CN103596202A - 虚拟hss及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种虚拟HSS及其实现方法，其中，虚拟HSS设置于MME中，包括：消息分发子系统接收业务消息并进行解析，确定处理业务消息的子系统；将业务消息发送给信令处理子系统，信令处理子系统处理后分发给确定的子系统；信令处理子系统接收业务消息，对业务消息进行协议处理；将处理后的业务消息发送给确定的子系统；业务处理子系统根据数据管理子系统中的数据对业务消息进行处理；业务受理子系统根据数据管理子系统中的数据对BOSS业务消息进行处理；受理台子系统根据数据管理子系统中的数据对业务消息进行处理；数据管理子系统存储和管理用户数据。通过本发明，实现在HSS未开通的情况下，网元设备的调测和网络优化。

Description

虚拟HSS及其实现方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种虚拟HSS（Home SubscriberServer，归属用户服务器）及其实现方法。

背景技术

LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络中主要包括无线接入的E-UTRAN（Evolved－Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的通用陆基无线接入网）和核心网络EPC（Evolved Packet Core，演进的分组核心网）两大部分，而其核心网络EPC中的主要网元又包括：MME（MobileManagement Entity，移动管理实体）、S-GW（Serving-Gateway，服务网关）、P-GW（Packet-Gateway，分组网关）以及HSS，如图1中所示。

在LTE网络中，HSS作为数据库设备主要用于存储用户信息并给其他网元提供用户信息，是EPC用户归属网络中存储用户信息的核心数据库。HSS中包含用户配置文件，执行用户的身份验证和授权，并可提供有关用户物理位置的信息，主要完成LTE中用户信息签约，用户鉴权等。HSS的具体功能包括：

1）EPS（Evolved Packet System，演进的分组系统，E-UTRAN+EPC合称EPS）数据管理功能：用户信息、EPS APN（Access Point Name，接入点名称）签约信息、鉴权参数的管理，开户，销户HSS和MME数据一致性管理等；

2）用户鉴权功能：鉴权参数的生成，鉴权流程等；

3）移动性管理：MME地址的存储，用户附着/去附着，位置更新，Purge等管理。

目前，LTE网络中的HSS由运营商采用在全国的网络中集中为南北方基地的部署策略。但是，这种分南北方基地集中部署的模式，一方面，在带来低成本的同时，因其技术复杂度高、厂商间联调耗时长、设备开通耗时长等问题已经严重影响到LTE网络整体部署的进度，使得在南北方基地HSS未开通的情况下，接入网、核心网其它网元设备的调测和网络优化均无法进行，用户也无法接入LTE网络，无法使用LTE网络提供的服务。另一方面，由于HSS集中部署在南方/北方基地，涉及到传输、数据中心、网络管理很多环节，一旦出现故障，直接影响LTE的服务质量，同样也造成接入网、核心网其它网元设备的调测和网络优化均无法进行，用户无法接入LTE网络，无法使用LTE网络提供的服务。

发明内容

本发明提供了一种虚拟HSS及其实现方法，以解决现有LTE网络部署中，HSS未开通的情况下，接入网、核心网其它网元设备的调测和网络优化均无法进行，用户无法接入LTE网络，无法使用LTE网络提供的服务的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种虚拟归属用户服务器HSS，其特征在于，所述虚拟HSS设置于移动管理实体MME物理设备中，所述虚拟HSS包括：消息分发子系统、信令处理子系统、业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统、和数据管理子系统；其中，

所述消息分发子系统，用于接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统；并将所述业务消息发送给所述信令处理子系统，以使所述信令处理子系统对所述业务消息进行处理后，分发给确定的处理所述业务消息的子系统，其中，所述处理业务消息的子系统包括以下至少之一：所述业务处理子系统、所述业务受理子系统、所述受理台子系统；

所述信令处理子系统，用于接收所述业务消息，对所述业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的所述业务消息发送给所述消息分发子系统确定的处理所述业务消息的子系统；

所述业务处理子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理；

所述业务受理子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对电信业务运营支持系统BOSS的业务消息进行处理；

所述受理台子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理；

所述数据管理子系统，用于存储和管理用户数据。

优选地，所述虚拟HSS还包括：软硬件平台，用于将所述虚拟HSS内置于所述MME物理设备中，其中，硬件平台为所述MME物理设备的单板平台，所述虚拟HSS包括的各个子系统通过软件平台实现。

优选地，所述MME物理设备的单板平台为先进的电信计算架构ATCA单板MCPAc+MCPBc平台；所述MCPAc板卡与所述MCPBc板卡配合，用于操作维护千兆以太网GE接口的功能承载，其中，所述MCPBc板卡的GE接口承载所述虚拟HSS的S6a接口的L2层和L1层。

优选地，所述虚拟HSS的软件平台与所述MME物理设备自身的软件平台相互独立；所述单板MCPAc+MCPBc设置有指示所述虚拟HSS是否异常的状态信息；若所述状态信息指示所述虚拟HSS异常，所述虚拟HSS单独进行故障处理，同时所述MME物理设备自身的软件平台保持正常运行。

优选地，所述消息分发子系统在根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统时：

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务处理子系统，包括：应用服务器对所述虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、呼叫会话控制功能服务器CSCF的注册或注销通知消息、所述虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为所述BOSS业务消息时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务受理子系统；

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述受理台子系统，包括：通过受理台对所述虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作所述虚拟HSS的权限进行设置的消息。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种虚拟归属用户服务器HSS的实现方法，所述虚拟HSS设置于移动管理实体MME物理设备中，所述虚拟HSS包括：消息分发子系统、信令处理子系统、业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统、和数据管理子系统；

所述方法包括：

所述虚拟HSS的消息分发子系统接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统；并将所述业务消息发送给所述信令处理子系统，以使所述信令处理子系统对所述业务消息进行处理后，分发给确定的处理所述业务消息的子系统，其中，所述处理业务消息的子系统包括以下至少之一：所述业务处理子系统、所述业务受理子系统、所述受理台子系统；

所述虚拟HSS的信令处理子系统接收所述业务消息，对所述业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的所述业务消息发送给所述消息分发子系统确定的处理所述业务消息的子系统；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述业务处理子系统，则所述业务处理子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述业务受理子系统，则所述业务受理子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对电信业务运营支持系统BOSS的业务消息进行处理；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述受理台子系统，则所述受理台子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理；

其中，所述数据管理子系统用于存储和管理用户数据。

优选地，所述虚拟HSS通过软硬件平台内置于所述MME物理设备中，其中，硬件平台为所述MME物理设备的单板平台，所述虚拟HSS包括的各个子系统通过软件平台实现。

优选地，所述MME物理设备的单板平台为先进的电信计算架构ATCA单板MCPAc+MCPBc平台；所述MCPAc板卡与所述MCPBc板卡配合，用于操作维护千兆以太网GE接口的功能承载，其中，所述MCPBc板卡的GE接口承载所述虚拟HSS的S6a接口的L2层和L1层。

优选地，所述虚拟HSS的软件平台与所述MME物理设备自身的软件平台相互独立；所述单板MCPAc+MCPBc设置有指示所述虚拟HSS是否异常的状态信息；所述方法还包括：若所述状态信息指示所述虚拟HSS异常，则所述虚拟HSS单独进行故障处理，同时所述MME物理设备自身的软件平台保持正常运行。

优选地，所述虚拟HSS的消息分发子系统根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统的步骤包括：

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务处理子系统，包括：应用服务器对所述虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、呼叫会话控制功能服务器CSCF的注册或注销通知消息、所述虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为所述BOSS业务消息时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务受理子系统；

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述受理台子系统，包括：通过受理台对所述虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作所述虚拟HSS的权限进行设置的消息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在MME物理设备中设置虚拟HSS，实现了在本地核心网设备中提供虚拟HSS的功能，可以加快工程建设速度，提高LTE网络稳定性、可靠性。与现有的将虚拟HSS方案设置在单独的网元中，做为一个独立的网元进行工作，必须提供标准的外部接口和严格的工程安装、施工、环境等要求的虚拟HSS相比，采用本发明的虚拟HSS方案有如下优点：1、工程安装、施工、环境等要求低，便于部署；2、成本低。上述两点使得本发明的虚拟HSS方案在LTE网络开通初期南北方基站HSS建设进度滞后的情况下快速部署，保障无线接入网、核心网设备的调测和网络优化均能顺利进行，同时在网络开通后南北基站HSS出现故障时，保障本地网络用户可以继续提供服务，从而有效解决了现有LTE网络部署中，HSS未开通的情况下，接入网、核心网其它网元设备的调测和网络优化均无法进行，用户无法接入LTE网络，无法使用LTE网络提供的服务的问题。

附图说明

图1是现有技术的一种HSS网元在LTE网络中的位置示意图；

图2是根据本发明实施例一的一种虚拟HSS的结构框图；

图3是根据本发明实施例二的一种虚拟HSS的系统架构图；

图4是图3所示实施例中的虚拟HSS处理S6a接口协议栈的分工示意图；

图5是根据本发明实施例三的一种虚拟HSS的实现方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图2，示出了根据本发明实施例一的一种虚拟HSS的结构框图。

本实施例的虚拟HSS设置于MME物理设备中，该虚拟HSS包括：消息分发子系统102、信令处理子系统104、业务处理子系统106、业务受理子系统108、受理台子系统110、和数据管理子系统112。

其中，

消息分发子系统102，用于接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理业务消息的子系统；并将业务消息发送给信令处理子系统104，以使信令处理子系统104对业务消息进行处理后，分发给确定的处理业务消息的子系统，其中，处理业务消息的子系统包括以下至少之一：业务处理子系统106、业务受理子系统108、受理台子系统110。

信令处理子系统104，用于接收消息分发子系统102发送来的业务消息，对业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的业务消息发送给消息分发子系统102确定的处理业务消息的子系统。即，将进行了协议处理后的业务消息发送给业务处理子系统106、业务受理子系统108、受理台子系统110中的一个或多个。

业务处理子系统106，用于根据数据管理子系统112中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理。

业务受理子系统108，用于根据数据管理子系统112中存储的数据，对BOSS（Business&Operation Support System，电信业务运营支持系统）的业务消息进行处理。

受理台子系统110，用于根据数据管理子系统112中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理。

数据管理子系统112，用于存储和管理用户数据。

本实施例通过在MME物理设备中设置虚拟HSS，实现了在本地核心网设备中提供虚拟HSS的功能，可以加快工程建设速度，提高LTE网络稳定性、可靠性。与现有的将虚拟HSS方案设置在单独的网元中，作为一个独立的网元进行工作，必须提供标准的外部接口和严格的工程安装、施工、环境等要求的虚拟HSS相比，采用本实施例的虚拟HSS方案有如下优点：1、工程安装、施工、环境等要求低，便于部署；2、成本低。上述两点使得本实施例的虚拟HSS方案在LTE网络开通初期南北方基站HSS建设进度滞后的情况下快速部署，保障无线接入网、核心网设备的调测和网络优化均能顺利进行，同时在网络开通后南北基站HSS出现故障时，保障本地网络用户可以继续提供服务，从而有效解决了现有LTE网络部署中，HSS未开通的情况下，接入网、核心网其它网元设备的调测和网络优化均无法进行，用户无法接入LTE网络，无法使用LTE网络提供的服务的问题。

实施例二

参照图3，示出了根据本发明实施例二的一种虚拟HSS的系统架构图。

本实施例的虚拟HSS设置于MME物理设备中，除包括：消息分发子系统202、信令处理子系统204、业务处理子系统206、业务受理子系统208、受理台子系统210、和数据管理子系统212外，还包括：软硬件平台214。

本实施例的虚拟HSS的整体架构如图3所示，其中：

（1）消息分发子系统202

用于接收相关网元发送的业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理业务消息的子系统；并将业务消息发送给信令处理子系统204，以使信令处理子系统204对业务消息进行处理后，分发给确定的处理业务消息的子系统，其中，处理业务消息的子系统包括以下至少之一：业务处理子系统206、业务受理子系统208、受理台子系统210。

业务消息中携带有消息发送方、接收方、需要进行的处理等信息，对这些信息进行解析，即可确定处理该业务消息的相应的子系统。虚拟HSS必须采用分发式的处理方式，将不同用户的业务消息处理分布在不同的子系统上。

优选地，消息分发子系统202在根据解析结果确定处理业务消息的子系统时：

当根据解析结果，确定业务消息为以下消息至少之一时，将处理业务消息的子系统确定为业务处理子系统206，其中，业务消息为以下消息至少之一：应用服务器AS对虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、呼叫会话控制功能服务器CSCF的注册或注销通知消息、虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当根据解析结果，确定业务消息为电信业务运营支持系统BOSS业务消息时，将处理业务消息的子系统确定为业务受理子系统208；

当根据解析结果，确定业务消息为以下消息至少之一时，将处理业务消息的子系统确定为受理台子系统210，其中，业务消息为以下消息至少之一：通过受理台对虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作虚拟HSS的权限进行设置的消息。

（2）信令处理子系统204

用于接收消息分发子系统202发送来的业务消息，对该业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的业务消息发送给消息分发子系统202确定的处理业务消息的子系统。

不同网元发送的业务消息可能使用不同的协议，本实施例的信令处理子系统204的协议处理包括Diameter基础协议的处理功能，Cx接口、Sh接口应用协议的处理功能，以及对超文本传输协议HTTP的处理功能。其中，Diameter协议处理应实现传统Diameter服务器端的功能，HTTP处理模块应实现传统HTTP服务器端的功能。

（3）业务处理子系统206

用于根据数据管理子系统212中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理。

本实施例中：

业务数据处理包括：AS（应用服务器）对HSS中的业务数据的读写、订阅等操作；

用户位置管理包括：用户注册状态的查询、用户位置查询、CSCF（呼叫会话控制功能服务器）的注册\注销通知、用户数据的下载和/或更新、HSS发起的注销，隐式注册\注销；

鉴权管理包括：对IMS AKA鉴权（IMS）、Http Digest鉴权（IMS）、AKA鉴权（EPC）、Test USIM鉴权（EPC）方式的支持。

其中，IMS AKA鉴权（IMS）是对IP多媒体子系统基于认证和密钥协商的鉴权；Http Digest鉴权（IMS）是对IP多媒体子系统进行的HTTP摘要式认证鉴权；AKA鉴权（EPC）是对演进的分组核心网EPC进行的基于认证和密钥协商的鉴权；Test USIM鉴权（EPC）是对EPC进行的全球用户识别卡USIM测试鉴权。

（4）业务受理子系统208

用于根据数据管理子系统212中存储的数据，对BOSS的业务消息进行处理。包括：接收BOSS传送的命令消息并处理消息返回相应的响应，在HSS侧通过数据管理进行数据操作。

（5）受理台子系统210

用于根据数据管理子系统212中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理。

本实施例中：

业务受理包括：通过受理台对HSS设备中存储的用户信息、业务数据进行的一系列增、删、改、查操作，通过本实施例中的受理台子系统中的业务受理模块实现；

数据操作维护包括：对签约用户的拜访网络信息、计费信息、S-CSCF（业务-呼叫会话控制功能）信息和HSS系统信息的配置和/或修改，通过本实施例中的受理台子系统中的操作维护模块实现；

数据安全管理包括：对操作员接入和/或访问操作HSS权限的控制，通过本实施例中的受理台子系统中的安全管理模块实现。

（6）数据管理子系统212

主要负责用户数据管理，包括：对用户数据的存储和管理。在设计时，HSS的数据库设计应着重关注数据之间的关联关系。

（7）软硬件平台214

用于将虚拟HSS内置于MME物理设备中，其中，硬件平台为MME物理设备的单板平台，而虚拟HSS包括的各个子系统通过软件平台实现。该硬件平台为软件平台的承载和实现平台，硬件平台和软件平台相结合，实现虚拟HSS的完整功能，独立于MME物理设备的其它软硬件部分，仅需MME物理设备为其提供电源即可。

本实施例中，软硬件平台采用ATCA（Advanced Telecom ComputingArchitecture，先进的电信计算架构）架构单板MCPAc+MCPBc平台，以实现将虚拟HSS功能内置于MME网元设备（如，大唐移动独立开发的产品型号：TLE3200，工业与信息化部电信产品入网批文号：00-7378-129166的MME网元设备）的物理机框中。MCPAc+MCPBc平台中，MCPAc单板是高性能的处理器板，符合标准ATCA的Base和Fabric接口规范，Base和Fabric接口支持10/100/1000M以太连接；MCPBc板卡为ATCA架构的后插卡，提供2路以太电口，在TLE3200产品中MCPBc板卡与MCPAc单板配合使用，用于操作维护GE（千兆以太网）接口的功能承载，共同完成GE接口功能，负责操作维护接口功能承载。

将操作系统如Redhot操作系统安装在MCPAc单板上，同时利用Redhot自带的脚本文件增加以下格式的代码以实现对MCPAc单板上各子系统应用进展的启动和单板指示灯的控制，以此实现虚拟HSS的软件平台。

root(none):/user/driver/etc#./drv_boardcfg

ulSlotNum read=10201

puiPhyAddr read=10201

puiPhyAddr=10201

ulSlotNum read=10201

puiPhyAddr read=10201

puiPhyAddr=10201

mcpac bdctl module open success

1

mcpac bdctl module open LED ATTN success

root(none):/user/driver/etc#./drv_boardcfg

ulSlotNum read=10201

puiPhyAddr read=10201

puiPhyAddr=10201

ulSlotNum read=10201

puiPhyAddr read=10201

puiPhyAddr=10201

mcpac bdctl module open success

MCPBc板卡为ATCA架构的后插卡，提供2路以太电口，在TLE3200产品中MCPBc板卡与MCPAc-HDD（Hard Disk Drive，硬盘驱动器）配合使用，用于操作维护GE（千兆以太网）接口的功能承载，共同完成GE接口功能，负责操作维护接口功能承载。虚拟HSS可以使用MCPBc的GE口承载虚拟HSS的S6a接口L2层和L1层，虚拟HSS的S6a接口协议栈处理分工如图4所示。

从图4中可见，MME和虚拟HSS的S6a接口协议栈从高到低依次为Diameter协议、SCTP协议、IP协议、L2层协议和L1层协议，其中，由MCPAc板卡处理Diameter协议、SCTP协议、和IP协议；由MCPBc板卡处理L2层协议和L1层协议。

通过上述设置，在MME网元设备上内置一块板卡专门用于实现HSS相关功能的处理，通过MME设备内部通信接口承载S6A的信令过程。

优选地，单板MCPAc+MCPBc设置有指示虚拟HSS是否异常的状态信息；因虚拟HSS独立于MME的其它部分，虚拟HSS的软件平台也与MME的实现自身MME的功能的软件平台相互独立，因此，若状态信息指示虚拟HSS异常，则虚拟HSS单独进行故障处理，同时MME物理设备自身的软件平台保持正常运行，MME仍可行使自身的MME功能。也即，该实现虚拟HSS功能的板卡有独立的单板状态管理机制，若虚拟HSS出现异常、故障均不会影响MME网元设备的正常运行。

本实施例提供了一种虚拟HSS系统构造及技术实现方案，相对于现有独立网元形态的HSS设备组网方案，采用虚拟HSS方案有如下优点：1、工程安装、施工、环境等要求低，便于部署；2、成本低。上述两点使得本虚拟HSS方案在LTE网络开通初期南北方基站HSS建设进度滞后的情况下快速部署，保障无线接入网、核心网设备的调测和网络优化均能顺利进行，同时在网络开通后南北基站HSS出现故障时，保障本地网络用户可以继续提供服务。

实施例三

参照图5，示出了根据本发明实施例三的一种虚拟HSS的实现方法的步骤流程图。

本实施例的虚拟HSS设置于MME物理设备中，该虚拟HSS包括：消息分发子系统、信令处理子系统、业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统、和数据管理子系统，其中，数据管理子系统用于存储和管理用户数据。

本实施例的虚拟HSS的实现方法包括以下步骤：

步骤S302：虚拟HSS的消息分发子系统接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理业务消息的子系统；并将业务消息发送给信令处理子系统，以使信令处理子系统对业务消息进行处理后，分发给确定的处理业务消息的子系统。

其中，处理业务消息的子系统包括以下至少之一：业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统。

步骤S304：虚拟HSS的信令处理子系统接收业务消息，对业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的业务消息发送给消息分发子系统确定的处理业务消息的子系统。

步骤S306：若信令处理子系统将业务消息发送给业务处理子系统，则业务处理子系统根据数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理。

数据管理子系统中存储有用户数据，对业务消息的处理需要有用户数据的支持。例如：

业务数据处理包括：AS（应用服务器）对HSS中的业务数据的读写、订阅等操作；

用户位置管理包括：用户注册状态的查询、用户位置查询、CSCF（呼叫会话控制功能服务器）的注册\注销通知、用户数据的下载和/或更新、HSS发起的注销，隐式注册\注销；

鉴权管理包括：对IMS AKA鉴权（IMS）、Http Digest鉴权（IMS）、AKA鉴权（EPC）、Test USIM鉴权（EPC）方式的支持。

上述处理均需要对数据管理子系统中存储的用户数据进行访问或操作。

步骤S308：若信令处理子系统将业务消息发送给业务受理子系统，则业务受理子系统根据数据管理子系统中存储的数据，对BOSS的业务消息进行处理。

也即，只有BOSS的业务消息才会被信令处理子系统发送给业务受理子系统。对BOSS的业务消息进行的处理包括：接收BOSS传送的命令消息并处理消息返回相应的响应，在HSS侧通过数据管理进行数据操作。

步骤S310：若信令处理子系统将业务消息发送给受理台子系统，则受理台子系统根据数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理。

例如：

业务受理包括：通过受理台对HSS设备中存储的用户信息、业务数据进行的一系列增、删、改、查操作；

数据操作维护包括：对签约用户的拜访网络信息、计费信息、S-CSCF信息和HSS系统信息的配置和/或修改；

数据安全管理包括：对操作员接入和/或访问操作HSS权限的控制。

优选地，虚拟HSS通过软硬件平台内置于MME物理设备中，其中，硬件平台为设置于MME物理设备内的单板平台，以有效减低虚拟HSS的实现成本，并最大限度地与MME兼容；而HSS包括的各个子系统则通过软件平台实现。实现虚拟HSS的软、硬件平台与MME中实现MME功能的软、硬件平台相互独立、互不干涉，MME为虚拟HSS提供电源即可。

优选地，MME物理设备的单板平台为ATCA单板MCPAc+MCPBc平台，MCPAc板卡与MCPBc板卡配合，用于操作维护GE接口的功能承载，其中，MCPBc板卡的GE接口承载虚拟HSS的S6a接口的L2层和L1层。

优选地，虚拟HSS的软件平台与MME物理设备自身的软件平台相互独立；单板MCPAc+MCPBc设置有指示虚拟HSS是否异常的状态信息；若状态信息指示虚拟HSS异常，则虚拟HSS单独进行故障处理，同时MME物理设备自身的软件平台保持正常运行。

优选地，虚拟HSS的消息分发子系统根据解析结果确定处理业务消息的子系统的步骤包括：

当消息分发子系统根据解析结果，确定业务消息为以下消息至少之一时，将处理业务消息的子系统确定为业务处理子系统，包括：应用服务器对虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、CSCF的注册或注销通知消息、虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当消息分发子系统根据解析结果，确定业务消息为BOSS业务消息时，将处理业务消息的子系统确定为业务受理子系统；

当消息分发子系统根据解析结果，确定业务消息为以下消息至少之一时，将处理业务消息的子系统确定为受理台子系统，包括：通过受理台对虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作虚拟HSS的权限进行设置的消息。

本实施例通过在MME物理设备中设置虚拟HSS，实现了在本地核心网设备中提供虚拟HSS的功能，可以加快工程建设速度，提高LTE网络稳定性、可靠性。与现有的将虚拟HSS方案设置在单独的网元中，做为一个独立的网元进行工作，必须提供标准的外部接口和严格的工程安装、施工、环境等要求的虚拟HSS相比，采用本实施例的虚拟HSS方案有如下优点：1、工程安装、施工、环境等要求低，便于部署；2、成本低。上述两点使得本实施例的虚拟HSS方案在LTE网络开通初期南北方基站HSS建设进度滞后的情况下快速部署，保障无线接入网、核心网设备的调测和网络优化均能顺利进行，同时在网络开通后南北基站HSS出现故障时，保障本地网络用户可以继续提供服务。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法实施例而言，描述的比较简单，相关之处参见虚拟HSS装置实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种虚拟HSS及其实现方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种虚拟归属用户服务器HSS，其特征在于，所述虚拟HSS设置于移动管理实体MME物理设备中，所述虚拟HSS包括：消息分发子系统、信令处理子系统、业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统、和数据管理子系统；

其中，

所述消息分发子系统，用于接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统；并将所述业务消息发送给所述信令处理子系统，以使所述信令处理子系统对所述业务消息进行处理后，分发给确定的处理所述业务消息的子系统，其中，所述处理业务消息的子系统包括以下至少之一：所述业务处理子系统、所述业务受理子系统、所述受理台子系统；

所述信令处理子系统，用于接收所述业务消息，对所述业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的所述业务消息发送给所述消息分发子系统确定的处理所述业务消息的子系统；

所述业务处理子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理；

所述业务受理子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对电信业务运营支持系统BOSS的业务消息进行处理；

所述受理台子系统，用于根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理；

所述数据管理子系统，用于存储和管理用户数据。

2.根据权利要求1所述的虚拟HSS，其特征在于，所述虚拟HSS还包括：

软硬件平台，用于将所述虚拟HSS内置于所述MME物理设备中，其中，硬件平台为所述MME物理设备的单板平台，所述虚拟HSS包括的各个子系统通过软件平台实现。

3.根据权利要求2所述的虚拟HSS，其特征在于，所述MME物理设备的单板平台为先进的电信计算架构ATCA单板MCPAc+MCPBc平台；所述MCPAc板卡与所述MCPBc板卡配合，用于操作维护千兆以太网GE接口的功能承载，其中，所述MCPBc板卡的GE接口承载所述虚拟HSS的S6a接口的L2层和L1层。

4.根据权利要求3所述的虚拟HSS，其特征在于，所述虚拟HSS的软件平台与所述MME物理设备自身的软件平台相互独立；所述单板MCPAc+MCPBc设置有指示所述虚拟HSS是否异常的状态信息；若所述状态信息指示所述虚拟HSS异常，所述虚拟HSS单独进行故障处理，同时所述MME物理设备自身的软件平台保持正常运行。

5.根据权利要求1所述的虚拟HSS，其特征在于，所述消息分发子系统在根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统时：

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务处理子系统，包括：应用服务器对所述虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、呼叫会话控制功能服务器CSCF的注册或注销通知消息、所述虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为所述BOSS业务消息时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务受理子系统；

当根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述受理台子系统，包括：通过受理台对所述虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作所述虚拟HSS的权限进行设置的消息。

6.一种虚拟归属用户服务器HSS的实现方法，其特征在于，所述虚拟HSS设置于移动管理实体MME物理设备中，所述虚拟HSS包括：消息分发子系统、信令处理子系统、业务处理子系统、业务受理子系统、受理台子系统、和数据管理子系统；

所述方法包括：

所述虚拟HSS的消息分发子系统接收业务消息并进行解析，根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统；并将所述业务消息发送给所述信令处理子系统，以使所述信令处理子系统对所述业务消息进行处理后，分发给确定的处理所述业务消息的子系统，其中，所述处理业务消息的子系统包括以下至少之一：所述业务处理子系统、所述业务受理子系统、所述受理台子系统；

所述虚拟HSS的信令处理子系统接收所述业务消息，对所述业务消息进行协议处理；并将进行了协议处理后的所述业务消息发送给所述消息分发子系统确定的处理所述业务消息的子系统；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述业务处理子系统，则所述业务处理子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务数据处理、用户位置管理、鉴权管理；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述业务受理子系统，则所述业务受理子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对电信业务运营支持系统BOSS的业务消息进行处理；

若所述信令处理子系统将所述业务消息发送给所述受理台子系统，则所述受理台子系统根据所述数据管理子系统中存储的数据，对业务消息进行以下处理至少之一：业务受理、数据操作维护、数据安全管理；

其中，所述数据管理子系统用于存储和管理用户数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述虚拟HSS通过软硬件平台内置于所述MME物理设备中，其中，硬件平台为所述MME物理设备的单板平台，所述虚拟HSS包括的各个子系统通过软件平台实现。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述MME物理设备的单板平台为先进的电信计算架构ATCA单板MCPAc+MCPBc平台；所述MCPAc板卡与所述MCPBc板卡配合，用于操作维护千兆以太网GE接口的功能承载，其中，所述MCPBc板卡的GE接口承载所述虚拟HSS的S6a接口的L2层和L1层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述虚拟HSS的软件平台与所述MME物理设备自身的软件平台相互独立；所述单板MCPAc+MCPBc设置有指示所述虚拟HSS是否异常的状态信息；

所述方法还包括：

若所述状态信息指示所述虚拟HSS异常，则所述虚拟HSS单独进行故障处理，同时所述MME物理设备自身的软件平台保持正常运行。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述虚拟HSS的消息分发子系统根据解析结果确定处理所述业务消息的子系统的步骤包括：

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务处理子系统，包括：应用服务器对所述虚拟HSS中的业务数据的访问消息、用户注册状态查询消息、用户位置查询消息、用户数据下载和/或更新消息、呼叫会话控制功能服务器CSCF的注册或注销通知消息、所述虚拟HSS发起的注销消息、隐式注册或注销消息；

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为所述BOSS业务消息时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述业务受理子系统；

当所述消息分发子系统根据所述解析结果，确定所述业务消息为以下消息至少之一时，将处理所述业务消息的子系统确定为所述受理台子系统，包括：通过受理台对所述虚拟HSS中存储的数据进行操作的消息、对签约用户的信息进行配置和/或修改的消息、对接入和/或访问操作所述虚拟HSS的权限进行设置的消息。

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