1、ZXUN USPP系統(tǒng)概述,USPP：Universal Subscriber Profile Platform 通用用戶數(shù)據平臺,USPP概述 USPP的系統(tǒng)結構 USPP的硬件結構 USPP的虛擬HLR應用 USPP的組網,提 綱,USPP是什么,USPP（ Universal Subscriber Profile Platform ）是通用的用戶數(shù)據平臺 USPP能實現(xiàn)通訊網絡中象HLR、HSS、EIR、AAA、MNP等基于數(shù)據存儲管理應用網元的功能，也就是一個USPP可以看作是一個支持HLR/HSS/EIR/AAA應用的網元，也可以是幾種應用網元的組合，如USPP可以同時具有HLR、E

2、IR、HSS、AAA的功能，具體一套USPP支持哪些應用網元的功能，是通過License控制的。,USPP背景,海量數(shù)據存儲 大容量HLR可以大大降低運維、建設成本，并且有效降低了核心網絡組網的復雜度，以及交換設備路由分析難度，因此HLR正向大容量、少局所的方向發(fā)展。Lucent已經推出六千萬容量的SDHLR設備，Apertio的ONE NDS設備甚至高達一億容量。 通用數(shù)據平臺 通過實現(xiàn)用戶數(shù)據組織的通用化，數(shù)據與具體應用分離，并結合大容量，可以在一套大容量通用數(shù)據庫基礎上同時提供多個HLR、EIR、MNP DB網元，設備提供更加的靈活。進一步可以通過提供數(shù)據庫開放接口，實現(xiàn)業(yè)務模塊和數(shù)據模

3、塊的完全分離 網元融合 隨著通訊技術的發(fā)展，呈現(xiàn)了兩大趨勢，一個是核心網絡逐漸趨于融合并屏蔽接入方式的差異；另外一個就是業(yè)務提供趨于標準化；而順應趨勢，數(shù)據融合成為先行的一個關鍵步驟。HLR將管理不同類型的用戶數(shù)據以及業(yè)務數(shù)據，目前中國電信SHLR融合研究就是在做此類的嘗試和技術儲備； 分布式與冗災的多樣化 數(shù)據分布對用戶數(shù)據沒有任何號段方面的限制，可以以用戶為單位也可以以業(yè)務為單位在節(jié)點分布。節(jié)點間的地理位置也沒有限制,： ； ：。,USPP術語,DSA（Directory System Agent） DSA是目錄服務協(xié)議(X.500)中的概念，是目錄模型的服務端，相對于客戶端DUA而言，在

4、USPP中用DSA表示存放各種類型的用戶 數(shù)據的數(shù)據庫,相當于oracle、MSSQLserver數(shù)據庫. DSA節(jié)點 存放各種類型的用戶數(shù)據的數(shù)據庫節(jié)點，一個DSA由一個或者多個DSA節(jié)點組成.組成一個DSA的所有DSA節(jié)點中存儲的用戶數(shù)據都是相同的. DSA集群 可以使用多個DSA節(jié)點構成一個集群。集群中有一個主節(jié)點和多個備節(jié)點。集群內的所有節(jié)點數(shù)據是相同的，基本是一致的 DSA主用、備用節(jié)點 DSA節(jié)點分成DSA主用節(jié)點和DSA備用節(jié)點，一個DSA同時只能有一個DSA主用節(jié)點，允許有1到M（M=80）個DSA備用節(jié)點; USPP中通過自定義的同步、異步數(shù)據復制協(xié)議實現(xiàn)同一個DSA中DSA

5、主用節(jié)點向一個或者多個DSA備用節(jié)點的數(shù)據同步。 只有DSA主用節(jié)點才能處理數(shù)據的讀寫操作，DSA備用節(jié)點只能提供只讀操作. UDS(Universal Directory Server) UDS是個邏輯的概念，是USPP中所有DSA的集合，USPP中只有一個UDS。,USPP術語,FE(Front End) FE是個邏輯的概念，是USPP中每個交換局內實現(xiàn)信令和業(yè)務處理的所有模塊的集合。 BE(Back End) BE是個邏輯的概念，是USPP中每個交換局內數(shù)據存儲和同步的所有模塊的集合。 Provision PROVISION是個邏輯的概念，是USPP中每個交換局內實現(xiàn)業(yè)務受理功能的受理臺

6、、接口機、DBIO模塊的集合。 N+K容災 同時允許有N+K個模塊或者數(shù)據庫節(jié)點提供服務，最多同時允許有K個模塊或者數(shù)據庫節(jié)點出現(xiàn)故障。 N+1容災 N個主用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點，1個備用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點;1個備用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點允許接管N個主用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點的1個到N個的模塊的處理，在N個主用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點都正常的情況下，備用模塊或者數(shù)據庫節(jié)點是不處理業(yè)務或者數(shù)據訪問的.,IM-SSF,CSCF,AS,IMS Domain,Iu-CS,Iu-PS,Gb,A,CS Domain,PS Domain,CN,MSC Server,GMGW,Internet,PSTN/Other PLMN

7、,GGSN,SGSN,GSM BSS,WCDMA RNS,MGW,GMSC Server,USPP,Position of ZXUN USPP in GSM/UMTS/IMS Network,Iu-CS,Iu-PS,Gb,A,CS Domain,PS Domain,CN,MSC Server,Internet,PSTN/Other PLMN,GGSN,SGSN,GSM BSS,WCDMA RNS,MGW,GMSC Server,GMGW,Sh,Gr,Gc,ZXUN USPP Interfaces in GSM/UMTS network,D,C,sri,prn,Assignment flow o

8、f S-CSCF,CSCF,AS,Cx,IM-SSF,Si,IMS Domain,ZXUN USPP Interfaces Functions,USPP概述 USPP的系統(tǒng)結構 USPP的硬件結構 USPP的虛擬HLR應用 USPP的組網,提 綱,USPP 系統(tǒng)結構示意圖,USPP 軟件結構描述,USPP內部劃分 UDS（數(shù)據庫子系統(tǒng)） FE （信令處理子系統(tǒng)、業(yè)務處理子系統(tǒng)）； Provision（業(yè)務受理子系統(tǒng) OMC（網管子系統(tǒng)) 包括：本地OMM 和EMS集中網管 UMT(維護工具子系統(tǒng)) 包括：維護工具客戶端和分布在FEPROVISIONUDS上的代理模塊. 主要實現(xiàn)系統(tǒng)日志管理、升

9、級維護功能。 USPP支持子系統(tǒng)分布部署 FE 支持異地分布； UDS 中的DSA支持異地分布 Provision 支持異地分布接入 USPP提供本地和集中維護兩種手段 USPP 對于本地設備提供本地維護OMM； 針對 USPP整個分布式系統(tǒng)提供集中維護的OMC，實現(xiàn)對所有分布的子系統(tǒng)資源的集中、統(tǒng)一管理。,USPP 軟件架構的特點,分布式的軟件架構 1、多個FE 2、多個PROVISION 3、UDS也是由多個DSA組成的分布式數(shù)據庫 4、分布式的網管 一套集中網管和多套分布在各地的本地網管。 業(yè)務邏輯和數(shù)據分離的架構 1、FE只處理信令和業(yè)務的邏輯； 2、PROVISION只處理業(yè)務受理的

10、邏輯； 3、UDS只存儲維護數(shù)據，不處理和業(yè)務相關的邏輯； 4、FE、PROVISION和UDS之間采用擴展的LDAP接口。 擴展的LDAP接口是在RFC 2251定義的標準LDAP接口基礎上增 加了一些功能，增加的功能和業(yè)務邏輯無關。,V3HLR和USPP的模塊對應關系,USPP系統(tǒng)構架和V3HLR構架比較,USPP UDS 軟件結構,UDS的DSA分類,結合USPP需要存儲的用戶數(shù)據的分析，UDS的DSA劃分成兩種類型：,需要注意的是，不是每種應用的數(shù)據都需要劃分成這兩種DSA。 1、對于HLR、HSS、AAA應用由于存在多種用戶標識且業(yè)務屬性的數(shù)據量比較大，需要劃分成以上DSA。 2、對

11、于EIR應用和MNP應用，由于業(yè)務屬性的數(shù)據量也很小，沒有必要劃分PROFILE DSA，只有identity DSA。,UDS存儲子系統(tǒng),UDS的數(shù)據存儲方式-日志,在UDS中，可以認為數(shù)據是通過日志產生的，也就是說，數(shù)據是日志的集合 日志和事務 對UDS的一個節(jié)點的一次修改在該節(jié)點上產生一個事務。注意目前為止UDS的事務不能跨節(jié)點 一個事務產生一個日志。日志的流水號用于標識一個日志，每產生一個日志則日志流水號加1。日志流水號的屬性包括： 1）產生日志的節(jié)點 2）產生日志的時間戳（或者是啟動流水號） 3）日志的序列號：包括溢出次數(shù)和序列號 4）日志記錄的是被修改了哪些記錄、字段，以及這些記錄

12、字段的修改前的值和修改后的值。 日志的特點 日志記錄的是物理修改，所以無法根據日志判斷數(shù)據修改的邏輯影響 必須按照順序應用：日志必須按照序列號的順序從小到大連續(xù)的應用，否則數(shù)據就是錯誤的 我們將DSA當前最新日志的流水號稱為CSN 可重復應用：從任意一個日志開始，到CSN為止的這段日志可以多次應用而不會改變數(shù)據。注意必須是要應用到CSN為止,UDS數(shù)據存儲-日志持久化,存儲 存儲是將內存庫數(shù)據寫入磁盤的過程。存儲類型分為本地存儲和轉儲。 日志持久化和CKPT 日志持久化是將日志寫入到日志文件的過程，CKPT是將日志應用到數(shù)據文件的過程 其功能有點和內存庫的日志應用類似。區(qū)別在于，寫磁盤的時候為

13、了提高性能，將對數(shù)據文件中記錄的修改先緩存起來，然后批量寫磁盤，以減少I/O DUMP DUMP是將內存庫的數(shù)據直接寫入數(shù)據文件 DUMP的過程是：先寫數(shù)據，然后日志持久化，然后CKPT 其過程以及性質和在線恢復有點類似。當DSA的日志和DST的日志不接續(xù)的時候則需要做DUMP 內存數(shù)據庫加載,UDS存儲類型,無存儲 本地存儲 將DSA節(jié)點上的內存數(shù)據庫數(shù)據持久化到商用數(shù)據庫或文件 轉儲 通過轉儲節(jié)點DST，將DSA節(jié)點上的內存數(shù)據庫數(shù)據持久化到商用數(shù)據庫或文件 DSA節(jié)點和DST節(jié)點的存儲子系統(tǒng)配合完成,UDS數(shù)據同步-復制,復制：復制的功能在于將數(shù)據從主節(jié)點同步到備節(jié)點 同步復制和異步復制

14、 同步復制和異步復制都是只拷貝應用日志，同步復制是主節(jié)點主動將日志發(fā)送給備節(jié)點，異步復制是備節(jié)點主動找主節(jié)點要日志。 在線恢復 在線恢復的步驟包括：拷貝數(shù)據、拷貝應用日志 DSA節(jié)點上的日志緩沖區(qū)是有大小限制的，所以當主節(jié)點和備節(jié)點日志緩沖區(qū)無法接續(xù)的時候則需要做在線恢復，因為此時無法拷貝到日志,UDS狀態(tài)監(jiān)控,分布式監(jiān)控子系統(tǒng)維護本DSA的主備狀態(tài) 啟動時通知存儲子系統(tǒng)加載數(shù)據和內存數(shù)據庫子系統(tǒng)重建索引 數(shù)據失步時通知復制子系統(tǒng)執(zhí)行異步復制或在線恢復 協(xié)調其他子系統(tǒng)完成切換為主節(jié)點、備節(jié)點流程 協(xié)調其他子系統(tǒng)完成下電流程 DSA節(jié)點的主備狀態(tài)發(fā)生變化時，通知其他子系統(tǒng)或其他DSA節(jié)點 通知目

15、錄服務子系統(tǒng)，使目錄服務子系統(tǒng)可以通知DUA本節(jié)點的讀寫狀態(tài)，利于DUA的發(fā)端負載均衡 通知鄰接DSA節(jié)點，便于DSA節(jié)點執(zhí)行發(fā)端負載均衡和收端負載均衡，以及執(zhí)行無主檢測和雙主檢測 DSA節(jié)點主備狀態(tài)通知，可以是實時的，也可以是定時的 無主和雙主的情況下，都需要執(zhí)行PDS選舉.PDS選舉可以由DSA節(jié)點請求監(jiān)控中心執(zhí)行，也可以由監(jiān)控中心主動執(zhí)行 PDS選舉分為兩個階段 監(jiān)控中心查詢各個節(jié)點的狀態(tài) 監(jiān)控中心根據各個節(jié)點的狀態(tài)，執(zhí)行PDS選舉策略，選舉出唯一的PDS，并通知相應的DSA節(jié)點切換為PDS，或切換為SDS,UDS硬件構成,DSA節(jié)點 包含UDS的所有子系統(tǒng) DSA由一個或多個DSA節(jié)點

16、構成 UDS由一個或多個DSA構成 DSA節(jié)點可以運行在單板上，也可以運行在后臺服務器上，支持PC SERVER、ATCA、小型機等硬件和WINDOWS、AIX、LINUX等操作系統(tǒng) DST節(jié)點（轉儲節(jié)點） 轉儲節(jié)點運行在后臺服務器上，可以為一個或多個DSA提供數(shù)據持久化功能 一個DSA可以對應多個轉儲節(jié)點，一個轉儲節(jié)點也可以支持多個DSA 轉儲節(jié)點本身沒有主備功能，依賴于商用集群軟件實現(xiàn) 功能上，轉儲節(jié)點屬于存儲子系統(tǒng)的一部分 監(jiān)控中心 監(jiān)控中心運行在OMP上，是OMP上的一個單獨進程 每個局有一個監(jiān)控中心，一個監(jiān)控中心可以管理多個DSA 功能上，監(jiān)控中心屬于分布式監(jiān)控子系統(tǒng)的一部分,USP

17、P FE的軟件系統(tǒng)結構,SS7 or IP Network,UDS,MTP1,MTP2,IP,SIPI,SPB,MTP,3,SCTP,HSS,-,DAPP,SCCP,TCAP,WCDMA,MAP,WCDMA /TD-SCDMA /EIR,M,3,UA,DIAMETER,OMM Agent,HCDB,TCAP,CDMA,MAP CDMA,SUA,USPP,FE,UDP,RADIUS,AAA,LDAP,GLPI,LA,USPP FE 功能,處理HLR、HSS、EIR等應用相關信令和業(yè)務。 實現(xiàn)用戶數(shù)據修改通知有序化，確保用戶數(shù)據修改正確通知到其他網元。 實現(xiàn)采用LDAP接口讀寫UDS數(shù)據的功能；

18、實現(xiàn)在USPP內FE之間的收端負載均衡。 向UDS發(fā)送請求時實現(xiàn)發(fā)端負載均衡功能。 實現(xiàn)在USPP內PROVISION之間的收端負載均衡（包含轉發(fā)功能）； GLPI模塊，用于LDAP接口和內部接口的轉換。 LA模塊，用于管理DUA（FE/PROVISION）和UDS之間的鏈路。 實現(xiàn)過負荷控制功能。 實現(xiàn)虛擬應用功能。 支持應用級容災； 支持異地接入；,USPP Provision軟件結構,注意：內部模塊交互非最終方案,USPP PROVISION 系統(tǒng)功能,處理HLR、HSS、EIR等應用相關的業(yè)務受理功能； 將MML/XML請求處理規(guī)則化，根據MML/XML請求自動生成數(shù)據訪問請求； 采用

19、LDAP接口讀寫UDS數(shù)據； 可以根據組網情況實現(xiàn)集中、分散受理； 支持異地受理； 實現(xiàn)在USPP內PROVISION之間的收端負載均衡； 向UDS發(fā)送請求時實現(xiàn)發(fā)端負載均衡功能； 實現(xiàn)虛擬應用功能。,USPP子系統(tǒng)劃分,USPP OMC 軟件結構,USPP OMC 軟件特點,OMM子系統(tǒng)為2層架構，包含1個集中網管和多個本地網管 將設備管理與應用管理相互獨立；本地網管側重設備管理、集中網管側重應用管理； 集中網管采用主備容災(可選)； 集中網管為本地網管提供配置數(shù)據容災； 集中網管提供跨地域的信息維護、管理功能。,UMT 維護工具子系統(tǒng)軟件結構,USPP UMT 維護工具子系統(tǒng)軟件特點,維護

20、工具采用C/S模式 1、在FEPROVISIONDSA上有維護工具的代理模塊，實現(xiàn)服務端 的功能； 2、維護工具的客戶端和各個代理模塊之間通過基于TCP/IP的消息交互。 3、客戶端支持GUI界面和字符終端。 客戶端和代理模塊的接口采用MML字符消息接口。,USPP概述 USPP的系統(tǒng)結構 USPP的硬件結構 USPP的虛擬HLR應用 USPP的組網,提 綱,USPP系統(tǒng)結構(單站點),USPP系統(tǒng)結構（多站點分布）,德國materna案例-系統(tǒng)結構,全局分為兩局物理局點，因此將全網用戶數(shù)據均分為2份，號段A用戶的信令路由指向SITE1 FE，號段B用戶的信令路由指向SITE2 FE。從而對于

21、同一個用戶，在正常情況下，是固定被同一個FE處理的。 兩個FE都有獨立的GT和SPC，用于和其他網元的信令互通； 兩個 FE之間互相作為對方的備份； NG HLR系統(tǒng)通過中興的集中網管進行管理；,德國materna案例-物理組網,1.每個局都是兩個機架：前臺3G平臺標準機架，后臺ATCA機架； 2.后臺ATCA的刀片中的雙機，心跳線在圖中沒畫，實際是有的；后臺ATCA的7槽和8槽的GES交換板，在Fabric平面有兩個交換板之間的連線，在圖中沒畫，實際是有的； 3.SBC12與磁陣間通過GES連接，不經過交換機。 3.本局通信和跨局通信采用同一對TIPI板。 4.兩個局點在同一個局方，跨局通信

22、采用兩個局點的switch級聯(lián)方式。,硬件結構說明,FE:V3平臺 OMP/RPU SMP 信令及業(yè)務處理模塊 SPB 窄帶信令接入板 SIPI IP信令接入板 前臺DSA(IDDSA/PDSA) 前后臺及跨局通信接口(USI/TIPI) BE:ATCA平臺 后臺DSA(注：DSA要么在前臺要么在后臺，目前商用局DSA在前臺) DST(轉儲模塊) DBIO和接口機 EMS/OMM 客戶端,USPP模塊硬件和操作系統(tǒng),USPP概述 USPP的系統(tǒng)結構 USPP的硬件結構 USPP的虛擬HLR應用 USPP的組網,提 綱,VHLR的概念,USPP虛擬HLR是一個邏輯上的概念，即將一套USPP系統(tǒng)邏

23、輯上劃分成多個獨立的虛擬HLR，每個虛擬HLR在業(yè)務受理、業(yè)務處理、OMC配置、性能統(tǒng)計、告警等各個方面呈現(xiàn)出來的都是相對獨立HLR。 （本文是指廣義上的虛擬HLR，包括虛擬HLR/SHLR/HSS/AAA/EIR/MNP等） 用虛擬應用來實現(xiàn)分權分域 建設一套USPP后，可以實現(xiàn)數(shù)據的集中管理、業(yè)務的融合，減少核心設備的投資，從運營商的日?？删S護性方面考慮，業(yè)務開展、業(yè)務受理和操作維護按照區(qū)域來劃分更容易維護，如上面的三個省/自治區(qū)在現(xiàn)網的每個HLR都是獨立的功能實體，每個HLR中用戶簽約的業(yè)務可能是不一樣的，每個HLR的網管也是獨立的；采用USPP后，原有業(yè)務按照區(qū)域為單位開展的模式保留不

24、變，如漫游業(yè)務按照區(qū)域開展，各地的業(yè)務受理、網管操作員只受理、配置、統(tǒng)計、查看本地相關的用戶資源，因此在USPP中引入虛擬HLR應用，以實現(xiàn)在USPP中分權分域管理。,VHLR的特點,VHLR是USPP作為HLR功能實體時開展業(yè)務的最小單位（“業(yè)務功能開展的最小單位），即：每個VHLR內部的用戶允許開展的業(yè)務是相同的，不同VHLR開展的業(yè)務允許不相同。 虛擬應用包含的資源：1、業(yè)務功能資源； 2、用戶資源. VHLR之間的操作維護是相對獨立的（“獨立的操作維護“）； 以VHLR為單位進行數(shù)據配置、性能統(tǒng)計、受理日志上報和統(tǒng)計等。 VHLR之間的業(yè)務受理權限是相對獨立的(“獨立的受理權限“)。 受理操作員對用戶的受理權限以VHLR為單位控制。 每個虛擬應用內部的用戶允許開展的業(yè)務是相同的; 一個虛擬應用可以開展在不同的FE上，這樣就可以