CN102090042A - Diameter服务器的消息限制 - Google Patents
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Abstract
公开了提供消息限制处理的通信网络和方法,所述消息限制处理用于控制Diameter消息的传送。所述通信网络包括Diameter服务器,用于为多个Diameter客户机服务。Diameter服务器检测用于启动消息限制处理的触发事件,例如检测过载状况。Diameter服务器然后生成定义在消息限制处理期间Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息。Diameter服务器生成包括控制信息的消息限制指令,并且基于所述控制信息将消息限制指令传送到Diameter客户机中的一个或多个Diameter客户机,以启动消息限制处理。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络领域,具体地说,涉及实施消息限制处理以控制消息从Diameter客户机到Diameter服务器的传送。
背景技术
Diameter协议被IETF(因特网工程任务组)定义为向诸如网络访问或IP移动性之类的应用提供认证、授权和计费(AAA)框架的基础协议。Diameter协议在3GPP IMS标准中用于认证、计费和策略管理。Diameter协议中的消息包括版本字段、消息长度字段、命令标志字段、命令代码字段、应用标识符字段,以及多个属性值对(AVP)。IETF定义了多种AVP以提供各种功能。
在最通用的形式中,实施Diameter协议的通信网络包括由Diameter服务器提供服务的一个或多个Diameter客户机。Diameter服务器接收来自Diameter客户机的Diameter请求消息并使用Diameter响应消息来响应客户机。例如,在IMS网络中,Diameter服务器可由应用服务器(AS)、策略决策功能(PDF)、资源许可控制子系统(RACS)、AAA服务器、归属用户服务器(HSS)、收费收集功能(CCF)、收费数据功能(CDF)、在线收费功能(OCS)等表示。Diameter服务器可以为一个单元或多个单元(群集)。IMS网络中的任何IMS网络单元或其他遗留或2G网络都可以是经由Diameter协议与Diameter服务器通过接口联系的Diameter客户机。Diameter客户机还可以由在IMS网络单元与Diameter服务器之间实现的Diameter路由器表示。
需要控制和平衡通信网络中流动的Diameter业务以确保系统性能和可靠性,包括网络单元可用性和地理冗余。由于典型的通信网络包括大量Diameter服务器和Diameter客户机,通信网络当前的问题是在服务器与客户机之间平衡负载和业务。一种传统的解决方案是在通信网络中布置负载平衡交换机(LBS)。负载平衡交换机监视所有Diameter服务器之间的业务和负载并尝试在服务器之间平均地分配业务。遗憾的是,负载平衡交换机只能分配业务,但是如果业务量很大,则Diameter服务器仍可能变得过载。
Diameter服务器中的过载状况可导致通信网络中的严重问题。当Diameter客户机将Diameter请求消息传送到Diameter服务器时,客户机设置了其间客户机预期从服务器接收到响应消息的时间间隔。如果Diameter服务器过载,则服务器或者将不能响应请求消息,或者将延迟对客户机的响应。如果Diameter客户机未在所述时间间隔内接收到响应消息,则Diameter客户机启动请求消息的重试。此过程将一直继续,直到达到客户机的最大重试数。客户机重复尝试向Diameter服务器传送消息的过程将因为使用甚至更多的消息轰炸服务器而恶化服务器的过载状况。
发明内容
本发明的实施例通过在通信网络中实施消息限制而解决了以上和其他相关问题。所述消息限制过程控制可以将哪些Diameter消息从Diameter客户机传送到Diameter服务器、哪些客户机被授权传送Diameter消息,或者控制将消息传送到Diameter服务器的其他方面。根据此处提供的实施例,Diameter服务器生成定义可以将哪些Diameter消息传送到Diameter服务器的控制信息。Diameter服务器然后将所述控制信息传送到Diameter客户机。Diameter客户机然后处理所述控制信息以确定可以将哪些Diameter消息(如果有)传送到Diameter服务器。Diameter客户机因此基于所述控制信息来控制自身,从而不会使用不希望的消息轰炸Diameter服务器。有利地,如果Diameter服务器遇到过载状况,则Diameter服务区可以控制其将接收哪些消息,直到过载状况结束。
本发明的一个实施例包括一种用于实施消息限制处理以便控制Diameter消息的传送的通信网络。所述通信网络包括Diameter服务器,用于为多个Diameter客户机服务。所述Diameter服务器包括检测系统和指令生成系统。所述检测系统用于检测用于启动消息限制处理的触发事件,例如检测所述Diameter服务器中的过载状况。所述指令生成系统用于响应于检测到所述触发事件而生成定义在所述消息限制处理期间所述Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息。所述指令生成系统还用于生成包括所述控制信息的消息限制指令,以及基于所述控制信息将所述消息限制指令传送到所述Diameter客户机中的一个或多个Diameter客户机以启动所述消息限制处理。
在另一实施例中,Diameter客户机用于接收所述消息限制指令,以及处理所述消息限制指令以识别所述控制信息。所述Diameter客户机还用于基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。例如,Diameter客户机可识别旨在传送到Diameter服务器的Diameter消息。Diameter客户机然后处理所述控制信息以确定所述Diameter消息是否被授权传送到所述Diameter服务器。如果Diameter消息被授权,则Diameter客户机将Diameter消息传送到Diameter服务器。如果Diameter消息未被授权,则Diameter客户机阻止Diameter消息或将所述消息重新定向到另一Diameter服务器。
本发明可以包括以下描述的其他示意性实施例。
附图说明
附图中相同的标号表示相同元素或相同类型的元素。
图1示出了本发明的示意性实施例中的通信网络;
图2是示出本发明的示意性实施例中的Diameter服务器的方块图;
图3是示出本发明的示意性实施例中的执行消息限制处理的方法的流程图;
图4是示出本发明的示意性实施例中的在Diameter客户机中执行消息限制处理的进一步方法的流程图;
图5是示出本发明的示意性实施例中的Diameter协议中的消息限制指令的方块图;
图6是示出本发明的示意性实施例中的可包括在消息限制准则AVP中的准则的方块图;
图7示出了本发明的示意性实施例中的IMS网络;
图8是示出本发明的示意性实施例中的执行消息限制处理的实例的消息图。
具体实施方式
图1-8和以下描述描绘了本发明的具体示意性实施例以教导本领域的技术人员如何实施和使用本发明。为了教导发明原理,简化或省略了本发明的某些常规方面。本领域技术人员将理解这些实施例的落入本发明范围的变型。本领域技术人员将理解可以以各种方式组合以下描述的特性以形成本发明的多种变型。因此,本发明并不限于以下描述的具体实施例,而是仅由权利要求及其等同物来限定。
图1示出了本发明的示意性实施例中的通信网络100。通信网络100包括与一个或多个Diameter服务器121-122相连的多个Diameter客户机111-115。客户机111-115都用于使用Diameter协议与服务器121-122通信。尽管在此具体参考了Diameter,但是以下描述的概念可应用于其他协议。
图2是示出本发明的示意性实施例中的Diameter服务器121的方块图。Diameter服务器121包括检测系统202和指令生成系统204。检测系统202包括任何用于检测用于启动消息限制处理的触发事件的系统、服务器或功能。例如,触发事件可以是检测到Diameter服务器121中的过载状况。在过载状况中,Diameter服务器121接收和处理的Diameter消息量超过了Diameter服务器121的门限处理能力。因此,检测到过载状况可以是启动消息限制处理的触发器。消息限制处理包括任何限制或控制Diameter客户机传送到Diameter服务器的Diameter消息量的过程、方法或操作。
指令生成系统204包括任何用于生成定义在消息限制处理期间Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息、以及生成和传送包括控制信息的消息限制指令的系统、服务器或功能。所述消息限制指令可以是根据Diameter协议格式化的消息。在此类格式中,可以将一个或多个新定义的AVP包括在Diameter消息内。以下在说明书和图5-6中描述了某些示意性AVP。
图3是示出本发明的示意性实施例中的执行消息限制处理的方法300的流程图。将参考图1的通信网络100和图2的Diameter服务器121描述方法300的步骤,尽管可由其他类型的通信网络和设备执行所述方法。图3的流程图的步骤并未包括所有步骤并且可以包括其他未示出的步骤。
在步骤302,检测系统202检测用于启动消息限制处理的触发事件。触发事件的一个实例是检测系统202检测到Diameter服务器121中的过载状况。在步骤304,指令生成系统204响应于检测到触发事件而生成控制信息。所述控制信息包括任何定义在消息限制处理期间Diameter客户机111-115被授权传送的Diameter消息的数据、规则、策略或其它数据。例如,指令生成系统204可以在生成控制信息中确定其希望接收何种类型的Diameter消息、何种类型的Diameter客户机可以传送这些消息,等等。指令生成系统204可以确定仅允许Diameter客户机111-115传送收费请求[结束]消息、会话终止请求消息,或其他在消息限制处理期间指示会话或服务的结束的Diameter消息。指令生成系统204可以备选地确定只有正在漫游的Diameter客户机111-115才可在消息限制处理期间传送Diameter消息。
在步骤306,指令生成系统204生成包括控制信息的消息限制指令。如前所述,消息限制指令可以是根据Diameter协议格式化的消息并且具有包括控制信息的一个或多个新定义的AVP。在步骤308,指令生成系统204基于所述控制信息将所述消息限制指令传送到Diameter客户机111-115中的一个或多个Diameter客户机以启动消息限制处理。
Diameter客户机111-115中的一个或多个Diameter客户机接收来自Diameter服务器121的消息限制指令。每个接收消息限制指令的Diameter客户机111-115然后如图4所述处理消息限制指令以确定授权传送哪些Diameter消息。
图4是示出本发明的示意性实施例中的在Diameter客户机中执行消息限制处理的进一步方法400的流程图。将参考图1的通信网络100描述方法400的步骤,尽管可以由其他类型的通信网络和设备执行所述方法。图4的流程图的步骤并未包括所有步骤并且可以包括其他未示出的步骤。
在步骤402,Diameter客户机(假设是Diameter客户机111)接收消息限制指令。在步骤404,Diameter客户机111处理消息限制指令以识别消息限制指令中包括的控制信息。如果所述消息限制指令是Diameter消息,则Diameter客户机111分析包括控制信息的消息中的AVP。在步骤406,Diameter客户机111基于所述控制信息控制Diameter消息到Diameter服务器121的传送。例如,假设Diameter客户机111识别出旨在传送到Diameter服务器121的Diameter消息。在传送所述Diameter消息之前,Diameter客户机111处理控制信息(即,数据、规则和/或策略)以确定所述Diameter消息是否被授权传送到Diameter服务器121。如果其被授权,则Diameter客户机111将所述Diameter消息传送到Diameter服务器121。如果其未被授权,则Diameter客户机111可以阻止所述Diameter消息或可以将所述消息重新定向到诸如Diameter服务器122的另一Diameter服务器。
上述消息限制处理有利地控制将哪些Diameter消息传送到Diameter服务器121。通过定义控制信息,Diameter服务器121向Diameter客户机111-115告知授权传送哪些Diameter消息。Diameter客户机111-115然后使用所述控制信息来管理自己,从而仅将特定的Diameter消息传送到Diameter服务器121。Diameter服务器121因而可以更有效地处理过载状况和其他触发事件。
为了在Diameter消息中提供控制信息,可以在Diameter消息中定义一个或多个新的AVP。图5是示出本发明的示意性实施例中的Diameter协议中的消息限制指令的方块图。图5中示出的新定义的AVP包括过载级别指示符AVP 501、消息限制准则AVP 502、开始时间AVP 503、结束时间AVP 504、持续时间AVP 505、间隔AVP 506、控制类型AVP 507,以及通知AVP 508。上述AVP中的任何一个或多个AVP都可以与未在此具体定义的其他AVP一起用在消息限制指令中。
过载级别指示符AVP 501指示了Diameter服务器121的过载级别。检测系统202或Diameter服务器121中的任何系统都能够确定Diameter服务器121中的当前处理级别并将此级别插入过载级别指示符AVP 501。
消息限制准则AVP 502包括用于确定限制传送哪些消息以及授权传送哪些消息的准则。所述准则可以包括任何用于确定限制和授权传送哪些消息的数据、规则或策略。例如,所述准则可以包括允许收费请求[中间,结束]消息,但不允许收费请求[开始]消息的规则。图6中示出了准则的更多实例。
开始时间AVP 503、结束时间AVP 504以及持续时间AVP 505指示何时在Diameter客户机111-115中激活消息限制处理、何时在Diameter客户机111-115中去激活消息限制处理,以及执行消息限制处理的持续时间。当持续时间到期时,消息限制处理将自动停止。
间隔AVP 506指示其间应用特定消息限制准则以控制将Diameter消息传送到Diameter服务器的最小窗口或时段。例如,如果消息限制处理的持续时间是12小时,则可以在此持续时间期间定义一个或多个间隔(即,20分钟间隔)。每个间隔可以具有针对该间隔定义的特定消息限制准则或可以具有相同的准则。这样,在消息限制处理的持续时间期间,可以在不同的间隔中以不同方式处理消息限制。例如,峰值时间的处理可以不同于非峰值时间。
控制类型AVP 507指示启动消息限制处理的原因。在一个实例中,原因可以是Diameter服务器121过载。另一原因可以是Diameter服务器121暂时无法提供服务或正在更新Diameter服务器121。另一原因可以是网络操作员手动启动消息限制处理。
通知AVP 508指示提供给用户(如呼叫方或被叫方)的信息,通知用户已激活消息限制处理。例如,通知可以告知“由于业务拥塞,此呼叫无法继续”。通知AVP 508还指示应如何将通知发送给用户,例如,文本消息、电子邮件、语音通知等。
图6是示出如以上在本发明的示意性实施例中所述的可包括在消息限制准则AVP 502中的准则的方块图。一种类型的准则可以是消息类型限制。在消息类型限制中,Diameter服务器121可以根据Diameter消息的类型生成限制Diameter消息的准则。例如,如果Diameter服务器121忙碌或过载,则其可能不希望启动任何新的Diameter线程。因此,Diameter服务器121可以通过限制所有请求[启动]消息而允许请求[中间或停止]消息来拒绝任何新的线程。
另一种类型的准则可以是地址限制。在地址限制中,Diameter服务器121可以生成以不同方式对待呼叫或被叫方地址和类型的准则。消息限制可应用于单个呼叫或被叫方目录号码、IP地址、公共或私有地址等。消息限制还可应用于一系列目录号码、IP地址等。
另一种类型的准则可以是设备限制。在设备限制中,Diameter服务器121可以生成限制从特定类型的设备(也称为UE或手机)发送的Diameter消息的准则。例如,在峰值时间,Diameter服务器121可以仅允许用于涉及移动电话的会话的Diameter消息,但是阻止涉及其他类型的设备的消息。
另一种类型的准则可以是网络单元限制。在网络单元限制中,Diameter服务器121可以生成限制从特定类型的网络单元发送的Diameter消息的准则。例如,在峰值时间,Diameter服务器121可以仅允许来自服务-呼叫会话控制功能(S-CSCF)和应用服务器(AS)的Diameter消息,但是阻止来自其他类型的网络单元的消息。
另一种类型的准则可以是服务限制。在服务限制中,Diameter服务器121可以根据例如语音、多媒体消息等的消息服务类型生成限制消息的准则。例如,Diameter服务器121可以仅允许用于多媒体消息的Diameter在线收费消息,但是阻止用于语音会话的在线收费消息。
另一种类型的准则可以是漫游/切换限制。在漫游/切换限制中,Diameter服务器121可以生成根据用户是否正在漫游、会话是否切换自另一网络等来限制或允许消息的准则。
图7示出了本发明的示意性实施例中的IMS网络700。IMS网络700包括多个IMS网络单元(NE)711-715、Diameter路由器718,以及Diameter服务器721。网络单元711-715都可用于使用Diameter协议与Diameter路由器718通信。同样,Diameter路由器718用于使用Diameter协议与Diameter服务器721通信。IMS网络700中的网络单元711-715的某些实例是S-CSCF、应用服务器等。Diameter服务器721的某些实例是离线收费系统(例如,收费数据功能(CDF))和在线收费系统。在此实施例中,Diameter路由器718用作Diameter客户机以提供消息限制处理。
图8是示出本发明的示意性实施例中的执行消息限制处理的实例的消息图。当在运行中时,网络单元711将Diameter请求消息传送到Diameter路由器718。Diameter请求消息可以包括用于离线收费的计费请求(ACR)消息、用于在线收费的信用控制请求(CCR)消息,或其他类型的消息。Diameter路由器718然后将所述Diameter请求消息转发到Diameter服务器721。假设Diameter服务器721正在经历过载状况。Diameter服务器721因此检测到过载状况并启动消息限制处理。Diameter服务器721因而生成定义在消息限制处理期间Diameter路由器718被授权传送的Diameter消息的控制信息。Diameter服务器721生成包括新定义的消息限制AVP的Diameter响应消息,如图5所示出的。Diameter服务器721将所述控制信息插入Diameter响应消息的适当AVP并将响应消息发送到Diameter路由器718。
Diameter路由器718处理响应消息以识别Diameter服务器721提供的控制信息。所述控制信息指示了在消息限制处理期间何种Diameter消息被授权传送到Diameter服务器721、何时激活消息限制处理、消息限制处理被激活多长时间等。Diameter路由器718然后将Diameter响应消息传送到网络单元711。
在之后的时间,网络单元711将另一Diameter请求消息传送到Diameter路由器718。由于已激活消息限制,Diameter路由器718处理控制信息以确定是否允许将所述请求消息传送到Diameter服务器721。如果所述请求消息匹配控制信息中提供的限制准则,则Diameter路由器718阻止所述请求消息并将指示请求消息被阻止的Diameter响应消息传送到网络单元711。
在另一之后的时间,网络单元711将再一Diameter请求消息传送到Diameter路由器718。由于已激活消息限制,Diameter路由器718再次处理控制信息以确定是否允许将所述请求消息传送到Diameter服务器721。如果所述请求消息不匹配控制信息中提供的限制准则,则Diameter路由器718将所述Diameter请求消息传送到Diameter服务器721。Diameter服务器721以正常方式处理该请求消息并返回Diameter响应消息。Diameter路由器718然后将所述Diameter响应消息转发到网络单元711。
所述消息限制处理以此方式继续,直到达到为所述消息限制处理定义的持续时间。当达到持续时间时,Diameter路由器718去激活消息限制处理。因此,如果网络单元711将另一Diameter请求消息传送到Diameter路由器718,则Diameter路由器718将该Diameter请求消息转发到Diameter服务器721而不必处理控制信息。Diameter服务器721以正常方式处理所述请求消息并返回Diameter响应消息。Diameter路由器711然后将该Diameter响应消息转发到网络单元711。如果在Diameter服务器721中检测到另一触发事件,则Diameter服务器721可以再次启动消息限制处理以阻止来自Diameter路由器718的特定消息。
尽管在此描述了特定实施例,但是本发明的范围并不限于这些特定实施例。本发明的范围由以下权利要求及其任何等同物来限定。
Claims (20)
1.一种用于实施消息限制以便控制Diameter消息的传送的通信网络,所述通信网络包括:
Diameter服务器,用于为多个Diameter客户机服务,所述Diameter服务器包括:
检测系统,用于检测用于启动消息限制处理的触发事件;以及
指令生成系统,用于响应于检测到所述触发事件而生成定义在所述消息限制处理期间所述Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息、生成包括所述控制信息的消息限制指令、以及基于所述控制信息将所述消息限制指令传送到所述Diameter客户机中的至少一个Diameter客户机以启动所述消息限制处理。
2.如权利要求1所述的通信网络,还包括:
Diameter客户机,用于接收所述消息限制指令、处理所述消息限制指令以识别所述控制信息、以及基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。
3.如权利要求2所述的通信网络,其中所述Diameter客户机还用于:
识别旨在传送到所述Diameter服务器的Diameter消息;
处理所述控制信息以确定所述Diameter消息是否被授权传送到所述Diameter服务器;
如果所述Diameter消息被授权,则将所述Diameter消息传送到所述Diameter服务器;以及
如果所述Diameter消息未被授权,则阻止所述Diameter消息或将所述消息重新定向到另一Diameter服务器。
4.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括指示所述Diameter服务器内的过载级别的过载级别指示符属性值对(AVP)。
5.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括用于指示规则和/或策略的限制准则属性值对(AVP),所述规则和/或策略用于确定限制哪些Diameter消息。
6.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括指示所述Diameter客户机何时应激活所述消息限制处理和去激活所述消息限制处理的开始时间属性值对(AVP)、停止时间AVP以及持续时间AVP。
7.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括指示时段的间隔属性值对(AVP),在所述时段内,所述Diameter客户机被命令基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。
8.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括指示启动所述消息限制处理的原因的限制控制类型属性值对(AVP)。
9.如权利要求1所述的通信网络,其中所述消息限制指令包括通知属性值对(AVP),所述通知属性值对(AVP)指示要被发送到用户以向所述用户告知所述消息限制处理的通知。
10.一种在通信网络中实施消息限制处理的方法,所述通信网络具有用于为多个Diameter客户机服务的Diameter服务器,所述方法包括:
在所述Diameter服务器中检测用于启动所述消息限制处理的触发事件;
响应于检测到所述触发事件而生成定义在所述消息限制处理期间所述Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息;
生成包括所述控制信息的消息限制指令;以及
基于所述控制信息将所述消息限制指令传送到所述Diameter客户机中的至少一个Diameter客户机以启动所述消息限制处理。
11.如权利要求10所述的方法,还包括:
在Diameter客户机中接收所述消息限制指令;
处理所述消息限制指令以识别所述控制信息;以及
基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。
12.如权利要求11所述的方法,其中控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送包括:
识别旨在传送到所述Diameter服务器的Diameter消息;
处理所述控制信息以确定所述Diameter消息是否被授权传送到所述Diameter服务器;
如果所述Diameter消息被授权,则将所述Diameter消息传送到所述Diameter服务器;以及
如果所述Diameter消息未被授权,则阻止所述Diameter消息或将所述消息重新定向到另一Diameter服务器。
13.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括指示所述Diameter服务器内的过载级别的过载级别指示符属性值对(AVP)。
14.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括指示规则和/或策略的限制准则属性值对(AVP),所述规则和/或策略用于确定限制哪些Diameter消息。
15.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括指示所述Diameter客户机何时应激活所述消息限制处理和去激活所述消息限制处理的开始时间属性值对(AVP)、停止时间AVP以及持续时间AVP。
16.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括指示时段的间隔属性值对(AVP),在所述时段内,所述Diameter客户机被命令基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。
17.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括指示启动所述消息限制处理的原因的限制控制类型属性值对(AVP)。
18.如权利要求10所述的方法,其中所述消息限制指令包括通知属性值对(AVP),所述通知属性值对(AVP)指示要被发送到用户以向所述用户告知所述消息限制处理的通知。
19.一种用于实施消息限制以便控制Diameter消息的传送的IMS网络,所述IMS网络包括:
至少一个Diameter客户机;以及
Diameter服务器,用于检测启动消息限制处理的触发事件、响应于检测到所述触发事件而生成定义在所述消息限制处理期间所述至少一个Diameter客户机被授权传送的Diameter消息的控制信息、生成包括所述控制信息的消息限制指令、以及基于所述控制信息将所述消息限制指令传送到所述至少一个Diameter客户机以启动所述消息限制处理;
所述至少一个Diameter客户机用于接收所述消息限制指令、处理所述消息限制指令以识别所述控制信息,以及基于所述控制信息控制Diameter消息到所述Diameter服务器的传送。
20.如权利要求19所述的IMS网络,其中所述Diameter客户机由Diameter路由器表示,所述Diameter路由器还用于从适于为所述IMS网络中的会话服务的多个IMS网络单元接收Diameter消息。
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