ATCA架構(gòu)HLR數(shù)據(jù)管理流程分析

王琳琳，王國(guó)成，蔣尚文

（中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司煙臺(tái)分公司，山東 煙臺(tái)264001）

1 ATCA架構(gòu)HLR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

ATCA架構(gòu)HLR邏輯上劃分為FE（業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)）和BE（數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)）兩個(gè)網(wǎng)元：FE實(shí)現(xiàn)協(xié)議處理與業(yè)務(wù)處理功能。BE實(shí)現(xiàn)用戶(hù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問(wèn)、管理等功能。FE和BE物理上可以合一部署，也可以分離部署。

ATCA架構(gòu)HLR功能上劃分為信令處理子系統(tǒng)、用戶(hù)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)、操作維護(hù)子系統(tǒng)等5個(gè)子系統(tǒng)。子系統(tǒng)之間采用TCP／IP協(xié)議通信。信令處理子系統(tǒng)組成FE，用戶(hù)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)組成BE。

FE、BE合一與分離部署的主要區(qū)別是：（1）合一部署 HLR：FE和BE共用一個(gè)OMU；分離部署HLR：FE和BE有各自的OMU。（2）合一部署的HLR，F(xiàn)E和BE間不用跨承載網(wǎng)進(jìn)行通信；分離部署的HLR，F(xiàn)E和BE間可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)部署情況選擇FE和BE間是否要跨承載網(wǎng)進(jìn)行通信。

2 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)指令執(zhí)行流程

2．1 HLR營(yíng)帳典型組網(wǎng)

HLR營(yíng)帳網(wǎng)絡(luò)由HLR核心網(wǎng)網(wǎng)管DCN網(wǎng)絡(luò)與營(yíng)帳側(cè)DCN網(wǎng)絡(luò)組成，HLR用戶(hù)簽約數(shù)據(jù)變更通過(guò)營(yíng)帳系統(tǒng)DCN、核心網(wǎng)網(wǎng)管DCN、HLR營(yíng)帳接口，最后送至HLR的BE節(jié)點(diǎn)進(jìn)行變更存儲(chǔ)。

2．2 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)指令執(zhí)行流程

ATCA架構(gòu)HLR一般配置一對(duì)USPGW模塊作為與營(yíng)帳之間的接口，加載了一對(duì)DPU進(jìn)程、一對(duì)PGW進(jìn)程，均為主備模式，用于處理來(lái)自營(yíng)帳的指令。USPGW模塊后插接口板提供營(yíng)帳側(cè)及PGW Web側(cè)網(wǎng)口。具體流程如下：

（1）營(yíng)帳側(cè)發(fā)送營(yíng)帳指令，經(jīng)過(guò)營(yíng)帳DCN、核心網(wǎng)網(wǎng)管DCN送至HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的PGW模塊；

（2）PGW模塊上的DPU進(jìn)程根據(jù)收到IP數(shù)據(jù)包的五元組（源IP、源端口、目的IP、目的端口、協(xié)議類(lèi)型）轉(zhuǎn)發(fā)給合適的PGW進(jìn)程；

（3）PGW進(jìn)程通過(guò)HLR數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)的DSG（Data Service Gateway）與 DRU（Data Routing U－nit）／DSU（Data Service Unit）交互，完成用戶(hù)數(shù)據(jù)的增加、修改、查詢(xún)等操作，同時(shí)PGW負(fù)責(zé)完成主用局和容災(zāi)局之間的同步文件傳輸及執(zhí)行。

（4）DSU內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生用戶(hù)靜態(tài)數(shù)據(jù)更新時(shí)，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的同步模塊把相關(guān)修改信息發(fā)給HLR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)的 DBG（Data Base Gateway）模塊。DBG模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地把更新的數(shù)據(jù)同步到物理數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)以上流程，HLR完成營(yíng)帳指令的執(zhí)行及用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

3 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)操作流程

3．1 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)查詢(xún)流程

HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)查詢(xún)流程如圖1所示。

圖1 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)查詢(xún)流程

（1）用戶(hù)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的DPU PGW發(fā)送查詢(xún)指令至 DSG，DSG（Data Service Gateway）根據(jù) DCI（DS Call Interface）消息中的路由鍵信息選擇對(duì)應(yīng)的DRU Cluster，再根據(jù)負(fù)載均衡選擇一個(gè)DRU（Data Routing Unit）節(jié)點(diǎn)，然后發(fā)送DCI消息給該節(jié)點(diǎn)。

（2）DRU節(jié)點(diǎn)根據(jù)DCI消息中的路由鍵信息查找對(duì)應(yīng)的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類(lèi)型為數(shù)據(jù)查詢(xún)，根據(jù)負(fù)載均衡算法把消息發(fā)送到DSU Cluster中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

（3）DSU（Data Service Unit）節(jié)點(diǎn)查詢(xún)本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并組裝響應(yīng)消息，發(fā)送響應(yīng)消息給DRU節(jié)點(diǎn)。

（4）DRU節(jié)點(diǎn)返回操作結(jié)果給DSG。

3．2 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)修改流程

HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)修改流程如圖2所示。

圖2 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)修改流程

（1）DSG根據(jù)DCI消息中的路由鍵信息選擇對(duì)應(yīng)的DRU Cluster，再根據(jù)負(fù)載均衡選擇一個(gè)DRU節(jié)點(diǎn)，然后發(fā)送DCI消息給該節(jié)點(diǎn)。

（2）DRU節(jié)點(diǎn)根據(jù)DCI消息中的路由鍵信息查找對(duì)應(yīng)的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類(lèi)型為數(shù)據(jù)修改，把消息發(fā)送到DSU Cluster中的Master節(jié)點(diǎn)。

（3）DSU Master節(jié)點(diǎn)修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送復(fù)制消息給同一個(gè)Cluster中Slave節(jié)點(diǎn)，并等待其響應(yīng)消息。

（4）DSU Slave節(jié)點(diǎn)收到復(fù)制消息，修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送響應(yīng)消息給Master節(jié)點(diǎn)。

（5）DSU Master節(jié)點(diǎn)發(fā)送響應(yīng)消息給DRU節(jié)點(diǎn)。

（6）DRU返回操作結(jié)果給DSG。

3．3 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)開(kāi)戶(hù)流程

HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)開(kāi)戶(hù)流程如圖3所示。

圖3 HLR用戶(hù)數(shù)據(jù)開(kāi)戶(hù)流程

（1）DSG根據(jù)DCI消息中的路由鍵信息選擇對(duì)應(yīng)的DRU Cluster，再根據(jù)負(fù)載均衡選擇一個(gè)DRU節(jié)點(diǎn)，然后發(fā)送DCI消息給該節(jié)點(diǎn)。

（2）DRU節(jié)點(diǎn)根據(jù)DCI消息中的路由鍵信息查找對(duì)應(yīng)的DSU Cluster，分析后得出消息的操作類(lèi)型為數(shù)據(jù)開(kāi)戶(hù)，把消息發(fā)送到DSU Cluster中的Master節(jié)點(diǎn)。

（3）DSU Master節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由更新消息給DRU Master節(jié)點(diǎn)。

（4）DRU Master節(jié)點(diǎn)修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送復(fù)制消息給同一個(gè)Cluster中Slave節(jié)點(diǎn)，并等待其響應(yīng)消息。

（5）DRU Slave節(jié)點(diǎn)收到復(fù)制消息，修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送響應(yīng)消息給Master節(jié)點(diǎn)。

（6）DRU返回操作結(jié)果給DSU Master節(jié)點(diǎn)。

（7）DSU Master節(jié)點(diǎn)修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送復(fù)制消息給同一個(gè)Cluster中Slave節(jié)點(diǎn)，并等待其響應(yīng)消息。

（8）DSU Slave節(jié)點(diǎn)收到復(fù)制消息，修改本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)成功后，發(fā)送響應(yīng)消息給Master節(jié)點(diǎn)。

（9）DSU Master節(jié)點(diǎn)發(fā)送響應(yīng)消息給DRU節(jié)點(diǎn)。

（10）DRU返回操作結(jié)果給DSG。

4 結(jié)束語(yǔ)

HLR最重要的功能就是用戶(hù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理，掌握營(yíng)帳指令的執(zhí)行流程及用戶(hù)數(shù)據(jù)管理流程，能夠及時(shí)完成用戶(hù)數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題的分析處理，加快問(wèn)題處理速度，保證用戶(hù)業(yè)務(wù)的正常開(kāi)通使用。