张巍山 卢玢鑫

中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司 河北石家庄 050021

TD-LTE引入对HLR的影响分析

张巍山 卢玢鑫

中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司 河北石家庄 050021

介绍由于TD-LTE引入需引入HSS管理LTE用户数据，LTE在涉及用户数据的接口协议、签约数据、信令流程、鉴权加密等方面都有很大变化，因此3GPP定义了新的功能实体HSS用于LTE用户的数据管理，其功能与HLR存在很大差别，驱动LTE用户所在的HLR需支持HSS功能，HLR与HSS需要融合。本文从网络建设的实际经验出发，通过分析现网的网络问题和融合网络发展方向，提出了HLR和HSS融合建设方案分析。

HLR；HSS；融合

一、LTE需引入HSS，但HSS与HLR存在很大差异

伴随中国移动TD-LTE的引入，LTE在涉及用户数据的接口协议、签约数据、信令流程、鉴权加密等方面都有很大变化，因此3GPP定义了新的功能实体HSS用于LTE用户的数据管理，其功能与HLR存在很大差别，具体原因如下：LTE网络基于全IP设计，用户数据管理的接口协议由基于TDM的MAP变为基于IP的Diameter协议；LTE所有业务均由分组交换网承载，为保障电信业务质量，LTE/SAE定义了一套新的、更高效的QoS管理机制，同时定义了一套新的LTE QoS签约数据；为减少网络时延，提高信令传输效率，LTE网络优化了移动性管理流程（如将原来用于用户位置注册的位置更新和插入用户数据两条消息合并为位置更新消息），以减少信令交互；LTE网络基于USIM卡进行设计，鉴权和加密流程均采用4元组鉴权向量。

二、LTE用户所在的HLR需支持HSS功能，HLR与HSS需要融合

多模LTE终端用户，其2G/TD的用户数据存储在HLR中，其LTE的用户数据存储在HSS中，LTE用户所在HLR与HSS不融合会产生诸多问题，需要融合。

HLR和HSS不融合存在诸多问题：HLR和HSS间存在大量数据交互，信令流程和组网复杂，影响业务可靠性，且HLR需改造支持交互接口；同一LTE用户多点业务开通，影响开通效率，且存在数据不一致风险；HLR和HSS存在较多重合数据，不融合会造成一定重复投资；融合有利于简化网络结构，降低管理维护成本，减少占地降低能耗，根据现网实际分析，融合设备能降低11%-68%的能耗。

三、HLR与HSS融合需求分析

（一）多模数据卡，新号段发展LTE数据业务

对同一用户，HLR和SAE-HSS需分别存两份数据，面临重复投资和多点开通问题，流程复杂, USIM鉴权数据、签约数据重复保存；USIM鉴权重同步。

（二）双待单卡/CSFB终端，现网用户不换号发展LTE数据业务

涉及现网HLR，除HLR和SAE-HSS的融合需求外，可视电话业务还要求具备IMS-HSS数据和功能

（三） SRVCC单待终端，现网用户不换号发展VoIMS业务

SRVCC话音业务要求IMS-HSS与HLR互查用户状态，跨域交互难度大，组网复杂, 现网HLR与IMS HSS存在大量交互用户附着/注册状态数据。

（四）项目建设投资和鉴权重同步

HLR与SAE-HSS有大量重合数据，若不融合，存在重复投资；鉴权功能要求按域配置鉴权参数，若不融合，现网HLR需改造。

（五）用户开通效率

业务开通的问题：用户开户、停机、复机、销户、修改业务等用户管理流程复杂且实时性低；数据不一致的原因和影响；BOSS写数据失败需要进行回退，多个设备间的回退；操作将造成严重的数据不一致；业务签约数据的不一致可通过定期数据核查来矫正，鉴权数据不一致无法数据核查，影响异厂家设备割接。

若不融合，BOSS业务开通流程复杂、效率低，存在多点开通问题，将导致严重的数据不一致。

（六）被叫域选择

SRVCC终端用户数据除HLR/SAE-HSS外，增加了IMS-HSS数据，HLR与IMS-HSS存在频繁业务交互。

SRVCC终端话音由CS和CM-IMS域承载。终端同时只附着在一个域，需要查询附着状态进行被叫业务接续，需现网HLR改造支持非标接口。

HLR/IMS-HSS分设造成跨域数据交互流程、组网复杂，时延增加影响用户体验，HLR/IMS-HSS分设要求现网HLR改造支持非标查询接口。

四、融合HLR/HSS实现方案

融合HLR/HSS有新建和改造两种建设方式：

（一）新建HLR/HSS融合设备（新建或替代老平台）；

（二）对HLR改造或替换支持HLR/HSS融合。

为避免全网HLR改造支持融合HLR/HSS，分阶段实现基于新平台的HLR/HSS用户数据融合，实现2G/TD/LTE用户的统一用户数据管理

现阶段采用退网或扩容新建采用分平台HLR，引入升级支持融合的新平台，为后续融合奠定基础，固定码号IMS-HSS根据用户规模在原有基础上扩容/新建。

LTE数据卡阶段，新建基于新平台的融合设备满足新号段LTE数据需求，新建基于新平台的SAE-HSS/HLR融合设备，保存独立LTE号段数据。

LTE手机阶段，HLR改造或携出满足不换号发展LTE需求，全网HLR改造支持HSS功能，或逐步携出避免初期全网改造（基于新平台），固定码号IMS-HSS物理上可与融合设备合设，逻辑上独立。

五、结束语

伴随TD-LTE网络的建设，HLR规模不断发展的同时，用户数据融合的需求日益显著，在目前的网络中，由于用户种类和业务数量逐渐增多，用户数据存储的网元相互独立，分散放置，容易形成数据上的孤岛，导致数据重复、相关性差、管理困难、运营成本提高；HLR、HSS融合后的移动网络,有利于用户数据库的进一步融合演进，为中国移动关于HLR、HSS融合的演进提供了技术方面的参考。