LTE時代如何打造高效可靠的信令網

彭濤

LTE時代如何打造高效可靠的信令網

彭濤

從固定網絡到2G/3G網絡，上海貝爾承擔了國內7號信令網50%的網絡建設，產品、研發和服務隊伍有著強大的信令網專家基礎，并從這些項目中積累了豐富的傳統信令網部署和維護經驗。

在傳統固定網絡和2G/3G移動網絡中，SS7數字信令網作為整個通信網的神經，支撐著全網通信業務的穩定運行。而隨著LTE時代的到來，信令技術和承載方式已完全IP化，網絡拓撲已向全互聯網狀網發展，再加上基于EPC/PCC/IMS的LTE核心網對網元之間的通信更加復雜和頻繁，這就給LTE的信令網組網帶來了極大挑戰。

LTE信令網絡的組網關鍵

Diameter在LTE核心網架構中被廣泛應用于核心網元之間通信，是LTE網絡中應用最廣泛的IP信令基礎協議。Diameter作為新一代AAA協議體系，主要用于認證、授權和計費，其通過不同的應用擴展可以適用于多種應用環境。隨著LTE網絡中大量網元之間使用Diameter信令互通，DRA(Diameter Routing Agent，路由代理)成為構建LTE信令網絡的關鍵網元。

DRA類似傳統2G/3G網絡的信令轉接點（STP），是LTE信令網中的信令路由中樞，負責LTE 網絡中Diameter信令的轉接和路由，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接功能。DRA工作原理就是根據用戶國際移動用戶識別碼（IMSI）、移動用戶號碼（MSISDN）、網絡域（Realm）等信息進行域內LTE網元（例如HSS、PCRF）尋址或者域間DRA的尋址。

5020SG DRA多層次組網方案

上海貝爾很早就發現LTE網元之間激增的Diameter信令流會給運營商LTE組網帶來很大挑戰，因此在中國移動TD-LTE網絡建設初期，就與中國移動攜手合作，創新性地設計了5020SG DRA。上海貝爾5020SG DRA基于最新ATCA通用硬件平臺，與IMS、MME、HSS等網元共用同一硬件平臺，并支持網絡向新硬件平臺的演進。該平臺支持百萬級Diameter信令消息處理能力和上萬條Diameter鏈路，可強有力地支持超大型LTE信令網組網和超高信令流量。

針對大規模復雜LTE信令網，5020SG DRA可以提供多層次多方式的組網方案。

1）省際/大區層面成對DRA節點之間可以采用兩種組網方式：網狀網組網、分A/B平面組網。這些DRA負責省際/大區之間Diameter信令中繼和路由。

2）省內層面成對部署DRA節點之間可以采用負荷分擔或“1+1”冗余保護進行組網。這些DRA負責中繼省內、省際Diameter信令。省內層面DRA與所屬省/大區層面DRA相連。

5020SG DRA的八大組網優勢

采用上海貝爾5020SG DRA組建LTE信令網，可以幫助運營商實現以下功能。

1）簡化信令網結構

消除多個LTE網元Diameter信令全互聯方式下導致的網絡復雜性，提升網絡運行效率；降低Diameter信令組網對網元的要求，便于維護；層次化的網絡結構，充分繼承了傳統信令網組網特點。

2） 增強信令網擴展性

全面支持多種網元接口，S6x、Rx、Gx、Cx、Sh等；實現Diameter接口負載均衡；不受設備Diameter接口容量限制。

3）增強信令路由的靈活性

提供基于IMSI、APN、MSISDN、Realm、Host等多種方式的路由，滿足LTE網絡路由多樣化需求。

4）增強信令網的互通性

AVP處理技術可靈活適配不同廠家Diameter信令接口，保證跨廠商Diameter信令的互聯互通。

5）增強信令網的可靠性

多重路由備份機制（負荷分擔、循環檢測、失敗重選等）和同步功能；同時繼承了STP網絡完備的擁塞和過負荷處理機制，可充分保障信令網絡的高可靠性和高可用性。

6）增強網絡的安全性

提供關口局功能，例如消息過濾、信令屏蔽和網絡拓撲隱藏等。作為邊界網關隱藏了歸屬網絡的拓撲結構，提高了網絡安全性。

7）支持漫游業務

當移動用戶漫游到其他網絡時，支持在漫游網絡與歸屬網絡之間傳遞該用戶的鑒權、認證、計費策略與計費消息信息。

8）支持未來融合的信令網

DRA和IPSTP可以在現有7號信令網上或者新建的Diameter信令網上融合，滿足運營商對網絡融合不同階段的個性需求。

9）易于維護和管理

提供統一的信令網管理和操作；強大的信令跟蹤功能簡化了網絡的維護和，并加快了故障的定位；簡便的路由規劃為后續快速擴大網絡規模提供了保障，并降低了維護難度。

上海貝爾一直是信令網技術的領導者，在信令技術上具備強大的本土研發能力，上海貝爾DRA設計研發團隊完全本地化，完全可以滿足運營商的個性化業務需求。憑借先進的、具有高性能和高可靠性的DRA信令網平臺，上海貝爾5020SG DRA獲得了中國移動國內DRA市場份額的50%，并獨家承建中國移動國際DRA網絡。

為了保證中國移動TD-LTE網絡的順利商用，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信令網新建，是中國移動TD-LTE網絡建設中關鍵一步。這次DRA的順利割接，大大促進了中國移動TD-LTE網絡的商用進程，并為后續VoLTE的順利商用奠定了堅實的基礎。

從固定網絡到2G/3G網絡，上海貝爾承擔了國內7號信令網50%的網絡建設，產品、研發和服務隊伍有著強大的信令網專家基礎，并從這些項目中積累了豐富的傳統信令網部署和維護經驗。上海貝爾5020 SG DRA平臺將攜多年信令網建設經驗，將全力幫助運營商打造一張高效可靠的LTE信令網，這將有助于運營商推出經濟高效的LTE 服務，提升LTE網絡運行的效率和速度，從而給客戶帶來更好的業務體驗。