Что такое hlr в мобильной связи
Что такое hlr в мобильной связи
Фото представлено рекламодателем
Многих людей интересует вопрос проверки активности телефонного номера. Эта тема близка также сервисным компаниям, которые хотят оптимизировать процессы и не желают тратить время на тех абонентов, что уже давно таковыми не являются. В этом поможет база данных HLR. Далеко не все знакомы с этим понятием и знают, что эта услуга, по сути, доступна каждому.
HLR – это реестр, который ведёт оператор сотовой связи. В нём содержатся сведения обо всех пользователях. HLR широко применяется СМС-агрегаторами, а также операторами мобильной связи для поиска оптимальных маршрутов СМС-траффика либо для определения номеров, которые недействительны.
Среди всего массива данных, особенно интересными могут оказаться следующие значения:
MSISDN или телефонный номер. Речь идёт не о том наборе цифр, который мы используем для интегрирования с различными службами. При помощи такого плана номеров, оборудование может передавать звуки, выходить в сеть интернет, принимать или получать сообщения;
IMSI или оригинальный идентификатор сим-карты. На нём сконцентрированы практически все существующие сервисы;
MSC – уникальный код коммутатора. Он даёт понимание, на какой станции в последний раз был зарегистрирован телефонный аппарат.
Также HLR запрос может дать информацию о сервисах, что телефон запрашивал за определённый промежуток времени или мог бы это сделать при необходимости.
Ключевая функция HLR – это сбор и хранение описанных выше данных и выдача информации, согласно поступающему запросу. Этот идентификатор играет важную роль, поскольку именно с его помощью осуществляется соединение телефонного аппарата и сотовой связи.
Благодаря HLR запросу, имеется возможность проверить, каково на настоящий момент состояние техники, а именно, находится ли она в зоне активности. Поиск абонента осуществляется абсолютно незаметно для самого пользователя.
Результат HLR запроса не является закрытой информацией. Она предлагается в открытом доступе и общедоступна. Операторы не скрывают данные, но и не стремятся к их популяризации. Многие не знают о такой возможности, а некоторые банально хотят оставаться в неведении. Однако функционал может оказаться крайне полезным и нужным, поэтому не стоит игнорировать открывающиеся перспективы.
Что такое HLR и MSISDN?
Что такое HLR и MSISDN?
Как часто, приобретая сотовый номер и получая на руки новую SIM-карту, Вы видите незнакомую аббревиатуру HLR и длинный набор чисел под штрих-кодом? Является ли информация по данному номеру и буквам важной? Попробуем в этом разобраться.
HLR – Home Location Register, это база данных, содержащая информацию о владельце мобильного номера. Т.е. при покупке нового красивого номера Вы предоставляете информацию о себе оператору сотовой связи с указанием своих паспортных данных. Эти данные привязываются к Вашей новой SIM-карте при помощи HLR.
Эта связь позволяет при помощи определенных протоколов (MSISDN\HLR) хранить параметры, закрепленные за пользователем услуг и осуществлять беспарольную аутентификацию на некоторых ресурсах, при этом не опасаясь за ее надежность и безопасность. При каждой необходимости в передаче параметров происходит проверка соответствия.
На HLR-номер привязывается также серийный номер MSISDN, который предоставляет абоненту базовый набор услуг (сотовая связь, СМС), дополнительные MSISDN предоставляют Вам дополнительные услуги, такие как факсимильная связь и передача данных.
Таким образом, HLR хранит в себе следующую информацию – данные о подключенных или запрашиваемых услугах абонентом, данные о GPRS (General Packet Radio Service) — специальный протокол мобильной связи, позволяющий осуществлять пакетную передачу данных по сотовым сетям стандарта GSM GPRS (настройки оператора), а также местоположение абонента на местности. Основной функцией HLR является передача данных сотовому оператору о передвижении абонента.
Home Location Register конструктивно выполнен в виде самостоятельного устройства (как правило сервер со специализированным ПО). Т.к. хранимая на данном сервере информация представляет особую важность, то к подобного рода устройствам предъявляют особые требования безопасности. К базе регулярно поступают запросы от большого количества пользователей, поэтому ответ на такие запросы должен поступать в течении кратчайшего промежутка времени.
Что такое MSISDN?
MSISDN используется для точного опознания абонента, осуществления входящих и исходящих голосовых вызовов, регистрации услуг и т.д. MSISDN в привычном для обывателя смысле это обычный телефонный номер формата +7ХХХХХХХХХХ Ранее этот параметр автоматически подставляется в заголовок при авторизации абонента на некоторых сетевых ресурсах. Это было характерно не для всех операторов и позднее в параметрах авторизации стали использовать Hash-суммы.
Что означает MSISDN? MSISDN (расшифровка Mobile Station Integrated Services Digital Number) это протокол, по которому проходит процесс проверки принадлежности HLR номера sim-карты её номеру MSISDN (уникальному для каждого абонента).
MSISDN представляет собой цифро-буквенную последовательность, может содержать до пятнадцати цифр и букв. Составные части данного номера следующие: код принадлежности стране назначения (National Destination Code), код страны (Country Code), уникальный идентификатор пользователя услуги (Subscriber number).
Полезно знать
Использование связки HLR MSISDN уже является общепринятым и все новые абоненты получают карты, использующий подобный тип авторизации. Однако, способ авторизации по MSISDN также называется «подписка в один клик» и зачастую используется мошенниками в своих целях. Мошеннический сайт автоматически определяет номер пользователя для активации, а пользователю остаётся лишь нажать определенную кнопку (которая с виду может выглядеть вполне безобидно), чтобы оформить платную подписку. При этом предупреждение о том что данная подписка или услуга являются платными находится зачастую в самом низу страницы и написана мелким шрифтом.
Для того чтобы избежать подобных ситуаций и не стать жертвой мошенников необходимо запросить у оператора запрет на платные подписки.
Как устроена сеть сотовой связи GSM/UMTS
В комментариях к постам про сеть WiMAX (1, 2) и про GPRS был выражен интерес к сетям сотовой связи, поэтому решил реализовать свою давнюю задумку и описать хабрасообществу как же устроены современные сети сотовой связи.
На приведённой картинке изображена общая структура сетей сотовой связи. Изначально сеть разделяется на 2 больших подсети — сеть радиодоступа (RAN — Radio Access Network) и сеть коммутации или опорную сеть (CN — Core Network).
Хочу подчеркнуть, что буду описывать именно существующие сети сотовой связи для СНГ, потому что в Европе, Америке и Азии сети более развиты и их структура несколько отличается от наших сетей, про это напишу как-нибудь позже, если будет интерес.
Сперва, хотелось бы рассказать в общих словах про сеть, а потом более подробно расскажу про функции каждого из элементов сети.
Сеть радиодоступа
Существующие сети радиодоступа у наших операторов — продукт долгой эволюции, поэтому они состоят из сети радиодоступа к GSM (GERAN — GSM EDGE Radio Access Network) и сеть радиодоступа к UMTS (UTRAN — UMTS Terrestrial Radio Access Network). Сверху слева на картинке вы видите GERAN, внизу слева, соответственно UTRAN. Наибольшие изменения при переходе от GSM к UMTS происходят как раз в сети радиодоступа — оператору нужно построить вторую сеть и заново покрыть уже имеющиеся территории.
Сеть радиодоступа — эта та паутина, которой охвачены огромные территории городов и открытых местностей, за счёт неё как раз и обеспечивается то огромное погрытие, которое предоставляют сети сотовой связи.
Опорная сеть
Опорная сеть — ядро сетей сотовой связи. Название опорная — мой вольный перевод, в GSM эту часть сети называют сетью коммутации, в UMTS — Core Network, что по сути можно перевести как ядро сети. К этому ядру, как периферийные устройства к системному блоку, могут подключаться различные сети радиодоступа. Опорная сеть мало эволюционирует в связи с эволюцией от GSM к UMTS, эта сильная эволюция происходит немного позже — её уже прошли западные и азиатские операторы, у нас же она только начинается.
Опорная сеть на приведённой выше картинке разделена на 2 части — верхняя правая часть отвечает за голосовые соединения, или CS-соединения (Circuit Switch), нижняя правая часть отвечает за пакетные соединения, или же PS-соединения (Packet Switch).
Опорная сеть сосредоточена в одном или нескольких зданий, принадлежащих оператору сотовой связи, в больших машинных залах — проще говоря огроменнейшая серверная, где стоит большое количество шкафов оборудования, их ещё холодильниками иногда называют, потому что с виду очень похожи 🙂
HLR — Home Location Register, Регистр положения домашних абонентов.
По сути это большая база данных, в которой хранится всё об абоненте данной сети. В крупных сетях, таких, как у операторов большой тройки, таких узлов несколько — они разбросаны по регионам. Их количество измеряется единицами штук. Для того, чтобы понимать порядки — в Питере такой узел один, в Москве другой, на Урале ещё один, ещё на Кавказе, в Сибири — 3-4 штучки… На практике это может быть распределённая БД, потому что ёмкости одного HLR может не хватить для хранения данных обо всех абонентах. Тогда оператор докупает ещё один HLR (физическое устройство) и организует распределённую БД.
Какая же информация там хранится? По большей части, это информация об услугах, подключенных у абонента:
— может ли абонент совершать исходящие звонки
— может ли абонент отправлять/принимать SMS
— разрешена ли услуга конференц-связи
— ну и все остальные возможные услуги
Также здесь хранится такая важная информация, как идентификатор того MSC, в зоне действия которого сейчас находится абонент. Позже мы увидим для чего это может быть нужно.
MSC/VLR
MSC — Mobile Switching Center, центр коммутации для мобильных абонентов;
VLR — Visitor Location Register, регистр положения гостевых абонентов.
Логически это 2 раздельных узла, но на практике, это реализовано в одном и том же устройстве.
VLR хранит в себе копию тех данных, которые записаны в HLR с той лишь разницей, что тут уже нет информации о том MSC, в зоне действия которого находится абонент. Здесь хранится информация о том, в зоне действия какого BSC находится данный абонент. Ну и здесь, естественно, хранятся данные только о тех абонентах, которые сейчас находятся в зоне действия того MSC, к которому подключен данный VLR. 
MSC — классический коммутатор (конечно, не такой классический, который можно увидеть в музеях, где сидели бабушки и перетыкали проводки). Основные его функции — для исходящего вызова — определить куда переключить вызов, для входящего же соединения — определить на какой BSC отправить вызов. Для выполнения этих то функций он и обращается в VLR за хранящейся там информацией. Здесь стоит заметить, что это плюс разнесения HLR и VLR — MSC не будет стучаться в HLR каждый раз, когда абоненту что-то нужно, а будет всё делать своими силами. Также MSC собирает данные для биллинга, далее эти данные скармливаются соответствующим системам.
AUC — AUthentication Center, центр аутентификации абонентов. Этот узел отвечает за то, чтобы злоумышленник не мог получить доступ к сети от вашего лица. Также этот узел генерирует ключи шифрования, с помощью которых шифруется ваше соединение с сетью в самом уязвимом месте — на радиоинтерфейсе.
GMSC — Gateway MSC, шлюзовой коммутатор. Этот узел сети используется только при входящих вызовах. У операторов есть определённая номерная ёмкость, этой номерной ёмкости сопоставляются шлюзовые коммутаторы сетей связи (сотовых, фиксированных). Когда вы набираете номер друга, ваш звонок доходит до коммутатора (MSC) вашей сети и он определяет куда дальше отправить этот вызов на основе имеющихся у него соответствий между номерами и шлюзами сетей. Звонок отправляется на GMSC сотового оператора, которым пользуется ваш друг. Далее GMSC делает запрос в HLR и узнаёт в зоне действия какого MSC сейчас находится вызываемый абонент. Туда дальше и перенаправляется вызов.
SGSN — Serving GPRS Support Node, обслуживающий узел поддержки GPRS. Этот узел отвечает за то, чтобы определить каким образом предоставлять услуги на основе запрошенной APN (Access Point Name, точки доступа, например, mms.beeline.ru). Также на этом узле осуществляется посчёт трафика.
GGSN — Gateway GPRS Support Node, шлюзовой узел поддержки GPRS. Ну это шлюз, отвечает за правильную доставку пакетов до пользователя.
BSC — Base Station Controller, контроллер базовых станций. Узел, к которому подключаются базовые станции, дальше он осуществляет управление базовыми станциями — назначает какому абоненту где сколько ресурсов выделить, определяет каким образом осуществляются хэндоверы. Когда с MSC приходит сигнал о входящем соединении для абонента, контроллер осуществляет процедуру пейджинга — через все подчинённые ему базовые станции посылает вызов данному абоненту, который должен отозваться через одну из базовых станций.
TRC — TRansCoder, транскодер. Устройство, отвечающее за перекодирование речи из формата GSM в стандартный формат телефонии, используемый в фиксированных сетях связи и обратно. Таким образом, получается, что речь передаётся в формате сетей фиксированной связи в сети GSM на участке от GMSC до TRC.
BTS — Base Transceiver Station, базовая приёмопередающая станция. Это то, что непосредственно находится близко к самому пользователю. Именно базовые станции образуют ту самую паутину, которой накрывают операторы сотовой связи, именно от их количества зависит территория, на которой предоставляют услуги операторы сотовой связи. По сути — довольно глупое устройство, оно обеспечивает выделение пользователям отдельных каналов связи, преобразует сигнал в высокочастотный, который будет передаваться в эфир, ну и выдаёт этот самый высокочастотный сигнал на антенны. А вот антенны то мы и можем наблюдать каждый день.
Хочу заметить, что антеннки — это не есть базовая станция 🙂 Базовая станция похожа на холодильник — шкафчик с модулями, который стоит в специальном месте. Это специальное место — например, синенькие вагончики, которые ставятся под красно-белыми вышками где-нибудь в пригороде.
Более подробно можно почитать в недавно опубликованной статье про базовые станции.
RNC — Radio Network Controller, контроллер сети радиодоступа. По сути выступает в той же роли, что BSC в GERAN.
NodeB
NodeB, базовая станция в UMTS. Аналог BTS в GSM.
В целом, здесь описаны все жизненно важные элементы сети GSM/UMTS. Здесь я не упоминал ещё некоторые узлы, такие как SMS-C (SMS-Center), MMS-C (MMS-Center), WAP-GW (WAP-Gateway).
Если статья вызовет интерес, то в дальнейшем могу рассказать более подробно про сети радиодоступа GERAN и UTRAN, потому что я занимаюсь по большей части именно радийными вещами.
Также уже есть идеи для ряда статей на основе вопросов, вызвавших интерес, в комментариях к статьям по телекоммуникациям, пока не буду раскрывать интригу — задавайте интересные вопросы — будут интересные статьи! 😉
UPD: в комментариях отписались эксперты в своих областях, что очень интересно почитать:
1. Ветка про ПО, устанавливаемом на оборудовании;
2. Ветка про отличия наших (СНГшных) сетей и сетей в Европе/США/Азии;
3. Комментрии от пользователя DeSh с поправлениями и уточнениями: тыц, тыц.
Да и вообще в комментариях довольно много всего интересного всплыло помимо выделенных мной комментариев.
Разница между HLR и VLR
Содержание:
HLR против VLR
HLR содержит записи для каждого абонента (номер MSISDN) в мобильной сети. В основном HLR содержит статическую и постоянную информацию об абоненте. Например, статус абонента, подписки на услуги (голос, данные, SMS и т. Д.), Дополнительные услуги, разрешения и т. Д. Помимо этой статической информации, он содержит временную информацию, такую как текущий номер VLR и номер MSC. HLR работает как центральное место для маршрутизации вызовов в сети соответствующего оператора мобильной связи. Большая часть административной деятельности в отношении абонентов контролируется и централизуется вокруг HLR. В большинстве реализаций поставщиков Центр аутентификации (еще один элемент в архитектуре GSM) интегрирован в HLR для обеспечения более эффективного и действенного проектирования мобильной сети. В этом случае HLR также содержит информацию для аутентификации.
В чем разница между HLR и VLR?
HLR и VLR имеют свои собственные функции в архитектуре GSM. Также существует интерфейс связи между HLR и VLR в соответствии с архитектурой GSM. Количество коммуникаций между узлами HLR и VLR для обмена информацией. Например, когда один абонент перемещается из одной области VLR в другую область, их местоположение обновляется в VLR, а новая информация VLR обновляется в HLR. Но если абонент перемещается в пределах одной и той же области VLR, такое взаимодействие с HLR не требуется.
И HLR, и VLR хранят информацию об абоненте в соответствии с архитектурой GSM, чтобы предоставлять услуги мобильной связи абонентам, зарегистрированным в сети. Как правило, HLR содержит информацию обо всех абонентах в сети, в то время как VLR содержит более динамическую информацию, относящуюся к абонентам, находящимся в роуминге в зоне VLR. Это может варьироваться в зависимости от конструкции сетевой архитектуры, потому что в большинстве случаев HLR действуют как централизованные узлы, в то время как VLR в основном являются географически разнесенными узлами. HLR действует как фиксированная опорная точка для данной мобильной станции (абонента), в то время как его VLR может варьироваться в зависимости от мобильности и конструкции сети.
Несмотря на то, что и HLR, и VLR действуют как базы данных в одной и той же мобильной сети, в большинстве проектов VLR назначают ограниченную географическую область для обработки всех динамических данных об абонентах в этой области, в то время как HLR действует как более централизованный узел, который предоставляет более статическую информацию об абонентах. внутри всей сети. HLR обрабатывает действия по администрированию абонентов в сети, в то время как VLR поддерживает функцию мобильности и другую динамическую информацию об абонентах.
HLR, MSISDN и сложности замены SIM карты
HLR, MSISDN и сложности замены SIM карты
HLR знает о владельце номера
Таких баз данных у каждого оператора несколько, а вот любая симка может быть привязана только к одной определенной базе. Так и возникает сложность при обмене или получении новой сим карты у оператора. В каждом салоне находится определенное количество новых сим-карт. Обычно, в компании стараются, чтобы в каждом фирменном магазине в наличии были симки привязанные ко всем базам данных. Но бывают ситуации, что в одном определенном салоне, может в данный момент не быть в наличии нужной сим-карты для привязки вашего номера.
В теории сотрудник салона связи может внести изменения в базу данных, переписав ваши данные в другой HLR. На практике процедура не настолько простая, чтобы она была доступна в любом магазине оператора. И в первую очередь речь идет о безопасности ваших данных.
У Мегафон проверка HLR ранее была доступна на официальном сайте, а сейчас отсутствует. Сегодня абонент любого сотового оператора связи (MTS, Beeline, Мегафон, Tele2, Yota) может позвонить в колл-центр оператора и уточнить наличие сим карты с нужным HLR в определенном салоне, что позволит не потратить время даром.
Особая ситуация у тех, кому необходимо заменить сим карту привязанную в другом регионе. Ни в одним салоне связи вам такую сим карту не заменят, и вопрос не в цене, а все в тех же базах данных HLR. Чтобы получить сим карту в этом случае, необходимо заказать ее доставку. В крупных городах можно получить при доставке курьером, а в остальных обычной почтой.
Распространенным заблуждением среди пользователей мобильной связи является мнение, что номер их мобильного телефона записан на саму СИМ карту. На самом деле, в самой симке прописан уникальный идентификатор IMSI (International Mobile Subscriber Identity) и ключи для шифрования данных. Сам номер мобильного телефона приписывается к сим-карте при регистрации в сети мобильного оператора.
И вот здесь мы подошли к самому главному, что же это такое MSISDN и есть ли отличия у Beeline, MTS и MegaFon? Если расшифровать данную аббревиатуру, то это Mobile Subscriber Integrated Services Digital Number. А если по-простому, то это и есть привычный нам номер телефона.
Как все это связано
Теперь вы знаете, что ваш номер мобильного не прописан на самой сим карте, а присваивается при регистрации в сети. На самой симке содержится уникальный IMSI, который сопоставлен с данными владельца сим-карты в базах данных оператора. Это позволяет при регистрации в сотовой сети идентифицировать вашу симку и направить на нее звонки по вашему номеру. Именно посредством MSISDN вы взаимодействуете с сотовым оператором, подключаете или отключаете услуги, получаете и совершаете звонки.
Важным моментом является и возможность смены сотового номера без замены сим-карточки. Поскольку сам телефонный номер присваивается при регистрации в сети провайдера, оператор может произвести замену номера без физической замены симкарты.