Продукт HP OpenCall GSM HLR является решением, независимым от типа коммутационного оборудования, и позволяющим сократить операционные затраты, предоставляя универсальный интерфейс для разнородных элементов сети. Решения HP HLR были первыми на рынке систем управления информацией об абонентах в беспроводных сетях.

Продукт HP OpenCall является лидером на рынке решений по управлению мобильностью с 1993 года:

  • Первое решение mated-pair HLR в 1993
  • Первая миграция без простоя оборудования в 1994
  • Первый HLR совместимый с MSC от различных поставщиков в 1994
  • Первый HLR интегрированный с AuC в 1995
  • Первый универсальный HLR для GSM and ANSI в 2002
  • Более 50% затрат на RnD идет на разработку функций HLR в 2005

Реестры абонентов нового поколения — NextGen HLR — отличаются от традиционных HLR. Они работают не на коммутационном оборудовании, а на компьютерных платформах, снабженных соответствующим программным обеспечением. HLR прежнего поколения не участвуют в интенсивной эволюции стандартного компьютерного оборудования. Они разработаны специально для коммутационных приложений и не используют транзакционную логику баз данных.

Развертывание реестра абонентов на вычислительной платформе общего назначения обладает рядом преимуществ, главное из которых — количество записей об абонентах, которые можно хранить в единой системе. Среди прочих преимуществ: снижение числа управляемых систем в сети, сокращение объема оборудования (что упрощает обслуживание и служит удовлетворению требований экологической безопасности), потребляемой энергии, частоты обновлений, количества интерфейсов между различными подсистемами, а также численности обслуживающего персонала.

Еще одно преимущество расширенной архитектуры состоит в том, что она допускает произвольное масштабирование в соответствии с меняющимися условиями. Это позволяет оптимально использовать производительность и возможности каждого процессора, добавляемого к сети. Внедрение новейших технологий блейд-серверов практически снимает ограничения по числу абонентов, данные о которых хранятся в HLR — число записей может быть увеличено от менее чем 1 миллиона до более чем 100 миллионов.

Системное оборудование и ПО

Решение HLR может быть развернуто на аппаратной платформе HP NonStop Server NS-серии, либо NB-серии.

НР Integrity NonStop Server — это сервер, относящийся к категории High-End. В его основе лежит использование операционной системы HP NonStop Kernel, архитектуры ServerNet и полностью дублированных элементов,что гарантирует высочайший уровень доступности и сбоеустойчивости. Integrity NonStop Server идеален для обеспечения функционирования наиболее критичных бизнес приложений.

Техническое описание

Решение HP OC HLR реализовано по принципу многоуровневой архитектуры без единой точки отказа, что обеспечивает высокую отказоустойчивость. Выделяют следующие уровни:

  • Уровень оборудования (процессоры, адаптеры, периферийные устройства)
  • Уровень операционной системы
  • Уровень подсистемы INS
  • Уровень прикладных программ (приложений)

Модули уровня приложений реализуют логику сетевых элементов HLR (Home Location Register), AC (Authentication Centre), EIR (Equipment Identity Register), HSS (Home Subscriber Server). Обработка трафика, предназначенного для различных сущностей (HLR, AC, EIR), осуществляется одними и теми же процессами (единым ПО), что свидетельствует об интегрированности приложений в OpenCall HLR. HSS — отдельное приложение, работающее на той же аппаратной платформе, что и HLR.

Данные о ключах AC (Ki) содержатся в отдельных файлах с шифруются storage-ключами, которыми управляет монитор безопасности.

Подсистемы нижележащих уровней обеспечивают функционирование прикладных программ.

В качестве интерфейса между сигнальной сетью SS7 и прикладными программами верхнего уровня и приложением HLR используется подсистема INS (Intelligent Network Server).

Операционная система NSK (NonStop Kernel) совместно с мультипроцессорным оборудованием предоставляет окружение высокой доступности, надёжности и отказоустойчивости для приложений по управлению базами данных.

Система предоставляет высоконадёжную и масштабируемую OLTP-платформу для развёртывания бизнес-критичных приложений реального времени.

Для авторизации и аутентификации пользователей в системе NSK используется подсистема safeguard, предоставляющая гибкие механизмы настроек безопасности пользователей. Авторизация пользователя осуществляется по паролю, для шифрования данных авторизации используется VPN туннель в доверенную локальную сеть. Также возможен доступ в систему по ssh.

Архитектура решения предусматривает разделение функций обработки трафика (Front-End) и хранения данных (Back-End) по разным серверам.

Ниже представлена диаграмма подсистем приложения HLR.

Подсистема обработки сообщений Node (“нода”) предоставляет масштабируемое окружение постоянной доступности для бизнес-критичных приложений реального времени. Процессы реального времени выполнения, посылающие и принимающие сообщения по протоколу MAP в и из сети SS7, конфигурируются для выполнения в окружении ноды. Менеджер перегрузок отслеживает производительность системы и предпринимает меры для обеспечения приемлемого времени ответа. Прикладные процессы отбрасывают статистические данные и сообщения о событиях, обрабатываемые коллекторами статистики и сообщений на низких уровнях программной архитектуры. Подсистема обработки исключений и алармов ERAD анализирует и отображает события и алармы. Интерфейс пользователя (UI) предоставляет доступ оператора к конфигурационным данным подсистемы INS. Архитектура динамического изменения данных DPA (Dynamic Provisioning Architecture) предоставляет компоненты для чтения и записи записей в базу данных HLR, включая графический интерфейс (GUI), интерфейс командной строки (CLI) и программный интерфейс API, основанный на архитектуре CORBA. Внешний интерфейс изменения данных EPI (External Provisioning Interface) предоставляет средства для клиентских программ для посылки команд чтения и записи на HLR/AC (в основном эта подсистема используется для стека ANSI-41 и для некоторых функций в GSM). Для поддержки функционирования в конфигурации mated-pair подсистема ADS (Application Database Synchronization) предоставляет средства распределённой репликации баз данных с синхронизацией данных в реальном времени. Монитор безопасности (Security Monitor) предоставляет доступ к ключам хранения данных, защищающих данные аутентификации.

Для интеграции абонентских данных различных элементов сети HLR имеет инфраструктуру по управлению данными (отдельно лицензируемая функциональность), позволяя описывать струтуру таблиц и профилей абонентов. Таким образом, предоставляется возможность создать единый профиль абонента и единую точку для манипуляции данными. Поддерживаются различные протоколы для управления данными: telnet, LDAP, JDBC, ASCII over TCP (так называемый GMI-протокол – Generic Messaging interface), Diameter. На базе данной инфраструктуры реализована поддержка SPR.

Различные утилиты предоставляют возможности по чтению и изменению данных HLR, например массовое сканирование БД или массовое изменение данных с возможностью отката БД к предыдущему состоянию.

Преимущества архитектуры HLR

Среди основных преимуществ предлагаемого решения выделяются:

  • Надежность 99,99999%: снижает вероятность простоя практически до нуля
  • Простота использования: HLR имеет как интуитивно понятный графический интерфейс для управления данными абонентов, так и программный интерфейс и интерфейс командной строки
  • Открытость интерфейса по управления данными: в качестве программного интерфейса используется открытая архитектура CORBA
  • Безопасность: обеспечивается разграничением прав пользователей на различных уровнях, включая уровень приложения, базы данных и отдельных полей
  • Гибкость при масштабировании оборудования и обновлении программного обеспечения: архитектура mated-pair позволяет выполнять работы по аппаратному расширению платформы и обновлению программных составляющих без простоев
  • Объектно-ориентированный подход: обеспечивает гибкость при написании прикладных программ и позволяет обеспечить прозрачный механизм миграции

Опыт реализации проектов внедрения OpenCall HLR имеет следующие показатели:

  • OpenCall HLR является первым в мире HLR, основанным на серверных компонентах
  • Более 200 миллионов активных абонентов обслуживаются решением OpenCall HLR, установленными как в CDMA, так и в GSM/UMTS сетях
  • Более 35 операторов по всему миру используют OpenCall HLR

Более 150 миллионов абонентов мигрированы с традиционных HLR на OpenCall HLR.