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在傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)和2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)中，SS7數(shù)字信令網(wǎng)作為整個通信網(wǎng)的神經(jīng)，支撐著全網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的穩(wěn)定運(yùn)行。而隨著LTE時代的到來，信令技術(shù)和承載方式已完全I(xiàn)P化，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟严蛉ヂ?lián)網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展，再加上基于EPC/PCC/IMS的LTE核心網(wǎng)對網(wǎng)元之間的通信更加復(fù)雜和頻繁，這就給LTE的信令網(wǎng)組網(wǎng)帶來了極大挑戰(zhàn)。
LTE信令網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)關(guān)鍵
Diameter在LTE核心網(wǎng)架構(gòu)中被廣泛應(yīng)用于核心網(wǎng)元之間通信，是LTE網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛的IP信令基礎(chǔ)協(xié)議。Diameter作為新一代AAA協(xié)議體系，主要用于認(rèn)證、授權(quán)和計費(fèi)，其通過不同的應(yīng)用擴(kuò)展可以適用于多種應(yīng)用環(huán)境。隨著LTE網(wǎng)絡(luò)中大量網(wǎng)元之間使用Diameter信令互通，DRA(Diameter Routing Agent，路由代理)成為構(gòu)建LTE信令網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵網(wǎng)元。
DRA類似傳統(tǒng)2G/3G網(wǎng)絡(luò)的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP），是LTE信令網(wǎng)中的信令路由中樞，負(fù)責(zé)LTE 網(wǎng)絡(luò)中Diameter信令的轉(zhuǎn)接和路由，包括MME、HSS之間的S6a接口，PCRF與EPC的Gx接口，未來在VoLTE的部署時,DRA還可以承載Cx、Sh等接口之間的信令轉(zhuǎn)接功能。DRA工作原理就是根據(jù)用戶國際移動用戶識別碼（IMSI）、移動用戶號碼（MSISDN）、網(wǎng)絡(luò)域（Realm）等信息進(jìn)行域內(nèi)LTE網(wǎng)元（例如HSS、PCRF）尋址或者域間DRA的尋址。
圖1 上海貝爾5020SG DRA
5020SG DRA多層次組網(wǎng)方案
上海貝爾很早就發(fā)現(xiàn)LTE網(wǎng)元之間激增的Diameter信令流會給運(yùn)營商LTE組網(wǎng)帶來很大挑戰(zhàn)，因此在中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，就與中國移動攜手合作，創(chuàng)新性地設(shè)計了5020SG DRA。上海貝爾5020SG DRA基于最新ATCA通用硬件平臺，與IMS、MME、HSS等網(wǎng)元共用同一硬件平臺，并支持網(wǎng)絡(luò)向新硬件平臺的演進(jìn)。該平臺支持百萬級Diameter信令消息處理能力和上萬條Diameter鏈路，可強(qiáng)有力地支持超大型LTE信令網(wǎng)組網(wǎng)和超高信令流量。
針對大規(guī)模復(fù)雜LTE信令網(wǎng)，5020SG DRA可以提供多層次多方式的組網(wǎng)方案。
1）省際/大區(qū)層面成對DRA節(jié)點(diǎn)之間可以采用兩種組網(wǎng)方式：網(wǎng)狀網(wǎng)組網(wǎng)、分A/B平面組網(wǎng)。這些DRA負(fù)責(zé)省際/大區(qū)之間Diameter信令中繼和路由。
2）省內(nèi)層面成對部署DRA節(jié)點(diǎn)之間可以采用負(fù)荷分擔(dān)或“1+1”冗余保護(hù)進(jìn)行組網(wǎng)。這些DRA負(fù)責(zé)中繼省內(nèi)、省際Diameter信令。省內(nèi)層面DRA與所屬省/大區(qū)層面DRA相連。
圖2 5020SG DRA組網(wǎng)方案
5020SG DRA的八大組網(wǎng)優(yōu)勢
采用上海貝爾5020SG DRA組建LTE信令網(wǎng)，可以幫助運(yùn)營商實現(xiàn)以下功能。
1）簡化信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)
消除多個LTE網(wǎng)元Diameter信令全互聯(lián)方式下導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率；降低Diameter信令組網(wǎng)對網(wǎng)元的要求，便于維護(hù)；層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分繼承了傳統(tǒng)信令網(wǎng)組網(wǎng)特點(diǎn)。
2） 增強(qiáng)信令網(wǎng)擴(kuò)展性
全面支持多種網(wǎng)元接口，S6x、Rx、Gx、Cx、Sh等；實現(xiàn)Diameter接口負(fù)載均衡；不受設(shè)備Diameter接口容量限制。
3）增強(qiáng)信令路由的靈活性
提供基于IMSI、APN、MSISDN、Realm、Host等多種方式的路由，滿足LTE網(wǎng)絡(luò)路由多樣化需求。
4）增強(qiáng)信令網(wǎng)的互通性
AVP處理技術(shù)可靈活適配不同廠家Diameter信令接口，保證跨廠商Diameter信令的互聯(lián)互通。
5）增強(qiáng)信令網(wǎng)的可靠性
多重路由備份機(jī)制（負(fù)荷分擔(dān)、循環(huán)檢測、失敗重選等）和同步功能；同時繼承了STP網(wǎng)絡(luò)完備的擁塞和過負(fù)荷處理機(jī)制，可充分保障信令網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和高可用性。
6）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性
提供關(guān)口局功能，例如消息過濾、信令屏蔽和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆[藏等。作為邊界網(wǎng)關(guān)隱藏了歸屬網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)安全性。
7）支持漫游業(yè)務(wù)
當(dāng)移動用戶漫游到其他網(wǎng)絡(luò)時，支持在漫游網(wǎng)絡(luò)與歸屬網(wǎng)絡(luò)之間傳遞該用戶的鑒權(quán)、認(rèn)證、計費(fèi)策略與計費(fèi)消息信息。
8）支持未來融合的信令網(wǎng)
DRA和IPSTP可以在現(xiàn)有7號信令網(wǎng)上或者新建的Diameter信令網(wǎng)上融合，滿足運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)融合不同階段的個性需求。
9）易于維護(hù)和管理
提供統(tǒng)一的信令網(wǎng)管理和操作；強(qiáng)大的信令跟蹤功能簡化了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和，并加快了故障的定位；簡便的路由規(guī)劃為后續(xù)快速擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模提供了保障，并降低了維護(hù)難度。
上海貝爾一直是信令網(wǎng)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，在信令技術(shù)上具備強(qiáng)大的本土研發(fā)能力，上海貝爾DRA設(shè)計研發(fā)團(tuán)隊完全本地化，完全可以滿足運(yùn)營商的個性化業(yè)務(wù)需求。憑借先進(jìn)的、具有高性能和高可靠性的DRA信令網(wǎng)平臺，上海貝爾5020SG DRA獲得了中國移動國內(nèi)DRA市場份額的50%，并獨(dú)家承建中國移動國際DRA網(wǎng)絡(luò)。
為了保證中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的順利商用，上海貝爾于2014年3月一次性成功完成中國移動七省DRA的第一階段的同時割接。這次超高難度的割接涉及浙江、廣東、山東、四川、河南、河北、江蘇七省新建的LTE Diameter信令網(wǎng)新建，是中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中關(guān)鍵一步。這次DRA的順利割接，大大促進(jìn)了中國移動TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的商用進(jìn)程，并為后續(xù)VoLTE的順利商用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
從固定網(wǎng)絡(luò)到2G/3G網(wǎng)絡(luò)，上海貝爾承擔(dān)了國內(nèi)7號信令網(wǎng)50%的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，產(chǎn)品、研發(fā)和服務(wù)隊伍有著強(qiáng)大的信令網(wǎng)專家基礎(chǔ)，并從這些項目中積累了豐富的傳統(tǒng)信令網(wǎng)部署和維護(hù)經(jīng)驗。上海貝爾5020 SG DRA平臺將攜多年信令網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗，將全力幫助運(yùn)營商打造一張高效可靠的LTE信令網(wǎng)，這將有助于運(yùn)營商推出經(jīng)濟(jì)高效的LTE 服務(wù)，提升LTE網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率和速度，從而給客戶帶來更好的業(yè)務(wù)體驗。
作者：彭濤 來源：通信世界周刊
