jù)每天備份到本地磁盤或磁帶機(jī)上，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)崩潰，系統(tǒng)可迅速恢復(fù)前一天的備份數(shù)據(jù)；受理臺(tái)子系