核心網(wǎng)MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能的實(shí)驗(yàn)研究

江敏健

摘 要：本文是在移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室的條件下，對(duì)核心網(wǎng)MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能的通信建設(shè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過對(duì)核心網(wǎng)MSC進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)其單一節(jié)點(diǎn)擁有MSC和HLR雙節(jié)點(diǎn)功能的合設(shè)，該移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室配備設(shè)備為愛立信廠家的通信設(shè)備。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室；愛立信；MSC；HLR

1 移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室硬件配置

該移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室的硬件配置是HLR+MSC/VLR+BSC+BTS，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)呼叫功能，以下是各個(gè)節(jié)點(diǎn)的介紹：

⑴HLR（歸屬位置寄存器）：一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)本地用戶的資料信息；

⑵MSC（移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心）：GSM網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)，是對(duì)位于其覆蓋區(qū)域中的MS進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)之間的接口；

⑶VLR（拜訪位置寄存器）：用于寄存所有進(jìn)入本交換機(jī)服務(wù)區(qū)域用戶的信息，VLR與MSC配對(duì)合置于一個(gè)物理實(shí)體中能夠大大減低信令鏈路的負(fù)荷；

⑷BSC（基站控制器）：處理與MS的連接，管理小區(qū)數(shù)據(jù)及話音編碼與速率適配等；

⑸BTS（無線基站）：提供MS與系統(tǒng)的無線接口。

2 MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能

在實(shí)驗(yàn)室的研究過程中，通過對(duì)MSC進(jìn)行雙功能改造，MSC具有HLR所需的所有功能模塊，理論是可以實(shí)現(xiàn)在同一物理實(shí)體MSC上同時(shí)實(shí)現(xiàn)MSC和HLR的雙功能。

MSC與HLR合設(shè)大大增加通信網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)，安全性能極低，因此這樣的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中都幾乎完全沒有應(yīng)用，由于沒有參照的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和配置數(shù)據(jù)，大大加大了MSC與HLR合設(shè)難度。

通過實(shí)驗(yàn)室各專家的聯(lián)合研究討論分析，最終定為該組網(wǎng)架構(gòu)的難度主要在核心網(wǎng)局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置上。通過多次討論分析研究，在幾個(gè)重要的局?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)上作了改造，從而實(shí)現(xiàn)MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能。

MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能是此次實(shí)驗(yàn)研究中的創(chuàng)新亮點(diǎn)，其實(shí)施過程中的關(guān)鍵點(diǎn)改造及數(shù)據(jù)配置情況具體如下：

⑴改造MSC硬件結(jié)構(gòu)，把原先定義為普通信令終端的RPG3板改造成實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)功能的AGEN版，提供用戶鑒權(quán)功能；

⑵在MSC上精確定義HLR專用的局?jǐn)?shù)據(jù)（HGFSI，HGBDI，HGRCI，HGSPC，HGRCI，HGAPI，HGEQI，HGCAC，HGEPC，HGGSI，HGNSI，HGPAI，HGSFI，HGZNI）；

⑶在MSC上定義用戶數(shù)據(jù)；

⑷在MSC上定義GT表，同時(shí)，把用戶數(shù)據(jù)指向OWNSP（正常情況下用戶數(shù)據(jù)指向相應(yīng)的HLR的GTRC），增加定義TT=2、NP=6、NA=4局?jǐn)?shù)據(jù)，用于提供鑒權(quán)。

⑸由于HLR對(duì)用戶的鑒權(quán)涉及最高密鑰等機(jī)密數(shù)據(jù)，經(jīng)協(xié)商后決定取消HLR的鑒權(quán)功能，使用戶在進(jìn)行登記時(shí)只核對(duì)用戶數(shù)據(jù)，不進(jìn)行鑒權(quán)檢查。

⑹基站數(shù)據(jù)方面為在測試時(shí)能方便準(zhǔn)確登記在測試小區(qū)內(nèi)，因此測試小區(qū)數(shù)據(jù)定義上將CGI定義成460-99-9999-12345，以便在搜索網(wǎng)絡(luò)時(shí)能夠精確搜索到460-99的測試網(wǎng)絡(luò)。而且小區(qū)數(shù)據(jù)不做任何切換數(shù)據(jù)，保證測試時(shí)能準(zhǔn)確登記，并且不會(huì)因?yàn)榛拘盘?hào)問題而切換出測試網(wǎng)絡(luò)。

3 實(shí)驗(yàn)研究成果演示

實(shí)驗(yàn)研究改造組網(wǎng)完成后，進(jìn)行了移動(dòng)通信手機(jī)在實(shí)驗(yàn)室里的呼叫演示，條件是需要2張普通SIM卡，2臺(tái)普通手機(jī)。

（1）首先通過查詢得sim卡msisdn對(duì)應(yīng)的imsi碼；

（2）在合設(shè)后的MSC中通過指令hgsui定義并添加相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)至合設(shè)后的MSC中，并取消合設(shè)后的MSC的鑒權(quán)功能；

（3）插入sim卡并開機(jī)登記選擇進(jìn)入測試實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)，用戶完成網(wǎng)絡(luò)注冊及登記后，即可開始進(jìn)行正常呼叫。

（4）通過反復(fù)的測試實(shí)驗(yàn)，呼叫通話質(zhì)量清晰，有效信號(hào)距離至信號(hào)發(fā)射器半徑50M。

本次移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)室MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能的研究是核心網(wǎng)組網(wǎng)改造研究的又一突破，利舊現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行重新組建新網(wǎng)絡(luò)，采用MSC與HLR合設(shè)實(shí)現(xiàn)雙功能，以最少的設(shè)備建設(shè)投入實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，這一功能性研究的突破對(duì)以后核心網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究具有實(shí)際的參考意義。

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