HSS系统架构介绍PPT学习课件

1,HSS系统架构介绍,2,协议演进概述HSS结构以及接口IMS域用户数据IMS域相关消息流程ZXWM-HSS设备介绍,汇报提纲,3,第三代移动通信网络,移动网络演进2G,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,MAP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,A,4,第三代移动通信网络,移动网络演进2.5G,CSDomain,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,PSDomain,MAP,MAP,MAP,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,一个叠加的GPRS网络，提供端到端包数据的交换服务；PS域采用PPP/SDH,PPP/E1,FRoverE1,ATM,LAN等接口；,Gb,A,18TS,9150kbpsGPRSattachmentPDPcontextactivation,GTP,5,第三代移动通信网络,移动网络演进R99,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,MAP,MAP,MAP,RNS,CSDomain,PSDomain,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,Gb,Iu-PS,Iu-CS,基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口,GTP,6,第三代移动通信网络,移动网络演进R4,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,SGSN,MAP,MAP,MAP,RNS,MGW,MSCServer,MGW,GMSCServer,CSDomain,PSDomain,GGSN,IP,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,基于ATM的Iu-CS接口和基于ATM或IP的Iu-PS接口CS域引入控制和承载的分离结构,Iu-PS,Iu-CS,GTP,7,第三代移动通信网络,移动网络演进R5,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,GGSN,SGSN,MAP,MAP,MAP,IP,RNS,MGW,MSCServer,MGW,GMSCServer,IMSDomain,P-CSCF,S-CSCF,CSDomain,PSDomain,IM-MGW,MGCF,MRFP,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,全IP的Iu接口，同时继承ATM传输引入IP多媒体域,Iu-PS,Iu-CS,GTP,8,第三代移动通信网络,移动网络演进R6,HLR,HLRDB,BSS,BSS,MAP,其他PLMN,Internet,GGSN,SGSN,MAP,MAP,MAP,IP,RNS,MGW,MSCServer,MGW,GMSCServer,IMSDomain,P-CSCF,S-CSCF,CSDomain,PSDomain,IM-MGW,MGCF,MRFP,MRFC,2G,2.5G,R99,R4,R5,R6,R7,SLF,OCS,PDG,I-WLAN,WLAN接入网,Iu-PS,Iu-CS,GTP,9,IMS网络实体和协议,OSA-SCS,SCPIM-SSF,SIPAS,ISC,Sh,IMSCORE,I/S-CSCF,OSS,EMS,SLF,HSS,IPBackboneNetwork,IP/MPLSCORE,ENUM,DHCP,DNS,I/S-CSCF,OtherIMS,Mw,Cx,Dx,P-CSCF*,BGCF,MRFC,MRFP,P-CSCF,Mw,Mr,Mw,Mi,Mj,Mp,Mb,PDF,Gq,COPS,RTP,H.248(+),Diameter,SIP,Rg,Go,IBGF,Rp,IPCF,ToOtherMMIP,Mk,IBCF|IWF,AGCF*,GUP,ToOtherPSTN,T-MGF,SGF,MGCF,NMS,Mw,TBD,Mb,Mm,Charging,Rf/Ro,Ie,Sigtran,Mn,PSTN/ISDNSimulationServices,SPDF,D4,Gq,Gm,IM-MGW,ToCSDomain,ConvergedOperationManagementSystem,Gm,IMSEDGE,PROFILES,BGCF,Mg,Mn,N-SBC,ToCelluarIP-CAN,ToPOTSAccess,ToFixedorWirelessIP-CAN,10,协议演进概述HSS结构以及接口IMS域用户数据IMS域相关消息流程ZXWM-HSS设备介绍,汇报提纲,11,HSS对外接口,12,TDM承载方式的协议结构,13,IP承载方式的协议结构,14,Diameter协议产生背景,RADIUS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；随着新的接入技术的引入（如无线接入、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；,15,Diameter协议族,Diameter协议族包括基础协议（DiameterBaseProtocol）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、Diameter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。3GPP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。,16,Diameter协议的框架结构,17,WCDMAHSS业务,18,协议演进概述HSS结构以及接口IMS域用户数据IMS域相关消息流程ZXWM-HSS设备介绍,汇报提纲,19,用户数据结构,20,用户相关标识,Privateuseridentity与PublicUserIdentity1）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”隐式注册集1）是针对PublicUserIdentity而言2）各PublicUserIdentity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PublicUserIdentity不能单独注册/注销5）仅仅与相同的Privateuseridentity相关联,21,用户数据（I）,22,用户数据（II）,23,过滤标准的数据模型,24,协议演进概述HSS结构以及接口IMS域用户数据IMS域相关消息流程ZXWM-HSS设备介绍,汇报提纲,25,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：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；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；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；,26,用户鉴权,S-CSCF向HSS索取鉴权数据，有两种情况：向HSS请求鉴权参数组；解决UE和HSS之间系列号同步失败问题；,27,S-CSCF登记/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（PublicIdentity）分配/删除S-CSCF，以及下载用户数据到S-CSCF。,28,用户初次登陆流程,29,用户发起的注销流程,30,HSS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：一个PUI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；PVI相关的所有PUI。此时S-CSCF删除PVI的相关信息；,31,HSS发起的注销流程,32,用户位置查询,为I-CSCF与HSS之间消息，以获得用户PublicIdentity的S-CSCF。,33,用户位置查询流程,34,未登记用户位置查询流程,35,用户签约信息更新,HSS中用户数据修改后，同步S-CSCF。,36,用户签约信息更新流程,37,Sh数据维护,AS到HSS读用户数据；AS修改HSS中用户数据；AS要求HSS当用户数据改变时通知AS；HSS中用户数据改变时，通知AS；,38,Sh接口数据维护流程,39,协议演进概述HSS结构以及接口IMS域用户数据IMS域相关消息流程ZXWM-HSS设备介绍,汇报提纲,40,ZXWNHSS机架实物图,41,ZXWNHSS系统结构,信令前置机,用户数据管理后台,OMMSERVER,操作维护后台,LAN/WAN,MSCS/SGSN/GGSN/CSCF/AS,MAP/Diameter,HSS接口机,业务受理台,OMMClient,双平面以太网,TCP/IP,营帐系统,Router,ZXWNHSS,42,信令前置机子系统,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。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。,43,主要单板功能介绍,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信令业务MP处理各种应用层信令，并具有呼叫观察、统计等功能OMP是OMMServer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OMMServer的信息通道，传送各种告警信息、统计信息等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CLKG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内部通信模块以UIM为节点，负责以太网部分的通讯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,44,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。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,45,严格按照3GPP制订的技术规范以及相关ITU-T规范。兼容GSMPhase1、Phase2、Phase2规范，支持标准的MAP、Diameter信令。提供E1和IP接口。采用双网双平面技术。支持全直流供电。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,46,HSS用户数据管理后台部分,47,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。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；物理数据库中保存数据的磁盘介质都采用同步镜像（MIRROR）方式，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；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；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,48,OMM操作维护部件,OMMServer是整个系统的维护中心，OMMClient是维护系统的客户端，采用Client/Server架构，OMMServer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OMMServer同时提供NAF功能，通过CORBA接口同上级网管系统对接,49,ZXWNHSS机架内部排列结构,整机结构采用19标准机架结构，内部最大空间容量42U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42U机柜中配相应的模块。如机柜电源进