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1、成果上报申请书成果名称LTE信令转接设备DRA组网关键技术研究关键词索引(35个)信令转接、DRA对企业现有标准规范的符合度:(按填写说明5)符合演进的分组核心网络DRA设备测试规范V1.0.0、演进的分组核心网络DRA设备规范V1.0.0成果来源:如果该成果来源于集团研发项目,请填写研发项目年度、项目名称及类型(按填写说明6)成果来源于2012年集团重点联合研发项目,项目名称为:2012_LH_20 数据域组网架构和关键技术研究, 项目类型为核心网。专利情况:如果该成果产出相关专利,且专利处于国知局专利申请审查阶段或已授权,请说明专利名称、类型、申请号、状态、是否海外申请等情况。(按填写说明
2、7)无。成果简介:简要描述成果目的和意义,解决的问题,取得的社会和经济效益。随着EPC技术在核心网分组域的引入,基于IP协议的Diameter协议将在核心网中应用。理论上基于IP的协议可基于IP承载网平面组网,但对于我公司庞大的网络而言,平面组网的方式将对网络维护带来难度,为此我们针对IP信令的特点,对Diameter信令的组网方式进行研究并提出组网研究并提出组网建议。省内试运行效果:描述成果引入后在本省试运行方案、取得的效果、推广价值和建议等。 我省在TD-LTE扩大规模试点工作中,已经采用建设在北方信息港和南方基地的DRA完成DIAMETER信令组网,组网方案简单高效,已在扩大规模试点中得
3、到验证,值得推广。文章主体(3000字以上,可附在表格后):根据成果研究类别,主体内容的要求有差异,具体要求见表格后的“填写说明8”。1Diameter信令组网方案 EPC网中使用Diameter信令的接口主要有:HSS与MME/SAE PDN网关间的S6A接口;MME与S4-SGSN间的S6d接口;PCRF与PCEF间的Gx接口;H-PCRF与V-PCRF间的S9接口;PCEF与OCS间的Gy接口;PCFR与AF间的Rx接口。Diameter信令协议定义了多种类型的节点,有Diameter信令客户端核服务器,用于Diameter信令端点;还有Diameter中继、Diameter代理、Dia
4、meter重定向器和Diameter协议转换器,用于Diameter协议信令代理和转接点。 与七号信令类似,网元间交互Diameter信令前需寻址获得相关网元的地址并按一定的路由原则选路。在实际网络中,Gx、Gy、Rx接口涉及的网元一般在同一本地网内,Diameter信令采用静态配置数据方式寻址即可。S6a、S6d、S9接口信令存在跨本地网及跨省寻址的需求,同一本地网内MME与HSS间的寻址,由于信令点数量较少,一般采用静态配置IP地址的方式进行寻址,信令传送时延小。不同本地网间的寻址有三种方式:方式一:MME与HSS间配置静态路由方式。该方式仅适合于规模较小的网络。方式二:通过DNS寻址的方
5、式。该方式适合于规模大的网络。方式三:Diameter中继代理(DRA)方式,该方式类似于七号信令转接方式,同样适合网络规模大的情况。不同方式下的组网方案有所不同,对于静态配置地址数据寻址方式,Diameter信令点间经IP承载网直接互通,为网状网组网方式;对于DNS寻址方式,DNS解析出对段信令点的地址后将发送给发端信令点,此后两个信令点间也将经IP承载网直接互连(相当于七号信令网中的直联方式),从组网角度,也是网状网组网方式。对于中继代理寻址方式,由中继代理节点来转接Diameter信令,组网方式为汇接方式,以下将主要讨论这种组网方式。EPC网中采用中继代理方式传送Diameter信令时,
6、需考虑中继代理节点DRA的设置及网络组织问题,从信令转接角度来看,DRA的功能类似于七号信令网中的STP,可借鉴七号信令网的组网模式和路由原则。11 DRA节点设置及路由方案目前国内七号信令网采用转接模式,网中设置有STP负责转接七号信令,STP以大区或省为单位设置。参考这种模式,DRA也可以大区或省为单位设置,初期主要以大区为主设置,由于国内各省业务发展不均衡,对于EPC网络规模较大的省,也可独立设置DRA;后期待网络规模扩大后,可以省为单位设置,宜设置在省会城市。考虑到安全备份因素,DRA应成对设置,信令点与一对DRA均设置信令链路,成对DRA节点采用负荷分担方式转接Diameter信令消
7、息,当1个DRA节点出现故障或链路故障时倒换至另一个DRA节点疏通。信令点与每个DRA之间、DRA节点之间均设置主备2条SCTP链路,主用链路故障时倒换到备用链路。Diameter信令路由设置及选择遵循以下原则: 依据IMSI寻址,Diameter信令端点配置路由指向DRA. DRA对信令进行解析并得到后续路由,省间信令转接可由发端省DRA直接解析出信令端点的地址,或经收端省DRA二次解析,再至端点。省内信令则直接解析得出端点地址。 信令端点只需和DRA建立静态连接,一条静态连接可以传送多个会话的信令。 DRA层面分省节点互联,建立静态连接,传送省际信令。12 网络组织方案 与传统七号信令网不
8、同,SP与DRA间采用IP连接,信令链路数不再存在瓶颈,因此国内Diameter信令网宜采用两级结构,对于规模较小的省,利用大区DRA节点转接省际信令,省内信令点可经IP承载直联。对于规模较大的省,省内设DRA节点,只设一对DRA节点时,这对DRA节点兼有省内和省际转接功能;当设多对DRA节点时,可采用负荷分担方式或业务分担方式,负荷分担是指所有DRA既负责转省内信令又负责转省际信令,业务分担方式是指部分DRA节点转省内信令,部分DRA节点转省际信令。具体采用何种方式,应结合网络实际情况来选择。 考虑国内网络规模较大,省际层面必将存在多对DRA节点,省际网络组织方式有以下三种: 方式一:DRA
9、双平面组网。SP与一对归属DRA设置A链路,同对DRA之间设置C链路;DRA仅与同平面DRA之间设置B链路,正常情况下信令消息只在同一平面内传送,仅在链路活结电故障情况下经C链路倒换至另一平面。正常及故障情况下路由选择如图1所示。 图1 路由选择示意图(方式一)方式二:DRA网状组网。SP与一对DRA设置A链路;DRA之间网状互连,同对DRA间不设置C链路。正常情况下SP将信令消息负荷分担地送到一对DRA,DRA也以负荷分担方式选择对端一对DRA。正常及故障情况下路由选择如图2所示。 图2 路由选择示意图(方式二)方式三:在方式二网状组网的基础上,在同对DRA间设置C链路,DRA网络组织及路由
10、选择如图3所示。 图3 路由选择示意图(方式三)13 网络组织方案分析方式一的网络组织与国内七号信令网省际组网方式类似,采用双平面组网,DRA数据配置较方式二简单,且可以保证各种网络故障情况下正常转接信令消息,且有利于后续DRA与STP综合设置时的网络组织、链路配置和路由设置。但该方式对C链路的安全可靠性要求很高。方式二DRA间网状相连,在单局向故障情况下,可直接倒换至对端省另一个DRA节点,不需要同对DRA间配置C链路,单DRA需具备负荷分担转接信令功能,且数据配置相对复杂,在DRA下一跳的设备出现故障或链路全阻的情况下,有可能会造成信令的丢失(如图2b所示),要求DRA具备通知前一个节点重
11、传信令至配对DRA的功能,对DRA的功能要求较高。方式三在方式二的基础上在同对DRA间配置C链路,可解决方式二中信令丢失问题,但该方式单网元链路配置方向较多,负荷分担及路由倒换机制复杂,一旦局数据或倒换方式设置错误,将会出现信令路由换回(如图3所示),造成信令无法正常下发。综上分析,并结合国内七号信令网组网经验,Diameter信令网络组织方式建议采用方式一,即双平面组网方式。为实现故障情况下的信令正常转发,SP和DRA设备应支持负荷分担及故障倒换功能,可要求DRA设备实时提供链路状态信息(类似七号信令的链路状态消息LSSU),但目前Diameter协议规范尚无相关要求,需要对Diameter
12、协议进行扩展。2Diameter信令网与七号信令网的关系 从信令转接角度来看,理论上七号信令网中的STP可实现转接Diameter信令,特别是信令网IP化后的IP STP。但考虑到EPC网络建设初期,Diameter信令在网中应用的稳定性、DRA设备的成熟性待均需验证,而七号信令网作为通信网的神经网络,其可靠性需要得到有效保证,为避免对现有网络的影响,将以初期Diameter信令网与七号信令网相对独立。未来随着七号信令网承载IP化演进,STP均升级为IP STP,且IP STP兼做DRA能力已验证成熟,可综合设置IP STP/DRA设备,以提高设备利用率、节省建设投资,简化网络结构,如图4所示
13、。 图4 Diameter信令网目标组网示意图“成果上报申请书”的填写说明:1、“成果专业类别”指:核心网、无线、传输、IP、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务、数据网络、通信电源、空调、其他。2、“成果研究类别”指:超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优化、其他。3、“所属专业部门”指:完成该成果的单位在省公司或地市分公司所属的专业部门线条。可填写:规划计划线条、网络线条、业务支撑线条、管理信息系统线条、数据线条、市场线条、集团客户线条、其他。4、“省内评审结果”指:优秀、通过。5、“对企业现有标准规范的符合度”指:列举该成果使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的
14、名称和编号,详细描述该成果在现有的企业标准基础上所需新增的功能要求(如业务流程的改变、设备新增的功能要求等)。6、成果来源指:如果该成果来源于集团研发项目,请填写研发项目的年度、项目名称和类型(类型包括:集团重大研发项目、集团重点研发项目、省公司自立项目)。7、专利情况指:1)类型:发明、实用新型、外观2)名称:该成果申请专利的名称3)申请号:由知识产权审查机构授予的该成果专利申请号4)状态:申请中、已授权8、“文章主体”:根据不同科技成果分类实施不同的主体要求,具体如下:1)超前研究类成果主体包括: 背景情况 技术特点分析 标准化情况 其他运营商应用情况(可选) 技术发展趋势 引入策略分析2
15、)相关网络解决方案类成果主体包括: 背景情况 技术方案:概述、网络解决方案(如果涉及到网络方面的改造,信令改造,路由改造等,应有详细的描述)、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求 效果(解决了哪些问题) 本省应用推广情况3)新产品开发类成果主体包括: 业务及功能简介:业务概述、业务主要功能介绍 技术实现方案:包括业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程、码号要求等 业务申请和开通:包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等 业务商务模式及资费:包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等 市场前景分析4)现有业务优化类成果主体包括: 业务及功能简介:业务概述、业务主要功能介绍 现有业务存在的问题:现有缺陷分析、解决问题的思路 原有业务方案/流程:业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程 优化后的方案/流程:业务实现组网结构图、相关系统(平台、终端)功能和要求、业务实现流程 优化后达到的效果,产生的经济效益 5)其他类成果主体,参考1)4)的成果主体要求,阐述清楚项目背景、实现方案、解决的问题、取得的社会和经济效益等。