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演进分组核心网中的Diameter 协议
yifei800327
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发表于 2013-10-03 19:45:59
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【资料名称】:演进分组核心网中的Diameter 协议
【资料作者】:李岳梦
【资料日期】:201101
【资料语言】:中文
【资料格式】:PDF
【资料目录和简介】:
0 引言
随着移动通信的不断发展, 人们对因特网业务
需求的不断增长, 移动通信宽带化使移动通信技术
和因特网需求的完美融合成为现实。根据预测机构
统计数据显示, 截至2014 年将有80%的用户会成
为移动宽带用户,这些用户将通过HSPA(高速分组
接入)和LTE(长期演进)技术来获得移动宽带的无
线接入服务。
LTE(FDD/TDD LTE)是继HSPA 后非常重要
的移动无线接入技术, 它是在3GPP Release8 中引
入的。LTE 在物理层采用了OFDM(正交频分复用)
技术和先进的MIMO(多输入多输出)天线处理技
术,可以为系统提供更高的分集增益和复用增益,很
好地解决了无线接入技术的带宽限制问题。为了适
应无线接入技术的演进,3GPP 还定义了基于IP 的
扁平化核心网架构,即EPC(演进分组核心网)。LTE
与EPC 一起构成了3GPP 的SAE(系统架构演进)。
EPC 是全IP 的端到端架构,可以灵活地支持各
种不同的移动无线接入网。EPC 不仅可以支持
3GPP 的无线接入网,如GSM(全球移动通信系统)、
WCDMA(宽带码分多址)、TD-SCDMA(时分同步
码分多址)、LTE,此外还可以支持3GPP2 的CDMA
(码分多址)及其演进技术,甚至还可以支持非信任
的非3GPP 技术,如WLAN 技术等。LTE 系统包括
eNodeB,eNodeB 之间通过基于IP 的X2 接口相连,
通过基于IP 的S1 接口与EPC 相连。
1 演进的分组核心网EPC
如图1 所示,EPC 是传统核心网的继续演进,
实现了控制面功能和用户面功能的分离。
从图1 中可以清楚地看到EPC 包括三个核心
功能实体,即SGW(服务网关)、MME(移动性管理
实体)和PDN GW(分组数据网络网关)、PCRF(策
略和计费规则功能)、HSS。
a)SGW:从功能角度来看,服务GW 是分组数
据与E-UTRAN(演进通用陆地无线接入网络)的终
止点。当终端在E-UTRAN 中的eNodeb 之间进行移
动时,服务GW 将作为本地移动性锚点,这意味着
分组将通过该点来实现E-UTRAN 内移动性以及与
其他3GPP 技术(例如2G/GSM 与3G/UMTS)之间
的移动性。
b)MME:MME 对E-UTRAN 而言实现控制面
功能。它负责鉴权和移动设备的关键管理,以及处于
空闲模式的终端的跟踪寻呼过程。MME 鉴权承载
的激活/ 去激活包括SGW 和分组数据网网关的选
择。MME 负责与用户和会话管理相关的所有控制
面功能。MME 通过S6a 接口与HSS(归属用户服务
演进分组核心网中的Diameter 协议
李岳梦1, 赵绍刚2
(1.中国移动通信集团设计院有限公司交换所, 北京市100080;
2.中国移动通信集团公司网络部, 北京市100032)
摘要LTE(长期演进)和EPC(演进分组核心网)可以很好地满足下一代移动通信网络
的各种需求。通过在上行、下行提供高速、低延时数据传输,从而可以为运营商提供高性
能的移动宽带业务。通过Diameter 更加灵活、可靠的AAA(认证、鉴权、计费)功能,EPC
可以充分实现与GSM(全球移动通信系统)、WCDMA/ HSPA(宽带码分多址/ 高速分组
接入)、TD-SCDMA(时分同步码分多址)、CDMA(码分多址)技术甚至WLAN(无线局域
网)等技术的互操作。文章重点介绍了EPC 中Diameter 协议的主要功能、消息格式以及
EPC 中基于Diameter 协议的主要接口。
关键词EPC(演进分组核心网); Diameter 协议; LTE(长期演进); AAA(认证、鉴权、
计费)
技术交流
器)相连,HSS 存储用户签约信息。MME 与HSS 的
S6a 接口就基于Diameter 协议.
c)PDN GW:PDN GW 是E-UTRAN 接入的永
久IP 附着点。PDN GW 对移动终端的来去数据流
执行IP 策略和增强计费。通过不同的APN(接入点
名称), 移动终端就可以同时实现与多个PDN 的连
接。与服务GW 类似,PDN 网关是分组数据与分组
数据网的终结点。它是与外部分组数据网进行会话
的锚点,PDN GW 还支持增强策略功能以及分组过
滤功能,并支持演进的计费功能,例如对每个URL
(统一资源定位符)的计费等。
d)PCRF(策略和计费规则功能):是EPC 架构
中重要部分,被称为PCC(策略和计费控制)。PCC
概念的引入是为了实现基于流的计费, 包括在线额
度控制以及策略控制, 还包括对业务认证的支持和
QoS 管理。
e)HSS:是用于存储用户相关信息的服务器。技
术上,HSS 是HLR(归属位置寄存器)的演进,HLR
是GSM 节点。HSS 包含在处理媒体会话时所需的
用户相关签约数据。这些数据包括位置信息、安全信
息(包括鉴权和授权信息)、用户业务属性信息(包括
用户的签约业务信息),以及分配给用户的S-CSCF
(服务呼叫会话控制功能)。当一个HSS 需要处理的
用户数过多时,网络中就需要部署多个HSS,但是
与一个特定用户相关的数据必须存在一个HSS 中。
只有一个HSS 的网络不需要SLF(签约定位功能)。
如果网络有多个HSS, 那么就需要一个SLF 功能。
HSS 是一个简单的数据库,它用于将用户地址映
射到HSS。节点查询SLF 时,输入用户地址,会查到
包含该用户信息的HSS。HSS 和SLF 都使用具有
Diameter 应用的Diameter 协议。
EPC 是一个全IP 系统, 基于传统的MAP/SS7
(移动应用部分/7 号信令) 的鉴权认证方式已被基
于Diameter 协议的S6a 接口所代替。换句话说,HSS
通过Diameter 协议来连接核心网,而非以前GSM、
WCDMA、TD-CDMA 所使用的SS7。策略控制和计
费的网络信令也基于Diameter 协议。这就意味着架
构中所有接口都是IP 接口。
2 EPC 中的Diameter 协议
Diameter 协议是用于AAA(鉴权、认证和计费)
的基本协议和一组应用。基本协议提供可靠传输、消
息传送和差错处理的基本机制。它必须与Diameter
应用结合一起使用。Diameter 应用使用基本协议业
务来支持特定的网络接入类型。
这些应用包括:
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2013-10-3 19:45:59 下载次数: 103
演进分组核心网中的Diameter协议.rar
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发表与:2014-3-10 12:37:29
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发表于 2014-03-10 12:37:29
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原帖由
yifei800327
于 2013-10-3 19:45:59 发表
【资料名称】:演进分组核心网中的Diameter 协议
【资料作者】:李岳梦
【资料日期】:201101
【资料语言】:中文
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静候轮回
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