1 引言
大容量分離架構HLR是伴隨通信網絡的發(fā)展要求、通信和IT技術的進步而在近年來發(fā)展起來的新型用戶數據解決方案。NSN在大容量分離架構HLR的研究和應用均處于業(yè)內領先地位。NSN從2000年開始進行大容量分離架構HLR的研發(fā)工作，目前在全球已經有4000萬用戶承載在NSN大容量分離架構HLR上。
在介紹大容量分離架構HLR之前，我們有必要對用戶數據、現在的用戶數據解決方案進行簡單地回顧。
（1）什么是網絡中的用戶數據？它們的載體是什么？
用戶數據信息是網絡中最重要的信息，決定用戶接入、用戶業(yè)務和移動性管理等（見圖1）。網絡中的數據庫類設備是承載和處理這些用戶數據的載體，是網絡的核心。網絡中的用戶數據庫類設備包括HLR，HSS，POC Register等。
圖1 用戶數據信息
（2）目前網絡中數據庫類設備的特點
特點一：用戶數據分散
由于用戶類別和業(yè)務的多樣性（如2G業(yè)務，3G業(yè)務，POC業(yè)務等），針對每種業(yè)務網絡分別提供獨立數據庫，無法實現用戶數據整合，針對每個節(jié)點分布與管理用戶數據。例如，網絡中有HLR和HSS等各種用戶數據庫（見圖2）。
圖2 網絡中用戶數據庫種類繁多
特點二：用戶數據存儲和業(yè)務處理緊耦合
由于傳統設備受限于總線、存儲設備I/O讀寫能力及CPU處理能力等因素，用戶數據與業(yè)務控制邏輯緊密物理綁定。例如，HLR的用戶數據庫和業(yè)務控制合設，VLR和MSC合設（見圖3）。
圖3 用戶數據與業(yè)務控制邏輯緊密物理綁定
實際上，當我們在進行網絡建設和網絡的運行維護、業(yè)務開放時，都會明顯地依據以上的特點進行實施和操作，但是這些特點帶來的弱點也逐步體現。
（1）數據庫種類繁多，以功能分類，各功能有其獨立的物理實體。
（2）各種功能物理實體在現網內，為滿足各地市容量需求而分布在各地市，管理分散。
（3）對于VLR中的動態(tài)用戶數據，無法統一分析、利用和管理（見圖4）。
圖4 VLR中的動態(tài)用戶數據示意
（4）用戶數據信息分散（見圖5）：同一用戶的用戶數據分散在不同的物理實體中；為同一用戶增加業(yè)務信息往往需要涉及多個不同的數據庫網元；投資重復，資源無法共享。
圖5 用戶數據信息分散
以上的弱點隨著移動業(yè)務的發(fā)展，大量的用戶入網和大量的增值業(yè)務推廣，對網絡中的數據庫類設備的需求激增，導致了網絡結構越來越復雜，用戶管理困難。這些問題在網絡中具體體現為：投資快速增長，網絡運行維護困難，運維成本上升、缺乏有效和節(jié)約的網絡安全方案，業(yè)務推廣難度大等多方面。
對于運營商而言，這些都是無法容忍且急待解決的問題。解決這些問題，可以考慮從加強管理和優(yōu)化、簡化網絡的角度入手。但是單方面的加強管理無法及時應對動態(tài)的網絡和業(yè)務需求變化。只有從網絡架構設計、優(yōu)化、簡化網絡的層面入手，才可以高效地解決這些問題。
2 NSN大容量分離架構HLR
NSN大容量分離架構HLR可以有效地解決以上的問題。
什么是分離架構？我們或許可以從R4分離架構的MSC上得到一些啟示（見圖6）。R4交換網絡的核心是承載和控制分離，承載和控制分離的結構給我們帶來了：
圖6 R4分離架構的MSC
（1）大容量，高處理能力：節(jié)約網絡投資。
（2）簡單清晰的網絡結構：網絡擴容、維護成本低。
（3）可實施的容災備份方案：有效可靠的容災。
（4）快速的網絡擴容和業(yè)務部署：保障業(yè)務快速可持續(xù)增長。
以上的優(yōu)點讓我們考慮在數據庫領域實施分離架構（見圖7）。
圖7 數據庫領域實施分離架構
大容量分離架構HLR的實施，可以將大容量數據庫集中于省會，業(yè)務邏輯處理功能實體（業(yè)務前端）下放至各地市。由于數據庫集中放置，用戶數據的容量可以做到幾千萬之多。
分離架構HLR將數據庫集中管理，將前段前置，在目前可以實現HLR類設備的用戶集中管理。未來可以考慮將VLR中的動態(tài)用戶數據集中管理。
分離架構HLR是在網絡IP化，大容量存儲技術成熟，網絡發(fā)展的需求，IT和電信融合的趨勢下發(fā)展起來的新型數據庫解決方案（見圖8）。
圖8 創(chuàng)新用戶數據系統架構——集中數據庫
移動核心網絡正朝著全業(yè)務和全IP網絡的方向發(fā)展，網絡分層化、開放化及IP化是移動核心網演進的趨勢。而分離架構HLR其業(yè)務邏輯與用戶數據的分層，業(yè)務邏輯與用戶數據間的IP訪問，及數據庫開放靈活的接口及架構正是順應了這些發(fā)展趨勢。
因此，隨著大容量存儲技術的成熟，采用“大容量，高性能，面向未來”的數據庫設備來解決網絡數據庫的問題，極大地簡化了網絡拓撲，加速了新業(yè)務的推廣。
此外，對于大容量分布式HLR組網的模式，可以結合考慮本地容災及異地容災技術進行網絡級容災，來保證網絡的安全。
