傳統(tǒng)2G/3G移動通信網(wǎng)絡向4G LTE網(wǎng)絡平滑演進,除了無線網(wǎng)中接口協(xié)議的重大變化,在核心網(wǎng)中其中最重要的變化之一就是引入了分布式HSS網(wǎng)絡節(jié)點,實現(xiàn)了2G/3G/4G用戶數(shù)據(jù)的三網(wǎng)融合。分布式HSS在4G LTE移動通信網(wǎng)絡中屬于核心網(wǎng)絡節(jié)點,在新一代移動通信網(wǎng)絡中發(fā)揮著重要的作用,無論是傳統(tǒng)CS語音業(yè)務,還是目前日益增長的PS數(shù)據(jù)業(yè)務,都離不開分布式HSS。對分布式HSS在移動通信網(wǎng)絡中的研究,有助于實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡的平滑演進,為傳統(tǒng)電路域網(wǎng)絡向全IP網(wǎng)絡演進奠定基礎。無論移動通信網(wǎng)絡如何發(fā)展演進,用于存儲用戶數(shù)據(jù)的HSS節(jié)點無疑是最重要的節(jié)點,因此對分布式HSS的研究對于將來5G網(wǎng)絡部署,物聯(lián)網(wǎng)時代的到來也都有極高的借鑒性。論文首先研究了分布式HSS在4G LTE移動通信網(wǎng)絡中的地位和作用,分析了分布式HSS在移動通信網(wǎng)絡由2G/3G傳統(tǒng)電路域網(wǎng)絡向全IP的4G LTE網(wǎng)絡演進過程中的重要性。論文重點研究了分布式HSS在4G LTE網(wǎng)絡中的各個接口以及相應接口協(xié)議,詳細研究分析了分布式HSS S6a接口的Diameter協(xié)議信令,并對相關(guān)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)、清除用戶流程(Purge)、用戶鑒權(quán)流程(Authentication)、插入用戶數(shù)據(jù)流程(Insert Subscriber Data)、刪除用戶數(shù)據(jù)流程(Delete Subscriber Data)、通知流程(Notify)、重啟流程(Reset)等。論文結(jié)合黑龍江移動4G LTE網(wǎng)絡建設中引入分布式HSS的項目,分析了分布式HSS在實際網(wǎng)絡中的組網(wǎng)方案,同時對組網(wǎng)方案中的不足之處提出了相應改進措施,并對實施改進之后的網(wǎng)絡進行了性能統(tǒng)計分析,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)、用戶鑒權(quán)成功率(Authentication Ratio)、插入用戶數(shù)據(jù)成功率(Insert Subscriber Data Ratio)、通知成功率(Notify Ratio)等。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

圖 1.1 分布式 HSS 網(wǎng)絡接口圖可見，無論是現(xiàn)網(wǎng)傳統(tǒng)的 2/3G 網(wǎng)絡，還是正在建設的 4G LTE 網(wǎng)絡的 5G 移動通信網(wǎng)絡，都離不開用戶數(shù)據(jù)存儲節(jié)點 HSS。因此作為核——HSS 在移動通信網(wǎng)絡中起著十分重要的作用。題的研究基于對現(xiàn)網(wǎng) HLR 進行升級改造，平滑演進為三網(wǎng)融合分布融合發(fā)展的需要，更有利于網(wǎng)絡安全，具有技術(shù)應用的前瞻性。新技和制定，對通信能力的提高有著重要意義。HLR 向分布式 HSS 的融化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、快速組建用戶數(shù)據(jù)中心，縮短新業(yè)務應用時間，為傳統(tǒng)型奠定基礎。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，行業(yè)間競爭加劇，以用戶為中心鍵，只有基于用戶數(shù)據(jù)才能提供滿足以用戶為中心的業(yè)務需求，避免，而不是服務提供者，充分利用用戶數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)向信息專家的轉(zhuǎn)SS 融合技術(shù)，克服了用戶數(shù)據(jù)被分布在網(wǎng)絡中的多個位置，分散并。有利于運營商基于用戶數(shù)據(jù)發(fā)展新業(yè)務，充分體現(xiàn) HSS 作為核心

圖 2.1 分布式 HSS 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要外部接口要包括：1）HLR-FE 前端和 MSC-S、GMSC-S 之間的 C、D 接口通過 HSTP、LSTP 轉(zhuǎn)接實現(xiàn)C 接口：MSC 和 HLR-FE 之間的接口。MSC 通過該接口向 HLR-FE 查詢被叫移的選路信息，以確定接續(xù)路由。D 接口：VLR 和 HLR-FE 之間的接口。該接口用于傳送有關(guān)移動用戶數(shù)據(jù)，以及移動臺的位置信息和選路信息。MAP 協(xié)議定義了在移動通信核心網(wǎng)各相關(guān)網(wǎng)元之間為實現(xiàn)移動臺的漫游功能而的信息交換方式，包括消息流程、操作定義、數(shù)據(jù)類型、錯誤類型以及具體的編碼等關(guān)的網(wǎng)元包括 MSC、VLR、HLR、SMC 等。這部分接口和信令協(xié)議與傳統(tǒng) 2/3G 網(wǎng)絡完全保持一致，沒有發(fā)生變化，仍然采T155 光纖中的 2M 電路來承載，開啟七號高速信令鏈路實現(xiàn)，這個接口在全網(wǎng) IP 化進中可以平滑升級為 MAP Over IP。

圖 4.1 割接前后位置更新成功概率指標對比網(wǎng)絡改進方案實施后，三個 FE 的 S6a 接口位置更新成功率在 99.96%~99.99%，屬于正常工作范圍。.2 取消位置成功率）指標描述分布式 HSS 的取消位置成功率，該指標是 HSS 節(jié)點級指標，表示用戶在 4G L發(fā)生位置更新，在新的 MME 注冊登記后，HSS 向原 MME 發(fā)送取消位置信令的成功標的影響因素包括用戶終端 UE 發(fā)起位置更新的次數(shù)、頻率，該指標的高低反式 HSS 對取消位置信令的處理能力。當取消位置成功率指標低于 99%時，表示置更新信令處理能力不足，可能產(chǎn)生的原因有 HSS 板卡負荷過高，IP 信令網(wǎng)中風暴等。

【參考文獻】

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本文編號：2831916