移动通信网融合HSS用户数据导出研究与应用

宋伟,卜忠贵,马洪源

(1 中国移动通信集团河南有限公司, 郑州 450008；2 中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080)

移动通信网融合HSS用户数据导出研究与应用

宋伟1,卜忠贵2,马洪源2

(1 中国移动通信集团河南有限公司, 郑州 450008；2 中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080)

移动通信网HSS具备2G/3G、EPC及IMS三融合网络功能，但系统本身缺乏基于用户业务特征的数据导出功能。本文结合业务数据特征，充分发挥系统潜能，通过在设备上部署DTL用户导出功能，实现了HSS用户数据的精准导出和灵活管理，保障了设备侧与BOSS业务签约的一致性，提升了用户感知。

HSS；VoLTE；数据导出；DTL

1 背景情况

核心网融合改造完成后，2G/3G HLR设备已逐步替换为新型分布式架构的HSS，但现网HSS本地维护客户端没有用户数据筛选和导出功能，无法针对业务类型进行用户数据的过滤、提取和管理，日常使用极不方便。随着VoLTE的商用，HSS上用户数据更加复杂多样，HSS在传统GSM网、EPC网、VoLTE网中承担起更加重要的作用，做好用户数据的精确过滤和管理是确保用户业务良好体验的基本前提，主要研究内容如下：

（1）针对不同的业务逻辑和嵌套组合，研究从融合HSS上对2G/3G/4G/VoLTE用户数据快速过滤和批量查找的方法，有力支撑市场发展。

（2）通过筛查用户数据，结合BOSS侧开户情况，对现网系统间用户数据进行一致性排查，协同BOSS及时对不一致的用户数据进行批量修复，寻找开户环节的漏洞并进行修正，结合BOSS日志分析，对营账指令进行优化。

（3）通过本项目的研究，特别是VoLTE即将大发展时期，建立一套切实可行的用户数据导出方案，有利于为后期用户业务发掘提供依据，有效推动VoLTE各项业务又好又快发展。

2 HSS介绍与数据导出环境部署

本研究项目以提升客户感知为根本出发点，研究影响用户业务数据管理效率的关键因素和业务流程，展开对三融合HSS组网、用户业务数据尤其VoLTE业务配置特性及针对性用户数据筛查比对等工作。

2.1 HSS介绍

三融合HSS应用于现网接入的GSM/UMTS、EPS（演进的分组系统）和IMS（IP多媒体子系统）网络，存储了网络中所有与用户相关的数据，包括用户身份、鉴权数据、业务数据以及位置信息，并提供对用户数据的管理、对网络中移动设备合法性的检测等功能。

三融合分布式HSS在网络中的角色功能包括GSM/UMTS网络的HLR（归属位置寄存器）网元功能、EPS网络中的HSS（归属签约用户服务器）网元功能以及VoLTE(IMS)网络中的HSS网元功能。每套HSS内部采用FE和BE分布式组网，FE主要承担各类型信令链路的接入和处理功能，对外与其它核心网网元进行接口交互；BE主要承担用户数据部分的功能，有BOSS接口和用户管理接口分别与业务营账及业务维护系统相连。每套HSS的FE和BE都部署备用设备，一般采用主备方式容灾，现网FE采用N+1，BE采用1+1的方式容灾。日常网络维护通过LMT本地客户端及网管登录网元，BOSS营账系统及业务发放通过DCN网络访问HSS BE设备，实现前台营业厅及用户手机端发起的业务变更指令的下发。

2.2 HSS用户数据灵活导出环境搭建

实现用户数据的管理和精准分析，必须先部署用于灵活导出的网络环境和平台，灵活用户数据导出和统计功能由部署在HSS-BE上的DTL模块完成。导出功能支持维护人员按指定条件从HSS内存数据库导出网元用户列表数据和业务数据，并转换为指定格式存储到指定的位置。以现网华为HSS设备为例，搭建过程主要由以下步骤完成。

2.2.1 DTL逻辑模块部署

用户数据灵活导出基于DTL功能模块，在设备侧，该逻辑模块部署于PGW单板之上，和其它业务模块一样，DTL需完成主备平面的配置。如图1 DTL物理位置图所示：0框1槽和0框3槽进行物理单板级的主备配置，同一槽位配置多个DTL模块进行主备容灾。

通过指令ADD MODULE进行创建：

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

2.2.2 DTL模块对外IP设置

由于DTL模块需要单独支持Web访问，需为DTL配置一个DPU为DTL结果导出服务。

典型的配置实例：

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内存库导出配置

通过导出配置，设置用户数据的导出位置，可以将结果存储在本地OMU磁盘或外部服务器。因为用户数据的导出应以不影响现网业务应用为前提，在实际部署时，考虑到不占用主用网元上过多的单板磁盘空间，现网将生成的内存库导出到外部服务器，通过FTP的方式实现结果文件的输出。

典型的配置实例：

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，FTPIP="10.97.64.76"，FTPUSR="iBackup"，FTPPATH="/DTL/HSS104BHW/"，ISREUPLOAD=NO。

图1 DTL物理位置图

分布式HSS的BE一主一备，根据用户数据实时同步的特点，为避免导出过程对业务造成影响，所述方案均在备用BE完成。

2.2.4 数据的端到端曲线采集

基于分布式HSS用户数据特点，为保障信息安全，在网管网部署堡垒主机，作为用户数据灵活导出的外部服务器。当在客户端执行STR导出命令后，系统将数据结果输出在该外部服务器，所采用协议为FTP协议，并将该主机作为资源发布在4A安全管控平台，不仅实现了日常集中登录，以及数据跳转采集，而且确保了系统登陆安全和日志审计。即实现了业务导出数据的端到端曲线采集。

3 VoLTE数据精准筛查与导出

在完成上述设备环境搭建后，要实现用户基于业务数据特征的精准筛查，需根据业务参数特征定制模板。需要制定业务逻辑，通过匹配条件项，将符合条件组合的用户数据过滤并导出到文件中。通过Web浏览器可视化管理和维护用户数据导出或统计模板，根据实际需求创建、修改、删除和查询。模板的过滤条件和导出结果可以根据需要灵活定制。用户数据导出的格式可以是标准格式(huabiao)或者CSV格式，标准格式是按照用户模型导出数据，CSV格式是业界通用标准格式，逐行导出用户数据。导出的数据文件存储在本地或FTP/SFTP服务器上。在日常维护中，一般导出CSV格式。

对于现网部署的VoLTE业务，研究业务特征和网元参数，通过关联参数实现VoLTE业务数据的精准筛查并导出。

3.1 导出模板定制

操作员根据需要导出和统计的用户数据特点，通过DTL Web LMT可视化操作，定义过滤条件和导出结果，为满足信息安全要求，模板设置Web客户端作为资源在省内4A安全管控进行发布。

如图2配置模板流程所示，首先操作员通过DTL Web LMT配置需要的导出和统计模板，DTL Web LMT将配置的相关信息发送给主控DTL，主控DTL检查相关信息，生成相应的模板，主控DTL通过DTL Web LMT呈现结果。

3.2 过滤逻辑定制原理

创建导出模板是通过逻辑定制实现的，所以业务逻辑定制是实现用户导出的关键。根据实际需要选取不同的参数进行逻辑匹配，将符合条件用户数据的导出。在模板定制时，系统将图像化的设置构建成内部数据库可识别的逻辑表达式。图形化逻辑定制由条件、条件组、条件模式及常见的运算符组成：

条件：一条“条件”由一条“子业务名+操作符+业务取值”表达式组成。当一个用户对应的子业务取值符合此表达式时，此条件为真，否则为假。

条件组：一个“条件组”为一条或多条“条件”的集合，其取值由条件组内条件与“条件模式”共同确定。

条件模式：条件模式用于确定最终的导出逻辑，共两个取值：“(AND)OR(AND)”表示条件组内各条件之间进行“与”运算，作为条件组取值，各条件组之间再进行“或”运算；“(OR)AND(OR)”表示条件组内各条件之间进行“或”运算，作为条件组取值，各条件组之间再进行“与”运算。条件组间运算结果为真则导出该用户，为假则不导出。

以VoLTE用户数据导出为例，对于中国移动VoLTE用户，现网HSS系统和DTL功能选项均没有自带的IMS-HSS类参数可调用，因此通过EPC HSS/HLR其它相关参数进行逻辑过滤和条件设置。根据移动集团总部有关VoLTE局数据规范描述，需在HSS签约的参数为：

图2 配置模板流程

签约1：用户Default APN：配置为CMNet APN，格式为：CMNet；

签约2：允许用户APN列表：需新增IMS APN，格式为：IMS；

签约3：在HLR中的用户签约数据中加入智能网业务数据T-CSI，其中的SCP 的MSC ID号应为VoLTE AS的锚定SCP的MSC ID号。

在此根据VoLTE用户的上述业务数据特征，结合现网情况，在HSS中的数据参数示例为：

Default APN “CMNET” 在 HSS中 对 应 的APNQOSTPLID为2；允许的用户APN列表“IMS ”APNQOSTPLID为4，同时对应PDPID=4；T-CSI签约锚定SCP智能数据（现网对应模板ID=20）。结合当前BOSS开户指令，对于一个用户如果以上4参数都满足可判断为VoLTE用户，故制定业务过滤逻辑时通过在一个GROUP中添加TCSITPL_ID=20，APNQOSTPLID=4，EPS_CONTEXT_ID=4且 存 在EPS_CONTEXT_ID=2的APN 4项后， 4项条件为“与”的关系，核对无误后保存，表示模板制定完成。

在日常应用于业务嵌套逻辑条件复杂的用户查询时，一般通过定制多个GROUP的若干过滤条件来实现某一特定类型用户的过滤和导出。

3.3 执行导出

业务逻辑模板制定后，在DTL Web LMT界面，执行STR ONLINEEXP在线导出命令，选取制定的过滤模板名称，命令下发后，通过DSP ONLINEEXP命令查看内存库在线导出任务执行的进度。

导出原理如图3所示，最终结果以压缩格式的TXT文件存在远端目录，根据HSS存储用户数量和业务定制逻辑复杂度的不同，执行时长不等，通常在1h内。等待完成后，登录远端服务器存储目录（即2.2中配置的目录）提取结果文件。

4 应用与推广

本项目结合BOSS开户情况，实现了常见各类业务的用户数据过滤，通过对比，可及时发现业务签约不一致的号码。成果应用在中国移动通信集团公司主导的用户上网数据一致性排查方面，提高了比对稽核效率；在VPMN、来电提醒、来电显示、彩印等多项业务及嵌套业务开户一致性方面，多次支撑市场部门，完成数据一致性比对以及差异用户的数据修复；因VoLTE业务开户涉及网元较多，对各网元数据一致性提出了更高要求，在VoLTE试商用和商用初期，利用本项研究成果，对全省VoLTE用户的各签约参数进行了逐网元排查，及时发现HSS、AS、BOSS等网元间数据的差异，为数据一致性核查和修复提供依据。同时，向前台BOSS提出VoLTE指令体系优化建议，降低了差异率，提升了用户感知，促进了VoLTE业务市场的优质快速发展。

5 结束语

图3 执行导出流程

分布式HSS作为目前三融合网络下用户数据的“大总管”，提升其用户特征分析管理水平，对公司传统业务及新兴业务发展意义重大。尤其在VoLTE商用初期，以用户签约数据一致性排查为突破口，即开展HSS与VoLTE系统业务数据联合研究工作，进而采用本研究成果，通过灵活配置逻辑模板，与BOSS进行数据稽核，提升和优化了VoLTE业务质量和开通逻辑，为用户提供了满意的服务。项目取得的成果将有效推动新兴业务的大规模开展，为今后用户业务数据的高效率维护提供指导和依据，对公司在新网络转型期间的发展，具有积极的意义。

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