(第一天)GUHLR9820V900R006系统概述-20100326-B-10

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTDHUAWEI Confidential Security Level:B GU HLR9820 V900R006系统概述HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 2lHLR (Home Location Register)lHLR9820提供HLR网元的功能，是移动通信系统电路域核心网和分组域核心网共用设备。l这里首先将HLR做个整体介绍，让读者有个全局性的了解。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 3参

2、考资料参考资料lHLR9820V900R006 描述手册lHLR9820V900R006 硬件安装手册lHLR9820V900R006 软件安装手册l待定HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 4学习完此课程，能够：l了解华为USC解决方案，掌握HLR9820的功能以及系统逻辑结构及硬件结构，及其中各个组成部分功能和关系。l了解HLR9820能够提供的业务及功能。l了解华为HLR9820的可靠性设计。l了解HLR9820的产品特点以及技术指标。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confid

3、ential Page 5第第2章章 HLR9820V9R6系统结构系统结构第第3章章 HLR9820V9R6业务与功能业务与功能第第4章章 HLR9820V9R6可靠性设计可靠性设计第第5章章 HLR9820V9R6产品特点与技术产品特点与技术指标指标HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 6HLR/AUC的功能l归属位置寄存器（HLR）是负责管理移动用户信息的数据库，根据用户数量、设备处理能力、不同运营商，一个PLMN网络中可能有多个HLR。所有的用户数据存储在HLR中。 对于每个移动用户，有两个数据存储在HLR中：IMS

4、I、MSISDNHLR中还包括如下信息，例如：位置信息（VLR号码）、基本业务数据、业务限制（比如漫游限制等）、补充业务数据l鉴权中心（AuC）产生和保存移动用户用于鉴权、加密的数据HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 7基于运营商的需求，华为USC提供三种网络及应用解决方案：简化网络 融合数据 创新业务华为融合用户中心USC解决方案介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 8HLR9820的定位 lHLR9820是华为USC解决方案在简化网络解决方案简化

5、网络解决方案中的产品形态，其组网示意如图所示HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 9HLR9820功能HLR9820提供HLR、AUC网元的功能，是移动通信系统电路域核心网和分组域核心网共用设备。它从逻辑上划分为BE(Back End)和FE(Front End)两部分，实现用户数据与业务逻辑处理的解耦。BE的功能：的功能：BE以用户为中心存储用户数据，提供用户数据的增加、删除、更新和查询服务，为FE提供有效的数据支撑。FE的功能：的功能：FE负责信令接入和业务逻辑处理，从BE获得数据服务HUAWEI TECHNOLOGIE

6、S CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 10配置方案HLR9820内部组网采用双网双平面的体系结构，任意单点故障均不会影响系统的正常运行。内部网络与外部网络隔离，保证了系统的安全。HLR9820内部组网分为两种方式：l FE、BE网元合一l FE、BE网元分离 其中：l FE网元主要完成信令接入和信令的底层处理和MAP层信令处理。l 数据节点主要完成用户数据管理。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 11FE、BE合一 S ig n a lin g In te rfa c eF EB EH

7、L R 9 8 2 0 V 9 0 0 R 0 0 6O & M In te rfa c eP ro v is io n In te rfa c eHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 12FE、BE分离 .数据节点1HLR9820营业厅数据节点2数据节点3FE1FE2FE3FEn信令网HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 13HLR9820与各网元协议接口HLR9820提供开放、标准的协议接口，支持多种信令与协议，可与多种设备实现对接或互通，具有

8、强大而灵活的组网能力。在移动网络中，其可以提供的协议接口如图所示。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 14HLR9820与各网元协议接口接口名称接口名称对对接网元接网元信令信令协议协议承承载类载类型型物理接口种物理接口种类类CMSCMAPIP/TDME1/GEDVLRMAPIP/TDME1/GEGrSGSNMAPIP/TDME1/GEGcGGSNMAPIP/TDME1/GEJSCPMAPIP/TDME1/GELhGMLCMAPIP/TDME1/GEHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI C

9、onfidential Page 15MAP接口协议栈TCAPSCCPSCTPIPMACHLRM3UAMAPTCAPSCCPSCTPIPMACM3UAMAPC/D/JGs/Gr(b)基于IPHLRC/D/JGs/Gr(a)基于TDMTCAPSCCPMTP-1MAPTCAPSCCPMTP-1MAPMTP-2MTP-2MTP-3MTP-3HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 16第第1章章 HLR系统引入系统引入第第3章章 HLR9820V9R6业务与功能业务与功能第第4章章 HLR9820V9R6可靠性设计可靠性设计第第5章章

10、 HLR9820V9R6产品特点与技术产品特点与技术指标指标HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 172.2 HLR9820V9R6逻辑结构逻辑结构2.3 HLR9820V9R6单板软件单板软件2.4 HLR9820V9R6板位部署示例板位部署示例HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 18引入引入华为HLR9820V900R006采用兼容ATCA标准的OSTA 2.0硬件平台。从硬件分布角度而言，HLR9820V900R006的主要特点是：l 满足电信级应

11、用设计的整机配套和监控设备。 l 业务、控制、管理三个平面在物理上严格分离，确保底层硬件各平面不业务、控制、管理三个平面在物理上严格分离，确保底层硬件各平面不受其他层面影响，提高可靠性，软硬件解耦受其他层面影响，提高可靠性，软硬件解耦（硬件升级替换无需更改软件）。 l 符合电信级应用设备的器件选型规范，满足ETSI/NEBS标准。 l 增强对系统、硬件部件、外部接口的监控，增加故障诊断、亚健康状态预警机制。 l 通过故障检测和故障隔离技术保障故障不扩散。 l 完善的故障定位设计确保故障定位到器件级。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential

12、 Page 19HLR9820的物理结构外观lHLR9820为柜式设备，它采用华为公司N68E-22机柜，兼容ATCA标准的OSTA 2.0硬件平台机框 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 20HLR9820V9采用 N68E-22 机柜，根据机柜内部所安装的硬件组件，机柜可以分为综合机柜和扩展机柜。综合机柜编号为0。扩展机柜为选配机柜，编号范围为13 注意：根据用户容量不同，机柜内配置的组件有所不同。下面以数据与业务合一的OSTA 2.0综合机柜和扩展机柜满配配置为例进行说明。机柜内部组件主要包括：配电盒、OSTA 2.

13、0机框、KVMS、LAN Switch、磁盘阵列和假面板。图1和图2分别显示了这些组件在综合机柜和扩展机柜中的分布。图1综合机柜图2扩展机柜HLR9820的物理结构机柜内部组件布局HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 21OSTA2.0机框机框-T8280设计标准设计标准满足NEBS GR-63-core 、 ETSI 300 019 CLASS 3.1标准外形尺寸外形尺寸619.5mm (H)*482.6mm (W)*450mm (D)容量容量有14个标准单板插槽（1.2英寸/槽）结构结构背板中置，前后单板对插（其中前后插

14、板尺寸不同）14U 出线方式出线方式统一后出线散热散热每个机框下部配置2个风扇盒，前/侧进风，后出风供电供电-40.5V DC-72V DC 温度温度长期540 ，短期为550 湿度湿度长期5%85%，长期5%90%FansPEMFrontbackHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 22HLR9820的硬件结构机框T8280l机框的前面结构机框提供14个单板槽位，用于安装处理器板UPB和交换网板SWU。 背板位于机框内，用于实现板间信号的传输。 主备风扇框位于单板区下方，可以独立维护。 SMM（Shelf Manageme

15、nt Modules）单板区位于机框前面的最底部，用于管理所有单板以及风扇和电源，标准配置为两块SMM单板。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 23HLR9820的硬件结构机框T8280l机框的后面结构机框提供14个单板槽位，用于安装处理器接口板和交换网接口板。 SDM（Subrack Data Modules）单板区位于机框后面的最底部，与SMM单板采用前后对插的方式，可配置两块SDM单板。 电源输入模块（PEM）位于SDM单板区上方，每个机框配置2组PEM，可独立维护。HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,

16、LTD.HUAWEI Confidential Page 24lOSTA 2.0机框 提供3种主要总线：IPMB 总线、BASE 总线、 FABRIC 总线lIPMB（Intelligent Platform Management BUS）总线是OSTA2.0机框的监控和设备管理总线，它连接OSTA2.0机框中的所有设备。通过IPMB总线，机框管理模块SMM板实现对机框内硬件系统的统一管理 lBASE总线是OSTA 2.0机框的管理控制总线，主要作为软件加载、告警和维护信息的通道使用。所有单板均通过Base平面与SWU相连，通过SWU的交换完成各单板之间的控制平面消息的交互。lFabric总线

17、提供系统业务平面的数据通道，主要用于承载系统内跟业务相关的信息。所有处理器板均通过Fabric总线与SWU相连，通过SWU的交换完成各单板之间的业务消息的交互。HLR9820的硬件结构 T8280机框HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 25根据所在位置不同，单板可以分为前插板、后插板和背板。 l前插板位于机框正面，包括： UPB（Universal Process Blade）：处理器板，承载业务应用软件。 SWU（Switching Unit）：交换网板，在机框内实现所有二层网络交换、光交换。 SMM（Shelf Man

18、agement Module）：机框管理板，完成机框设备管理。l后插板位于机框背面，与前插板对插，提供接口，包括： USI（Universal Service Interface Unit）：UPB的接口板。 SWI（Switching Interface Unit）：SWU的接口板。 SDM（Subrack Data Module）：SMM的接口板。l背板位于前插板和后插板之间，主要提供板间信号的互连功能。HLR9820的硬件结构单板HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 26UPB板分类l根据配置硬盘和扣板情况， UPB板

19、有两种物理单板：UPBA0和UPBA2板；其中UPBA0无硬盘，配置1个4GB的NAND Flash扣板。UPBA2配置2个可热插拔的2.5英寸SAS硬盘，容量146G，无扣板。lUPB板部署不同的进程模块，实现不同功能，从而构成不同的逻辑单板：OMU、GUFEU、USDMU、USDRU、USDSU、USPGW，其对应的后插板也不同。逻辑单板与物理单板关系如下表：物理单板物理单板逻辑单板逻辑单板后插板后插板功能说明功能说明UPBA0GUFEUETIA2/USIA1信令接入及业务处理功能UPBA2USDMUUSI3综合数据服务功能USDRUUSIA1用户数据的查询和路由USDSU-存储用户数据，

20、向DRU提供用户数据的查询、增加、删除、更新服务。USPGWUSIA1业务发放网关HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 27USI板分类处理器接口板主要功能是为处理器板提供对外的各种不同接口，与外部设备进行连接，配置不同的扣板提供不同接口。GU-HLR目前用到的USI板有如下几种：单板名称单板名称说明说明USI3配置两块外出FC扣板，提供双通道冗余备份的四个2G FC(Fiber Channel)接口，可外接FC磁盘阵列。配置1块外出GE扣板，提供两个以太网接口（10/100/1000M Base-T自适应，RJ-45接口）

21、。USIA1配置两块外出GE扣板，提供四个以太网接口（10/100/1000M Base-T自适应，RJ-45接口）。USIA7配置三块外出GE扣板，提供六个以太网接口（10/100/1000M Base-T自适应，RJ-45接口）。ETIA0配置两块ETMA扣板，提供两个DB-78接口。每个ETMA扣板对外提供16路E1/T1接口ETIA2配置一块ETMA扣板，提供1个DB-78接口。配置一块外出GE扣板，提供两个以太网接口HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 28SWU/SWI板分类lSWU单板提供网络交换、设备管理、配

22、置恢复等功能 。有两种板SWUA0、SWUA1。l如果不提供TDM窄带交换功能则为SWUA0板，如果还提供TDM窄带交换功能则为SWUA1板。lSWI交换网板接口板是交换网板的接口板，必须同交换网板配套使用，主要作用是为交换网板提供对外业务接口和级联接口。有两种板SWIA1、SWIA0 。lSWIA1与SWIA0在接口比较，多一个线路时钟输入接口（LINE CLK）和一个BITS时钟输入接口（BITS IN）。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 292.1 HLR9820V9R6硬件结构硬件结构2.3 HLR9820V9

23、R6单板软件单板软件2.4 HLR9820V9R6板位部署示例板位部署示例HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 30HLR9820的逻辑结构 lHLR9820逻辑上划分为FE（业务节点）和BE（数据节点）两个网元 ；FE实现协议处理与业务处理功能。 BE实现用户数据的存储、访问、管理等功能。 FE和BE物理上合一部署，也可以分离部署。 lHLR9820功能上划分为5个子系统：信令处理、用户数据管理、数据服务、数据存储、操作维护l子系统之间采用TCP/IP协议通信。l信令处理子系统组成FE，用户数据管理子系统、数据服务子系统、

24、数据存储子系统组成BE。 l数据服务子系统通过数据访问通道为其他子系统提供数据服务，OMU通过O&M通道对其他子系统进行管理，数据存储子系统通过DBMS通道为其他子系统提供物理数据库访问服务。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 31HLR9820的逻辑结构信令处理子系统信令处理子系统信令处理子系统l信令处理层负责信令接入和处理，包含BSG和CCU两个功能模块。lBSG完成各种信令的接入，协议栈的处理，处理到MTP3层将消息发给CCU模块。 lCCU完成SCCP、TCAP和MAP层的协议处理，通过数据服务子系统的DR

25、U从DSU中查询和修改用户数据。信令处理子系统部署在GUFEU单板上 。GUFEU单板物理上由UPBA0实现。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 32HLR9820的逻辑结构用户数据管理子系统用户数据管理子系统的主要功能为：l支持向营业厅开放MML/SOAP接口。 l支持Web客户端访问接口。 l完成营业厅/Web客户端操作员的身份验证和权限校验功能。 l完成对用户数据的修改。用户数据管理子系统部署在USPGW单板上。USPGW单板物理上由UPBA2实现。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWE

26、I Confidential Page 33HLR9820的逻辑结构数据服务子系统数据服务子系统数据服务子系统lDRU提供数据路由功能。l由于DSU采用分布式存储，所以需要一个路由模块提供根据用户标识查询到用户所处的DSU Cluster，并根据负载均衡策略选择一个DSU进行数据提供数据服务。lDSU是内存数据库，提供查询、增加、删除、更新数据操作服务，处理数据请求并返回操作结果。数据服务子系统部署在USDRU/USDSU单板上。 USDRU/USDSU单板物理上由UPBA2实现。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 34H

27、LR9820的逻辑结构数据存储子系统数据存储子系统数据存储子系统l数据存储子系统包括DMU板和磁盘阵列。l物理数据库仅作为用户数据持久存储的设备，与业务处理无关。它存储的数据包括全局数据、用户数据、路由数据。 物理数据库部署在DMU模块单板上、采用Oracle作为数据库管理软件，DMU单板通过光纤与磁盘阵列连接。DMU单板物理上由UPBA2板实现。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 35HLR9820的逻辑结构操作维护子系统操作维护子系统操作维护子系统l操作维护子系统在硬件上由OMU单板实现，一个网元固定配置一对OMU单板

28、，槽位为基本框的0槽和2槽 。l两块OMU单板采用主备的工作方式 。l主备OMU之间通过发送心跳消息，来通知对方自己当前的状态。 lFE和BE物理上合一部署时，FE、BE共用一个操作维护子系统；分离部署时，FE、BE各有一个操作维护子系统lOMU单板物理上由UPBA2板实现。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 362.1 HLR9820V9R6硬件结构硬件结构2.2 HLR9820V9R6逻辑结构逻辑结构2.4 HLR9820V9R6板位部署示例板位部署示例HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAW

29、EI Confidential Page 37HLR9820单板软件 FE单板GUFEU操作系统：Novell SUSE Linux Enterprise Server 10 SP2 for x86_32实现信令处理子系统的功能。版本软件：GU-HLR-FE应用软件USCDB单板(BE)USPGW操作系统：Novell SUSE Linux实现用户数据管理子系统的功能。版本软件：USCDB应用软件USDRU操作系统：Novell SUSE Linux实现数据服务子系统的功能。版本软件：USCDB应用软件USDSU操作系统：Novell SUSE Linux版本软件：USCDB应用软件USDMU

30、操作系统：Novell SUSE Linux实现数据存储子系统的功能。数据库：Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.1.0.7.0 (Server/Client)版本软件：USCDB应用软件OMU单板OMU操作系统：Novell SUSE Linux实现操作维护子系统的功能。数据库：Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.1.0.7.0 (Server)版本软件：OMU应用软件HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential

31、Page 382.1 HLR9820V9R6硬件结构硬件结构2.2 HLR9820V9R6逻辑结构逻辑结构2.3 HLR9820V9R6单板软件单板软件HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 39HLR9820V9R6单板部署示例 lTDM/IP组网时，采用UPBA0和UPBA2单板，承载1000万用户的板位图HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 40第第1章章 HLR系统引入系统引入第第2章章 HLR9820V9R6系统结构系统结构第第4章章 HLR982

32、0V9R6可靠性设计可靠性设计第第5章章 HLR9820V9R6产品特点与技术产品特点与技术指标指标HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 41HLR9820支持的业务l电信业务语音传输、短消息业务、传真业务l补充业务号码识别类、呼叫前转类、呼叫完成类、多方通信类、计费类、呼叫转移类、呼叫限制类、非结构化补充业务、闭合用户群业务、完成遇忙用户呼叫业务、自定义补充业务l运营商决定闭锁业务闭锁呼出呼叫、闭锁呼入呼叫(ODB-BIC)、闭锁漫游(ODB-ROAM)、闭锁前转号码登记（ODB-RCF）、闭锁呼叫转移调用（ODB-ECT

33、）、闭锁补充业务（ODB-SS）、闭锁分组业务（ODB-POS）、闭锁高额费用呼出呼叫、运营商自定义闭锁业务l其他业务CAMEL业务、位置业务、电路域数据业务、GPRS业务、立即业务终止 （IST）业务、特色业务HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 42HLR9820提供的功能l移动性管理功能位置更新、位置取消、移动台清除、取鉴权信息、鉴权失败报告、插入用户数据、删除用户数据、HLR故障恢复、VLR故障恢复、Check SS指示l呼叫处理功能取路由信息、提供漫游号码l补充业务管理功能登记补充业务、去登记补充业务、激活补充业务

34、、去激活补充业务、查询补充业务、登记补充业务密码、取得补充业务密码l用户数据管理功能开户、销户、补卡、改号、用户号码查询、业务设定/查询、用户动态信息查询、修改用户位置信息、不支持业务替代功能、用户统计功能HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 43第第1章章 HLR系统引入系统引入第第2章章 HLR9820V9R6系统结构系统结构第第3章章 HLR9820V9R6业务与功能业务与功能第第5章章 HLR9820V9R6产品特点与技术产品特点与技术指标指标HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 44硬件可靠性 l冗余和备份设计 l供电可靠性 l硬件单板分布式设计 lIP通讯双平面 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.HUAWEI Confidential Page 45软件可靠性 l软件模块分布式设计 l过载控制 l自动负载均衡 l自动故障检测和自愈能力 l故障倒换 l支持升级失败回退功能 l内存数据管理技术 l用户数据分布式存储 l用户数据备份和恢复 l用户数据一致性校验 HUAWEI TECHNOL