移動(dòng)通信網(wǎng)融合HSS用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出研究與應(yīng)用

宋偉,卜忠貴,馬洪源

(1 中國移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司, 鄭州 450008；2 中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100080)

移動(dòng)通信網(wǎng)融合HSS用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出研究與應(yīng)用

宋偉1,卜忠貴2,馬洪源2

(1 中國移動(dòng)通信集團(tuán)河南有限公司, 鄭州 450008；2 中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100080)

移動(dòng)通信網(wǎng)HSS具備2G/3G、EPC及IMS三融合網(wǎng)絡(luò)功能，但系統(tǒng)本身缺乏基于用戶業(yè)務(wù)特征的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。本文結(jié)合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特征，充分發(fā)揮系統(tǒng)潛能，通過在設(shè)備上部署DTL用戶導(dǎo)出功能，實(shí)現(xiàn)了HSS用戶數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)導(dǎo)出和靈活管理，保障了設(shè)備側(cè)與BOSS業(yè)務(wù)簽約的一致性，提升了用戶感知。

HSS；VoLTE；數(shù)據(jù)導(dǎo)出；DTL

1 背景情況

核心網(wǎng)融合改造完成后，2G/3G HLR設(shè)備已逐步替換為新型分布式架構(gòu)的HSS，但現(xiàn)網(wǎng)HSS本地維護(hù)客戶端沒有用戶數(shù)據(jù)篩選和導(dǎo)出功能，無法針對(duì)業(yè)務(wù)類型進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的過濾、提取和管理，日常使用極不方便。隨著VoLTE的商用，HSS上用戶數(shù)據(jù)更加復(fù)雜多樣，HSS在傳統(tǒng)GSM網(wǎng)、EPC網(wǎng)、VoLTE網(wǎng)中承擔(dān)起更加重要的作用，做好用戶數(shù)據(jù)的精確過濾和管理是確保用戶業(yè)務(wù)良好體驗(yàn)的基本前提，主要研究內(nèi)容如下：

（1）針對(duì)不同的業(yè)務(wù)邏輯和嵌套組合，研究從融合HSS上對(duì)2G/3G/4G/VoLTE用戶數(shù)據(jù)快速過濾和批量查找的方法，有力支撐市場(chǎng)發(fā)展。

（2）通過篩查用戶數(shù)據(jù)，結(jié)合BOSS側(cè)開戶情況，對(duì)現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)間用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性排查，協(xié)同BOSS及時(shí)對(duì)不一致的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行批量修復(fù)，尋找開戶環(huán)節(jié)的漏洞并進(jìn)行修正，結(jié)合BOSS日志分析，對(duì)營賬指令進(jìn)行優(yōu)化。

（3）通過本項(xiàng)目的研究，特別是VoLTE即將大發(fā)展時(shí)期，建立一套切實(shí)可行的用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出方案，有利于為后期用戶業(yè)務(wù)發(fā)掘提供依據(jù)，有效推動(dòng)VoLTE各項(xiàng)業(yè)務(wù)又好又快發(fā)展。

2 HSS介紹與數(shù)據(jù)導(dǎo)出環(huán)境部署

本研究項(xiàng)目以提升客戶感知為根本出發(fā)點(diǎn)，研究影響用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理效率的關(guān)鍵因素和業(yè)務(wù)流程，展開對(duì)三融合HSS組網(wǎng)、用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)尤其VoLTE業(yè)務(wù)配置特性及針對(duì)性用戶數(shù)據(jù)篩查比對(duì)等工作。

2.1 HSS介紹

三融合HSS應(yīng)用于現(xiàn)網(wǎng)接入的GSM/UMTS、EPS（演進(jìn)的分組系統(tǒng)）和IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)了網(wǎng)絡(luò)中所有與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括用戶身份、鑒權(quán)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及位置信息，并提供對(duì)用戶數(shù)據(jù)的管理、對(duì)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)設(shè)備合法性的檢測(cè)等功能。

三融合分布式HSS在網(wǎng)絡(luò)中的角色功能包括GSM/UMTS網(wǎng)絡(luò)的HLR（歸屬位置寄存器）網(wǎng)元功能、EPS網(wǎng)絡(luò)中的HSS（歸屬簽約用戶服務(wù)器）網(wǎng)元功能以及VoLTE(IMS)網(wǎng)絡(luò)中的HSS網(wǎng)元功能。每套HSS內(nèi)部采用FE和BE分布式組網(wǎng)，F(xiàn)E主要承擔(dān)各類型信令鏈路的接入和處理功能，對(duì)外與其它核心網(wǎng)網(wǎng)元進(jìn)行接口交互；BE主要承擔(dān)用戶數(shù)據(jù)部分的功能，有BOSS接口和用戶管理接口分別與業(yè)務(wù)營賬及業(yè)務(wù)維護(hù)系統(tǒng)相連。每套HSS的FE和BE都部署備用設(shè)備，一般采用主備方式容災(zāi)，現(xiàn)網(wǎng)FE采用N+1，BE采用1+1的方式容災(zāi)。日常網(wǎng)絡(luò)維護(hù)通過LMT本地客戶端及網(wǎng)管登錄網(wǎng)元，BOSS營賬系統(tǒng)及業(yè)務(wù)發(fā)放通過DCN網(wǎng)絡(luò)訪問HSS BE設(shè)備，實(shí)現(xiàn)前臺(tái)營業(yè)廳及用戶手機(jī)端發(fā)起的業(yè)務(wù)變更指令的下發(fā)。

2.2 HSS用戶數(shù)據(jù)靈活導(dǎo)出環(huán)境搭建

實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的管理和精準(zhǔn)分析，必須先部署用于靈活導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和平臺(tái)，靈活用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出和統(tǒng)計(jì)功能由部署在HSS-BE上的DTL模塊完成。導(dǎo)出功能支持維護(hù)人員按指定條件從HSS內(nèi)存數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出網(wǎng)元用戶列表數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為指定格式存儲(chǔ)到指定的位置。以現(xiàn)網(wǎng)華為HSS設(shè)備為例，搭建過程主要由以下步驟完成。

2.2.1 DTL邏輯模塊部署

用戶數(shù)據(jù)靈活導(dǎo)出基于DTL功能模塊，在設(shè)備側(cè)，該邏輯模塊部署于PGW單板之上，和其它業(yè)務(wù)模塊一樣，DTL需完成主備平面的配置。如圖1 DTL物理位置圖所示：0框1槽和0框3槽進(jìn)行物理單板級(jí)的主備配置，同一槽位配置多個(gè)DTL模塊進(jìn)行主備容災(zāi)。

通過指令A(yù)DD MODULE進(jìn)行創(chuàng)建：

ADD MODULE：MID=27，MT=DTL，SRN1=0，SN1=1，MNAME="D TL27"。

2.2.2 DTL模塊對(duì)外IP設(shè)置

由于DTL模塊需要單獨(dú)支持Web訪問，需為DTL配置一個(gè)DPU為DTL結(jié)果導(dǎo)出服務(wù)。

典型的配置實(shí)例：

ADD_IPADDR：DPUMID=8，GATEWAYTYPE=DTL，IPVER=IPV4，IPV4IP1="10.91.133.196"，IPV4 GW1="10.91.133.194"，IPV4MASK1="255.255.255.240"，ETH1=Card4/Lan1，ARPDETECT=ARP。

2.2.3 DTL內(nèi)存庫導(dǎo)出配置

通過導(dǎo)出配置，設(shè)置用戶數(shù)據(jù)的導(dǎo)出位置，可以將結(jié)果存儲(chǔ)在本地OMU磁盤或外部服務(wù)器。因?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)的導(dǎo)出應(yīng)以不影響現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用為前提，在實(shí)際部署時(shí)，考慮到不占用主用網(wǎng)元上過多的單板磁盤空間，現(xiàn)網(wǎng)將生成的內(nèi)存庫導(dǎo)出到外部服務(wù)器，通過FTP的方式實(shí)現(xiàn)結(jié)果文件的輸出。

典型的配置實(shí)例：

ADD_DTLCFG：CFGID="DTL"，OPTYPE=ONL INE_EXPORT，METYPE="HSS9860"，STOTYPE=F TP，LIP="10.91.133.43"，LGW="10.91.133.33"，LM ASK="255.255.255.240"，LP=Card4/Lan0，F(xiàn)TPIP="10.97.64.76"，F(xiàn)TPUSR="iBackup"，F(xiàn)TPPATH="/DTL/HSS104BHW/"，ISREUPLOAD=NO。

圖1 DTL物理位置圖

分布式HSS的BE一主一備，根據(jù)用戶數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步的特點(diǎn)，為避免導(dǎo)出過程對(duì)業(yè)務(wù)造成影響，所述方案均在備用BE完成。

2.2.4 數(shù)據(jù)的端到端曲線采集

基于分布式HSS用戶數(shù)據(jù)特點(diǎn)，為保障信息安全，在網(wǎng)管網(wǎng)部署堡壘主機(jī)，作為用戶數(shù)據(jù)靈活導(dǎo)出的外部服務(wù)器。當(dāng)在客戶端執(zhí)行STR導(dǎo)出命令后，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)結(jié)果輸出在該外部服務(wù)器，所采用協(xié)議為FTP協(xié)議，并將該主機(jī)作為資源發(fā)布在4A安全管控平臺(tái)，不僅實(shí)現(xiàn)了日常集中登錄，以及數(shù)據(jù)跳轉(zhuǎn)采集，而且確保了系統(tǒng)登陸安全和日志審計(jì)。即實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)的端到端曲線采集。

3 VoLTE數(shù)據(jù)精準(zhǔn)篩查與導(dǎo)出

在完成上述設(shè)備環(huán)境搭建后，要實(shí)現(xiàn)用戶基于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特征的精準(zhǔn)篩查，需根據(jù)業(yè)務(wù)參數(shù)特征定制模板。需要制定業(yè)務(wù)邏輯，通過匹配條件項(xiàng)，將符合條件組合的用戶數(shù)據(jù)過濾并導(dǎo)出到文件中。通過Web瀏覽器可視化管理和維護(hù)用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出或統(tǒng)計(jì)模板，根據(jù)實(shí)際需求創(chuàng)建、修改、刪除和查詢。模板的過濾條件和導(dǎo)出結(jié)果可以根據(jù)需要靈活定制。用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出的格式可以是標(biāo)準(zhǔn)格式(huabiao)或者CSV格式，標(biāo)準(zhǔn)格式是按照用戶模型導(dǎo)出數(shù)據(jù)，CSV格式是業(yè)界通用標(biāo)準(zhǔn)格式，逐行導(dǎo)出用戶數(shù)據(jù)。導(dǎo)出的數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)在本地或FTP/SFTP服務(wù)器上。在日常維護(hù)中，一般導(dǎo)出CSV格式。

對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)部署的VoLTE業(yè)務(wù)，研究業(yè)務(wù)特征和網(wǎng)元參數(shù)，通過關(guān)聯(lián)參數(shù)實(shí)現(xiàn)VoLTE業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)篩查并導(dǎo)出。

3.1 導(dǎo)出模板定制

操作員根據(jù)需要導(dǎo)出和統(tǒng)計(jì)的用戶數(shù)據(jù)特點(diǎn)，通過DTL Web LMT可視化操作，定義過濾條件和導(dǎo)出結(jié)果，為滿足信息安全要求，模板設(shè)置Web客戶端作為資源在省內(nèi)4A安全管控進(jìn)行發(fā)布。

如圖2配置模板流程所示，首先操作員通過DTL Web LMT配置需要的導(dǎo)出和統(tǒng)計(jì)模板，DTL Web LMT將配置的相關(guān)信息發(fā)送給主控DTL，主控DTL檢查相關(guān)信息，生成相應(yīng)的模板，主控DTL通過DTL Web LMT呈現(xiàn)結(jié)果。

3.2 過濾邏輯定制原理

創(chuàng)建導(dǎo)出模板是通過邏輯定制實(shí)現(xiàn)的，所以業(yè)務(wù)邏輯定制是實(shí)現(xiàn)用戶導(dǎo)出的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)際需要選取不同的參數(shù)進(jìn)行邏輯匹配，將符合條件用戶數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。在模板定制時(shí)，系統(tǒng)將圖像化的設(shè)置構(gòu)建成內(nèi)部數(shù)據(jù)庫可識(shí)別的邏輯表達(dá)式。圖形化邏輯定制由條件、條件組、條件模式及常見的運(yùn)算符組成：

條件：一條“條件”由一條“子業(yè)務(wù)名+操作符+業(yè)務(wù)取值”表達(dá)式組成。當(dāng)一個(gè)用戶對(duì)應(yīng)的子業(yè)務(wù)取值符合此表達(dá)式時(shí)，此條件為真，否則為假。

條件組：一個(gè)“條件組”為一條或多條“條件”的集合，其取值由條件組內(nèi)條件與“條件模式”共同確定。

條件模式：條件模式用于確定最終的導(dǎo)出邏輯，共兩個(gè)取值：“(AND)OR(AND)”表示條件組內(nèi)各條件之間進(jìn)行“與”運(yùn)算，作為條件組取值，各條件組之間再進(jìn)行“或”運(yùn)算；“(OR)AND(OR)”表示條件組內(nèi)各條件之間進(jìn)行“或”運(yùn)算，作為條件組取值，各條件組之間再進(jìn)行“與”運(yùn)算。條件組間運(yùn)算結(jié)果為真則導(dǎo)出該用戶，為假則不導(dǎo)出。

以VoLTE用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出為例，對(duì)于中國移動(dòng)VoLTE用戶，現(xiàn)網(wǎng)HSS系統(tǒng)和DTL功能選項(xiàng)均沒有自帶的IMS-HSS類參數(shù)可調(diào)用，因此通過EPC HSS/HLR其它相關(guān)參數(shù)進(jìn)行邏輯過濾和條件設(shè)置。根據(jù)移動(dòng)集團(tuán)總部有關(guān)VoLTE局?jǐn)?shù)據(jù)規(guī)范描述，需在HSS簽約的參數(shù)為：

圖2 配置模板流程

簽約1：用戶Default APN：配置為CMNet APN，格式為：CMNet；

簽約2：允許用戶APN列表：需新增IMS APN，格式為：IMS；

簽約3：在HLR中的用戶簽約數(shù)據(jù)中加入智能網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)T-CSI，其中的SCP 的MSC ID號(hào)應(yīng)為VoLTE AS的錨定SCP的MSC ID號(hào)。

在此根據(jù)VoLTE用戶的上述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特征，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)情況，在HSS中的數(shù)據(jù)參數(shù)示例為：

Default APN “CMNET” 在 HSS中 對(duì) 應(yīng) 的APNQOSTPLID為2；允許的用戶APN列表“IMS ”APNQOSTPLID為4，同時(shí)對(duì)應(yīng)PDPID=4；T-CSI簽約錨定SCP智能數(shù)據(jù)（現(xiàn)網(wǎng)對(duì)應(yīng)模板ID=20）。結(jié)合當(dāng)前BOSS開戶指令，對(duì)于一個(gè)用戶如果以上4參數(shù)都滿足可判斷為VoLTE用戶，故制定業(yè)務(wù)過濾邏輯時(shí)通過在一個(gè)GROUP中添加TCSITPL_ID=20，APNQOSTPLID=4，EPS_CONTEXT_ID=4且 存 在EPS_CONTEXT_ID=2的APN 4項(xiàng)后， 4項(xiàng)條件為“與”的關(guān)系，核對(duì)無誤后保存，表示模板制定完成。

在日常應(yīng)用于業(yè)務(wù)嵌套邏輯條件復(fù)雜的用戶查詢時(shí)，一般通過定制多個(gè)GROUP的若干過濾條件來實(shí)現(xiàn)某一特定類型用戶的過濾和導(dǎo)出。

3.3 執(zhí)行導(dǎo)出

業(yè)務(wù)邏輯模板制定后，在DTL Web LMT界面，執(zhí)行STR ONLINEEXP在線導(dǎo)出命令，選取制定的過濾模板名稱，命令下發(fā)后，通過DSP ONLINEEXP命令查看內(nèi)存庫在線導(dǎo)出任務(wù)執(zhí)行的進(jìn)度。

導(dǎo)出原理如圖3所示，最終結(jié)果以壓縮格式的TXT文件存在遠(yuǎn)端目錄，根據(jù)HSS存儲(chǔ)用戶數(shù)量和業(yè)務(wù)定制邏輯復(fù)雜度的不同，執(zhí)行時(shí)長不等，通常在1h內(nèi)。等待完成后，登錄遠(yuǎn)端服務(wù)器存儲(chǔ)目錄（即2.2中配置的目錄）提取結(jié)果文件。

4 應(yīng)用與推廣

本項(xiàng)目結(jié)合BOSS開戶情況，實(shí)現(xiàn)了常見各類業(yè)務(wù)的用戶數(shù)據(jù)過濾，通過對(duì)比，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)簽約不一致的號(hào)碼。成果應(yīng)用在中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司主導(dǎo)的用戶上網(wǎng)數(shù)據(jù)一致性排查方面，提高了比對(duì)稽核效率；在VPMN、來電提醒、來電顯示、彩印等多項(xiàng)業(yè)務(wù)及嵌套業(yè)務(wù)開戶一致性方面，多次支撐市場(chǎng)部門，完成數(shù)據(jù)一致性比對(duì)以及差異用戶的數(shù)據(jù)修復(fù)；因VoLTE業(yè)務(wù)開戶涉及網(wǎng)元較多，對(duì)各網(wǎng)元數(shù)據(jù)一致性提出了更高要求，在VoLTE試商用和商用初期，利用本項(xiàng)研究成果，對(duì)全省VoLTE用戶的各簽約參數(shù)進(jìn)行了逐網(wǎng)元排查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)HSS、AS、BOSS等網(wǎng)元間數(shù)據(jù)的差異，為數(shù)據(jù)一致性核查和修復(fù)提供依據(jù)。同時(shí)，向前臺(tái)BOSS提出VoLTE指令體系優(yōu)化建議，降低了差異率，提升了用戶感知，促進(jìn)了VoLTE業(yè)務(wù)市場(chǎng)的優(yōu)質(zhì)快速發(fā)展。

5 結(jié)束語

圖3 執(zhí)行導(dǎo)出流程

分布式HSS作為目前三融合網(wǎng)絡(luò)下用戶數(shù)據(jù)的“大總管”，提升其用戶特征分析管理水平，對(duì)公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù)及新興業(yè)務(wù)發(fā)展意義重大。尤其在VoLTE商用初期，以用戶簽約數(shù)據(jù)一致性排查為突破口，即開展HSS與VoLTE系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)聯(lián)合研究工作，進(jìn)而采用本研究成果，通過靈活配置邏輯模板，與BOSS進(jìn)行數(shù)據(jù)稽核，提升和優(yōu)化了VoLTE業(yè)務(wù)質(zhì)量和開通邏輯，為用戶提供了滿意的服務(wù)。項(xiàng)目取得的成果將有效推動(dòng)新興業(yè)務(wù)的大規(guī)模開展，為今后用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高效率維護(hù)提供指導(dǎo)和依據(jù)，對(duì)公司在新網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型期間的發(fā)展，具有積極的意義。

AbstractThe HSS systems which have applied in China Mobile for 2G/3G, EPC and IMS. However, the systems lack the data export function which should be based on the characteristics of the users’ business data. In this paper, we will discuss how to enhance the systems’ potentials by combining the user characteristics of business data. Through the deployment of DTL users export functions on the device,this paper will show how to achieve a precise export HSS user data and flexible management, ensure consistency of the equipment side and BOSS service subscription and enhance the user perception.

KeywordsHSS; VoLTE; data export; DTL

Research and application of HSS user data export in the mobile network

SONG Wei1, BU Zhong-gui2, MA Hong-yuan2
(1 China Mobile Group He'nan Co., Ltd., Zhengzhou 450008, China; 2 China Mobile Group Design Institute Co., Ltd.,Beijing 100080, China)

TN929.5

A

1008-5599（2017）10-0083-05

2017-04-12