يُعد (HSS) هو قاعدة بيانات المشترك الرئيسية المستخدمة في نظام (IMS) الذي يوفر تفاصيل المشتركين في الكيانات الأخرى داخل الشبكة، بحيث يمكّن (IMS) المستخدمين من منح أو رفض الوصول إلى خدمات أخرى اعتماداً على حالتهم.

 

ما هو خادم HSS

 

خادم (HSS): هو عنصر أساسي في شبكات (LTE) و(IMS) الأساسية، حيث إنّها قاعدة بيانات مستخدم رئيسية يتم تخزينها في عقدة واحدة، كما يسمح لمقدمي خدمات الاتصالات (CSPs) بإدارة العملاء في الوقت الفعلي وبطريقة فعالة من حيث التكلفة، وهو قاعدة البيانات الرئيسية لمستخدم معين، وإنّها الكيان الذي يحتوي على المعلومات المتعلقة بالاشتراك لدعم كيانات الشبكة التي تتعامل بالفعل مع المكالمات أو الجلسات، كما قد تحتوي الشبكة المنزلية على واحد أو أكثر من (HSS).

 

يعتمد (HSS) على عدد الأجهزة المحمولة المشتركين وبناءً على سعة المعدات وعلى تنظيم الشبكة وعلى سبيل المثال يوفر (HSS) الدعم لخوادم التحكم في المكالمات، من أجل إكمال إجراءات التوجيه أو التجوال عن طريق حل المصادقة، والترخيص وحل التسمية أو العنونة والموقع التبعيات وما إلى ذلك.

 

  • “IMS” هي اختصار لـ “IP Multimedia Subsystem”.

 

  • “HSS” هي اختصار لـ “Home Subscriber Server”.

 

  • “CSP” هي اختصار لـ “communications service providers”.

 

  • “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

 

خصائص خادم HSS

 

  • تضمن قاعدة البيانات المركزية لمعلومات المشترك فصل الإشارات عن السياسة، ونتيجةً لذلك يساعد (CSPs) على تخفيف تحميل مركز البيانات الخاص بهم، حتى يتمكنوا من تحقيق أداء أكثر كفاءة وتبسيط أكبر لشبكاتهم.

 

  • يسمح (HSS) لمقدمي الخدمات بأداء وظائف متخصصة مثل حظر بعض الخدمات والوظائف وتفعيل وإلغاء تنشيط بطاقات (SIM) وإنشاء فصل هرمي للمشتركين بناءً على اشتراكاتهم.

 

  • يتمثل دور (HSS) في الاتصال بالشبكة وتوفير ملف تعريف المشترك ومعلومات المصادقة.

 

  • تخزن قاعدة البيانات معلومات حول المشتركين للمساعدة في التفويض وتفاصيل الأجهزة، بالإضافة إلى موقع المستخدم ومعلومات الخدمة.

 

  • يقوم (HSS) بنقل هذه المعلومات إلى الشبكة باستخدام بروتوكول (Diameter) والتواصل مع كيان إدارة التنقل (MME) عبر واجهة (S6a).

 

  • بالاقتران مع خادم المصادقة والترخيص والمحاسبة (AAA) يضمن (HSS) أن تعمل شبكة (LTE) مع الخدمات القديمة أو المتزامنة.

 

  • من الناحية الوظيفية يتوافق خادم (HSS) مع سجل موقع المنزل (HLR) ومركز المصادقة (AuC) في شبكات (GSM).

 

  • تُستخدم المعلومات المخزنة في خادم (HSS) لإدارة التنقل (MM) وتحديد هوية المستخدم، وبالتالي للوصول إلى شبكة الهاتف المحمول، كما تم إدخال الخدمات التي يمكن للمشترك الوصول إليها ومعلومات موقعه.

 

  • تتضمن البيانات المخزنة في خادم (HSS) رقم المشترك ومعرّف مشترك الهاتف المحمول الدولي (IMSI)، والذي يُستخدم لتحديد الشبكة المنزلية للمشترك وللبحث في بيانات المشترك وشبكات الهاتف المحمول المصرح بها للمشترك وبيانات المصادقة.

 

  • خادم (HSS) متصل مباشرة بكيان إدارة التنقل (MME).

 

ملاحظة: “AAA” هي اختصار لـ “Authentication, authorization, and accounting” و”SIM” هي اختصار لـ “Subscriber Identity Module”.

 

ملاحظة: “MME” هي اختصار لـ “Mobility Management Entity” و”GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.

 

مبدأ خادم HSS

 

خادم المشتركين في المنزل (HSS) هو مخزن البيانات الرئيسي لجميع بيانات المشتركين والبيانات المتعلقة بالخدمة في (IMS)، وتشمل البيانات الرئيسية المخزنة في (HSS) هويات المستخدم ومعلومات التسجيل ومعلمات الوصول ومعلومات بدء الخدمة (3GPP)، وتتكون هويات المستخدم من نوعين هُما:

 

  • هوية المستخدم الخاصة: هي هوية مستخدم يتم تعيينها من قبل مشغل الشبكة المنزلية ويتم استخدامها لأغراض مثل التسجيل والترخيص.

 

  • هوية المستخدم العامة: هي الهوية التي يمكن للمستخدمين الآخرين استخدامها لطلب الاتصال بالمستخدم النهائي.

 

تُستخدم معلمات الوصول إلى (IMS) لإعداد الجلسات وتضمين معلمات مثل مصادقة المستخدم وترخيص التجوال وأسماء (S-CSCF) المخصصة، بحيث تتيح معلومات بدء الخدمة تنفيذ خدمة (SIP) ويوفر (HSS) أيضاً متطلبات خاصة بالمستخدم لإمكانيات (S-CSCF)، كما يتم استخدام هذه المعلومات بواسطة (I-CSCF) لتحديد أنسب (S-CSCF) للمستخدم.

 

بالإضافة إلى الوظائف المتعلقة بوظيفة (IMS)، تحتوي (HSS) على مجموعة فرعية من وظائف تسجيل موقع المنزل ومركز المصادقة (HLR / AUC) المطلوبة من قبل مجال (PS) ومجال (CS)، ويظهر هيكل (HSS) في الاتصال بين وظائف HSS المختلفة غير موحد.

 

مطلوب وظيفة (HLR) لتوفير الدعم لكيانات مجال (PS) مثل (SGSN) و(GGSN)، ويتيح ذلك للمشترك الوصول إلى خدمات مجال (PS)، وبطريقة مماثلة يوفر (HLR) الدعم لكيانات مجال (CS) مثل خوادم (MSC) ويتيح ذلك للمشترك الوصول إلى خدمات مجال (CS) ويدعم التجوال إلى شبكات مجال (GSM / UMTS CS).

 

تخزن (AUC) مفتاحًا سريًا لكل مشترك في الهاتف المحمول والذي يتم استخدامه لإنشاء بيانات أمان ديناميكية لكل مشترك في الهاتف المحمول، تُستخدم البيانات للمصادقة المتبادلة للهوية الدولية لمشتركي الهاتف المحمول (IMSI) والشبكة، وتُستخدم بيانات الأمن أيضًا لتوفير حماية تكاملية وتشفير الاتصال عبر المسار الراديوي بين تجهيزات المستعمل والشبكة.

 

تتمتع HSS أيضًا بالقدرة على التواصل مع البنية التحتية لشبكة (Wi-Fi) والتي تمنح المشغلين القدرة على توليد تدفقات الإيرادات من خلال إنشاء نقاط اتصال (WiFi) وإلغاء تحميل (WiFi)، وعلاوة على ذلك نظراً لأنّه يدعم التجوال لشبكات غير (3GPP) يمكن لمقدمي خدمات الحوسبة السحابية زيادة وصول شبكاتهم.

 

  • “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project” و”IMSI” هي اختصار لـ “International Mobile Subscriber Identity”.

 

  • “S-CSCF” هي اختصار لـ “Serving – Call Session Control Function” و”AUC” هي اختصار لـ “authentication center”.

 

  • “HLR” هي اختصار لـ “Home Location Register” و”GGSN” هي اختصار لـ “Gateway GPRS Support Node”.

 

  • “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node” و”UMTS” هي اختصار لـ “Universal Mobile Telecommunications System”.

 

مزايا خادم HSS

 

  • سلس التسجيل والمصادقة.

 

  • المصادقة في شبكات (4G) و(5G NSA).

 

  • يصرح بالوصول إلى الشبكة والتجوال بناءً على اشتراك المستخدم.

 

  • يتعامل مع التنقل بين (RAT) وداخلها.

 

  • يوفر بوابة على شبكة الإنترنت لإدارة بطاقات (SIM) وخدمات المشتركين وجلسات العمل.

 

  • يوفر واجهات برمجة التطبيقات المستندة إلى (REST) لإدارة (SIM) وتوفير الاشتراكات وإدارتها.

 

ملاحظة: “RAT” هي اختصار لـ “Radio access technology”.

 

فوائد خادم HSS

 

  • خدمة مُدارة بالكامل تلغي النفقات الرأسمالية وتخفض النفقات التشغيلية بشكل ملحوظ.

 

  • قابل للتطوير للغاية، بحيث يمكن أن يتوسع مع نمو قاعدة المشتركين.

 

  • نشر سريع وفعال من حيث التكلفة لخدمات (IMS) الإضافية.

 

  • يساعد تسعير الدفع عند النمو في إدارة التكاليف والمخاطر.

 

  • (HSS) هو قاعدة بيانات المستخدم الرئيسية التي تدعم كيانات شبكة IMS التي تتعامل مع المكالمات أو الجلسات، ويحتوي على ملفات تعريف المستخدمين ويقوم بالمصادقة والترخيص للمستخدم ويمكن أن يوفر معلومات حول الموقع الفعلي للمستخدم.

 

  • خادم (HSS) متكامل مع مركز المصادقة (AuC) ووظيفة تحديد موقع المشترك (SLF).

 

  • تقارب معلومات المشترك عبر بيانات (5G / 4G / Wi-fi) وشبكات الصوت.

 

  • منصة متعددة المستخدمين لإنشاء اشتراك متعدد في الشبكة مع عدد غير محدود من الملفات الشخصية.

 

  • الحل القوي من فئة الناقل و(N + 1) القابل للتطوير وعالي التوفر والتكرار الجغرافي وقائم على البرامج ويدعم (NFV) والنشر السحابي.

 

خادم المشترك الرئيسي (HSS) هو المستودع المركزي لبيانات المشترك في (IMS) المستخدمة لمصادقة المستخدم والترخيص لخدمات (IMS)، بحيث يوفر طريقة فعالة من حيث التكلفة لإدارة بيانات ملف تعريف المشترك في (IMS) من خلال بنية معيارية وموزعة توفر قابلية تطوير غير محدودة.