CN1204762C - 通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，在该方法中，对应于多个需要进行数据备份和业务备份的主用归属位置寄存器，集中建立一个冗灾中心归属位置寄存器，通过各主用归属位置寄存器，营运系统将那些在修改用户签约信息的操作指令定期同步传输到冗灾中心归属位置寄存器。本发明具有对现有系统的影响比较小并具有很强的可操作性、对传输线路要求和成本较低、兼容性和可扩展性比较好的优点。

Description

通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统，更具体地指一种通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法。

背景技术

随着移动用户的快速增加以及通讯技术的不断发展，归属位置寄存器(HLR)的单机容量往往是几十万甚至更多。由于归属位置寄存器存储了移动用户的签约信息，一旦由于诸如断电、火灾、地震、雷击等不可预见原因导致归属位置寄存器长期故障停机，所有签约用户的移动业务将被中断，所以，提供对归属位置寄存器的远程冗灾已经成为当务之急。

归属位置寄存器的冗灾包括两个方面的内容，一个是单纯用来备份用户数据的数据冗灾，另外一个是在此基础上的业务冗灾，即主用归属位置寄存器发生故障时，冗灾归属位置寄存器能够接管其业务，最大限度的确保呼叫业务的不间断。

根据被备份归属位置寄存器、冗灾中心归属位置寄存器是否隶属于同一厂商，可以将冗灾进一步分为兼容性冗灾和非兼容性冗灾。由于当前国内归属位置寄存器设备供应厂家比较多，不同归属位置寄存器对用户数据的存储格式、处理方式均不相同，所以兼容性方案使用范围更广泛。

各设备供应商目前基本实现了归属位置寄存器的本地数据冗灾，即通过磁带机或磁盘实现用户数据的定期备份，但业务冗灾尚未得到广泛的应用。

远程数据冗灾在拓扑结构上分为两种，一种是1+1冗灾方案，一种是N+1方案。目前比较明确的方案有1+1扩展移动应用部分(MAP)协议信令方案和N+1同步签约数据方案，下面分别予以介绍：

1+1扩展移动应用部分协议信令解决方案(见图1，图1中STP为信令转接点)：一般是两个归属位置寄存器(HLR)之间的相互备份，其核心内容是通过扩展的7号信令来承载各类操作指令，实现数据的一致性。首先，每一个归属位置寄存器不仅保存归属用户信息，同时还保留另一个归属位置寄存器的用户信息，这些用户信息在归属位置寄存器内部分别用“主/附”标识位来标识。每个归属位置寄存器在按照正常流程接收、处理发送到自己的标准信令(操作指令)的同时，还要将此信令(操作指令)导致的用户数据变化通过扩展的移动应用部分协议消息通知给对应的备份归属位置寄存器，由备份归属位置寄存器进行数据同步更新，从而实现数据同步。扩展的移动应用部分协议消息包含修改、新增和删除操作。

N+1同步签约数据方案：由一个归属位置寄存器同时对多个归属位置寄存器进行冗灾，此时称冗灾归属位置寄存器为冗灾中心。其核心内容是由主用归属位置寄存器将签约信息发生变化的用户所有签约信息以约定格式输出到文本文件中，通过专线提交给冗灾中心予以加载，从而实现双方数据的一致。

上述1+1扩展移动应用部分协议信令解决方案的网络结构虽然比较简洁，但存在以下问题：

1)成本高：显而易见，为网上运行的大量归属位置寄存器各配备一套冗灾系统，成本是非常高昂的，尤其在归属位置寄存器故障概率非常小的情况下；即使采用1+1循环冗灾方式，虽然无需增加归属位置寄存器的数量，但由于要求每个归属位置寄存器都要备份其它归属位置寄存器的用户数据，所以设备的升级成本还是很高的；

2)技术难度比较大，实施周期长：该方案中的归属位置寄存器不但要按照标准信令方式将自身归属位置寄存器用户数据的变化通知给对方归属位置寄存器，而且还要接收、处理对方发出的用户数据同步消息，归属位置寄存器软件系统的更改需求比较大；

3)管理困难，由于归属位置寄存器内容纳了其他归属位置寄存器用户数据，使现有的管理模式造成困难；

4)对兼容性没有提出明确的解决措施，尤其是对各厂商自定义的特色业务数据的备份问题。

5)对现有信令系统有比较大的冲击：由于日常的大量数据同步完全通过7号信令网予以传输，所以信令负荷成倍增加。

而N+1同步签约数据方案虽然避免了1+1冗灾方案的缺陷，但仍然存在以下问题：

1)对现有归属位置寄存器的性能有很大的影响：由于对应签约信息的每一个变化，主用归属位置寄存器都必须要将此用户的所有签约信息予以输出；冗灾中心相应的还要做繁琐的销户、开户操作，对系统的移动应用部分协议消息处理能力有很大的影响；

2)对现有网设备的改造比较大，方案可实施比较低：由于所有的用户数据变化都由主用归属位置寄存器输出，所以为了支持冗灾特性，要求对所有的主用归属位置寄存器进行升级、调测，工程量巨大，可实施性比较低。

发明内容

针对背景技术中现有的归属位置寄存器数据冗灾方法存在的问题，本发明提出一种通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案，

通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法包括以下步骤：

a，对应于多个需要进行冗灾的主用归属寄存器集中建立一个冗灾中心归属位置寄存器；

b，在需要冗灾的主用归属位置寄存器营业系统上增加操作指令翻译模块；

c，在主用归属位置寄存器的营业系统与冗灾中心之间建立广域网连接，按照标准方法配置归属位置寄存器周边网元的切换信令；

d，将主用归属位置寄存器中的用户数据同步到冗灾中心，即建立冗灾中心的数据基线；

e，主用归属位置寄存器方的营业厅按照冗灾中心和营业厅之间约定的格式输出增量指令，由冗灾中心进行同步执行，实现增量数据的一致性；

f，当主用归属位置寄存器发生故障后，触发周边网元的信令切换，从而实现业务切换；

g，当主用归属位置寄存器故障消除后再进行业务回切。

所述的步骤a中建立冗灾中心是在通用的归属位置寄存器基础上，在归属位置寄存器主机中增加了一个标准操作指令加载接口，用于加载、解析、执行各项标准操作指令，在归属位置寄存器主机中增加文件传输协议通讯模块，定期从另外N个主用归属位置寄存器营业系统中获取以文本方式存放的标准操作指令，并通过加载接口加载到归属位置寄存器主机中。

所述的步骤b是指在各主用归属位置寄存器原有营业系统上增加一个操作指令翻译软件，当由营业系统发送的用于修改用户签约信息的操作指令被主用归属位置寄存器正确执行后，操作指令翻译软件把这些内部格式的操作指令转换成冗灾系统所要求的标准操作指令，并以文本方式保存在本地。

所述的步骤c中的连接方式包括DDN或者X.25或者E1三种方式之一。

所述的步骤d中，建立冗灾中心的数据基线是指在系统初次启动时，将各主用归属位置寄存器中的数据手动同步到冗灾中心归属位置寄存器中，以建立最初用户数据基线和系统数据基线，其中用户数据基线是指用户级别的签约业务数据，系统基线数据是指系统级别的信息，包括开户模板数据、智能业务模板数据、系统级设定参数。

所述的步骤e中，同步正常运行阶段的增量数据是指在正常运行阶段，各主用归属位置寄存器营业系统按照统一格式将所有被成功执行的、用于修改用户签约数据的营业厅指令转译成标准格式的营业厅操作指令，并存储到本地指定目录下的文本文件中，冗灾中心归属位置寄存器通过文件传输协议服务器从各主用归属位置寄存器中获取到这些文本文件，并加载到冗灾中心归属位置寄存器主机中。

所述的步骤f中故障后的业务切换是利用在移动交换中心、信令转接点的上已经设置好的切换信令的数据配置，将原本传送到故障归属位置寄存器的消息转发给冗灾中心归属位置寄存器。

所述的步骤g中故障消除后的业务切换是通过恢复移动交换中心、信令转接点的信令配置，将信令从冗灾归属位置寄存器重定向到主用归属位置寄存器。

本发明由于采用了上述技术方案，与传统的冗灾方法相比，本发明具有以下优点：

1)对现有系统的影响比较小，具有很强的可操作性：由于所有的操作指令都是由处于归属位置寄存器外围的营业系统输出，对负责处理移动应用部分协议信令的归属位置寄存器主机几乎没有任何影响；并且由于被同步的操作指令是通过专线传递的，所以也不会对现有信令系统造成负荷冲击。

2)对传输线路要求较低：N个主用归属位置寄存器和冗灾中心之间只传递那些导致用户签约信息发生变化的操作指令，行对于每次都要传递一个用户的所有签约信息的N+1方案而言，对线路传输速率要求较低。对于一个100万的归属位置寄存器，一条64K传输线路即可满足日常的数据同步。

3)成本比较低：对于被冗灾的主用归属位置寄存器，其营业系统只是简单的将被成功执行的操作指令以约定格式存储到本地文本文件中，所以无需对系统的硬件做任何升级，方案成本比较低。

4)支持兼容性冗灾：由于冗灾中心和各主用归属位置寄存器之间只通过标准操作指令建立联系，所以只要主用归属位置寄存器营业系统能够输出标准的操作指令，就能纳入到本冗灾系统中，所以方案的兼容性、可扩展性比较好。

附图说明

图1为通过扩展MAP信令实现1+1循环数据冗灾的示意图。

图2为利用本发明方法来实现N+1冗灾的组网结构图。

具体实施方式

在本发明的方法中，请结合图2所示，在该图中，右边方框示意为冗灾中心，左边示意了有n个主用归属位置寄存器的营业系统(HLR1、HLR2……HLRn)，它们共同构成一冗灾系统。每一个营业系统中均有主用归属位置寄存器和通讯机。管理员对应多个需要进行冗灾的主用归属位置寄存器，集中建立一个冗灾中心归属位置寄存器，各主用归属位置寄存器的营运系统负责将那些用于修改用户签约信息的操作指令定期同步到传输到冗灾中心归属位置寄存器。

对于国内归属位置寄存器而言，归属位置寄存器的数据维护包括两部分：通过营业系统进行的用户数据的维护以及通过主机系统终端进行的系统数据维护，并且，前者的维护频率要远远大于后者。在综合考虑冗灾数据的完备性、冗灾系统的成本、性能以及对归属位置寄存器主机影响程度的基础上，确定了通过同步营业系统操作指令来实现主备归属位置寄存器用户数据一致性的N+1兼容性冗灾解决方案。

较为具体来说，该方法首先使各主用归属位置寄存器在已有营业系统上增加一个操作指令翻译功能软件，当由营业系统发送的用于修改用户签约信息的操作指令被主用归属位置寄存器正确执行后，此操作指令翻译软件把这些内部格式的操作指令转换成冗灾中心所要求的标准操作指令，并以文本方式保存在本地；

然后，冗灾中心通过文件传输协议机制定期从各主用归属位置寄存器营业系统中获取这些操作指令文件，并依次加载到冗灾中心归属位置寄存器主机中，以实现双方数据的同步；

对于不能被冗灾中心归属位置寄存器正确执行的操作指令，冗灾中心将保存错误日志，由冗灾系统管理员定期检查、确认。

冗灾中心归属位置寄存器中备份着本冗灾区域的N个正在运行的归属位置寄存器的所有静态签约数据。正在运行的N个归属位置寄存器，若其中一个发生故障，冗灾归属位置寄存器可以使用该故障归属位置寄存器在本机上的备份数据，通过信令切换，为该故障归属位置寄存器内的用户提供漫游与呼叫等的业务；并且，此方案中的冗灾中心也支持对多个故障主用归属位置寄存器的业务接管。

本发明的冗灾方法具体地包括以下步骤：

a，对应于多个需要进行冗灾的主用归属寄存器集中建立一个冗灾中心归属位置寄存器；

b，在需要冗灾的主用归属位置寄存器营业系统上增加操作指令翻译模块；

c，在主用归属位置寄存器的营业系统与冗灾中心之间建立广域网连接，按照标准方法配置归属位置寄存器周边网元的切换信令；

d，将主用归属位置寄存器中的用户数据同步到冗灾中心，即建立冗灾中心的数据基线；

e，主用归属位置寄存器方的营业厅按照由宙灾中心和营业厅之间的约定格式输出增量指令，由冗灾中心进行同步执行，实现增量数据的一致性；

f，当主用归属位置寄存器发生故障后，触发周边网元的信令切换，从而实现业务切换；

g，当主用归属位置寄存器故障消除后再进行业务回切。

在上述步骤a中，

冗灾中心在通用的归属位置寄存器基础上，扩展了以下内容，首先，在归属位置寄存器主机中增加了一个标准操作指令加载接口，用于加载、解析、执行各项标准操作指令；其次，在归属位置寄存器主机中增加了文件传输协议通讯模块，采用业界通用的方法定期从另外n个主用归属位置寄存器营业系统中获取以文本方式存放的标准操作指令，并通过加载接口加载到归属位置寄存器主机中。

步骤b中，

在各主用归属位置寄存器在原有营业系统上增加一个操作指令翻译软件模块，当由营业系统发送的用于修改用户签约信息的操作指令被主用归属位置寄存器正确执行后，此软件模块负责把这些内部格式的操作指令转换成冗灾系统所要求的标准操作指令，并以文本方式保存在本地。

与移动工程中常用的营业系统操作指令类似，此标准的操作指令可以但不限于以ASCII码格式描述，具体包括开户/销户/换卡/更改用户各业务状态等。

示例请见下表：

命令名称：MOD-ODBPARA

功能描述：修改网络运营商决定的闭锁类参数

参数意义：

参数名称	参数类型	参数范围	中文意义	英文意义	备注
						imsi	字符串型	15	IMSI号码		imsi，isdn必须且只能选其一
isdn	字符串型	8~6	MSISDN号码
					odbf	布尔类	true，f	是否使用ODB		可选

	型	alse
						odbss	枚举类型		是否运营者决定的闭锁业务-闭锁补充业务接入	odbss	可选
	枚举名称	枚举值
						nobss	0	不提供闭锁补充业务
	bss	1	提供闭锁补充业务
						odbic	枚举类型		运营者决定的闭锁业务-闭锁所有入呼叫	OdbIncomingCalls	可选
	枚举名称	枚举值
						nobic	0	不闭锁入呼叫	Nobarringofincomingcalls
	bic	1	闭锁所有入呼叫	Barringofallincomingcalls
						bicro	2	闭锁所有漫游出归属PLMN国家入呼叫	BarringofallincomingcallswhenroamingoutsidethehomePLMNcountry
	odboc	枚举类型		运营者决定的闭锁业务-闭锁所有出呼叫	OdbOutgoingCalls						可选

							枚举名称	枚举值
noboc	0	不闭锁出呼叫	Nobarringofoutgoingcalls
					boc		1	闭锁所有出呼叫	Barringofalloutgoingcalls
boic	2	闭锁所有国际出呼叫	Barringofalloutgoinginternationalcalls
					boiceh		3	闭锁除归属国家以外的所有国际出呼叫	BarringofalloutgoinginternationalcallsexceptthosedirectedtothehomePLMNcountry
boicwr	4	闭锁所有漫游出归属PLMN国家出呼叫	BarringofalloutgoingcallswhenroamingoutsidethehomePLMNcountry
					odbpb1		布尔类型	true，false	运营者决定的闭锁业务-PLMN特定闭锁类型1(目前为闭锁长途出呼叫)	OdbPlmnBar1	可选
odbpb2	布尔类	true，f	运营者决定的闭锁	OdbPlmnBar2		可选

	型	alse	业务-PLMN特定闭锁类型2
						odbpb3	布尔类型	true，false	运营者决定的闭锁业务-PLMN特定闭锁类型3	OdbPlmnBar3	可选
odbpb4	布尔类型	true，false	运营者决定的闭锁业务-PLMN特定闭锁类型4	OdbPlmnBar4	可选
						odboe	布尔类型	true，false	运营者决定的闭锁业务-闭锁高额费率娱乐业务出呼叫	OdbOutgoingEntertainment	可选
odboi	布尔类型	true，false	运营者决定的闭锁业务-闭锁高额费率声讯业务出呼叫	OdbOutgoingInformation	可选
						odbr	枚举类型		运营者决定的闭锁业务-漫游限制	OdbRoaming	可选
	枚举名称	枚举值
						noa	0	不限制	NotActive
	broh	1	闭锁出归属PLMN漫游	BarringofroamingoutsidethehomePLMN
						brohc	2	闭锁出归属PLMN国家漫游	BarringofroamingoutsidethehomePLMNCountry

实例：

(1)MOD-ODBPARA：isdn＝″8613902700001″，odbf＝false；

(2)MOD-ODBPARA：isdn＝″8613902700001″，odbf＝true，odboc＝boc；

步骤c中，连接方式包括DDN或者X.25或者E1三种方式之一。在归属位置寄存器的周边网元上，包括STP(信令转接点)、MSC(移动交换中心)，分别将主备HLR配置为互为备份的子系统。

步骤d中建立冗灾中心的数据基线，以实现主用归属位置寄存器和冗灾归属位置寄存器之间的数据一致性。

在系统初次启动时，需要将各主用归属位置寄存器中的数据手动同步到冗灾中心归属位置寄存器中，以建立最初的数据基线。具体分为建立用户数据基线和建立系统数据基线两部分。其中用户数据的基线建立和业界通用的归属位置寄存器割接方法完全相同，不在赘述；而用户数据基线是指用户级别的签约业务数据，系统基线数据是指系统级别的信息，包括开户模板数据、智能业务模板数据、系统级设定参数。

由于涉及到模板在主备归属位置寄存器之间的对应关系，下面作进一步的描述：

各主用归属位置寄存器相互独立，内容相同的模板在不同归属位置寄存器中的代号可能各不相同，所以冗灾系统的管理员必须维护冗灾中心的模板和N个主用归属位置寄存器的模板的对应关系，并且，要求主用归属位置寄存器的营业系统必须记录这种对应关系，以确保能够正确将本地操作指令转化为标准的操作指令。比如：一个主用归属位置寄存器的1号开户模板对应了冗灾中心的10号开户模板，那么当这个主用归属位置寄存器营业厅在本系统内部以1号模板开户时，提交给冗灾中心的操作指令必须是转译为以10号模板开户的指令。

步骤e主要是同步正常运行阶段的增量数据，在正常运行阶段，各主用归属位置寄存器营业系统按照统一格式将所有被成功执行的、用于修改用户签约数据的营业厅指令转译成标准格式的营业厅操作指令，并存储到本地指定目录下的文本文件中；冗灾中心归属位置寄存器通过文件传输协议服务器从各主用归属位置寄存器中获取到这些文本文件，并加载到冗灾中心归属位置寄存器主机中。

对于步骤f来说，当主用归属位置寄存器发生故障后，通过采取业界通用的措施修改对应移动交换中心、信令转接点上已经设置好的切换信令数据配置，将原本传送到故障归属位置寄存器的消息转发给冗灾中心归属位置寄存器处理。而对于步骤g来说，当主用归属位置寄存器故障消除后，通过恢复移动交换中心、信令转接点的信令配置，将信令从冗灾归属位置寄存器重定向到主用归属位置寄存器。

以上，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的方法，而并非用作为对其的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化都应落在本发明方法的范围内。

Claims (8)

1、一种通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于，该冗灾方法包括以下步骤：

a，对应于多个需要进行冗灾的主用归属寄存器集中建立一个冗灾中心归属位置寄存器；

b，在需要冗灾的主用归属位置寄存器营业系统上增加操作指令翻译模块；

c，在主用归属位置寄存器的营业系统与冗灾中心之间建立广域网连接，按照标准方法配置归属位置寄存器周边网元的切换信令；

d，将主用归属位置寄存器中的用户数据同步到冗灾中心，即建立冗灾中心的数据基线；

e，主用归属位置寄存器方的营业厅按照由冗灾中心和营业厅之间约定的格式输出增量指令，由冗灾中心进行同步执行，实现增量数据的一致性；

f，当主用归属位置寄存器发生故障后，触发周边网元的信令切换，从而实现业务切换；

g，当主用归属位置寄存器故障消除后再进行业务回切。

2、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤a中建立冗灾中心是在通用的归属位置寄存器基础上，在归属位置寄存器主机中增加了一个标准操作指令加载接口，用于加载、解析、执行各项标准操作指令，在归属位置寄存器主机中增加文件传输协议通讯模块，定期从另外N个主用归属位置寄存器营业系统中获取以文本方式存放的标准操作指令，并通过加载接口加载到归属位置寄存器主机中。

3、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤b是指在各主用归属位置寄存器原有营业系统上增加一个操作指令翻译软件，当由营业系统发送的用于修改用户签约信息的操作指令被主用归属位置寄存器正确执行后，操作指令翻译软件把这些内部格式的操作指令转换成冗灾系统所要求的标准操作指令，并以文本方式保存在本地。

4、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤c中的连接方式包括DDN或者X.25或者E1三种方式之一。

5、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤d中，建立冗灾中心的数据基线是指在系统初次启动时，将各主用归属位置寄存器中的数据手动同步到冗灾中心归属位置寄存器中，以建立最初用户数据基线和系统数据基线，其中用户数据基线是指用户级别的签约业务数据，系统基线数据是指系统级别的信息，包括开户模板数据、智能业务模板数据、系统级设定参数。

6、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤e中，同步正常运行阶段的增量数据是指在正常运行阶段，各主用归属位置寄存器营业系统按照统一格式将所有被成功执行的、用于修改用户签约数据的营业厅指令转译成标准格式的营业厅操作指令，并存储到本地指定目录下的文本文件中，冗灾中心归属位置寄存器通过文件传输协议服务器从各主用归属位置寄存器中获取到这些文本文件，并加载到冗灾中心归属位置寄存器主机中。

7、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤f中故障后的业务切换是利用在移动交换中心、信令转接点的上已经设置好的切换信令数据配置，将原本传送到故障归属位置寄存器的消息转发给冗灾中心归属位置寄存器。

8、如权利要求1所述的通过移动通信营运系统实现归属位置寄存器冗灾方法，其特征在于：所述的步骤g中故障消除后的业务切换是通过恢复移动交换中心、信令转接点的信令配置，将信令从冗灾归属位置寄存器重定向到主用归属位置寄存器。

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