分布式HSS在黑龙江移动网络中的应用

发布时间：2020-10-01 19:35

　　传统2G/3G移动通信网络向4G LTE网络平滑演进,除了无线网中接口协议的重大变化,在核心网中其中最重要的变化之一就是引入了分布式HSS网络节点,实现了2G/3G/4G用户数据的三网融合。分布式HSS在4G LTE移动通信网络中属于核心网络节点,在新一代移动通信网络中发挥着重要的作用,无论是传统CS语音业务,还是目前日益增长的PS数据业务,都离不开分布式HSS。对分布式HSS在移动通信网络中的研究,有助于实现移动通信网络的平滑演进,为传统电路域网络向全IP网络演进奠定基础。无论移动通信网络如何发展演进,用于存储用户数据的HSS节点无疑是最重要的节点,因此对分布式HSS的研究对于将来5G网络部署,物联网时代的到来也都有极高的借鉴性。论文首先研究了分布式HSS在4G LTE移动通信网络中的地位和作用,分析了分布式HSS在移动通信网络由2G/3G传统电路域网络向全IP的4G LTE网络演进过程中的重要性。论文重点研究了分布式HSS在4G LTE网络中的各个接口以及相应接口协议,详细研究分析了分布式HSS S6a接口的Diameter协议信令,并对相关信令流程做了全面的研究,主要包括:位置更新流程(Update Location)、取消位置更新流程(Cancel Location)、清除用户流程(Purge)、用户鉴权流程(Authentication)、插入用户数据流程(Insert Subscriber Data)、删除用户数据流程(Delete Subscriber Data)、通知流程(Notify)、重启流程(Reset)等。论文结合黑龙江移动4G LTE网络建设中引入分布式HSS的项目,分析了分布式HSS在实际网络中的组网方案,同时对组网方案中的不足之处提出了相应改进措施,并对实施改进之后的网络进行了性能统计分析,主要包括分布式HSS的位置更新成功率(Update Location Ratio)、取消位置更新成功率(Cancel Location Ratio)、用户鉴权成功率(Authentication Ratio)、插入用户数据成功率(Insert Subscriber Data Ratio)、通知成功率(Notify Ratio)等。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5
【部分图文】：

网络接口,用户数据,移动通信网络,三网融合

图 1.1 分布式 HSS 网络接口图可见，无论是现网传统的 2/3G 网络，还是正在建设的 4G LTE 网络的 5G 移动通信网络，都离不开用户数据存储节点 HSS。因此作为核——HSS 在移动通信网络中起着十分重要的作用。题的研究基于对现网 HLR 进行升级改造，平滑演进为三网融合分布融合发展的需要，更有利于网络安全，具有技术应用的前瞻性。新技和制定，对通信能力的提高有着重要意义。HLR 向分布式 HSS 的融化网络结构、快速组建用户数据中心，缩短新业务应用时间，为传统型奠定基础。在移动互联网时代，行业间竞争加剧，以用户为中心键，只有基于用户数据才能提供满足以用户为中心的业务需求，避免，而不是服务提供者，充分利用用户数据资源，实现向信息专家的转SS 融合技术，克服了用户数据被分布在网络中的多个位置，分散并。有利于运营商基于用户数据发展新业务，充分体现 HSS 作为核心

外部接口,内部结构

图 2.1 分布式 HSS 内部结构和主要外部接口要包括：1）HLR-FE 前端和 MSC-S、GMSC-S 之间的 C、D 接口通过 HSTP、LSTP 转接实现C 接口：MSC 和 HLR-FE 之间的接口。MSC 通过该接口向 HLR-FE 查询被叫移的选路信息，以确定接续路由。D 接口：VLR 和 HLR-FE 之间的接口。该接口用于传送有关移动用户数据，以及移动台的位置信息和选路信息。MAP 协议定义了在移动通信核心网各相关网元之间为实现移动台的漫游功能而的信息交换方式，包括消息流程、操作定义、数据类型、错误类型以及具体的编码等关的网元包括 MSC、VLR、HLR、SMC 等。这部分接口和信令协议与传统 2/3G 网络完全保持一致，没有发生变化，仍然采T155 光纤中的 2M 电路来承载，开启七号高速信令链路实现，这个接口在全网 IP 化进中可以平滑升级为 MAP Over IP。

割接,成功概率,指标,成功率

图 4.1 割接前后位置更新成功概率指标对比网络改进方案实施后，三个 FE 的 S6a 接口位置更新成功率在 99.96%~99.99%，属于正常工作范围。.2 取消位置成功率）指标描述分布式 HSS 的取消位置成功率，该指标是 HSS 节点级指标，表示用户在 4G L发生位置更新，在新的 MME 注册登记后，HSS 向原 MME 发送取消位置信令的成功标的影响因素包括用户终端 UE 发起位置更新的次数、频率，该指标的高低反式 HSS 对取消位置信令的处理能力。当取消位置成功率指标低于 99%时，表示置更新信令处理能力不足，可能产生的原因有 HSS 板卡负荷过高，IP 信令网中风暴等。

【参考文献】