CN101188787B - 归属位置寄存器容灾方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种归属位置寄存器容灾方法，包括：信令转接点或移动交换中心将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给两台互为容灾的归属位置寄存器，其中一台作为主归属位置寄存器，另一台作为容灾归属位置寄存器；两台归属位置寄存器分别处理接收到的用户业务。本发明还公开了一种归属位置寄存器容灾系统，包括：业务分发设备和两台互为容灾的归属位置寄存器。利用本发明，可以在保证两台HLR中数据同步的情况下，充分利用了归属位置寄存器设备的资源，实现负荷分担。

Description

归属位置寄存器容灾方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种归属位置寄存器容灾方法及系统。

背景技术

移动通信网中有多种数据库，这些数据库除了具有通常数据库的功能外(如数据的独立性、安全性、完整性、共享、并发控制、故障恢复等)，还要进行大量实时性要求高的事务处理，同时要满足严格的实时性要求。

HLR(归属位置寄存器)作为移动网络中最重要的数据中心，存储用于移动用户管理的数据，包括用户的签约数据和位置信息。HLR设备负责移动用户的漫游、位置更新及鉴权等移动性管理功能，因此其网络地位非常重要，是移动通信系统中最重要的数据库之一。一旦HLR发生故障，将导致严重后果。对移动运营商而言，HLR设备的宕机，意味着数百万元/小时的经济损失；同时产生的是移动用户对移动运营商的不信任、对移动网络可靠性的怀疑，可能导致大量用户的转网，这些直接的、间接的损失是十分巨大的。因此，随着移动用户的快速增长，越来越多的移动运营商开始考虑进一步增加HLR的可靠性，其中最直接的办法是对HLR设备进行在线的热备份，保证在主机出现故障的情况下，备机能及时为网络用户提供服务，使损失降至最低。

目前，HLR容灾的方式主要分为两种：1+1容灾、N+1容灾，即对主用HLR配置备份HLR，并在两者之间通过数据同步机制实现用户数据的同步，当主用HLR出现故障时，备份HLR接管主用HLR的业务，减少对现网用户的影响。在当前的容灾方案中，通常情况下备份HLR都未进行业务处理，存在资源闲置的情况，因而造成了资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种归属位置寄存器容灾方法及系统，以充分利用HLR的空闲资源。

本发明提供的一种归属位置寄存器容灾方法的一种实施例包括以下步骤：

信令转接点或移动交换中心将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给两台互为容灾的归属位置寄存器，其中一台作为主归属位置寄存器，另一台作为容灾归属位置寄存器；

两台归属位置寄存器分别处理接收到的用户业务；

两台归属位置寄存器对接收到的用户业务处理完成后，各自将需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中，并且当其中有一台归属位置寄存器宕机后，信令转接点或移动交换中心将需要宕机的归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中。

本发明提供的一种归属位置寄存器容灾方法的一种实施例包括：

业务分发设备和两台互为容灾的归属位置寄存器，其中一台作为主归属位置寄存器，另一台作为容灾归属位置寄存器；业务分发设备包括：分发单元，将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给所述两台归属位置寄存器；状态监测单元，用于监测所述两台归属位置寄存器的运行状态，当其中有一台归属位置寄存器宕机后，通知所述分发单元将需要宕机的归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中；所述归属位置寄存器包括：业务处理单元，处理接收到的用户业务；同步单元，用于将所述业务处理单元处理用户业务后需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中。

由以上本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明将用户的业务分发到主HLR、容灾HLR，使两台HLR分别对不同的业务进行处理，并将处理后的数据同步到对方HLR中，实现业务负荷分担，从而在保证两台HLR中数据同步的情况下，充分利用了HLR设备的资源。

附图说明

图1是本发明方法基于的归属位置寄存器容灾系统架构示意图；

图2是本发明方法一个实施例的实现流程图；

图3是本发明方法另一个实施例的实现流程图；

图4是本发明系统第一实施例的原理框图；

图5是本发明系统第二实施例的原理框图。

具体实施方式

本发明实施例的核心在于提供两台相同的HLR，分别作为主HLR和容灾HLR，彼此之间互为容灾。两台相同的HLR都能进行所有用户业务的处理，在其中一台HLR故障后，使另一台HLR接管所有用户的业务处理。而且，为了充分利用HLR的资源，将用户业务分发到主HLR和容灾HLR，使HLR和容灾HLR分别对不同的业务进行处理，并将处理后的数据同步到对方HLR中。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

首先，参照图1所示本发明方法基于的归属位置寄存器容灾系统架构：

在该架构中，HLR(归属位置寄存器)11和HLR12均能进行所有用户业务的处理，彼此互为容灾。STP/MSC(信令转接点或移动交换中心)13与HLR11和HLR12交互，将用户业务按照一定的方式(比如，随机方式、轮循方式、或者预定的策略方式)分发给HLR11和HLR12，HLR11和HLR12各自处理自己接收到的用户业务。

为了保证HLR11和HLR12执行的指令相同，可以预先通过BOSS将营业厅操作指令都发送到HLR11和HLR12中，在两台HLR中均执行同样的营业厅指令，从而实现静态数据的同步。也可以通过BOSS将营业厅操作指令都发送到HLR11中，HLR11在处理完每条营业厅指令后，若该指令执行成功再将指令转发到HLR12中执行。通过该方式也可以实现静态数据的同步。

如果某个HLR发生故障，则STP/MSC13将用户业务全部发送到当前接管的HLR中进行处理，同时BOSS系统也切换到当前接管的HLR中。

HLR11和HLR12各自处理自己接收的用户业务，在处理完成后，如果需要，还可以将需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中。

在HLR中存储了用户签约数据和位置信息，需要对移动用户提供漫游、位置更新及鉴权等移动性管理功能。因此，为了使两台HLR都能正常处理用户业 务，需要保证两台HLR之间的数据实时同步，这部分的同步主要涉及用户鉴权数据的同步。当系统容量很大时，这部分数据的同步工作会很频繁。

为了减少主备HLR间同步消息的数量，本发明还对用户业务进行分类，并指定每种业务类型对应的归属位置寄存器，使两台HLR分别处理不同的业务类型。在这种方式下，可以将鉴权相关的业务处理分配给其中的一个HLR来进行处理，以避免鉴权数据的频繁同步对系统性能和可靠性的影响。

比如，将对于入呼叫处理、位置更新的处理，分配给主HLR处理；将鉴权相关的业务处理，例如产生鉴权元组、处理鉴权失败报告、处理同步序列号(SQN)等业务处理，分配给容灾HLR处理。这样的分工处理，不会因为鉴权数据例如SQN的不同步而导致终端在鉴权时出现频繁重同步的情况。

下面针对这种情况下本发明方法的实现过程进行详细说明。

参照图2所示本发明方法一个实施例的实现流程，该实施例包括以下步骤：

步骤201：预先将指定的业务类型与归属位置寄存器的对应关系配置到STP或MSC上。

步骤202：STP或MSC根据配置的对应关系将需要HLR处理的用户业务分发给两台HLR。

STP或MSC需要将业务消息发送到HLR时，首先解析该消息，确定是否需要发送给HLR进行处理，并确定该业务的业务类型。然后，根据配置的对应关系将所述用户业务发送给与其业务类型对应的HLR。

如果解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，也就是说，在STP或MSC上配置的业务类型与归属位置寄存器的对应关系中找不到该业务类型，则STP或MSC可以采用轮循方式或随机方式将该用户业务分发给两台HLR，也可以根据这两台HLR的负荷状态，将用户业务发送给负荷小的HLR处理。

每个HLR可以统计自己当前的负荷大小，然后将其负荷状态实时报告给 STP或MSC。比如，HLR定时主动向STP或MSC报告其负荷状态；或者STP或MSC定时向HLR查询，HLR收到查询命令后再向STP或MSC报告其负荷状态。

步骤203：两台HLR分别处理接收到的用户业务。

步骤204：处理完成后，HLR各自将需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中。

步骤205：当其中有一台HLR宕机后，STP或MSC将需要HLR处理的所有用户业务发送到当前接管的HLR中。

当HLR宕机后，HLR与STP/MSC之间的链路连接中断，STP/MSC可根据当前的链路状态进行判断HLR是否已宕机。

下面再参照图1所示系统架构，对本发明方法举例说明：

比如，设置所有用户的位置更新业务都在HLR11中执行，所有用户的鉴权相关业务都在HLR12中执行。

STP/MSC在接收到发往HLR的业务消息后，获取业务消息的类型，若该业务为位置更新则将该消息转发至HLR11进行处理。HLR 11对该消息处理完成后，将更新后的业务数据通过内部消息或数据库底层机制同步到HLR12中。

STP/MSC在接收到发往HLR的业务消息后，获取业务消息的类型，若该业务为鉴权相关业务，则将该消息转发至HLR12进行处理。由于指定了所有用户的鉴权相关业务都在HLR12中执行，因此HLR12处理完该鉴权相关业务后，鉴权数据不需要进行同步，即HLR12不需要发起向HLR 11的数据同步过程。

参照图3所示本发明方法另一个实施例的实现流程，该实施例包括以下步骤：

步骤301：预先将指定的业务类型与归属位置寄存器的对应关系配置到两台互为容灾的HLR上。

步骤302：STP或MSC将用户业务采用轮循方式或随机方式分发给两台HLR。

步骤303：HLR根据配置的对应关系判断是否为本设备需要处理的业务。如果不是，则进到步骤304；否则，进到步骤306。

步骤304：检查另一台HLR是否已宕机。如果是，则进到步骤306；否则，进到步骤305。

在这种情况下，可以在主、备HLR之间传递双向的心跳信号。如果其中一个HLR在一定时间内未接收到另一个HLR的心跳信号，则认为该HLR已经宕机。

步骤305：将该用户业务转发给另一台HLR。然后，进到步骤306。

步骤306：本台HLR处理接收的该用户业务。

步骤307：处理完成后，HLR各自将需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中。

步骤308：当其中有一台HLR宕机后，STP或MSC将需要HLR处理的所有用户业务发送到当前接管的HLR中。

下面再参照图1所示系统架构，对本发明方法举例说明：

比如，设置所有用户的位置更新业务都在HLR11中执行，所有用户的鉴权相关业务都在HLR12中执行。

STP/MSC在接收到发往HLR的业务消息后，根据轮循机制将业务消息转发至HLR12进行处理。HLR12获取业务消息的类型后，若该业务为位置更新，则将该消息转发至HLR11进行处理。HLR11对该消息处理完成后，将更新后的业务数据通过内部消息或数据库底层机制同步到HLR12中。

STP/MSC在接收到发往HLR的业务消息后，根据轮循机制将业务消息转发至HLR12进行处理。HLR 12获取业务消息的类型后，若该业务为鉴权相关业务，则直接对该消息进行处理。HLR12在处理完该鉴权相关业务后，由于 鉴权数据不需要进行同步，则不需发起向HLR11的数据同步。

参照图4，图4示出了本发明系统第一实施例的原理框图：

在该实施例中，本发明系统包括：业务分发设备41和两台互为容灾的归属位置寄存器42、43。其中，业务分发设备41用于将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给归属位置寄存器42、43，业务分发设备41可以是信令转接点，还可以是移动交换中心。

归属位置寄存器42、43配置有相同的操作指令，并且结构相同。在图中只示出了归属位置寄存器42的框图，包括：业务处理单元421和同步单元422。

各归属位置寄存器独自处理各自接收到的用户业务，具体由业务处理单元完成用户业务的处理任务，处理完成后，由同步单元422将需要同步的数据通过这两台归属位置寄存器间的数据通道同步到对方。当其中有一台归属位置寄存器宕机后，业务分发设备41将需要归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中。这样，不仅保证了归属位置寄存器的容灾安全性，而且实现了负荷分担，充分利用了归属位置寄存器的资源。

业务分发设备具体为：信令转接点或移动交换中心。

为了减少数据同步过程对系统资源的消耗，在该实施例中，在业务分发设备41中还集成了配置装置410，用于对用户业务进行分类，并配置了业务分发单元分发业务所需的信息，该信息包括：业务类型与归属位置寄存器的对应关系。

另外，分发设备还包括：与分发单元411相连的解析单元412。其中，解析单元412用于解析业务分发设备41需要发送给归属位置寄存器的用户业务，确定该业务的业务类型。分发单元411根据配置装置410中配置的对应关系将所述用户业务发送给与其业务类型对应的归属位置寄存器。

如果解析单元412解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，则分发单元411可以将该用户业务采用预定的方式发送给归属位置寄存器42 或归属位置寄存器43，比如，采用轮循方式或随机方式分发给这两台归属位置寄存器。

另外，还可以在业务分发设备中设置一个与分发单元411相连的负荷状态获取单元413，用于获取两台归属位置寄存器的负荷状态。负荷状态获取单元413可以采用查询方式或由归属位置寄存器主动上报的方式获得两台归属位置寄存器的负荷状态。这样，在解析单元412解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器的情况下，分发单元411也可以根据负荷状态获取单元413得到的两台归属位置寄存器的负荷状态将该用户业务发送给负荷小的归属位置寄存器。比如，在某一时该归属位置寄存器42和归属位置寄存器43的业务负荷分别为80％和50％，此时业务分发设备收到新的用户业务，且该业务类型没有被指定对应到哪台归属位置寄存器，则由分发单元411将该用户业务发送给归属位置寄存器43。

为了保障用户业务的安全运行，在业务分发设备41中还设置有状态监测单元414，与分发单元411相连，用于获取两台归属位置寄存器的运行状态。当其中有一台归属位置寄存器宕机后，通知分发单元411将需要归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中。

该实施例中本发明系统对用户业务的分发及处理过程与前面本发明方法中的描述类似，在此不再赘述。

参照图5，图5示出了本发明系统第二实施例的原理框图：

在该实施例中，本发明系统包括：业务分发设备51和两台互为容灾的归属位置寄存器52、53。其中，业务分发设备51用于将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给归属位置寄存器52、53，归属位置寄存器52、53配置有相同的操作指令，分别处理各自接收到的用户业务，具体由业务处理单元421完成用户业务的处理，由同步单元422完成数据的同步。当其中有一台归属位置寄存器宕机后，业务分发设备51将需要归属位置寄存器处理的所有用户业 务发送到当前接管的归属位置寄存器中。这样，不仅保证了归属位置寄存器的容灾安全性，而且实现了负荷分担，充分利用了归属位置寄存器的资源。

业务分发设备51包括：分发单元511和与其相连的状态监测单元414。其中，分发单元511用于将需要归属位置寄存器处理的用户业务采用轮循方式或随机方式分发给归属位置寄存器52和归属位置寄存器53；状态监测单元414用于获取两台归属位置寄存器的运行状态。当其中有一台归属位置寄存器宕机后，通知分发单元511将需要归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中。

为了减少数据同步过程对系统资源的消耗，在该实施例中，在两台归属位置寄存器均集成了配置装置410，用于对用户业务进行分类，并配置了归属位置寄存器转发用户业务所需的信息，该信息包括：业务类型与归属位置寄存器的对应关系。

另外，每台归属位置寄存器中还包括：解析单元412和与其相连的转发单元521，在图5中只示出了一台归属位置寄存器的框图。

在两台归属位置寄存器均正常工作的情况下，分发单元511将需要归属位置寄存器处理的用户业务采用轮循方式或随机方式分发给归属位置寄存器52和归属位置寄存器53。归属位置寄存器52接收到发给自己的用户业务后，首先由解析单元412解析该业务，并根据配置装置410中配置的对应关系判断该业务是否为本归属位置寄存器需要处理的业务；转发单元521根据解析单元的判断结果，将不属于本归属位置寄存器需要处理的业务转发给归属位置寄存器53。如果解析单元412解析出该业务为本归属位置寄存器需要处理的业务，则将其交给业务处理单元421处理。处理完成后，由同步单元422将需要同步的数据同步到归属位置寄存器53。归属位置寄存器53接收到发给自己的用户业务后的处理过程与上述相同。

为了保证两台归属位置寄存器间业务消息转发的可靠性，还可在每台归属 位置寄存器中设置一个与转发单元521相连的运行状态获取单元523，用于获取另一台归属位置寄存器的运行状态，比如，可以通过两者之间的心跳信号得知另一台HLR的运行状态。如果另一台归属位置寄存器宕机，则通知转发单元521不再进行所述转发操作。

该实施例中本发明系统对用户业务的分发及处理过程与前面本发明方法中的描述类似，在此不再赘述。

由上述实施例可以看出，本发明通过基于负荷分担的容灾方案，不仅最大限度地利用了备份HLR的空闲资源，而且进一步通过对HLR处理的业务类型进行分工，使主备HLR分别处理不同的业务类型，在保证两台设备之间数据实时同步的情况下，有效地减少了同步的次数，节省了系统和网络资源，增强了双工系统的可靠性。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (18)

1.一种归属位置寄存器容灾方法，其特征在于，包括以下步骤：

信令转接点或移动交换中心将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给两台互为容灾的归属位置寄存器，其中一台作为主归属位置寄存器，另一台作为容灾归属位置寄存器；

两台归属位置寄存器分别处理接收到的用户业务；

两台归属位置寄存器对接收到的用户业务处理完成后，各自将需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中，并且当其中有一台归属位置寄存器宕机后，信令转接点或移动交换中心将需要宕机的归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对用户业务进行分类，并指定每种业务类型对应的归属位置寄存器；

预先将指定的业务类型与归属位置寄存器的对应关系配置到所述信令转接点或移动交换中心上，或者配置到所述两台归属位置寄存器上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指定每种业务类型对应的归属位置寄存器的步骤包括：

将鉴权相关的业务分配给主归属位置寄存器或容灾归属位置寄存器两者之一。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述信令转接点或移动交换中心将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给两台归属位置寄存器的步骤包括：

信令转接点或移动交换中心解析需要发送给所述归属位置寄存器的用户业务，确定该业务的业务类型；

根据配置的所述对应关系将所述用户业务发送给与其业务类型对应的归属位置寄存器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果信令转接点或移动交换中心解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，则将所述用户业务采用轮循方式或随机方式分发给所述两台归属位置寄存器。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

信令转接点或移动交换中心实时获取所述两台归属位置寄存器的负荷状态；

如果信令转接点或移动交换中心解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，则将所述用户业务发送给其中负荷小的归属位置寄存器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信令转接点或移动交换中心实时获取所述两台归属位置寄存器的负荷状态的步骤具体为：

所述两台归属位置寄存器定时主动向信令转接点或移动交换中心报告其负荷状态；或者

信令转接点或移动交换中心报告定时向所述两台归属位置寄存器查询，所述两台归属位置寄存器收到查询命令后向信令转接点或移动交换中心报告其负荷状态。

8.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述信令转接点或移动交换中心将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给两台归属位置寄存器的步骤具体为：

信令转接点或移动交换中心将所述用户业务采用轮循方式或随机方式分发给所述两台归属位置寄存器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述归属位置寄存器收到来自信令转接点或移动交换中心的用户业务后，首先根据配置的所述对应关系判断是否为本设备需要处理的业务；

如果不是，则将所述用户业务转发给另一台归属位置寄存器；

如果是，则处理所述用户业务。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果其中一台归属位置寄存器宕机，则当前正常运行的归属位置寄存器不再进行所述转发操作。

11.一种归属位置寄存器容灾系统，其特征在于，包括：

业务分发设备和两台互为容灾的归属位置寄存器，其中一台作为主归属位置寄存器，另一台作为容灾归属位置寄存器；

业务分发设备包括：

分发单元，将需要归属位置寄存器处理的用户业务分发给所述两台归属位置寄存器；

状态监测单元，用于监测所述两台归属位置寄存器的运行状态，当其中有一台归属位置寄存器宕机后，通知所述分发单元将需要宕机的归属位置寄存器处理的所有用户业务发送到当前接管的归属位置寄存器中；

所述归属位置寄存器包括：

业务处理单元，用于处理接收到的用户业务；

同步单元，用于将所述业务处理单元处理用户业务后需要同步的数据同步到对方归属位置寄存器中。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括：

配置装置，用于对用户业务进行分类，并配置为所述业务分发设备分发业务或者所述归属位置寄存器转发业务所需的信息，该信息包括：业务类型与归属位置寄存器的对应关系。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述配置装置集成在所述业务分发设备中；

所述业务分发设备还包括与所述分发单元相连的解析单元，解析所述业务分发设备需要发送给所述归属位置寄存器的用户业务，确定该业务的业务类型；

所述分发单元根据所述配置装置中配置的对应关系将所述用户业务发送给与其业务类型对应的归属位置寄存器。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征于，所述业务分发设备还包括：

负荷状态获取单元，与所述分发单元相连，用于获取所述两台归属位置寄存器的负荷状态；

如果所述解析单元解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，则所述分发单元将用户业务发送给所述负荷状态获取单元获取的负荷小的归属位置寄存器。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，

如果所述解析单元解析出的业务类型没有被指定对应的归属位置寄存器，则所述分发单元将所述用户业务采用轮循方式或随机方式分发给所述两台归属位置寄存器。

16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述配置装置集成在所述两台归属位置寄存器中；

所述业务分发设备将所述用户业务采用轮循方式或随机方式分发给所述两台归属位置寄存器；

所述归属位置寄存器还包括：

解析单元，解析所述归属位置寄存器需要发送给所述业务分发设备的用户业务，并根据所述配置装置中配置的对应关系判断该业务是否为本归属位置寄存器需要处理的业务；

转发单元，根据所述解析单元的判断结果，将不属于本归属位置寄存器需要处理的业务转发给另一台归属位置寄存器。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述归属位置寄存器还包括：

运行状态获取单元，用于获取另一台归属位置寄存器的运行状态，如果所述另一台归属位置寄存器宕机，则通知所述转发单元不再进行所述转发操作。

18.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述业务分发设备具体为：信令转接点或移动交换中心。

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