淺析Diameter信令網(wǎng)

梁艷

【摘要】 隨著LTE時代的到來，核心網(wǎng)分組域?qū)⑾駿PC網(wǎng)絡(luò)演進，EPC網(wǎng)絡(luò)將引入基于IP協(xié)議的Diameter信令。本文主要介紹了Diameter信令網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、組網(wǎng)模式，并對Diameter信令網(wǎng)與NO.7信令網(wǎng)的關(guān)系進行分析。

【關(guān)鍵詞】 Diameter DRA EPC NO.7 組網(wǎng)

一、Diameter協(xié)議介紹

Diameter協(xié)議是是IETF開發(fā)的新一代AAA協(xié)議，Diameter協(xié)議的最初提出是作為Radius協(xié)議的改進或者替代，它的引入是作為支持基于IP技術(shù)的AAA框架的AAA協(xié)議。隨著IMS、EPC的引入，原有基于電路交換的核心網(wǎng)正越來越快地向基于IP包交換的網(wǎng)絡(luò)演進，底層基于IP的信令越來越多，其中Diameter協(xié)議被廣泛應(yīng)用在IMS/PCC/EPC架構(gòu)中，諸如HSS、CSCF、PCRF、OCS等大量網(wǎng)元之間都采用Diameter信令進行交互，使其成為現(xiàn)階段電信網(wǎng)中分布最廣，也最重要的幾個信令之一。

二、Diameter信令的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

2.1 Diameter在IMS網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

IMS網(wǎng)絡(luò)中的Diameter信令通過對“網(wǎng)元標識”或“用戶標識”的解析進行尋址。IMS域內(nèi)用戶通話與注冊均接續(xù)回歸屬網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行，Diameter信令不存在跨省網(wǎng)的用戶信息查詢，同一省份網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)元數(shù)量相對有限，一省網(wǎng)絡(luò)內(nèi)IMS網(wǎng)元的增減不會造成全網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)調(diào)整，因此IMS網(wǎng)絡(luò)的Diameter信令不需要設(shè)置信令轉(zhuǎn)接點，采用平面組網(wǎng)方式。

IMS 網(wǎng)絡(luò)中使用Diameter信令的接口包括：Cx接口、Dx接口、Sh接口、Dh接口。

2.2 Diameter在EPC網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

EPC系統(tǒng)主要由移動性管理設(shè)備（MME），服務(wù)網(wǎng)關(guān)（S-GW），PDN網(wǎng)關(guān)（P-GW），服務(wù)GPRS支持節(jié)點（SGSN）以及用于存儲用戶簽約信息的HSS等組成。

EPC架構(gòu)中，其中涉及到和用戶的鑒權(quán)、數(shù)據(jù)、策略、計費管理相關(guān)的網(wǎng)元間都將采用基于IP的Diameter協(xié)議，其中包括S6a、S6d、S9、Gx、Rx、Gy等接口。

由于LTE引入Diameter信令，因此存在Diameter信令尋址需求。由于EPC網(wǎng)絡(luò)中，Diameter主要是基于SCTP承載的，需要靜態(tài)配置信令連接。而在漫游場景下，全網(wǎng)大量網(wǎng)元之間則會存在信令全連接關(guān)系，網(wǎng)元數(shù)據(jù)維護管理復(fù)雜，且對網(wǎng)元SCTP連接容量需求大。需建設(shè)DRA設(shè)備來轉(zhuǎn)接Diameter信令，組建Diameter信令轉(zhuǎn)接網(wǎng)。

三、DRA組網(wǎng)模式

DRA組網(wǎng)有2種方式：雙平面組網(wǎng)、網(wǎng)狀組網(wǎng)。

在網(wǎng)絡(luò)安全性方面，DRA間B鏈路故障發(fā)生倒換情況下方式二可以比方式一少轉(zhuǎn)接一次。在局數(shù)據(jù)復(fù)雜度方面，方式二DRA長途方向路由數(shù)據(jù)比方案一增加一倍。在大規(guī)模組網(wǎng)情況下容易發(fā)生配置錯誤。在資源占用方面，方式二省際方向占用SCTP鏈路數(shù)和端口數(shù)較多，在大規(guī)模組網(wǎng)的情況下資源占用量更大。

綜上所述，DRA組網(wǎng)宜采用雙平面組網(wǎng)模式。

四、Diameter信令網(wǎng)與NO.7信令網(wǎng)

Diameter信令網(wǎng)與NO.7信令網(wǎng)之間建設(shè)有2種方式：新建DRA、DRA與STP合設(shè)。

Diameter信令網(wǎng)與目前的STP信令網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)的業(yè)務(wù)內(nèi)容完全不同，僅在硬件上可以共用部分處理能力。而現(xiàn)網(wǎng)已有的STP大多在硬件上就不支持DRA功能。

STP是CS域傳統(tǒng)語音承載的控制信令成熟網(wǎng)絡(luò)，而DRA承載的業(yè)務(wù)都是IMS業(yè)務(wù)或是PS業(yè)務(wù)相對不成熟不穩(wěn)定的新技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，如果合設(shè)，將會對STP承載語音的控制信令網(wǎng)元產(chǎn)生不必要的風(fēng)險和影響。

理論上STP可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)接Diameter信令。但在EPC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，Diameter信令的穩(wěn)定性、DRA設(shè)備的成熟性均需驗證，為避免對現(xiàn)有NO.7信令網(wǎng)的影響，初期Diameter信令網(wǎng)與七號信令網(wǎng)最好相對獨立。

因此，DRA節(jié)點作為Diameter信令的轉(zhuǎn)接點，不建議和STP合設(shè)，應(yīng)單獨設(shè)置。

五、結(jié)束語

Diameter協(xié)議被廣泛應(yīng)用于移動IP網(wǎng)絡(luò)中鑒別、授權(quán)、和計費的服務(wù)，是未來通信網(wǎng)中的主要通信協(xié)議。但是，Diameter信令在移動通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用時間較短，其信令協(xié)議棧及消息特性與傳統(tǒng)七號信令有較大差異，因此Diameter信令網(wǎng)絡(luò)組織可靠性、路由方案的有效性還需在實際應(yīng)用中驗證。

參 考 文 獻

[1] 3GPP TS 23.272 Circuit Switched（CS）fallback in Evolved Packet System（EPS）；Stage 2[S/OL].[2012-02-20]. http：//www.quintillion.co.jp/3GPP/Specs/23272-a50.pdf.

[2] Diameter信令組網(wǎng)分析[J]. 移動通信endprint